第5章 液壓控制元件課件

第5章液壓控制元件§5.1液壓閥概述§5.2方向控制閥§5.3壓力控制閥§5.4流量控制閥§5.1液壓閥概述1.定義：液壓系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)元件統(tǒng)稱為液壓閥。2.用途：控制液體的方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)行元件所提出的要求。3.共同點：在結(jié)構(gòu)上：所有的閥都由閥體、閥芯和驅(qū)使閥心動作的元件組成。在原理上：所有閥的開口大小，閥進、出口間的壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，只是各種閥的控制參數(shù)不同而已。4.液壓閥的分類（1）按基本功能分類方向閥：單向閥、換向閥壓力閥：溢流閥、減壓閥、順序閥流量閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥（2）按閥芯結(jié)構(gòu)分類滑閥：圓柱滑閥、平板滑閥座閥：錐閥、球閥螺紋式連接法蘭式連接疊加式連接插裝式連接（3）按連接方式分類手動閥：手輪、踏板、杠桿機動閥：擋塊及碰塊液動閥：液壓驅(qū)動電磁閥：電磁鐵驅(qū)動電液動：電液共同控制及步進電機、伺服電機驅(qū)動（含電液伺服閥、電液比例閥、電液數(shù)字閥）（4）按操縱方式分類5.對液壓控制閥的要求動作靈敏，使用可靠，沖擊、振動、噪聲小，壽命長;三化（系列、標準、通用）;壓力損失小，密封性好，內(nèi)泄小，無外漏;結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維護、調(diào)整方便。AB5.2.1單向閥功用：只允許油液正向流動，不許反流

分類：直通單向閥、直角單向閥結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯、驅(qū)動彈簧等原理：p1p2p2p1動畫演示動畫演示§5.2

方向控制閥1.普通單向閥

對單向閥的要求：

①開啟壓力要?。婚_啟壓力：Pk=0.03—0.05MPa

做背壓閥：Pk=0.2—0.6MPa

背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力 ②能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要??； ③正向?qū)〞r，閥的壓力損失要??； ④閥芯運動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。

單向閥的圖形符號：

AB普通單向閥的應用1）防沖擊（泵的出口處）；2）分隔油路，防相互干擾；3）背壓閥；4）單向閥和其它閥組合后，成為復合閥例如單向順序閥、單向節(jié)流閥等。

①功用：正向流動，反向受控流動

②結(jié)構(gòu)：普通單向閥+液控裝置

KP1P2③工作原理及圖形符號

原理：a.無控制油時，與普通單向閥一樣

b.通控制油時，正反向都可以流動動畫演示2.液控單向閥CK④帶卸荷閥芯的液控單向閥

若在控制口K加控制壓力，先頂開卸荷閥芯3，C腔壓力降低，活塞5繼續(xù)上升并頂開主閥芯2，大量液流自B腔流向A腔，完成反向?qū)ā＿m用于反向壓力很高的場合。123456AB⑤液控單向閥的應用1）雙向壓力鎖2）液壓系統(tǒng)的保壓與泄壓3）平衡回路

4）作充液閥5.2.2換向閥

座閥式換向閥按結(jié)構(gòu)形式分滑閥式換向閥轉(zhuǎn)閥式換向閥

變換閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停。

作用：

分類：

組成:主體(閥體、閥芯）操縱定位裝置PTABTPAB（1）滑閥式換向閥的主體結(jié)構(gòu)形式1）結(jié)構(gòu)閥體：有多級沉割槽的圓柱孔閥芯：有多段環(huán)行槽的圓柱體2）分類按工作位置數(shù)分類：二位、三位、四位等按通路數(shù)分類：二通、三通、四通、五通等按控制方式分類:

電磁換向閥液動換向閥電液換向閥機動換向閥手動換向閥氣動換向閥TPABPTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTAB

（2）換向閥的工作原理

動畫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

（3）圖形符號含義用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位”；方框內(nèi)的箭頭表示油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一定表示液流的實際方向；方框內(nèi)符號“┻”或“┳”表示該通路不通；方框外部連接的主油路接口數(shù)有幾個，就表示幾“通”；常態(tài)位置：二位閥，靠彈簧的一格；三位閥，中間一格。（4）滑閥式換向閥的操縱方式1）手動換向閥2）機動換向閥3）電磁換向閥4）液動換向閥5）電液換向閥

