液壓與氣壓傳動(dòng)4

1、School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 4.14.1 的概述的概述 4.24.2 的結(jié)構(gòu)和性能的結(jié)構(gòu)和性能 4.34.3 常用常用 4.44.4 常用常用 4.54.5 、和和 4.64.6 電液伺服電液伺服 4.74.7 電液比例電液比例 4.84.8 氣動(dòng)比例氣動(dòng)比例/ /伺服、伺服、* *數(shù)字?jǐn)?shù)字 4.94.9 氣動(dòng)邏輯氣動(dòng)邏輯 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 了解液壓與氣壓傳動(dòng)中各種控制元件的功用、工作原理、了解液壓與氣壓傳動(dòng)中各種控制元件的功用、

2、工作原理、結(jié)構(gòu)形式和性能特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)形式和性能特點(diǎn)；掌握主要控制元件的控制機(jī)制及其特性分析方法。掌握主要控制元件的控制機(jī)制及其特性分析方法。換向閥的位、通、滑閥機(jī)能的概念；換向閥的位、通、滑閥機(jī)能的概念；先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性；先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性；減壓閥、溢流閥的區(qū)別；減壓閥、溢流閥的區(qū)別；調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性；調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性；比例閥與普通閥的區(qū)別；比例閥與普通閥的區(qū)別；各種控制閥符號(hào)的含義。各種控制閥符號(hào)的含義。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 閥閥的概述的概述有三大類：有

3、三大類：、和和 。和和利用通流截面的節(jié)流作用控制系統(tǒng)的壓力利用通流截面的節(jié)流作用控制系統(tǒng)的壓力和流量。和流量。 則利用通流通道的更換控制流體的流動(dòng)方向。則利用通流通道的更換控制流體的流動(dòng)方向。 在結(jié)構(gòu)上，所有的閥都由在結(jié)構(gòu)上，所有的閥都由、（座（座閥閥或滑閥）和或滑閥）和（如彈簧、電磁鐵）（如彈簧、電磁鐵）組成組成。 在工作原理上，所有閥的開(kāi)口大小，進(jìn)、出口間的在工作原理上，所有閥的開(kāi)口大小，進(jìn)、出口間的以以及流過(guò)閥的及流過(guò)閥的之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。閥控制的參數(shù)各不相同而已。是用來(lái)控制系統(tǒng)中流體的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓

4、力和流量的是用來(lái)控制系統(tǒng)中流體的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量的 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院表表4-1 4-1 閥的分類閥的分類分類方法分類方法種種 類類詳詳 細(xì)細(xì) 分分 類類按機(jī)能分類按機(jī)能分類壓力控制閥壓力控制閥溢流閥、減壓閥、順序閥、卸荷閥、平衡閥、比例壓溢流閥、減壓閥、順序閥、卸荷閥、平衡閥、比例壓力控制閥、緩沖閥、儀表截止閥、限壓切斷閥、壓力力控制閥、緩沖閥、儀表截止閥、限壓切斷閥、壓力繼電器等繼電器等流量控制閥流量控制閥節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥、比節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥、

5、比例流量控制閥、排氣節(jié)流閥等例流量控制閥、排氣節(jié)流閥等方向控制閥方向控制閥單向閥、液控單向閥、換向閥、行程減速閥、充液閥、單向閥、液控單向閥、換向閥、行程減速閥、充液閥、梭閥、比例方向控制閥、快速排氣閥、脈沖閥等梭閥、比例方向控制閥、快速排氣閥、脈沖閥等按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類滑閥滑閥圓柱滑閥、旋轉(zhuǎn)閥、平板滑閥圓柱滑閥、旋轉(zhuǎn)閥、平板滑閥座閥座閥錐閥、球閥錐閥、球閥射流管閥射流管閥噴嘴擋板閥噴嘴擋板閥單噴嘴擋板閥、雙噴嘴擋板閥單噴嘴擋板閥、雙噴嘴擋板閥可按不同的特征進(jìn)行分類可按不同的特征進(jìn)行分類! !School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程

6、學(xué)院分類方法分類方法種種 類類詳詳 細(xì)細(xì) 分分 類類按操縱按操縱方法分類方法分類手動(dòng)閥手動(dòng)閥手把及手輪、踏板、杠桿手把及手輪、踏板、杠桿機(jī)動(dòng)閥機(jī)動(dòng)閥擋塊及碰塊、彈簧擋塊及碰塊、彈簧液液/ /氣動(dòng)閥氣動(dòng)閥液動(dòng)閥、氣動(dòng)閥液動(dòng)閥、氣動(dòng)閥電液電液/ /氣動(dòng)閥氣動(dòng)閥電液動(dòng)閥、電氣動(dòng)閥電液動(dòng)閥、電氣動(dòng)閥電動(dòng)閥電動(dòng)閥普通普通/ /比例電磁鐵控制、力馬達(dá)比例電磁鐵控制、力馬達(dá)/ /力矩馬達(dá)力矩馬達(dá)/ /步進(jìn)電動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)/ /伺服電動(dòng)機(jī)控制伺服電動(dòng)機(jī)控制按連接按連接方法分類方法分類管式連接管式連接螺紋式連接、法蘭式連接螺紋式連接、法蘭式連接板式板式/ /疊加式連接疊加式連接單層連接板式、雙層連接板式、整體連

7、接板式、疊加單層連接板式、雙層連接板式、整體連接板式、疊加閥、多路閥閥、多路閥插裝式連接插裝式連接螺紋式插裝（二、三、四通插裝閥）、蓋板式插裝螺紋式插裝（二、三、四通插裝閥）、蓋板式插裝（二通插裝閥）（二通插裝閥）School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院分類方法分類方法種種 類類詳詳 細(xì)細(xì) 分分 類類按控制按控制方法分類方法分類比例閥比例閥電液比例壓力閥、電液比例流量閥、電液比例換向電液比例壓力閥、電液比例流量閥、電液比例換向閥、電液比例復(fù)合閥、電液比例多路閥；氣動(dòng)比例閥、電液比例復(fù)合閥、電液比例多路閥；氣動(dòng)比例壓力閥、氣動(dòng)比例流

8、量閥壓力閥、氣動(dòng)比例流量閥伺服閥伺服閥單、兩級(jí)（噴嘴擋板式、滑閥式）電液流量伺服閥單、兩級(jí)（噴嘴擋板式、滑閥式）電液流量伺服閥、三級(jí)電液流量伺服閥、電液壓力伺服閥、氣液伺、三級(jí)電液流量伺服閥、電液壓力伺服閥、氣液伺服閥、機(jī)液伺服閥、氣動(dòng)伺服閥服閥、機(jī)液伺服閥、氣動(dòng)伺服閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字控制流量閥與方向閥數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字控制流量閥與方向閥按輸出參按輸出參數(shù)可調(diào)節(jié)數(shù)可調(diào)節(jié)性分類性分類開(kāi)關(guān)控制閥開(kāi)關(guān)控制閥方向控制閥、順序閥、限速切斷閥、邏輯元件方向控制閥、順序閥、限速切斷閥、邏輯元件輸出參數(shù)連輸出參數(shù)連續(xù)可調(diào)的閥續(xù)可調(diào)的閥溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、各類電液控制溢流閥

