第六章液壓控制閥課件

液壓控制閥作用控制液流的方向、壓力和流量?！?-1

概述一、分類按用途：方向閥壓力閥流量閥按控制方式：開關（定值）比例伺服（隨動）數(shù)字按結構形式：滑閥、錐閥、球閥等。一、分類按連接方式：螺紋連接閥法蘭連接閥板式連接閥集成連接閥按操縱方式：手動、機動、電動、液動和電液動二、液壓控制閥的結構特點及要求1.結構特點液壓控制閥裝在泵與執(zhí)行元件之間，不做功，只對執(zhí)行元件起控制作用。組成：閥體、閥芯、操縱機構。共同點：都是通過閥芯的移動或控制油口開閉或限制、改變油液的流動來工作的，且液過閥孔都會產生壓力降及溫升。2.對液壓控制閥的要求1、性能良好，既閥的工作靈敏，工作可靠，無沖擊振動現(xiàn)象；2、密封性能良好，能承受高于額定工作壓力的實驗壓力；3、液流通過閥口時，壓力損失要??；4、結構簡單，便于安裝和制造，體積小、價格便宜；5、要求系列化、標準化、通用化?！?-2

方向控制閥§6-2

方向控制閥

定義：在液壓系統(tǒng)中，用來控制工作液體流動方向的閥。

作用：控制液流方向，從而改變執(zhí)行元件的運動方向。

分類：單向閥（普通、液控）換向閥（按通路分：二、三、四、五通）按工位數(shù)目分：二、三、四位，按控制方式分：電磁、液控，按操縱方式分：手動、氣動、機動）一、單向閥1、普通單向閥結構：閥體、閥芯、彈簧等單向閥原理單向閥工作原理單向閥工作原理作用：只許油液單向流動，反向不通。要求：正向流動阻力小，反向不通，密封好。開啟壓力：0.03~0.05MPa背壓閥：(單向閥的變形)彈簧較硬開啟壓力：0.2~0.6MPa背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力。

職能符號：應用：鎖緊油缸，避免向油泵倒灌。平衡重物2、液控單向閥組成：普通單向閥+小活塞缸特點：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。

職能符號：液控單向閥液控單向閥工作原理應用：鎖緊油缸，避免倒灌。控制重物下放速度。

液壓鎖二、換向閥作用：利用閥芯在閥體內的相對運動改變油液流動方向，接通或關閉油路，從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止或變換運動方向。要求：1）動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動??；2）油液流過時的壓力損失??；3）密封性能好；即泄露量要小；4）結構緊湊，安裝、調整、使用、維護方便，通用性強。1．換向閥的分類1）根據(jù)閥芯的結構方式：①滑閥式：閥芯在閥體內作直線運動，控制方式多，高、低壓均適用。②轉閥式：閥芯在閥體內作回轉運動，密封性能差，限低壓場合。③單向閥型：錐閥、球閥、平面閥。通過閥芯相對閥座開啟或閉合來實現(xiàn)換向。1．換向閥的分類2）根據(jù)控制方式：手動、機動、電磁、液動、電液動。3）根據(jù)閥的工作位數(shù)和通路數(shù)：二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等。3．滑閥式換向閥工作原理：由主體部分和控制部分組成。工作原理：通過外力（機械力、電磁力、液壓力等）使閥芯在閥體內作相對運動，從而使油路換向。3．換向閥工作原理（1）滑閥式換向閥工作原理：組成：由主體部分和控制部分組成。工作原理：通過外力（機械力、電磁力、液壓力等）使閥芯在閥體內作相對運動，從而使油路換向。主體部分組成1）兩位兩通PA職能符號：作用：控制油路的通與斷2）兩位三通職能符號：作用：控制液流方向PAB3）兩位四通職能符號：作用：控制執(zhí)行元件換向P—

