液壓傳動與氣動技術(shù)模塊三課件

1、任務(wù)任務(wù)1 1 平面磨床工作臺換向控平面磨床工作臺換向控 制回路設(shè)計制回路設(shè)計任務(wù)任務(wù)2 2 液壓吊車鎖緊控制回路液壓吊車鎖緊控制回路 設(shè)計設(shè)計模塊三模塊三 方向控制閥方向控制閥任務(wù)任務(wù)1 1 平面磨床工作臺換平面磨床工作臺換 向控制回路設(shè)計向控制回路設(shè)計教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.掌握換向閥的種類2.掌握換向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理3.掌握換向閥的職能符號4.了解換向閥的應(yīng)用平面磨床 平面磨床的工作臺在工作中是由液壓傳動系統(tǒng)帶平面磨床的工作臺在工作中是由液壓傳動系統(tǒng)帶動進(jìn)行動進(jìn)行往復(fù)運動往復(fù)運動的，工作臺在工作行程中要求往復(fù)的，工作臺在工作行程中要求往復(fù)運運動動的速度一致，同時要求在任意位置都能的速度一致

2、，同時要求在任意位置都能鎖定鎖定。 本任務(wù)要求畫出該平面磨床工作臺往復(fù)運動的控本任務(wù)要求畫出該平面磨床工作臺往復(fù)運動的控制回路，并進(jìn)行分析。制回路，并進(jìn)行分析。 任務(wù)分析任務(wù)分析 通過任務(wù)通過任務(wù)1的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道，要使液壓的學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道，要使液壓缸往復(fù)速度一致，最簡單的方法就是采用雙作缸往復(fù)速度一致，最簡單的方法就是采用雙作用雙出桿液壓缸，因此可利用雙作用雙出桿液用雙出桿液壓缸，因此可利用雙作用雙出桿液壓缸來驅(qū)動該平面磨床的工作臺，這時只要使壓缸來驅(qū)動該平面磨床的工作臺，這時只要使液壓油驅(qū)動工作臺往復(fù)運動的液壓缸的不同工液壓油驅(qū)動工作臺往復(fù)運動的液壓缸的不同工作腔，就能使液壓缸帶動工作臺完

3、成往復(fù)運動。作腔，就能使液壓缸帶動工作臺完成往復(fù)運動。 通過改變壓力油流通方向從而控制執(zhí)行元通過改變壓力油流通方向從而控制執(zhí)行元件運動方向的液壓元件稱為換向閥。件運動方向的液壓元件稱為換向閥。一、一、換向閥的結(jié)構(gòu)換向閥的結(jié)構(gòu)換向閥換向閥1 1閥芯閥芯2 2閥體閥體3 3閥芯復(fù)位彈簧閥芯復(fù)位彈簧4 4操縱裝置操縱裝置T T、A A、P P、B B油口油口L L排氣口排氣口 換向閥主要由換向閥主要由閥芯閥芯、閥體閥體、閥芯復(fù)位彈簧閥芯復(fù)位彈簧和和操作裝置操作裝置組成，組成，閥芯閥芯1 1在操縱裝置的作用下沿閥體內(nèi)腔移動，從而改變個各閥口間在操縱裝置的作用下沿閥體內(nèi)腔移動，從而改變個各閥口間的通斷情

4、況，圖示為的通斷情況，圖示為P P口與口與B B口相通，且口相通，且P P口與口與B B口與口與T T口和口和A A口不相通，口不相通，而而A A口與口與T T口相通；當(dāng)閥芯在操縱裝置的作用下向右移動，則口相通；當(dāng)閥芯在操縱裝置的作用下向右移動，則P P口和口和A A口相通且與口相通且與T T口和口和B B口不通，而口不通，而A A口這時與口這時與T T口相通；當(dāng)操縱裝置失去口相通；當(dāng)操縱裝置失去作用時，閥芯在彈簧作用時，閥芯在彈簧3 3的作用下復(fù)位至圖示位置。的作用下復(fù)位至圖示位置。 換向閥上開有不同的油口，通常工作油口或稱換向閥上開有不同的油口，通常工作油口或稱出油口出油口（接執(zhí)行元（接執(zhí)