9、、減壓閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、各類電液控制閥（比例閥、伺服閥）閥（比例閥、伺服閥）School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小，噪動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小，噪聲小，壽命長(zhǎng)。聲小，壽命長(zhǎng)。 流體流過(guò)時(shí)壓力損失小。流體流過(guò)時(shí)壓力損失小。 密封性能好。密封性能好。 結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性大。性大。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 4.2 的結(jié)構(gòu)和性

10、能的結(jié)構(gòu)和性能 DxA )()()arccos(22222222xxRxRRxRRA表表4-2 4-2 閥口的形式及其通流截面的計(jì)算公式閥口的形式及其通流截面的計(jì)算公式類類 型型閥閥 口口 形形 式式通流截面計(jì)算公式通流截面計(jì)算公式滑閥式滑閥式滑閥式滑閥式 A=nwx n為槽數(shù)為槽數(shù)錯(cuò)位孔式錯(cuò)位孔式School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 222tanxnA 222xRxxRRxRnRA )(arccos)sin( 22RnA xwwxA222 tan, ReRRex cos222或或；類類 型型閥閥 口口 形形 式式通流截面計(jì)算

11、公式通流截面計(jì)算公式三角槽式三角槽式 n為槽數(shù)為槽數(shù)弓形孔式弓形孔式 n為孔數(shù)為孔數(shù)偏心槽式偏心槽式以弧度計(jì)以弧度計(jì)School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 sinwxA RwA )Rw(Acotcos1 斜槽式斜槽式旋旋槽式旋旋槽式轉(zhuǎn)楔式轉(zhuǎn)楔式滑閥式的閥口，當(dāng)閥心在中間位置時(shí)，如沉割槽寬度滑閥式的閥口，當(dāng)閥心在中間位置時(shí)，如沉割槽寬度B大于閥心凸肩寬度大于閥心凸肩寬度b，即，即Bb，則，則表示有正預(yù)開(kāi)口；表示有正預(yù)開(kāi)口；b=B，為零開(kāi)口；，為零開(kāi)口；bB，為正遮蓋（即負(fù)預(yù)開(kāi)口）。，為正遮蓋（即負(fù)預(yù)開(kāi)口）。School of Me

12、chanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 4.2.1 很多很多采用采用結(jié)構(gòu)。滑閥的結(jié)構(gòu)?；y的移動(dòng)、改變閥口的開(kāi)口大小或啟閉時(shí)控制移動(dòng)、改變閥口的開(kāi)口大小或啟閉時(shí)控制了液流，同時(shí)也產(chǎn)生著了液流，同時(shí)也產(chǎn)生著。有有和和兩種。兩種。對(duì)液壓閥的對(duì)液壓閥的起著重大的影響。起著重大的影響。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力滑閥的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力滑閥的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力a a）液流流出閥口）液流流出閥口 b b）液流流入閥口）液流流入閥口是閥心移動(dòng)完畢，開(kāi)口固定之是閥心移動(dòng)完畢，開(kāi)口

13、固定之后，液流流過(guò)閥口時(shí)因后，液流流過(guò)閥口時(shí)因而而上的力。上的力。所示為油液流過(guò)閥口的所示為油液流過(guò)閥口的兩種情況。取閥心兩凸肩間的容腔中的液兩種情況。取閥心兩凸肩間的容腔中的液體作為控制體，對(duì)它列寫動(dòng)量方程，據(jù)式體作為控制體，對(duì)它列寫動(dòng)量方程，據(jù)式（1-44），可得這兩種情況下的），可得這兩種情況下的都是都是Fbs=qvcos，其方向都是促使閥口，其方向都是促使閥口關(guān)閉的。關(guān)閉的。 cos22V2rdbspxcwCCFv 據(jù)式（據(jù)式（1-911-91）和式（）和式（1-921-92），并注意到），并注意到，上式可寫成，上式可寫成220VrxcwA School of Mechanical E

14、ngineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院對(duì)滑閥性能的影響是對(duì)滑閥性能的影響是例如，例如，當(dāng)當(dāng)Cd=0.7，Cv=1，cr=0，w=1cm，=69，p=10MPa，xv=0.101cm 時(shí)，穩(wěn)態(tài)軸向液動(dòng)力時(shí)，穩(wěn)態(tài)軸向液動(dòng)力Fbs50N。在高壓大流量情況下，。在高壓大流量情況下，這個(gè)力將會(huì)很大，使閥心的操縱成為突出的問(wèn)題。這時(shí)必須采取措這個(gè)力將會(huì)很大，使閥心的操縱成為突出的問(wèn)題。這時(shí)必須采取措施補(bǔ)償或消除這個(gè)力。施補(bǔ)償或消除這個(gè)力。 要使閥口關(guān)閉，相當(dāng)于一個(gè)復(fù)位力，故它對(duì)滑閥性能的要使閥口關(guān)閉，相當(dāng)于一個(gè)復(fù)位力，故它對(duì)滑閥性能的另一影響是另一影響是所示為采用特種形狀的閥腔；所示

15、為采用特種形狀的閥腔；所示為在閥套上開(kāi)斜所示為在閥套上開(kāi)斜孔，使流出和流入閥腔液體的動(dòng)量互相抵消，從而減小軸向液動(dòng)力；孔，使流出和流入閥腔液體的動(dòng)量互相抵消，從而減小軸向液動(dòng)力；所示為改變閥心的頸部尺寸，使液流流過(guò)閥心時(shí)有較大的壓所示為改變閥心的頸部尺寸，使液流流過(guò)閥心時(shí)有較大的壓降，以便在閥心兩端面上產(chǎn)生不平衡液壓力，抵消軸向液動(dòng)力等，降，以便在閥心兩端面上產(chǎn)生不平衡液壓力，抵消軸向液動(dòng)力等，都是在實(shí)踐中使用過(guò)的具體例子。都是在實(shí)踐中使用過(guò)的具體例子。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的補(bǔ)償法穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力的補(bǔ)償法

16、a a）特種形狀閥腔）特種形狀閥腔 b b）閥套開(kāi)斜孔）閥套開(kāi)斜孔 c c）液流產(chǎn)生壓降）液流產(chǎn)生壓降School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院是滑閥在移動(dòng)過(guò)是滑閥在移動(dòng)過(guò)程中（即開(kāi)口大小發(fā)生變化程中（即開(kāi)口大小發(fā)生變化時(shí)）閥腔中液流因時(shí)）閥腔中液流因而而上的力上的力 。只只（即與閥口開(kāi)度的變（即與閥口開(kāi)度的變化率有關(guān)），化率有關(guān)）， 瞬態(tài)液動(dòng)力瞬態(tài)液動(dòng)力a a）開(kāi)口加大，液流流出閥口）開(kāi)口加大，液流流出閥口 b b）開(kāi)口加大，液流流入閥口）開(kāi)口加大，液流流入閥口School of Mechanical Engineering東南大