電液換向閥是電磁換向閥和液動換向閥的組合。電液換向閥用在大流量的液壓系統(tǒng)中。（5）電液動換向閥電液動換向閥中位機能：三位閥中間位置各油口的連通方式，稱中位機能。。（6）換向閥的中位機能滑閥機能：換向閥處于常態(tài)位置時，閥中各油口的連通方式。O型雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。雙向鎖緊，油泵卸荷。M型油缸浮動，泵卸荷。H型差動連接。P型油缸浮動，系統(tǒng)保壓。Y型單向鎖緊，油泵卸荷。K型分析中位機能時，應考慮以下幾個問題：保壓：常態(tài)位時P口被封閉（如O、Y型），液壓泵保壓，適用于多缸液壓系統(tǒng)。泄荷問題：常態(tài)位時P口和T口相連（如H、M型），液壓泵能泄荷。啟動平穩(wěn)：常態(tài)位時A和B兩口都不與T口相通（O、U、M型），易實現(xiàn)穩(wěn)定啟動。換向平穩(wěn)性和換向精度：常態(tài)位時A、B兩口封閉（O、M型），換向過程中易產(chǎn)生液壓沖擊，換向平穩(wěn)性差，換向精度高。缸浮動：U、P型換向閥小結(jié):圖形符號:位:閥芯的工作位置;通:閥體上油路的通口數(shù);機能:中位時油路的連通方式?？刂品绞?O型H型P型Y型K型手動機動電磁液動電液§5.3壓力控制閥

按用途：溢流閥減壓閥順序閥壓力繼電器按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥球閥錐閥按工作原理：直動式先導式分類：5.3.1溢流閥

作用：防止系統(tǒng)過載，保持系統(tǒng)壓力恒定。一、工作原理

1.直動式溢流閥

1）結(jié)構(gòu)：

2）工作原理：

pA<kx0

,閥口不開

pA>kx0

,溢流。分析與結(jié)論在閥口打開時：可知：1.認為p與x無關(guān)，是一定值；

2.調(diào)節(jié)彈簧的預壓縮量，可改變溢流壓力；

3.改變彈簧剛度，可改變調(diào)壓范圍。3）圖形符號：4）特點：結(jié)構(gòu)簡單，動作靈敏；壓力受溢流量的影響較大；適用于低壓、小流量系統(tǒng)。2.先導式溢流閥結(jié)構(gòu)：先導閥、主閥、阻尼孔。

動畫演示遠程控制口K

:實現(xiàn)遠程調(diào)壓；K口打開，p由控制油壓決定；K口堵上，p由先導閥決定。原理：pA<kx0

閥口不開

pA>kx0壓差Δp

使閥口打開，開始溢流。阻尼孔主閥先導閥平衡彈簧調(diào)壓彈簧2）圖形符號新符號舊符號開啟壓力：調(diào)定壓力(全流壓力):靜態(tài)調(diào)壓偏差:（閥口將開未開）二、靜態(tài)特性開啟比：不應低于85%特性曲線特點：反應快，波動大（0.2-0.4MPa)。1.直動式2.先導式特點：反應慢，穩(wěn)定性好，波動小。三、應用1.作安全閥（常閉）作用：防止系統(tǒng)過載。2.作溢流閥（常開）作用：保持系統(tǒng)壓力恒定3.卸荷阻尼孔主閥先導閥平衡彈簧調(diào)壓彈簧４.遠程調(diào)壓阻尼孔主閥先導閥平衡彈簧調(diào)壓彈簧５.多級調(diào)壓６.作背壓閥5.3.2減壓閥作用：減低系統(tǒng)壓力，并使其保持恒定。特點：出口壓力控制閥芯動作，有單獨泄油口。工作原理：節(jié)流口產(chǎn)生壓降Δpp2=p1

-Δp

，

p1一定，Δp↑

，

p2↓●p2A<kx0

處于非工作狀態(tài)不起減壓作用?！?/p>

p2A

>kx0

減壓、并保持出口壓力恒定?！?/p>

p2↑→閥芯上移→閥口減小→Δp↑，

p2=p1

-Δp

，

p1一定，Δp↑

，

p2↓；●

p2↓

→閥芯下移→閥口開大→

Δp↓，

Δp↓，

p2↑圖形符號：穩(wěn)壓原理：工作缸夾緊缸使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓。應用：5.3.3順序閥作用：控制多個執(zhí)行元件的順序動作。分類：直動式先導式內(nèi)控式外控式1.內(nèi)控順序閥圖形符號：結(jié)構(gòu)：出油口接二次油路，有單獨泄油口。工作原理：p1