5、行元件），件），用用A A、B B來表示，來表示，回油口回油口（接油箱）用（接油箱）用T T或或O O來表示，來表示，進(jìn)油口進(jìn)油口用用P P來來表示。表示。二二、換向閥的種類換向閥的種類 按閥的結(jié)構(gòu)形式按閥的結(jié)構(gòu)形式分分有：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式、有：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式、錐閥式。錐閥式。 按閥的操縱方式按閥的操縱方式分分有：手動式、機(jī)動式、電磁式、有：手動式、機(jī)動式、電磁式、液動式、電液動式、氣動式。液動式、電液動式、氣動式。 按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)有：二位二通按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)有：二位二通閥、二位三通閥、二位四通閥、三位四通閥、三位五通閥、二位三通閥、二位四通閥、三位

6、四通閥、三位五通閥等。閥等。三三、換向閥的換向機(jī)能換向閥的換向機(jī)能 換向閥中的換向閥中的“通通”和和“位位”是換向閥的重要概念是換向閥的重要概念，不同的，不同的“通通”和和“位位”構(gòu)成了不同類型的換向閥構(gòu)成了不同類型的換向閥。 位：位：閥芯相對于閥體應(yīng)有不同的工作位置閥芯相對于閥體應(yīng)有不同的工作位置 通：通：換向閥與液壓系統(tǒng)油路相連的油口數(shù)換向閥與液壓系統(tǒng)油路相連的油口數(shù)不同“通”和“位”的滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號 二位二通二位三通二位四通三位四通ABBAB P A TA B P TA P BABPB P A TABPT四四、換向閥的滑閥機(jī)能換向閥的滑閥機(jī)

7、能 三位換向閥的閥芯處于三位換向閥的閥芯處于中間位置中間位置時（常態(tài)位置），其油口間的通路時（常態(tài)位置），其油口間的通路有各種不同的有各種不同的連接連接方式，以適應(yīng)各種不同的工作要求。這種常態(tài)時的方式，以適應(yīng)各種不同的工作要求。這種常態(tài)時的內(nèi)內(nèi)部通路形式稱為滑閥機(jī)能部通路形式稱為滑閥機(jī)能。型式符號中位油口狀況、特點及應(yīng)用O型 P、A、B、T四口全封閉，液壓缸閉鎖，可用于多個換向閥并聯(lián)工作。H型 P、A、B、T口全通；活塞浮動，在外力作用下可移動，泵卸荷。 Y型 P封閉，A、B、T口相通；活塞浮動，在外力作用下可移動，泵不卸荷。 K型P、A、T口相通，B口封閉；活塞處于閉鎖狀態(tài)，泵卸荷。M型 P

8、、T口相通，A與B口均封閉；活塞閉鎖不動，泵卸荷，也可用多個M型換向閥并聯(lián)工作 X型四油口處于半開啟狀態(tài)，泵基本上卸荷，但仍保持一定壓力。P型P、A、B口相通，T封閉；泵與缸兩腔相通，可組成差動回路。J型P與A封閉，B與T相通；活塞停止，但在外力作用下可向一邊移動，泵不卸荷。 C型P與A相通；B與T封閉；活塞處于停止位置。U型P和T封閉，A與B相通；活塞浮動，在外力作用下可移動，泵不卸荷。 A BPTA BPTABPT三三位位四四通通換換向向閥閥常常用用的的滑滑閥閥機(jī)機(jī)能能四四、換向閥的滑閥機(jī)能換向閥的滑閥機(jī)能 1 1. .當(dāng)系統(tǒng)有卸荷要求時：應(yīng)選用中位時油口當(dāng)系統(tǒng)有卸荷要求時：應(yīng)選用中位時油