17、學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院所示為閥心移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)瞬態(tài)液動(dòng)力的情況。當(dāng)閥口開(kāi)度發(fā)生所示為閥心移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)瞬態(tài)液動(dòng)力的情況。當(dāng)閥口開(kāi)度發(fā)生變化時(shí)，閥腔內(nèi)長(zhǎng)度為變化時(shí)，閥腔內(nèi)長(zhǎng)度為l 那部分油液的軸向速度亦發(fā)生變化，也就那部分油液的軸向速度亦發(fā)生變化，也就是出現(xiàn)了加速或減速，于是閥心就受到了一個(gè)軸向的反作用力是出現(xiàn)了加速或減速，于是閥心就受到了一個(gè)軸向的反作用力Fbt，這就是這就是。很明顯，若流過(guò)閥腔的瞬時(shí)流量為。很明顯，若流過(guò)閥腔的瞬時(shí)流量為q，閥腔的，閥腔的截面積為截面積為As，閥腔內(nèi)加速或減速部分油液的質(zhì)量為，閥腔內(nèi)加速或減速部分油液的質(zhì)量為m0，閥心移動(dòng)的，閥心移動(dòng)的速度為速度為v，則有

18、，則有tqltvAltvlAtvmFddd)d(ddddss0bt 據(jù)式（據(jù)式（1-92）和等式）和等式Ao=wxv，當(dāng)閥口前后的壓差不變或變化不大，當(dāng)閥口前后的壓差不變或變化不大時(shí)，流量的變化率時(shí)，流量的變化率dq/dt為。為。txpwCtqdd2ddVd 代入式（代入式（4-24-2），得），得School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院滑閥上滑閥上視油液視油液還是還是閥腔閥腔而定。而定。Vd2btddxFC wlpt中油液流出閥腔，則閥口開(kāi)度加大時(shí)長(zhǎng)度為中油液流出閥腔，則閥口開(kāi)度加大時(shí)長(zhǎng)度為 的那部分油液的那部分油液加速，開(kāi)度減

19、小時(shí)油液減速，兩種情況下瞬態(tài)液動(dòng)力作用方向都與加速，開(kāi)度減小時(shí)油液減速，兩種情況下瞬態(tài)液動(dòng)力作用方向都與閥心的移動(dòng)方向相反，起著阻止閥心移動(dòng)的作用，相當(dāng)于一個(gè)阻尼閥心的移動(dòng)方向相反，起著阻止閥心移動(dòng)的作用，相當(dāng)于一個(gè)阻尼力。這時(shí)式（力。這時(shí)式（4-34-3）中的）中的 取正值，并稱之為滑閥的取正值，并稱之為滑閥的“”。反之，反之，中油液流入閥腔，閥口開(kāi)度變化時(shí)引起液流流速變化中油液流入閥腔，閥口開(kāi)度變化時(shí)引起液流流速變化的結(jié)果，都是使瞬態(tài)液動(dòng)力的作用方向與閥心移動(dòng)方向相同，起著的結(jié)果，都是使瞬態(tài)液動(dòng)力的作用方向與閥心移動(dòng)方向相同，起著幫助閥心移動(dòng)的作用，相當(dāng)于一個(gè)負(fù)的阻尼力。這種情況下式（幫助

20、閥心移動(dòng)的作用，相當(dāng)于一個(gè)負(fù)的阻尼力。這種情況下式（4-4-3 3）中的）中的 取負(fù)值，并稱之為滑閥的取負(fù)值，并稱之為滑閥的“”。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院滑閥上的滑閥上的是是的原因之一。的原因之一?；y上如有好幾個(gè)閥腔串聯(lián)在一起，滑閥上如有好幾個(gè)閥腔串聯(lián)在一起，與否就要看各個(gè)與否就要看各個(gè)的綜合作用結(jié)果而定。的綜合作用結(jié)果而定。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 4.2.2 一般滑閥的閥孔和閥心之間有很小的縫隙，當(dāng)縫隙中有油液一般滑閥的閥

21、孔和閥心之間有很小的縫隙，當(dāng)縫隙中有油液時(shí)，移動(dòng)閥心所需的力只須克服時(shí)，移動(dòng)閥心所需的力只須克服，數(shù)值應(yīng)該是相，數(shù)值應(yīng)該是相當(dāng)小的。可是實(shí)際情況并非如此，當(dāng)小的。可是實(shí)際情況并非如此，特別特別，當(dāng)閥心停止運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后（一般約當(dāng)閥心停止運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后（一般約5min左右），這個(gè)阻左右），這個(gè)阻力可以大到幾百牛，使閥心重新移動(dòng)十分費(fèi)力。這就是所謂力可以大到幾百牛，使閥心重新移動(dòng)十分費(fèi)力。這就是所謂滑閥的滑閥的。，有的是由于，有的是由于臟物進(jìn)入縫隙而使閥心移臟物進(jìn)入縫隙而使閥心移動(dòng)困難動(dòng)困難，有的是由于，有的是由于縫隙過(guò)小在油溫升高時(shí)閥心膨脹而卡死縫隙過(guò)小在油溫升高時(shí)閥心膨脹而卡死。但是主要的原因

22、來(lái)自但是主要的原因來(lái)自滑閥副幾何形狀誤差滑閥副幾何形狀誤差和和同心度變化所引同心度變化所引起的徑向不平衡液壓力起的徑向不平衡液壓力，即，即。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 所示為所示為（錐部大端朝向高壓腔），（錐部大端朝向高壓腔），時(shí)的情況。時(shí)的情況。閥心受到徑向不平衡壓力的作用（圖閥心受到徑向不平衡壓力的作用（圖中曲線中曲線A A1 1和和A A2 2間的陰影部分，下同），間的陰影部分，下同），使閥心與閥孔間的偏心距越來(lái)越大，使閥心與閥孔間的偏心距越來(lái)越大，直到兩者表面接觸為止，這時(shí)直到兩者表面接觸為止，這時(shí)達(dá)到達(dá)到

23、。但是，如。但是，如（錐部大端朝向低壓腔）時(shí)，（錐部大端朝向低壓腔）時(shí)，產(chǎn)生的徑向不平衡力將使閥心和閥孔產(chǎn)生的徑向不平衡力將使閥心和閥孔間的偏心距減小。間的偏心距減小。所示為所示為時(shí)的情況，這時(shí)閥心周圍時(shí)的情況，這時(shí)閥心周圍縫隙內(nèi)的壓力分布是線性的縫隙內(nèi)的壓力分布是線性的（圖中（圖中A A1 1和和A A2 2線所示），且各線所示），且各向相等，因此閥心上向相等，因此閥心上 滑閥上的徑向力滑閥上的徑向力c c）閥心表面有突起）閥心表面有突起所示為所示為相當(dāng)于閥心碰傷、殘留相當(dāng)于閥心碰傷、殘留毛刺或縫隙中楔入臟物），且毛刺或縫隙中楔入臟物），且突起在閥心的高壓端時(shí)，閥心突起在閥心的高壓端時(shí)，閥心