壓力油口O—

回油口A、B—

分別接執(zhí)行元件的兩腔4）三位四通職能符號：作用：換向、停止。PABO5）兩位五通職能符號：作用：換向、兩種回油方式。PABO1O26）三位五通職能符號：作用：換向、停止、回油不同。PABO1O2兩種回油方式工進：有背壓運動平穩(wěn)退回：快速暢通二、操縱定位裝置作用：移動閥芯并使其保持在工作位置上。a.手柄控制，彈簧復位。1.手動b.手柄控制，鋼球定位。應用：小流量，需徒手操作的場合。三位四通手動換向閥結構圖2.機動

兩位兩通機動換向閥擋塊操縱，彈簧復位。應用：行程控制的場合。（又叫行程閥）兩位兩通常開常閉靠彈簧的方格表示常態(tài)用行程閥速度換接3.電磁兩位三通電磁換向閥電磁鐵操縱，彈簧復位。優(yōu)點：易于實現(xiàn)自動化。應用：小流量的場合。（q≤63L/min)實物4.液動液體操縱，彈簧復位。三位四通液動換向閥應用：高壓，大流量的場合。（q≤160L/min)5.電液動電液動電液聯(lián)合控制，彈簧復位?！耠姶趴刂葡葘чy動作，●液體控制主閥芯動作，●節(jié)流閥控制閥芯移動速度。簡化符號：應用：高壓、大流量的場合。（q≤1200L/min)三位四通電液換向閥實物

三、中位機能O型三位滑閥在中間位置工作時，油路的連通方式。雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。M型雙向鎖緊，油泵卸荷。H型油缸浮動，泵卸荷。P型差動連接。Y型油缸浮動，系統(tǒng)保壓。K型單向鎖緊，油泵卸荷。四、主要性能參數(shù)1.工作可靠性（電磁閥、電液閥、液動閥）可靠的換向、復位；（與壓力、流量有關）2.壓力損失通過的流量影響壓力損失；3.內泄漏量影響系統(tǒng)效率，使油液升溫；4.換向、復位時間按系統(tǒng)要求合理選用；5.換向頻率單位時間內的換向次數(shù)。（電磁閥：60次/min)換向閥小結職能符號:位:閥芯的工作位置;通:閥體上油路的通道數(shù);機能:中位時油路的連通方式。控制方式:O型H型P型Y型K型手動機動電磁液動電液§6-3

壓力控制閥§6-3

壓力控制閥分類按用途：溢流閥減壓閥順序閥平衡閥卸荷閥按閥芯結構：滑閥球閥錐閥按工作原理：直動式先導式§6-3.1

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.直動式溢流閥結構：

職能符號：工作原理：p<ps,閥口不開；

p>ps,溢流。ps—

彈簧力DBD型直動式溢流閥實物2.

先導式溢流閥結構：先導閥主閥阻尼孔主閥先導閥平衡彈簧調壓彈簧阻尼孔、壓差Δp遠程控制口K

:實現(xiàn)遠程調壓。K口打開，p由控制油壓決定；K口堵上，p由先導閥ps

決定。先導式溢流閥先導式溢流閥工作原理職能符號新符號舊符號實物先導式溢流閥先導式溢流閥二、靜態(tài)特性1.直動式溢流時閥芯受力方程：k

—

彈簧剛度—

彈簧的預壓縮量—

閥口開度（閥芯位移，即增加的壓縮量）式中：開啟壓力：調定壓力(全流壓力):—通過額定流量時閥芯的位移調壓偏差:（閥口將開未開）流量-壓力特性方程：特性曲線特點：反應快，波動大（0.2-0.4MPa).