A<kx0

進出口不通；

p1A>kx0

接通。特點：內(nèi)部控制，外部泄油。動畫演示2.外控順序閥結(jié)構(gòu)：外接控制油口工作原理：pA<kx0

不通

pA>kx0

進出口接通特點：外部控制，外部泄油。職能符號：動畫演示1.控制液壓缸的順序動作2.與單向閥組成平衡閥3.使系統(tǒng)卸荷4.作背壓閥應用：控制液壓缸的順序動作§5.3.4溢流閥、減壓閥、順序閥的綜合比較作用：控制液壓系統(tǒng)中的壓力。共性：利用液壓力和彈簧力比較，控制閥口的開與關(guān)；或控制開口大小。溢流閥：控制進口壓力。減壓閥：控制出口壓力。順序閥：控制閥口通與不通，進而控制執(zhí)行元件的動作順序。5.3.5壓力繼電器1.作用：利用系統(tǒng)中壓力變化，控制電路的通斷。微動開關(guān)調(diào)節(jié)螺釘頂桿柱塞pa>Fs

微動開關(guān)閉合發(fā)出電信號pa<Fs

微動開關(guān)斷開電信號撤銷2.工作原理：動畫演示3.圖形符號：1）控制電磁閥動作。2）控制指示燈。報警。3）控制電機，出故障時，自動停車。4.應用：§5.4流量控制閥作用：控制流量，調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。分類：節(jié)流閥、調(diào)速閥5.4.1普通節(jié)流閥（1）結(jié)構(gòu)：軸向三角槽（2）工作原理：（3）圖形符號：（4）靜態(tài)特性1）流量特性：薄壁孔細長孔C—

流量系數(shù)

AT—

節(jié)流口通流截面積

Δp—

節(jié)流口前后壓差

—

壓差指數(shù)q∝AT

，Δp=c，AT↑，q↑。2）影響流量穩(wěn)定的因素：a)負載對流量穩(wěn)定性的影響:AT一定時，q會有變化。即：當F變時，

Δp變，q變。pA一定，當F變時，pB變。同樣Δp下，對薄壁小孔的流量影響小。ABFb)溫度對流量穩(wěn)定性的影響：

c)節(jié)流口的阻塞現(xiàn)象：阻塞現(xiàn)象：當Δp一定，A較小時，流量時大時小甚至斷流。措施：加大水利半徑、選擇穩(wěn)定性好的油液、精心過濾。薄壁小孔不易附著、阻塞。

結(jié)論：薄壁小孔式節(jié)流口流量特性好。T變，η變，q變。薄壁小孔不受溫度變化影響。3）最小穩(wěn)定流量和流量調(diào)節(jié)范圍最小穩(wěn)定流量:不出現(xiàn)阻塞的最小流量應用：運動平穩(wěn)性要求不高的調(diào)速系統(tǒng)。流量調(diào)節(jié)范圍：流量特性曲線：5.4.2調(diào)速閥1.組成：節(jié)流閥＋差壓式減壓閥2.工作原理：p1一定，p2↑→閥芯下移→xR↑→ΔpR↓→

pm↑，Δp

=pm-p2=C;p2↓→閥芯上移→xR↓→ΔpR↑,→

pm↓，Δp

=pm-p2=C。節(jié)流閥：F變，Δp變，q變。調(diào)速閥：F變，Δp不變，

q不受負載變化的影響。動畫演示３特性曲線５.應用：負載變化，運動平穩(wěn)性要求高的調(diào)速系統(tǒng)。Δp——閥的進出口壓差節(jié)流閥：Δp=Δp節(jié)=p１–p2調(diào)速閥：Δp=

Δp節(jié)+Δp減※當F變化時，調(diào)速閥進出口壓差Δp

變，不變的是Δ

p節(jié)。４.要求：調(diào)速閥正常工作Δp>0.4~0.5MPa（Δp<0.4MPa時減壓閥不起作用，和普通節(jié)流閥一樣）６.圖形符號：簡化符號本章結(jié)束謝謝!疊加閥式液壓裝置

集成塊式液壓裝置手動應用：小流量，需徒手操作的場合。三位四通手動換向閥PTABTPAB手動換向閥用行程閥速度換接機動換向閥（行程閥）特征：利用擋鐵或凸輪使閥芯運動以控制流向分類：常為二位閥，有二通、三通、四通

二通