24、受到的受到的將使閥心將使閥心的高壓端凸起部分推向孔壁。的高壓端凸起部分推向孔壁。所示為滑閥上產(chǎn)生所示為滑閥上產(chǎn)生的幾種情況。的幾種情況。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院當(dāng)閥心受到當(dāng)閥心受到作用而和閥孔相接觸后，縫隙中的作用而和閥孔相接觸后，縫隙中的存留液體被擠出，閥心和閥孔間的摩擦變成存留液體被擠出，閥心和閥孔間的摩擦變成乃至乃至，因而使閥心重新移動(dòng)時(shí)所需的力就大大增加了。，因而使閥心重新移動(dòng)時(shí)所需的力就大大增加了。21100112020cos d d221142122(2)lhrFpp lrxhrlrr peehrlD

25、r pehr 由圖由圖4-54-5可以推導(dǎo)出徑向不平衡力的估算公式如下可以推導(dǎo)出徑向不平衡力的估算公式如下: : 徑向不平衡力計(jì)算圖徑向不平衡力計(jì)算圖School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院式中，式中，D=2r1；p=p1-p2；r=r1-r2；h1= h0-ecos，h0為閥心為閥心與閥套同心時(shí)大端的縫隙值。與閥套同心時(shí)大端的縫隙值。 142420000hrhrhrhrplDF由式（由式（4-4），并設(shè)在閥心大端已接觸閥套，即），并設(shè)在閥心大端已接觸閥套，即e=h0時(shí)，得時(shí)，得設(shè)閥心與閥套間的摩擦因數(shù)為設(shè)閥心與閥套間的摩擦因數(shù)為

26、f，則移動(dòng)閥心所需克服的，則移動(dòng)閥心所需克服的為為: :pflDF 27.0t此式在此式在r/h0=0.9時(shí)有極值，時(shí)有極值，故有故有plDF 27.0maxSchool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院為了減小液壓卡緊力，可以采取下述一些措施：為了減小液壓卡緊力，可以采取下述一些措施：提高閥的加工和裝配精度，避免出現(xiàn)提高閥的加工和裝配精度，避免出現(xiàn)偏心。閥心的圓度和圓柱度允差為偏心。閥心的圓度和圓柱度允差為0.0030.005mm，要求帶順錐，閥心的表，要求帶順錐，閥心的表面粗糙度面粗糙度Ra值不大于值不大于0.2m，閥孔，閥孔R(shí)a值

27、不值不大于大于0.4m。在閥心臺(tái)肩上開(kāi)出平衡徑向力的均壓在閥心臺(tái)肩上開(kāi)出平衡徑向力的均壓槽。如圖槽。如圖4-6所示。槽的位置應(yīng)盡可能靠所示。槽的位置應(yīng)盡可能靠近高壓端。槽的尺寸是：寬近高壓端。槽的尺寸是：寬0.30.5mm，深深0.50.8mm，槽距，槽距15mm。開(kāi)槽后，移動(dòng)閥心的力將減小，如取摩開(kāi)槽后，移動(dòng)閥心的力將減小，如取摩擦因數(shù)擦因數(shù)f=0.040.08時(shí)，移動(dòng)閥心的力時(shí)，移動(dòng)閥心的力:t=(0.010.02)klDp 式中，式中，k是一系數(shù)，其數(shù)值與槽數(shù)是一系數(shù)，其數(shù)值與槽數(shù)n有關(guān)，有關(guān)，如表如表4-3所示。所示。均壓槽數(shù)均壓槽數(shù)n137k0.40.060.027 k k值值 均壓

28、槽的位置均壓槽的位置 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院為了減小液壓卡緊力，還可以采取下述一些措施：為了減小液壓卡緊力，還可以采取下述一些措施：使閥心或閥套在軸向或圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振使閥心或閥套在軸向或圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振動(dòng)或擺動(dòng)。動(dòng)或擺動(dòng)。精細(xì)過(guò)濾油液。精細(xì)過(guò)濾油液。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 4.2.3 不產(chǎn)生泄漏。不產(chǎn)生泄漏。 由于閥心和閥孔間有一定的間隙，在壓力作用下要產(chǎn)由于閥心和閥孔間有一定的間隙，在壓力作用下要

29、產(chǎn)生泄漏。生泄漏。用于用于或或時(shí)，壓力油通過(guò)徑向縫隙泄漏量時(shí)，壓力油通過(guò)徑向縫隙泄漏量的大小，是閥的的大小，是閥的之一。之一。用于用于時(shí)，實(shí)際的和理論的滑閥零開(kāi)口特性之間時(shí)，實(shí)際的和理論的滑閥零開(kāi)口特性之間的差別，也取決于的差別，也取決于。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院滑閥的泄漏量計(jì)算公式滑閥的泄漏量計(jì)算公式泄漏量曲線泄漏量曲線030212udhpldhq 為了減小泄漏，應(yīng)盡量為了減小泄漏，應(yīng)盡量，另外應(yīng)，另外應(yīng)。在某一位置停留時(shí)，通過(guò)縫隙的在某一位置停留時(shí)，通過(guò)縫隙的隨時(shí)間的增加而逐漸減隨時(shí)間的增加而逐漸減小，但有時(shí)也

30、出現(xiàn)相反的現(xiàn)象，即隨時(shí)間的增加而增大。小，但有時(shí)也出現(xiàn)相反的現(xiàn)象，即隨時(shí)間的增加而增大。減小減小的原因，有人認(rèn)為是油液中的污染物沉積所致；但也有人認(rèn)為是油液的原因，有人認(rèn)為是油液中的污染物沉積所致；但也有人認(rèn)為是油液分子粘附在縫隙表面而使通流截面減小所致。泄漏增大的原因則是由分子粘附在縫隙表面而使通流截面減小所致。泄漏增大的原因則是由于在于在作用下，閥心在閥孔處于最大偏心狀態(tài)所致。作用下，閥心在閥孔處于最大偏心狀態(tài)所致。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 4.3 常用的常用的分為三大類分為三大類和和 School o

31、f Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 4.3.1表表4-4 4-4 方向控制閥的類型方向控制閥的類型常用的常用的的類型如表的類型如表4-4所示。所示。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院1. 單向閥單向閥液壓系統(tǒng)中常用的液壓系統(tǒng)中常用的有有和和兩種。兩種。的作用，的作用，是使油液只能沿一個(gè)是使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不許它反方向流動(dòng)，不許它反向倒流。向倒流。 單向閥單向閥a a）結(jié)構(gòu)圖）結(jié)構(gòu)圖 b b）圖形符號(hào)圖）圖形符號(hào)圖11閥體閥體 22閥心閥心 33彈簧彈簧普通