2.先導式對于高壓大流量的溢流閥，為了減小波動，采用了先導閥。特點：反應慢，穩(wěn)定性好，波動小。p’—

主閥芯上端的壓力三、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.卸荷或遠程調壓卸荷遠程調壓4.作背壓閥放在系統(tǒng)回油路上§6-3.2

減壓閥特點：出口壓力控制閥芯動作，有單獨泄油口工作原理：節(jié)流口產生壓降Δpp2=p1

-Δp

，

p1一定，Δp↑

，

p2↓?！?/p>

p1<ps,處于非工作狀態(tài)，不起減壓作用；●

p1

>ps,減壓、穩(wěn)壓。作用：減低系統(tǒng)壓力，并有穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓原理●

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↑=ps。職能符號：工作缸夾緊缸應用：使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓?！?-3.3順序閥作用：控制多個執(zhí)行元件動作順序。1.內控順序閥職能符號：結構：出油口接二次油路，有單獨泄油口。工作原理：p<ps,進出口不通；

p>ps,接通。特點：內部控制，外部泄油。順序閥工作原理順序閥工作原理應用：控制液壓缸動作順序2.

外控順序閥結構：控制油口。工作原理：pK

<ps,不通；

pK

>ps,進出口接通。特點：外部控制，外部泄油。職能符號：§6-3.4

平衡閥與順序閥區(qū)別：沒有單獨的泄油口，彈簧較硬。職能符號：1.

內控平衡閥特點：內部控制，內部泄油。作用：放在執(zhí)行元件的回油路上，平衡重物。應用：平衡重物。2.

外控平衡閥職能符號：特點：外部控制，內部泄油。應用平衡重物，限制重物下落速度?！?-3.5

卸荷閥職能符號：工作原理：pK

<ps,閥口不開；

pK

>ps,閥口打開，使泵卸荷。作用：使油泵卸荷，減小功率消耗。區(qū)別：出口接油箱，K口接卸荷油壓。特點：外部控制，內部泄油。應用：使左泵卸荷§6-3.6壓力繼電器作用：利用系統(tǒng)中壓力變化，控制電路的通斷。微動開關調節(jié)螺釘頂桿柱塞工作原理：p>ps,微動開關閉合，發(fā)出電信號。p<ps,微動開關斷開，電信號撤銷。職能符號：應用：1.控制電磁閥動作。

2.控制系統(tǒng)壓力，出故障時，自動停車。應用：控制電磁閥，實現(xiàn)油缸順序動作。壓力閥小結作用：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；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。平衡閥：裝在執(zhí)行元件的回油路上，平衡重物。卸荷閥：使油泵卸荷。要求：掌握各種閥的工作原理及應用場合?！?-4流量控制閥§6-4流量控制閥應滿足下列要求：1、具有足夠的調節(jié)范圍，而且調節(jié)時流量變化要均；2、能夠保證穩(wěn)定的最小流量；3、工作液體的溫度、壓力的變化對流量的影響要??；4、調節(jié)方便，且泄露要小。§6-4流量控制閥作用：控制流量，調節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。分類：節(jié)流閥調速閥一、普通節(jié)流閥結構：軸向三角槽工作原理：職能符號：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

φ—

壓差指數(shù)q∝AT

，Δp=c，AT↑，q↑。影響流量穩(wěn)定的因素1)壓差對流量穩(wěn)定性的影響AT

一定時，q變。即當F變時，

Δp變，q變。pA一定，當F變時，pB變。同樣Δp下，對薄壁孔的流量影響小。ABF2)溫度對流量穩(wěn)定性的影響

3)節(jié)流口的阻塞阻塞現(xiàn)象：當Δp一定，AT

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。薄壁孔不易附著、阻塞。

結論：薄壁式節(jié)流口流量特性好。T變，η變，q變。薄壁孔不受溫度變化影響。2.最小穩(wěn)定流量和流量調節(jié)范圍最小穩(wěn)定流量

qmin=0.05L/min應用：運動平穩(wěn)性要求不高的調速系統(tǒng)。流量調節(jié)范圍：流量特性曲線：二、調速閥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↑，ΔpT

