方向控制閥教案

第4次課教學(xué)整體設(shè)計課題方向控制閥授學(xué)時間第周星期（月日）第節(jié)學(xué)時2學(xué)時授課類型理論課√實驗課□實訓(xùn)課□習(xí)題課□討論課□現(xiàn)場教學(xué)√其它：教學(xué)資源掛圖□模型□實物□多媒體?音像□報紙□其它：繪圖工具□教學(xué)辦法講授法√討論法□啟發(fā)式√案例教學(xué)法□現(xiàn)場教學(xué)法√角色扮演法□項目教學(xué)法□情境教學(xué)法□其它：教學(xué)目的（涉及知識、技能、素質(zhì)目的）知識目的：1、理解液壓控制元件的性能參數(shù)和基本規(guī)定；2、掌握單向閥的類型及工作原理；3、理解滑閥式換向閥的主體構(gòu)造形式；4、理解換向閥的操縱方式及圖形符號；5、掌握換向閥的中位機能；6、掌握換向閥的典型構(gòu)造。技能目的：1、能夠純熟地分析滑閥式換向閥的主體構(gòu)造形式；2、能夠掌握換向閥的操縱方式及繪制圖形符號；3、能夠分析電磁換向閥的工作原理。素質(zhì)目的：1、培養(yǎng)學(xué)生對液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的學(xué)習(xí)愛好；培養(yǎng)學(xué)生分析液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的能力；養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。重點、難點：教學(xué)重點：換向閥的操縱方式及圖形符號；教學(xué)難點：換向閥的典型構(gòu)造。教學(xué)設(shè)計：1、授課思路簡述：（圍繞所選用教學(xué)辦法分條編寫授課環(huán)節(jié)，要涵蓋課前準(zhǔn)備、課程導(dǎo)入、師生活動安排、任務(wù)訓(xùn)練、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排、教學(xué)效果檢測等重要環(huán)節(jié)。）一、復(fù)習(xí)舊課二、導(dǎo)入新課三、講授知識四、師生活動安排五、教師總結(jié)六、布置作業(yè)2、課堂訓(xùn)練內(nèi)容安排：課堂訓(xùn)練：找學(xué)生到前面分析換向閥的操縱方式及繪制圖形符號.課堂提問：1.簡述液控單向閥的特點。2.簡述電磁換向閥的特點。3、課后作業(yè)與思考題：（根據(jù)課程內(nèi)容適宜設(shè)計鞏固性作業(yè)、項目式作業(yè)、預(yù)習(xí)性作業(yè)、推薦參考書及網(wǎng)站）鞏固性作業(yè)：1.簡述單向閥的類型及工作原理。2.簡述滑閥式換向閥的主體構(gòu)造形式。3.簡述換向閥的操縱方式及圖形符號。預(yù)習(xí)性作業(yè)：液壓控制元件：理解壓力控制閥的種類、構(gòu)造、工作原理。教學(xué)后記：教學(xué)過程（教學(xué)設(shè)計實施環(huán)節(jié)及時間分派）環(huán)節(jié)1：復(fù)習(xí)鞏固、檢查課后收集的資料（10分鐘）一、復(fù)習(xí)液壓缸的類型與特點，活塞式液壓缸的工作過程；二、復(fù)習(xí)液壓缸的常見故障及排除辦法。三、檢查預(yù)習(xí)狀況環(huán)節(jié)2：本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)、情境設(shè)計（5分鐘）我們常見的液壓起重機在其作業(yè)中起重臂有升有降，吊鉤有起有落，起重機、液壓挖掘機坦克炮塔等有右轉(zhuǎn)也有左轉(zhuǎn)，那么這些動作是如何實現(xiàn)的哪，在液壓系統(tǒng)中由哪些元件肩負這類動作的實施。接下來我們就來學(xué)習(xí)一下方向控制閥。環(huán)節(jié)3-1：講授知識（30分鐘）2.3控制元件液壓控制元件簡稱液壓閥，液壓閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動方向、壓力和流量的液壓元件。液壓控制元件的基本原理概括的說是運用某種作用力和彈簧力相平衡的原理工作的，這種作用力能夠是油液壓力產(chǎn)生的液壓力或其它外力。液壓控制元件本身是消耗能量的控制元件。