32、單向閥普通單向閥所示為一種所示為一種的結(jié)構(gòu)。壓力油從閥體的結(jié)構(gòu)。壓力油從閥體左端的通口左端的通口P1流入時(shí)，克服流入時(shí)，克服彈簧彈簧3作用在閥心作用在閥心2上的力，上的力，使閥心向右移動(dòng)，打開(kāi)閥口，使閥心向右移動(dòng)，打開(kāi)閥口，并通過(guò)閥心上的徑向孔并通過(guò)閥心上的徑向孔a、軸、軸向孔向孔b從閥體右端的通口從閥體右端的通口P2流流出。但是壓力油從閥體右端出。但是壓力油從閥體右端的通口的通口P2流入時(shí)，它和彈簧流入時(shí)，它和彈簧力一起使閥心錐面壓緊在閥力一起使閥心錐面壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，油液無(wú)座上，使閥口關(guān)閉，油液無(wú)法從法從P2口流向口流向P1口?？?。所示是所示是（后同）。（后同）。 的的也可以用也

33、可以用的結(jié)構(gòu)，的結(jié)構(gòu)，其制造方便，但密封性較差，只適用于其制造方便，但密封性較差，只適用于小流量的場(chǎng)合。小流量的場(chǎng)合。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院在在中，通油方向的阻力應(yīng)盡可能小，而不通油方向應(yīng)中，通油方向的阻力應(yīng)盡可能小，而不通油方向應(yīng)有良好的密封。另外，單向閥的動(dòng)作應(yīng)靈敏，工作時(shí)不應(yīng)有撞擊有良好的密封。另外，單向閥的動(dòng)作應(yīng)靈敏，工作時(shí)不應(yīng)有撞擊的噪聲。單向閥彈簧的剛度一般都選得較小，使閥的正向開(kāi)啟壓的噪聲。單向閥彈簧的剛度一般都選得較小，使閥的正向開(kāi)啟壓力僅需力僅需0.030.05MPa。如采用剛度較大的彈簧，使其

34、開(kāi)啟壓力達(dá)。如采用剛度較大的彈簧，使其開(kāi)啟壓力達(dá)0.20.6MPa，便可用作，便可用作。的的主要有：主要有：、以及以及等。這些參數(shù)都和閥的結(jié)構(gòu)和制造質(zhì)量有等。這些參數(shù)都和閥的結(jié)構(gòu)和制造質(zhì)量有關(guān)。關(guān)。常被安裝在泵的出口，可防止系統(tǒng)壓力沖擊對(duì)泵的影響，常被安裝在泵的出口，可防止系統(tǒng)壓力沖擊對(duì)泵的影響，另外泵不工作時(shí)可防止系統(tǒng)油液經(jīng)泵倒流回油箱。單向閥還可用另外泵不工作時(shí)可防止系統(tǒng)油液經(jīng)泵倒流回油箱。單向閥還可用來(lái)分隔油路防止干擾。單向閥和其他閥組合，便可組成來(lái)分隔油路防止干擾。單向閥和其他閥組合，便可組成。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)

35、機(jī)械工程學(xué)院液控單向閥液控單向閥所示為所示為。當(dāng)控制口。當(dāng)控制口K處無(wú)控制壓力處無(wú)控制壓力通入時(shí)，其作用和普通單向閥一通入時(shí)，其作用和普通單向閥一樣，壓力油只能從通口樣，壓力油只能從通口P1流向通流向通口口P2，不能反向倒流。當(dāng)控制口，不能反向倒流。當(dāng)控制口K有控制壓力油，且其作用在控有控制壓力油，且其作用在控制活塞制活塞1上的液壓力超過(guò)上的液壓力超過(guò)P2腔壓力腔壓力和彈簧和彈簧4作用在閥心作用在閥心3上的合力時(shí)上的合力時(shí)（控制活塞上腔通泄油口），控（控制活塞上腔通泄油口），控制活塞推動(dòng)推桿制活塞推動(dòng)推桿2使閥心上移開(kāi)啟，使閥心上移開(kāi)啟，通油口通油口P1和和P2接通，油液便可在接通，油液便可在

36、兩個(gè)方向自由通流。兩個(gè)方向自由通流。 有有和和兩種，每種又按其控制活塞的兩種，每種又按其控制活塞的的連接方式分為的連接方式分為和和兩種。兩種。中，如沒(méi)有外泄油口，中，如沒(méi)有外泄油口，而進(jìn)油腔而進(jìn)油腔P1和控制活塞的上和控制活塞的上腔直接相通的話，則是腔直接相通的話，則是。這種結(jié)構(gòu)較。這種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在反向開(kāi)啟時(shí)，為簡(jiǎn)單，在反向開(kāi)啟時(shí)，K腔的壓力必須高于腔的壓力必須高于P1腔的壓腔的壓力，故控制壓力較高，力，故控制壓力較高，。 普通型液控單向閥普通型液控單向閥11控制活塞控制活塞 22推桿推桿 33閥心閥心 44彈簧彈簧School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)

37、械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院在高壓系統(tǒng)中，液控單向閥反向開(kāi)在高壓系統(tǒng)中，液控單向閥反向開(kāi)啟前啟前P2口的壓力很高，所以使之反口的壓力很高，所以使之反向開(kāi)啟的控制壓力也較高，且當(dāng)控向開(kāi)啟的控制壓力也較高，且當(dāng)控制活塞推開(kāi)單向閥心時(shí)，高壓封閉制活塞推開(kāi)單向閥心時(shí)，高壓封閉回路內(nèi)油液的壓力突然釋放，會(huì)產(chǎn)回路內(nèi)油液的壓力突然釋放，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，為了避免這種現(xiàn)象生很大的沖擊，為了避免這種現(xiàn)象且減小控制壓力，可采用如且減小控制壓力，可采用如所示的所示的。作用在控制活塞作用在控制活塞1上的控制壓力推動(dòng)上的控制壓力推動(dòng)控制活塞上移，先將卸荷閥心控制活塞上移，先將卸荷閥心6頂開(kāi)，頂開(kāi)，P2和和P1腔之間產(chǎn)

38、生微小的縫隙，使腔之間產(chǎn)生微小的縫隙，使P2腔壓力降低到一定程度，然后再頂腔壓力降低到一定程度，然后再頂開(kāi)單向閥心實(shí)現(xiàn)開(kāi)單向閥心實(shí)現(xiàn)P2到到P1的反向通流。的反向通流。帶卸荷閥心的液控單向閥（內(nèi)泄）帶卸荷閥心的液控單向閥（內(nèi)泄）11控制活塞控制活塞 22推桿推桿 33閥心閥心 44彈彈簧座簧座 55彈簧彈簧 66卸荷閥心卸荷閥心School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的一般性能與的一般性能與相同，但有反向開(kāi)啟最小控相同，但有反向開(kāi)啟最小控制壓力要求。當(dāng)制壓力要求。當(dāng)P1口壓力為零時(shí)，反向開(kāi)啟最小控制壓力，口壓力為零時(shí)，反向開(kāi)啟最小