9、口P P與與T T相互連通的相互連通的形式，如形式，如H H、K K、M M形形。 2 2. .當(dāng)系統(tǒng)有保壓要求時：應(yīng)選用中位時油口當(dāng)系統(tǒng)有保壓要求時：應(yīng)選用中位時油口P P封閉的形式，如封閉的形式，如O O、Y Y形形等。等。 3. 3.當(dāng)對執(zhí)行元件換向精度要求較高時：應(yīng)選用中位時油口當(dāng)對執(zhí)行元件換向精度要求較高時：應(yīng)選用中位時油口A A與與B B封閉的形式，如封閉的形式，如O O、M M形形。 4 4. .當(dāng)對執(zhí)行元件換向平穩(wěn)性要求較高時：應(yīng)選用中位時油口當(dāng)對執(zhí)行元件換向平穩(wěn)性要求較高時：應(yīng)選用中位時油口A A、B B與與T T相互連通的形式，如相互連通的形式，如H H、Y Y、X X形形

10、。 5 5. .當(dāng)對執(zhí)行元件當(dāng)對執(zhí)行元件啟動啟動平穩(wěn)性要求較高時：應(yīng)選用中位時油口平穩(wěn)性要求較高時：應(yīng)選用中位時油口A A與與B B均不與均不與T T連通的形式，如連通的形式，如O O、C C、P P形形。 滑閥中位機(jī)能選擇的一般原則為：滑閥中位機(jī)能選擇的一般原則為：一、一、平面磨床工作臺液壓控制回路設(shè)計平面磨床工作臺液壓控制回路設(shè)計 若活塞桿固定，當(dāng)閥左若活塞桿固定，當(dāng)閥左位接入回路，液壓油進(jìn)入液位接入回路，液壓油進(jìn)入液壓缸左腔，使得工作臺右移；壓缸左腔，使得工作臺右移；如閥右位接入系統(tǒng)，液壓油如閥右位接入系統(tǒng)，液壓油進(jìn)入液壓缸右腔，使工作臺進(jìn)入液壓缸右腔，使工作臺左移；而閥中位接入系統(tǒng)，左

11、移；而閥中位接入系統(tǒng)，液壓缸左、右腔均沒有液壓液壓缸左、右腔均沒有液壓油流入，且左、右腔不相通，油流入，且左、右腔不相通，工作臺停止運動。工作臺停止運動。 平面磨床工作臺液壓控制回路1 1液壓缸液壓缸 2 2電磁換向閥電磁換向閥 3 3液壓泵液壓泵二、二、回路回路連接連接知識知識鏈接鏈接電磁換向閥的方向控制回路電磁換向閥的方向控制回路 在液壓系統(tǒng)中，起控制執(zhí)行元件的在液壓系統(tǒng)中，起控制執(zhí)行元件的啟動啟動、停止及換向作用的回路，、停止及換向作用的回路，稱稱為為方向控制回路。運動部件的換向，一般可采用多種換向閥來實現(xiàn)，方向控制回路。運動部件的換向，一般可采用多種換向閥來實現(xiàn)，而電磁換向閥的換向回路

12、應(yīng)用最為廣泛，尤其在自動化程度要求比較而電磁換向閥的換向回路應(yīng)用最為廣泛，尤其在自動化程度要求比較高的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)中被普遍應(yīng)用。高的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)中被普遍應(yīng)用。二位四通電磁閥的換向回路單作用液壓缸的換向回路教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1.掌握單向閥的種類2.掌握單向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理3.掌握單向閥的職能符號任務(wù)任務(wù)2 2 液壓吊車鎖緊控制液壓吊車鎖緊控制 回路設(shè)計回路設(shè)計4.了解單向閥的應(yīng)用液壓吊車 液壓吊車液壓吊車在安裝模具的過程中，對模具的吊裝定位時，在安裝模具的過程中，對模具的吊裝定位時，要求吊車在停止運動時不受外界影響而發(fā)生漂移或者竄動，要求吊車在停止運動時不受外界影響而發(fā)生漂移或者竄動，而

