液壓元件與系統(tǒng)(第14章)課件

ZW主編ZW主編1第十四章水壓控制閥第一節(jié)水壓控制閥的關(guān)鍵技術(shù)難題

第二節(jié)幾種水壓控制閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)第十四章水壓控制閥第一節(jié)水壓控制閥的關(guān)鍵技術(shù)難題

第二節(jié)2第一節(jié)水壓控制閥的關(guān)鍵技術(shù)難題1.腐蝕問題

2.氣蝕問題

3.拉絲侵蝕與泄漏問題

4.壓力沖擊、振動(dòng)和噪聲

5.設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法

6.水介質(zhì)的污染控制問題第一節(jié)水壓控制閥的關(guān)鍵技術(shù)難題1.腐蝕問題

2.氣蝕問題

31.腐蝕問題由于水(特別是海水)有較強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)海水又是一種強(qiáng)電解質(zhì)，因此材料本身不僅要有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，而且不同材料組合使用時(shí)要有較好的防電偶腐蝕能力。當(dāng)腐蝕與磨損同時(shí)存在時(shí)，它們相互促進(jìn)，使零件加速失效。1.腐蝕問題由于水(特別是海水)有較強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)海水又是42.氣蝕問題氣蝕分為氣體氣蝕和汽化氣蝕兩種。由于液壓油的汽化壓力很低，同時(shí)空氣在液壓油中的溶解度較高，所以油壓閥的氣蝕主要表現(xiàn)為氣體氣蝕。相同條件下空氣在水中的溶解度約為在液壓油中的20%，而水的汽化壓力(50℃時(shí)為0.012MPa)比液壓油(50℃時(shí)為1.0×10-9MPa)高107倍，因此，水壓控制閥中起主導(dǎo)作用的是汽化氣蝕。2.氣蝕問題氣蝕分為氣體氣蝕和汽化氣蝕兩種。由于液壓油的汽化53.拉絲侵蝕與泄漏問題由于水的粘度低(僅為液壓油的1/50~1/40)，因而在同樣的壓力差作用下，水的流速遠(yuǎn)高于液壓油，高速流體將對(duì)配合面產(chǎn)生很強(qiáng)的沖刷作用，久而久之會(huì)在零件表面形成一條條絲狀凹槽，破壞工作表面。3.拉絲侵蝕與泄漏問題由于水的粘度低(僅為液壓油的1/50~64.壓力沖擊、振動(dòng)和噪聲水的密度比油大10%，彈性模量比油大50%，使得水的壓力沖擊比礦物油大，易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。加上水的粘度低，粘性阻尼小以及氣蝕的作用，使得水壓控制閥(尤其是高壓、大流量水壓閥)中振動(dòng)、噪聲問題十分突出，必須在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使流體在流場(chǎng)中形成合適的壓力和流速變化規(guī)律，以減小壓力沖擊，并增加閥芯的運(yùn)動(dòng)阻尼，使水壓閥有良好的工作穩(wěn)定性。4.壓力沖擊、振動(dòng)和噪聲水的密度比油大10%，彈性模量比油大75.設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法由于水介質(zhì)的理化特性與礦物油有很大差別，因而水壓控制閥節(jié)流口處的流量系數(shù)、流量-壓力特性、氣蝕特性等與油壓閥完全不同。5.設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法由于水介質(zhì)的理化特性與礦物油有很大差別86.水介質(zhì)的污染控制問題這里的污染控制包含兩層含義，一是對(duì)水介質(zhì)中細(xì)菌和微生物含量的控制，二是對(duì)固體污染物的控制，水介質(zhì)中細(xì)菌和微生物含量過高，則可能會(huì)因?yàn)橥庑孤┒廴经h(huán)境或產(chǎn)品(如食品、藥品等)；另外，細(xì)菌和微生物附著在元件表面形成一層生物膜，會(huì)加劇腐蝕。6.水介質(zhì)的污染控制問題這里的污染控制包含兩層含義，一是對(duì)水9第二節(jié)幾種水壓控制閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.水壓壓力控制閥