39、控制壓力，的為（的為（0.40.5）p2，而，而的為的為0.05p2，兩者相差近，兩者相差近10倍。倍。必須指出，其反向流動(dòng)時(shí)的壓力損失比正向流動(dòng)時(shí)還小，因?yàn)樵诒仨氈赋?，其反向流?dòng)時(shí)的壓力損失比正向流動(dòng)時(shí)還小，因?yàn)樵谡蛄鲃?dòng)時(shí)，除克服流道損失外，還須克服閥心上的正向流動(dòng)時(shí)，除克服流道損失外，還須克服閥心上的和和。對(duì)液壓缸進(jìn)行鎖閉；對(duì)液壓缸進(jìn)行鎖閉；作立式液壓缸的支承閥；作立式液壓缸的支承閥；某些情況下起保壓作用。某些情況下起保壓作用。順便指出，也有一種順便指出，也有一種，其控制壓力的作用是使閥，其控制壓力的作用是使閥心關(guān)閉的，但這種閥僅在特殊場(chǎng)合中使用。心關(guān)閉的，但這種閥僅在特殊場(chǎng)合中使用。S

40、chool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院. 換向閥換向閥是利用是利用在在中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使液流的通路中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使液流的通路、，或，或，從而使執(zhí)行元件，從而使執(zhí)行元件、或或。流體流經(jīng)閥時(shí)的壓力損失要小。流體流經(jīng)閥時(shí)的壓力損失要小?；ゲ幌嗤ǖ耐陂g的泄漏要小?；ゲ幌嗤ǖ耐陂g的泄漏要小。換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。對(duì)對(duì)的主要要求的主要要求 ：換向閥應(yīng)滿足換向閥應(yīng)滿足：School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院換向閥的工作原理：換向閥的工作原理：所示為所示

41、為的的。閥心在中間位置時(shí)。閥心在中間位置時(shí)，流體的全部通路均被切斷，流體的全部通路均被切斷，活塞不運(yùn)動(dòng)。當(dāng)閥心移到左端活塞不運(yùn)動(dòng)。當(dāng)閥心移到左端時(shí)，泵的流量流向時(shí)，泵的流量流向A口，使活口，使活塞向右運(yùn)動(dòng)，活塞右腔的油液塞向右運(yùn)動(dòng)，活塞右腔的油液流經(jīng)流經(jīng)B口和閥流回油箱；反之口和閥流回油箱；反之，當(dāng)閥心移到右端時(shí)，活塞便，當(dāng)閥心移到右端時(shí)，活塞便向左運(yùn)動(dòng)。因而通過(guò)閥心移動(dòng)向左運(yùn)動(dòng)。因而通過(guò)閥心移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)的的或或。 滑閥式換向閥工作原理滑閥式換向閥工作原理和圖形符號(hào)和圖形符號(hào)a a）示意圖）示意圖 b b）圖形符號(hào)）圖形符號(hào)School of Mechanical Engineering東

42、南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院換向閥的結(jié)構(gòu)形式：換向閥的結(jié)構(gòu)形式：的的主要由其控制的主要由其控制的及及所決定。所決定。所示的換向閥有三個(gè)工作位置和四條通路（所示的換向閥有三個(gè)工作位置和四條通路（P、A、B、T），稱），稱為為。和和是是的的。列出了常見(jiàn)列出了常見(jiàn)主體部分的結(jié)構(gòu)原理、圖形符號(hào)和使用場(chǎng)主體部分的結(jié)構(gòu)原理、圖形符號(hào)和使用場(chǎng)合。以表中末行的合。以表中末行的為例，閥體上有為例，閥體上有P、A、B、T1、T2五個(gè)通五個(gè)通口，閥心有左、中、右三個(gè)工作位置。當(dāng)閥心處在圖示中間位置時(shí)，五口，閥心有左、中、右三個(gè)工作位置。當(dāng)閥心處在圖示中間位置時(shí)，五個(gè)通口都關(guān)閉；當(dāng)閥心移向左端時(shí)，通口個(gè)通口

43、都關(guān)閉；當(dāng)閥心移向左端時(shí)，通口T2關(guān)閉，通口關(guān)閉，通口P和和B相通，通口相通，通口A和和T1相通；當(dāng)閥心移向右端時(shí)，通口相通；當(dāng)閥心移向右端時(shí)，通口T1關(guān)閉，通口關(guān)閉，通口P和和A相通，通口相通，通口B和和T2相通。這種結(jié)構(gòu)型式由于具有使五個(gè)通口都關(guān)閉的工作狀態(tài)，故可相通。這種結(jié)構(gòu)型式由于具有使五個(gè)通口都關(guān)閉的工作狀態(tài)，故可使受它控制的執(zhí)行元件在任意位置上停止運(yùn)動(dòng)。使受它控制的執(zhí)行元件在任意位置上停止運(yùn)動(dòng)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式名名 稱稱結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原

44、理圖圖形符號(hào)圖形符號(hào)使用場(chǎng)合使用場(chǎng)合二位二位二通閥二通閥控制油路的接通與切斷（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)）控制油路的接通與切斷（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)）二位二位三通閥三通閥控制液流方向（從一個(gè)方向變換成另一個(gè)控制液流方向（從一個(gè)方向變換成另一個(gè)方向）方向）二位二位四通閥四通閥控控制制執(zhí)執(zhí)行行元元件件換換向向不能使執(zhí)行元件不能使執(zhí)行元件在任一位置上停在任一位置上停止運(yùn)動(dòng)止運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件正反向執(zhí)行元件正反向運(yùn)動(dòng)時(shí)回油方式運(yùn)動(dòng)時(shí)回油方式相同相同三位三位四通閥四通閥能使執(zhí)行元件在能使執(zhí)行元件在任一位置上停止任一位置上停止運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)二位二位五通閥五通閥不能使執(zhí)行元件不能使執(zhí)行元件在任一位置上停在任一位置上停止運(yùn)動(dòng)止運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件

45、正反向執(zhí)行元件正反向運(yùn)動(dòng)時(shí)可以得到運(yùn)動(dòng)時(shí)可以得到不同的回油方式不同的回油方式三位三位五通閥五通閥能使執(zhí)行元件在能使執(zhí)行元件在任一位置上停止任一位置上停止運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院都有兩個(gè)或兩個(gè)以上的都有兩個(gè)或兩個(gè)以上的，其中一個(gè)是常位，即，其中一個(gè)是常位，即未受外部操縱時(shí)所處的位置。繪制未受外部操縱時(shí)所處的位置。繪制時(shí)，油路一般應(yīng)時(shí)，油路一般應(yīng)連接在常位上。連接在常位上。 所示為手動(dòng)換向閥及其圖形符號(hào)。所示為手動(dòng)換向閥及其圖形符號(hào)。所示為所示為，松開(kāi)手柄，閥心靠彈簧力恢，松開(kāi)手柄，閥心靠彈簧力恢復(fù)至中位（常位