13、液壓吊車的而液壓吊車的上下運動靠液壓缸的活塞桿驅(qū)動，上下運動靠液壓缸的活塞桿驅(qū)動，這就這就要求液要求液壓缸活塞桿能可靠地停留在行程的任意位置上。本任務(wù)要求壓缸活塞桿能可靠地停留在行程的任意位置上。本任務(wù)要求設(shè)計設(shè)計液壓吊車鎖緊機(jī)構(gòu)的液壓控制回路圖，并進(jìn)行分析。液壓吊車鎖緊機(jī)構(gòu)的液壓控制回路圖，并進(jìn)行分析。任務(wù)分析任務(wù)分析 在平面磨床液壓傳動系統(tǒng)中在平面磨床液壓傳動系統(tǒng)中，液壓缸的停止是靠液壓缸的停止是靠滑閥的中位機(jī)能實現(xiàn)的，而滑閥式換向閥滑閥的中位機(jī)能實現(xiàn)的，而滑閥式換向閥為了保證為了保證閥閥芯和閥體間能順利滑動，它們之間總是存在著間隙，芯和閥體間能順利滑動，它們之間總是存在著間隙，這就造成了

14、換向閥內(nèi)部的泄漏。這就造成了換向閥內(nèi)部的泄漏。平面磨床的工作方向平面磨床的工作方向是水平方向，在停止?fàn)顟B(tài)沒有外力施加給液壓缸，因是水平方向，在停止?fàn)顟B(tài)沒有外力施加給液壓缸，因此，換向閥內(nèi)部的泄漏對工作臺穩(wěn)定性幾乎沒有影響；此，換向閥內(nèi)部的泄漏對工作臺穩(wěn)定性幾乎沒有影響；而而液壓吊液壓吊車車在工作過程中，液壓缸活塞桿長時間受到在工作過程中，液壓缸活塞桿長時間受到較大重力的影響，此時，要保持位置不變，僅依靠換較大重力的影響，此時，要保持位置不變，僅依靠換向閥向閥的中位機(jī)能的中位機(jī)能是不能保證的，這時就要利用單向閥是不能保證的，這時就要利用單向閥組成鎖緊控制回路來控制液壓油的流動，從而保證液組成鎖緊

15、控制回路來控制液壓油的流動，從而保證液壓缸的自鎖，防止液壓缸在重力作用下下滑。壓缸的自鎖，防止液壓缸在重力作用下下滑。 要要設(shè)計設(shè)計液壓吊車液壓吊車鎖緊鎖緊機(jī)構(gòu)的液壓控制回路，必須機(jī)構(gòu)的液壓控制回路，必須掌握單向閥的結(jié)構(gòu)、工作原理等知識掌握單向閥的結(jié)構(gòu)、工作原理等知識。一、普通單向閥一、普通單向閥 普通單向閥又稱普通單向閥又稱止回閥止回閥，它使液體只能沿一個方向通過。，它使液體只能沿一個方向通過。1.1.普通單向閥的工作原理圖和圖形符號普通單向閥的工作原理圖和圖形符號單向閥的工作原理圖和圖形符號a) 工作原理圖 b）一般符號 c）簡化符號 當(dāng)液流由當(dāng)液流由A A腔流入時，克服彈簧力將閥芯頂開，

16、于是液流由腔流入時，克服彈簧力將閥芯頂開，于是液流由A A流向流向B B；當(dāng)；當(dāng)液流反向流入時，閥芯在液壓力和彈簧力的作用下關(guān)閉閥口，使液流截止，液流反向流入時，閥芯在液壓力和彈簧力的作用下關(guān)閉閥口，使液流截止，液流無法流向液流無法流向A A腔。單向閥實質(zhì)上是利用流向所形成的壓力差使閥芯開啟或腔。單向閥實質(zhì)上是利用流向所形成的壓力差使閥芯開啟或關(guān)閉。關(guān)閉。一、普通單向閥一、普通單向閥2.2.普通單向閥的典型結(jié)構(gòu)普通單向閥的典型結(jié)構(gòu)單向閥a）直角式（板式連接） b）球芯直通式（管式連接） c）錐芯直通式（管式連接） d）實物圖 e）職能符號 普通單向閥普通單向閥的的開啟壓力一般為開啟壓力一般為0