=pm-p2=C;p2↓→閥芯上移→xR↓→ΔpR↑,→

pm↓，ΔpT

=pm-p2=C。節(jié)流閥：F變，Δp變，q變。調速閥：F變，ΔpT不變，q不受負載變化的影響。調速閥工作原理調速閥工作原理特性曲線應用：負載變化，運動平穩(wěn)性要求高的調速系統(tǒng)。Δp——閥的進出口壓差節(jié)流閥：Δp=ΔpT=p1–p2調速閥：Δp=

ΔpT+ΔpR※當F變化時，調速閥進出口壓差Δp

變，不變的是Δ

pT。要求：調速閥正常工作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）職能符號：簡化符號三、溢流節(jié)流閥（旁路調速閥）1．組成及作用組成：由壓差式溢流閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成。作用：保證通過閥的流量基本上不受負載變化的影響。2．工作原理溢流節(jié)流閥是通過P1隨P2的變化來使流量基本保持恒定的。與調速閥不同之處：必須接在執(zhí)行元件的進油路上。四、分流集流閥§6-5其它控制閥一、電液比例控制是一種輸出量與輸入信號成比例的液壓閥。它可以按給定的輸入電信號連續(xù)地、按比例地控制液流的壓力、流量和方向。在普通液壓閥上用電-機械轉換器取代原有的控制部分，即成為比例閥?！?-5其它控制閥1、電液比例控制系統(tǒng)的組成及分類（1）組成多應用于開環(huán)控制?；驹夯驹?比例閥比例閥由比例電磁鐵和液壓閥本體組成。比例電磁鐵：電液接口元件。作用:將電控器放大后的電信號→與之成比例的力或位移→液壓放大輸出4執(zhí)行元件液壓缸或液壓馬達（2）電液比例控制系統(tǒng)的分類*比例壓力控制系統(tǒng)*比例流量控制系統(tǒng)*比例流量壓力控制系統(tǒng)2.電液比例閥的組成及分類

比例閥由比例電磁鐵和液壓閥本體組成。比例電磁鐵：電液接口元件。液壓閥本體:功率放大級.作用:將電控器放大后的電信號→與之成比例的力或位移→液壓閥放大驅動負載.3.電-機械轉換器結構及控制形式

比例電磁鐵：利用電磁力與彈簧力相平衡的原理實現(xiàn)電-機械轉換。比例電磁鐵類型：力控制型：直接輸出力，比例電磁鐵直接與閥芯或傳力彈簧與閥芯連接。行程控制型：閥芯另一側放置彈簧，彈簧為力-位移轉換元件，電磁鐵的輸出力，通過彈簧轉換成閥芯的位移。電液比例閥的類型比例壓力控制閥比例流量控制閥比例方向控制閥比例復合閥4.比例壓力控制閥（1）直動型比例溢流閥（2）先導型比例溢流閥（3）先導型比例減壓閥

5.比例流量控制閥二、電液伺服閥

電液轉換元件和功率放大元件。小功率電信號輸入-大功率液壓能輸出。電液伺服系統(tǒng)的核心。1、工作原理：應用舉例三、電液數(shù)字閥用數(shù)字信息直接控制的閥，稱電液數(shù)字閥。數(shù)字閥可直接與計算機接口連接，不需要D/A轉換器。與比例閥、伺服閥相比，這種閥結構簡單，工藝性好，價廉，抗污染能力強，重復性好，工作穩(wěn)定可靠，功耗小。在微機實時控制的電液系統(tǒng)中，它已部分取代了比例閥或伺服閥，為計算機在液壓系統(tǒng)中的應用開拓了一個新的道路。電液數(shù)字閥對計算機而言，最普通的信號可量化為兩個量級的信號，即“開”和“關”。用數(shù)字量進行控制的方法很多，用得最多的是由脈數(shù)調制(PNM)演變而來的增量控制法以及脈寬調制(PWM)控制法。1、數(shù)字閥的結構下面主要