46、），適用于動(dòng)作頻繁、持續(xù)工作時(shí)間較短的場(chǎng)合復(fù)至中位（常位），適用于動(dòng)作頻繁、持續(xù)工作時(shí)間較短的場(chǎng)合，操作比較安全，常用于工程機(jī)械。，操作比較安全，常用于工程機(jī)械。所示為所示為，當(dāng)松開(kāi)手柄后，閥仍然保持在所需的工作位置上，適，當(dāng)松開(kāi)手柄后，閥仍然保持在所需的工作位置上，適用于機(jī)床、液壓機(jī)、船舶等需保持工作狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)的情況。這用于機(jī)床、液壓機(jī)、船舶等需保持工作狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)的情況。這種閥也可用腳踏操縱。種閥也可用腳踏操縱。將多個(gè)手動(dòng)換向閥組合在一起，用以操縱多個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，將多個(gè)手動(dòng)換向閥組合在一起，用以操縱多個(gè)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，便構(gòu)成便構(gòu)成。School of Mechanical Engin

47、eering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 手動(dòng)換向閥（三位四通）手動(dòng)換向閥（三位四通）a a）彈簧自動(dòng)復(fù)位結(jié)構(gòu)）彈簧自動(dòng)復(fù)位結(jié)構(gòu) b b）彈簧鋼球定位結(jié)構(gòu)）彈簧鋼球定位結(jié)構(gòu)School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 所示為機(jī)動(dòng)換向閥及其圖形符號(hào)，它依靠所示為機(jī)動(dòng)換向閥及其圖形符號(hào)，它依靠擋鐵或凸輪來(lái)壓迫閥心移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)液流通、斷或改變流向。擋鐵或凸輪來(lái)壓迫閥心移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)液流通、斷或改變流向。 機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥11滾輪滾輪 22閥心閥心 33彈簧彈簧 電磁換向閥借助于電電磁換向閥借助于電磁鐵吸力推動(dòng)閥心動(dòng)作來(lái)改變

48、液流流磁鐵吸力推動(dòng)閥心動(dòng)作來(lái)改變液流流向。這類閥操縱方便，布置靈活，易向。這類閥操縱方便，布置靈活，易實(shí)現(xiàn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換的自動(dòng)化，因此應(yīng)用最實(shí)現(xiàn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換的自動(dòng)化，因此應(yīng)用最廣泛。廣泛。和和所示為電磁換所示為電磁換向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。電磁閥的電磁鐵按所用電源的不同，電磁閥的電磁鐵按所用電源的不同，分為分為、和和三三種；按電磁鐵內(nèi)部是否有油侵入，又種；按電磁鐵內(nèi)部是否有油侵入，又分為分為、和和三種。三種。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 交流二位三通電磁換向閥及其干式電磁鐵結(jié)構(gòu)圖交流二位三通電磁換向閥及其干式

49、電磁鐵結(jié)構(gòu)圖11銜鐵銜鐵 22線圈線圈 33密封圈密封圈 44推桿推桿 55閥心閥心 66彈簧彈簧 77閥體閥體School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 直流三位四通電磁換向閥及其濕式電磁鐵結(jié)構(gòu)圖直流三位四通電磁換向閥及其濕式電磁鐵結(jié)構(gòu)圖11閥體閥體 22閥心閥心 33彈簧座彈簧座 44彈簧彈簧 55擋塊擋塊 66導(dǎo)磁套導(dǎo)磁套77推桿推桿 88街鐵街鐵 99線圈線圈School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院使用方便，起動(dòng)力大，吸合、釋放快，動(dòng)作時(shí)間最快使用方便，起動(dòng)力大

50、，吸合、釋放快，動(dòng)作時(shí)間最快約為約為10ms；但工作時(shí)沖擊和噪聲較大，為避免線圈過(guò)熱，換向頻；但工作時(shí)沖擊和噪聲較大，為避免線圈過(guò)熱，換向頻率不能超過(guò)率不能超過(guò)60次次/min；起動(dòng)電流大，在閥心被卡時(shí)會(huì)燒毀線圈；起動(dòng)電流大，在閥心被卡時(shí)會(huì)燒毀線圈；工作壽命僅數(shù)百萬(wàn)次至一千萬(wàn)次以內(nèi)。工作壽命僅數(shù)百萬(wàn)次至一千萬(wàn)次以內(nèi)。體積小，工作可靠；沖擊小，允許換向頻率為體積小，工作可靠；沖擊小，允許換向頻率為120次次/min，最高可達(dá)，最高可達(dá)300次次/min；使用壽命可高達(dá)兩千萬(wàn)次以上；但；使用壽命可高達(dá)兩千萬(wàn)次以上；但起動(dòng)力比交流電磁鐵要小，且需有直流電源。起動(dòng)力比交流電磁鐵要小，且需有直流電源。自

51、身帶有整流器，可以直接使用交流電源，又自身帶有整流器，可以直接使用交流電源，又具有直流電磁鐵的性能。具有直流電磁鐵的性能。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院如如所示。為避免油液侵入電磁鐵，在推桿所示。為避免油液侵入電磁鐵，在推桿4的的外周上裝有密封圈外周上裝有密封圈3，使線圈，使線圈2的絕緣性能不受油液的影響。但推的絕緣性能不受油液的影響。但推桿上密封圈的摩擦力則影響著電磁鐵的換向可靠性。桿上密封圈的摩擦力則影響著電磁鐵的換向可靠性。如如所示。該電磁鐵的導(dǎo)磁套所示。該電磁鐵的導(dǎo)磁套6是一個(gè)密封筒狀是一個(gè)密封筒狀結(jié)構(gòu)，與換向閥

52、閥體結(jié)構(gòu)，與換向閥閥體1接連時(shí)僅套內(nèi)的銜鐵接連時(shí)僅套內(nèi)的銜鐵8工作腔與滑閥直接連工作腔與滑閥直接連接，推桿接，推桿7上沒(méi)有任何密封，套內(nèi)可承受一定的液壓力。線圈上沒(méi)有任何密封，套內(nèi)可承受一定的液壓力。線圈9部部分仍處于干的狀態(tài)。由于推桿上沒(méi)有密封，從而提高了換向可靠分仍處于干的狀態(tài)。由于推桿上沒(méi)有密封，從而提高了換向可靠性。銜鐵工作時(shí)處于油液潤(rùn)滑狀態(tài)，且有一定阻尼作用而減小了性。銜鐵工作時(shí)處于油液潤(rùn)滑狀態(tài)，且有一定阻尼作用而減小了沖擊和噪聲。所以濕式電磁鐵具有吸合聲小、散熱快、可靠性好沖擊和噪聲。所以濕式電磁鐵具有吸合聲小、散熱快、可靠性好、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此已逐漸取代傳統(tǒng)的干式電磁鐵

53、。、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此已逐漸取代傳統(tǒng)的干式電磁鐵。的鐵心和線圈都浸在油液中工作，因此散熱更快、的鐵心和線圈都浸在油液中工作，因此散熱更快、換向更平穩(wěn)可靠、效率更高、壽命更長(zhǎng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高換向更平穩(wěn)可靠、效率更高、壽命更長(zhǎng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院根據(jù)根據(jù)JB52441991標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，各種形式電磁鐵的機(jī)械壽命（吸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，各種形式電磁鐵的機(jī)械壽命（吸合與釋放次數(shù)）應(yīng)不低于表合與釋放次數(shù)）應(yīng)不低于表4-6所列數(shù)值。所列數(shù)值。 電磁鐵的機(jī)械壽命電磁鐵的機(jī)械壽命電磁鐵形式電磁鐵形式機(jī)械