17、.0350.0350. 05MPa0. 05MPa，所以單向閥中的彈簧很軟。，所以單向閥中的彈簧很軟。單向閥也可以單向閥也可以用做用做背壓閥。將軟彈簧更換成合適的硬彈簧，就成為背壓閥。這種背壓閥。將軟彈簧更換成合適的硬彈簧，就成為背壓閥。這種閥常安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上，閥常安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上，用以產(chǎn)生用以產(chǎn)生0.20.20.6MPa0.6MPa的背壓力的背壓力。當(dāng)控制油口無壓力油（當(dāng)控制油口無壓力油（PkPk0 0）通入時，它和普通單向閥一樣，壓力油只能從）通入時，它和普通單向閥一樣，壓力油只能從A A腔流向腔流向B B腔，不能反向倒流。若從控制油口腔，不能反向倒流。若從控制油口K K

18、通通入入控制油時，即可推動控制活塞，將控制油時，即可推動控制活塞，將錐錐閥芯頂開，從而實現(xiàn)液控單向閥的反向開啟，此時液流可從閥芯頂開，從而實現(xiàn)液控單向閥的反向開啟，此時液流可從B B腔流向腔流向A A腔。腔。二、液控單向閥二、液控單向閥 液控單向閥是允許液流向一個方向流動，反向開啟則必須通過液壓控制液控單向閥是允許液流向一個方向流動，反向開啟則必須通過液壓控制來實現(xiàn)的單向閥。液控單向閥可用做二通開關(guān)閥，也可用做保壓閥，用兩個來實現(xiàn)的單向閥。液控單向閥可用做二通開關(guān)閥，也可用做保壓閥，用兩個液控單向閥還可以組成液控單向閥還可以組成“液壓鎖液壓鎖”。1.1.液控單向閥的工作原理圖和圖形符號液控單向

19、閥的工作原理圖和圖形符號液控單向閥的工作原理圖和圖形符號a）工作原理圖 b）詳細(xì)符號 c）簡化符號2 2. .液控單向閥的典型結(jié)構(gòu)液控單向閥的典型結(jié)構(gòu) 上述兩種結(jié)構(gòu)形式按其控制活塞處的泄油方式，又均有上述兩種結(jié)構(gòu)形式按其控制活塞處的泄油方式，又均有內(nèi)泄式內(nèi)泄式和和外泄式外泄式之分。圖之分。圖a a為內(nèi)泄式，為內(nèi)泄式，其控制活塞的背壓腔與進(jìn)油口其控制活塞的背壓腔與進(jìn)油口P1P1相通。外泄式相通。外泄式見圖見圖b b，它，它的活塞背壓腔直接通油箱，這樣反向開的活塞背壓腔直接通油箱，這樣反向開啟時就可減小啟時就可減小P1P1腔壓力對控制壓力的影響，從而減小控制壓力腔壓力對控制壓力的影響，從而減小控制

20、壓力PKPK。故一般在反向出油口壓力。故一般在反向出油口壓力P1P1較較低時采用內(nèi)泄式，低時采用內(nèi)泄式，高壓系統(tǒng)采用外泄式高壓系統(tǒng)采用外泄式。二、液控單向閥二、液控單向閥 液控單向閥有帶卸荷閥芯的卸載式液控單向閥和不帶卸荷閥芯的簡式液液控單向閥有帶卸荷閥芯的卸載式液控單向閥和不帶卸荷閥芯的簡式液控單向閥兩種結(jié)構(gòu)形式?？貑蜗蜷y兩種結(jié)構(gòu)形式。 卸載式的液控單向閥a）內(nèi)泄式 b）外泄式 液壓吊車液壓系統(tǒng)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動過程中停止位置要求較高，其液壓吊車液壓系統(tǒng)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動過程中停止位置要求較高，其本質(zhì)就是對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖緊，使之不動，這種起鎖緊作用的回路稱為鎖緊本質(zhì)就是對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖緊，使之不動，這種起鎖緊作用的回路稱為鎖緊回路。鎖緊回路的功用是使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會因外回路。鎖緊回路的功用是使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會因外力作用而移動力作用而移動。一、液壓吊車鎖緊回路設(shè)計一、液壓吊車鎖緊回路設(shè)計液壓吊車鎖緊回路二、回路分析二、回路分析如圖所示即為使用液控單向閥（又稱雙向液如圖所示即為使用液控單向閥（又稱