2.水壓流量控制閥

3.水壓方向控制閥

4.水壓電液控制閥第二節(jié)幾種水壓控制閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.水壓壓力控制閥

2.水101.水壓壓力控制閥圖14-1Danfoss直動(dòng)式水壓溢流閥結(jié)構(gòu)圖

1—閥座2—閥芯3—活塞套4—阻尼腔

5—調(diào)壓彈簧6—調(diào)壓螺桿7—活塞8—閥體1.水壓壓力控制閥圖14-1Danfoss直動(dòng)式水壓溢流閥111.水壓壓力控制閥1)閥芯與閥座采用平板閥結(jié)構(gòu)，且閥芯采用不銹鋼進(jìn)行強(qiáng)化處理，以提高表面硬度，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，而且提高了閥的抗氣蝕和拉絲侵蝕性能。

2)閥芯與活塞接觸處采用球面結(jié)構(gòu)，有利于閥芯自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡位置及保證閥口關(guān)閉時(shí)的密封性能。

3)活塞與活塞套之間設(shè)置了阻尼腔4，增大了閥芯的運(yùn)動(dòng)阻尼，提高了溢流閥的工作穩(wěn)定性。

4)活塞套采用高分子材料，活塞采用金屬基體表面噴涂陶瓷材料，以減小摩擦，避免該摩擦副發(fā)生粘著磨損。1.水壓壓力控制閥1)閥芯與閥座采用平板閥結(jié)構(gòu)，且閥芯采用不122.水壓流量控制閥圖14-2Danfoss水壓節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖

1—閥體2—手柄3—閥芯

4—兩級(jí)節(jié)流閥口5—塑料錐體2.水壓流量控制閥圖14-2Danfoss水壓節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖132.水壓流量控制閥1)閥芯與閥體構(gòu)成兩級(jí)節(jié)流閥口，降低了每個(gè)閥口的工作壓差，提高了節(jié)流閥的抗氣蝕性能。

2)在閥芯頭部鑲嵌了一個(gè)塑料錐體，在節(jié)流閥關(guān)閉時(shí)利用塑料錐體與金屬閥體的配合面密封，使節(jié)流閥在關(guān)閉時(shí)能實(shí)現(xiàn)零泄漏。2.水壓流量控制閥1)閥芯與閥體構(gòu)成兩級(jí)節(jié)流閥口，降低了每個(gè)143.水壓方向控制閥圖14-3Danfoss水壓調(diào)速閥結(jié)構(gòu)圖

1—閥體2—壓力補(bǔ)償閥閥芯3—節(jié)流閥閥芯

4—小孔5—手輪6—頂桿

7—阻尼螺塞8—彈簧3.水壓方向控制閥圖14-3Danfoss水壓調(diào)速閥結(jié)構(gòu)圖153.水壓方向控制閥1)主閥和先導(dǎo)閥閥口均為平板閥結(jié)構(gòu)。

2)閥芯與閥座分別采用工程塑料和不銹鋼(304或316不銹鋼)，以保證閥口關(guān)閉時(shí)的密封性能。

3)先導(dǎo)閥芯為浮動(dòng)式平板結(jié)構(gòu)，具有一定的自位能力，有利于閥芯端面與閥座的貼合，以保證其密封性能；同時(shí)，由于先導(dǎo)閥孔的直徑很小，因而只需較小的彈簧力就可起密封作用，進(jìn)而降低了所需的電磁力。3.水壓方向控制閥1)主閥和先導(dǎo)閥閥口均為平板閥結(jié)構(gòu)。

2)16圖14-5Hauhinco水壓電液

比例方向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖

1—閥體2—復(fù)位彈簧3—比例電磁鐵

4—頂桿5—閥芯6—閥套4.水壓電液控制閥圖14-5Hauhinco水壓電液

比例方向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖

174.水壓電液控制閥圖14-6Ebara帶位置反饋的水壓電液比例方向節(jié)流閥原理圖

1—位移傳感器2—比例電磁鐵3—阻尼孔4—閥套5—閥芯6—靜壓支承7—推桿4.水壓電液控制閥圖14-6