54、壽命機(jī)械壽命/次次電磁鐵形式電磁鐵形式機(jī)械壽命機(jī)械壽命/次次交流干式型交流干式型60104交流濕式型交流濕式型6106直流干式型直流干式型交流本整干式型交流本整干式型6106直流濕式型直流濕式型交流本整濕式型交流本整濕式型10106由于電磁鐵的吸力一般由于電磁鐵的吸力一般90N，因此，因此。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液動(dòng)換向閥是利用控制油路的壓力油來(lái)改變閥心位置液動(dòng)換向閥是利用控制油路的壓力油來(lái)改變閥心位置的換向閥。的換向閥。所示為所示為及圖形符號(hào)。當(dāng)控制油路及圖形符號(hào)。當(dāng)控制油路的壓力油從控制油口的壓力油從控制油

55、口K1進(jìn)入滑閥左腔、滑閥右腔經(jīng)控制油口進(jìn)入滑閥左腔、滑閥右腔經(jīng)控制油口K2接通回油接通回油時(shí)，閥心在其兩端壓差作用下右移，使壓力油口時(shí)，閥心在其兩端壓差作用下右移，使壓力油口P與與A相通、相通、B與與T相通相通；當(dāng)；當(dāng)K2接壓力油、接壓力油、K1接回油時(shí)，閥心左移，使接回油時(shí)，閥心左移，使P與與B相通、相通、A與與T相通；相通；當(dāng)當(dāng)K1和和K2都通回油時(shí)，閥心在兩端彈簧和定位套作用下處于中位，都通回油時(shí)，閥心在兩端彈簧和定位套作用下處于中位，P、A、B、T相互均不通。必須指出，液動(dòng)換向閥還需另一個(gè)閥來(lái)操縱其控相互均不通。必須指出，液動(dòng)換向閥還需另一個(gè)閥來(lái)操縱其控制油路的方向。制油路的方向。 三

56、位四通液動(dòng)換向閥三位四通液動(dòng)換向閥School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 所示為電液換向閥的結(jié)構(gòu)原理及其圖形符號(hào)。所示為電液換向閥的結(jié)構(gòu)原理及其圖形符號(hào)。由圖可見(jiàn)，當(dāng)兩個(gè)電磁鐵都不通電時(shí)，電磁閥閥心由圖可見(jiàn)，當(dāng)兩個(gè)電磁鐵都不通電時(shí)，電磁閥閥心4處于中位，液動(dòng)閥處于中位，液動(dòng)閥（主閥）閥心（主閥）閥心8因其兩端都接通油箱，也處于中位。電磁鐵因其兩端都接通油箱，也處于中位。電磁鐵3通電時(shí)，電通電時(shí)，電磁閥閥心移向右位，壓力油經(jīng)單向閥磁閥閥心移向右位，壓力油經(jīng)單向閥1接通主閥心的左端，其右端的油接通主閥心的左端，其右端的油則經(jīng)節(jié)流閥則

57、經(jīng)節(jié)流閥6和電磁閥而接通油箱，于是主閥心右移，移動(dòng)速度由節(jié)流和電磁閥而接通油箱，于是主閥心右移，移動(dòng)速度由節(jié)流閥閥6的開(kāi)口大小決定。同理，當(dāng)電磁鐵的開(kāi)口大小決定。同理，當(dāng)電磁鐵5通電，電磁閥閥心移向左位時(shí)，通電，電磁閥閥心移向左位時(shí)，主閥心也移向左位，其移動(dòng)速度由節(jié)流閥主閥心也移向左位，其移動(dòng)速度由節(jié)流閥2的開(kāi)口大小決定。的開(kāi)口大小決定。在在中，控制主油路的主閥心不是靠電磁鐵的吸力直接推動(dòng)的中，控制主油路的主閥心不是靠電磁鐵的吸力直接推動(dòng)的，是靠電磁鐵操縱控制油路上的壓力油液推動(dòng)的，因此推力可以很大，是靠電磁鐵操縱控制油路上的壓力油液推動(dòng)的，因此推力可以很大，操縱也很方便。此外，主閥心向左或向

58、右的移動(dòng)速度可分別由節(jié)流閥操縱也很方便。此外，主閥心向左或向右的移動(dòng)速度可分別由節(jié)流閥2或或6來(lái)調(diào)節(jié)，這就使系統(tǒng)中的執(zhí)行元件能夠得到平穩(wěn)無(wú)沖擊的換向。所來(lái)調(diào)節(jié)，這就使系統(tǒng)中的執(zhí)行元件能夠得到平穩(wěn)無(wú)沖擊的換向。所以，這種操縱型式的換向性能是較好的，適用于高壓、大流量的場(chǎng)合。以，這種操縱型式的換向性能是較好的，適用于高壓、大流量的場(chǎng)合。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 電液換向閥電液換向閥1 1、77單向閥單向閥 2 2、66節(jié)流閥節(jié)流閥 3 3、55電磁鐵電磁鐵 44電磁閥閥心電磁閥閥心 88液動(dòng)閥閥心（主閥心）液動(dòng)閥閥心（

59、主閥心）School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院滑閥機(jī)能滑閥機(jī)能的的分為分為和和，前者，前者是指滑閥處于某個(gè)工作位置時(shí)，其各個(gè)油口的連通關(guān)系；后是指滑閥處于某個(gè)工作位置時(shí)，其各個(gè)油口的連通關(guān)系；后者則指滑閥從一個(gè)工作位置變換到另一個(gè)工作位置的過(guò)渡過(guò)者則指滑閥從一個(gè)工作位置變換到另一個(gè)工作位置的過(guò)渡過(guò)程中，它的各個(gè)油口的瞬時(shí)連通關(guān)系。不同的程中，它的各個(gè)油口的瞬時(shí)連通關(guān)系。不同的對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)有不同的功能。有不同的功能。對(duì)對(duì)的的和和的的有著重要的影響。有著重要的影響。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)

60、機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院幾種常用換向閥的滑閥機(jī)能見(jiàn)表幾種常用換向閥的滑閥機(jī)能見(jiàn)表4-7表表4-9。 二位換向閥滑閥工作位置機(jī)能二位換向閥滑閥工作位置機(jī)能通路數(shù)通路數(shù)滑閥機(jī)能代號(hào)滑閥機(jī)能代號(hào)圖形符號(hào)圖形符號(hào)通路數(shù)通路數(shù)滑閥機(jī)能代號(hào)滑閥機(jī)能代號(hào)圖形符號(hào)圖形符號(hào)二二通通O四四通通HH三三通通OY四四通通I1KI2PI3JSchool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 三位換向閥滑閥工作位置機(jī)能三位換向閥滑閥工作位置機(jī)能滑閥性能代號(hào)滑閥性能代號(hào)滑閥中位狀態(tài)滑閥中位狀態(tài)圖形符號(hào)圖形符號(hào)中位特點(diǎn)中位特點(diǎn)O各油口全封閉，系統(tǒng)不卸載，缸封各油口