第六章液壓閥(概述)

南昌大學機電工程學院第六章液壓閥概述第六章液壓閥本章內容

第一節(jié)概述

第二節(jié)液壓閥上的共性問題

第三節(jié)方向控制閥

第四節(jié)壓力控制閥

第五節(jié)流量控制閥

第六節(jié)電液伺服閥

第七節(jié)電液比例閥

第八節(jié)電液數字閥

第九節(jié)疊加閥和插裝閥第一節(jié)概述一、液壓閥的作用液壓閥是用來控制液壓系統中油液的流動方向或調節(jié)其壓力和流量的，因此它可以分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。液壓閥共同點：

1）在結構上，所有閥都由閥體、閥芯（座閥或滑閥）和驅使閥芯動作的元、部件（如彈簧、電磁鐵）組成。（液壓閥的基本結構）

2）在工作原理上，利用閥芯在閥體內作相對運動來控制閥口的通斷及閥口的大小，實現壓力、流量和方向的控制。所有閥的開口大小（A）、閥進、出口間的壓差（Δp）以及流過閥的流量（q）之間的關系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數各不相同而已。（液壓閥的基本工作原理）第一節(jié)概述一、液壓閥的作用第一節(jié)概述二、液壓閥的分類（P105表6-1）1）按機能分類：壓力、流量和方向控制閥。

2）按結構分類：滑閥、座閥、射流管閥、噴嘴擋板閥。

3）按操縱方式分類：手動、機/液/氣動閥。

4）按連接方式分類：管式、板式/疊加式、插裝式連接。

5）按控制方式分類：比例閥、伺服閥、數字控制閥。

6）按輸出參數可調節(jié)性分類：開關控制閥、輸出參數連續(xù)可調閥。管式板式插裝式疊加式第一節(jié)概述根據安裝連接形式不同分類的液壓閥二、液壓閥的分類（P105表6-1）管式連接閥體進出口由螺紋或法蘭與油管連接。安裝方便。板式連接閥體進出口通過連接板與油管連接。便于集成。插裝式將閥芯、閥套組成的組件插入專門設計的閥塊內實現不同功能。結構緊湊。疊加式是板式連接閥的一種發(fā)展形式。第一節(jié)概述三、液壓閥的性能參數1）公稱通徑代表閥的通流能力的大小，對應于閥的額定流量。與閥的進出油口連接的油管應與閥的通徑相一致。閥工作時的實際流量應小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。

2）額定壓力閥長期工作所允許的最高壓力。對壓力控制閥，實際最高壓力有時還與閥的調壓范圍有關；對換向閥，實際最高壓力還可能受它的功率極限的限制。

第一節(jié)概述三、液壓閥的性能參數3）另外還有一些和具體閥有關的量，如通過額定流量時的額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量、開啟壓力等等。只要工作壓力和流量不超過額定值，液壓閥即可正常工作。目前對不同的閥也給出一些不同的數據，如最大工作壓力、開啟壓力、允許背壓、最大流量等等。同時給出若干條特性曲線，如壓力－流量曲線、壓力損失－流量曲線、進－出口壓力曲線等，供使用者確定不同狀態(tài)下的參數數據。這既便于使用，又比較確切地反映了閥的性能。

第一節(jié)概述四、對液壓閥的基本要求（P106）1）動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動要小。

2）閥口全開時，液流壓力損失要??；閥口關閉時，密封性能要好。

3）所控制的參數（壓力或流量）要穩(wěn)定，受外干擾時變化量要小。

4）結構緊湊，安裝、調試、維護方便，通用性要好。第二節(jié)液壓閥上的共性問題一、閥口形式（P107表6-2）1）圓柱滑閥。2）錐閥。3）球閥。4）截止閥。5）軸向三角槽。對于各種滑閥、錐閥、球閥、節(jié)流孔口，通過閥口的流量均可用下式表示：式中:閥口通流面積；閥口前、后壓差；流量系數；液體密度?；y滑閥為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長度，因此滑閥運動存在一個死區(qū)。閥口的壓力流量方程q＝CdπDx(2Δp/ρ）1/2錐閥錐閥閥芯半錐角一般為12°～20°，閥口關閉時為線密封，密封性能好且動作靈敏。閥口的壓力流量方程q＝Cdπd

xsinα(2Δp/ρ）1/2球閥性能與錐閥相同，閥口的壓力流量方程q＝Cdπd

h0（x/R）(2Δp/ρ）1/2第二節(jié)液壓閥的共性問題一、閥口形式（P107表6-2）滑閥形式（a）球閥形式（b）錐閥形式（c）從閥整體再看滑閥、球閥、錐閥閥芯第二節(jié)液壓閥的共性問題一、閥口形式（P107表6-2）第二節(jié)液壓閥上的共性問題二、液動力由液流的動量定理可知，作用在閥芯上的液動力有穩(wěn)態(tài)液動力和瞬態(tài)液動力。

（一）穩(wěn)態(tài)液動力（前面動量定理已做例子講了）

穩(wěn)態(tài)液動力是閥芯移動完畢，開口固定以后，液流流過閥口時因動量變化而作用在閥芯的力。

穩(wěn)態(tài)液動力對滑閥性能的影響是加大了操縱滑閥所需的力。作用在圓柱滑閥上的穩(wěn)態(tài)液動力：穩(wěn)態(tài)液動力始終指向閥口關閉的方向

第二節(jié)液壓閥上的共性問題二、液動力無論液流方向如何，液動力作用在閥芯上，指向閥口Xv減少的方向XvXvXvXv

壓力分布PressureDistribution

閥芯Spool閥套ValveCover液動力方向BernoulliForcedirection

第二節(jié)液壓閥上的共性問題二、液動力-穩(wěn)態(tài)液動力第二節(jié)液壓閥上的共性問題二、液動力（二）瞬態(tài)液動力（不做要求）

瞬變液動力是滑閥在移動過程中（即開口大小發(fā)生變化時）閥腔中液流因加速度或減速而作用在閥芯上的力，這個力只與閥芯移動速度有關，而與閥芯開度本身無關。

滑閥上的瞬態(tài)液動力的方向，視油液流入還是流出閥腔而定，正阻尼力、負阻尼力（P109）。第二節(jié)液壓閥上的共性問題三、卡緊力（P109）

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