液壓傳動系統(tǒng)對閥的基本規(guī)定為：構(gòu)造簡樸緊湊、動作敏捷可靠、調(diào)節(jié)方便、密封性能好、通油壓力損失小、通用性好和便于安裝維護。2.3.1方向控制閥方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動方向的，它分為單向閥和換向閥兩類。一.單向閥單向閥重要有普通單向閥、液控單向閥和單向失壓切斷閥三種。1.普通單向閥普通單向閥簡稱單向閥，其作用是只允許油液沿一種方向流動，不允許反向倒流。因此，又叫做逆止閥。圖2-32單向閥及圖形符號a)錐閥芯b)球閥芯c)圖形符號1—閥體2—閥芯3—彈簧4、5—擋圈普通單向閥的應(yīng)用安裝在泵的出口，避免壓力沖擊影響泵的正常工作或避免泵不工作時液壓系統(tǒng)油液經(jīng)泵倒流回油箱。被用來分隔油路以避免高低壓干擾。與其它的閥構(gòu)成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向次序閥等。安裝在執(zhí)行元件的回油路作背壓閥。2.液控單向閥液控單向閥的作用是允許油液正向流動，當(dāng)液控口接通壓力油時，允許反向倒流。液控單向閥的最小控制壓力約為主油路壓力的30%左右。工程上慣用于反向鎖緊，故稱為液壓鎖。液控單向閥及圖形符號a)構(gòu)造原理圖b）圖形符號1—活塞2—頂桿3—閥芯液控單向閥的應(yīng)用對液壓缸進行閉鎖；作為豎直使用液壓缸的支撐避免自由下落。需要指出：控制壓力油油口不工作時，應(yīng)使其通回油箱，否則控制活塞難以復(fù)位，單向閥反向不能截止液流。環(huán)節(jié)3-2講授知識（30分鐘）換向閥換向閥作用是運用閥芯和閥體間相對位置的變化來接通、斷開或變化系統(tǒng)中油液的流動方向。1、分類2、換向閥的工作原理3.滑閥式換向閥的主體構(gòu)造形式換向閥的主體構(gòu)造是指閥芯和閥體的構(gòu)造，常見滑閥式換向閥主體部分的構(gòu)造形式如表2-7所示。閥體上有多個通口，各油口之間的通、斷取決于閥芯的不同工作位置，閥芯在外力作用下移動能夠停留在不同的工作位置上。4.換向閥的操縱方式及圖形符號常見的滑閥式換向閥操縱方式如表2-8所示。換向閥的圖形符號表達了下列特性：“位”即閥芯相對于閥體的位置數(shù)，圖形符號用方框表達位，幾個方框表達幾位；“通”即閥芯在每個位置上各油口的連通形式，圖形符號用直線或帶箭頭的直線表達通、丁字頭表達斷；操縱方式有手動、機動、電磁、液動、電液動等，它們的圖形符號畫在方框側(cè)面，彈簧符號也畫在方框的側(cè)面表達復(fù)位形式。液壓系統(tǒng)換向閥的圖形符號必須畫在“常態(tài)”即彈簧復(fù)位或電磁鐵斷電狀態(tài)。5.換向閥的中位機能三位換向閥閥芯在中間位置時，各油口間的連通方式及對系統(tǒng)產(chǎn)生的性能稱為換向閥的中位機能，并用英文字母來形象表達。中位機能不同，換向閥對系統(tǒng)的控制性能影響不同。慣用換向閥的多個機能形式、作用及特點見表2-9所示，它表達了換向閥閥芯在中間位置時，各油口間的連通方式，并由此產(chǎn)生對液壓系統(tǒng)換向時的壓力變化、沖擊大小、換向平穩(wěn)性和制動位置精度等方面的影響。6.換向閥的典型構(gòu)造換向閥的種類諸多，下面介紹幾個慣用的換向閥構(gòu)造。①手動換向閥：手動換向閥是運用手動杠桿驅(qū)動閥芯運動而實現(xiàn)油路換向的。手動換向閥的構(gòu)造有彈簧復(fù)位式和鋼球定位式兩種。1)彈簧復(fù)位式三位四通手動換向閥如圖2-35a所示。向右推動手１柄，閥芯向左移動至左位，此時P與A相通，B經(jīng)閥芯軸向孔與T相通；向左拉動手柄，閥芯向右移至右位，此時P與B相通，A與T相通，液流實現(xiàn)換向。松開手柄時，閥芯靠彈簧力恢復(fù)至中位(原始位置)，此時P、A、B、T全部封閉，閥為O型滑閥機能。2)鋼球定位式三位四通手動換向閥如圖2-35b所示。由于定位機構(gòu)的作用，松開手柄時，閥芯仍保持原有的位置。因此，選擇彈簧復(fù)位或鋼球定位重要根據(jù)工作機器的規(guī)定而定。圖2-35三位四通手動換向閥及圖形符號a）彈簧復(fù)位式b）鋼球定位式c）彈簧式圖形符號d）鋼球式圖形符號②機動換向閥：機動換向閥又稱為行程換向閥，它是運用行程擋鐵或凸輪推動閥芯移動來實現(xiàn)油路換向。如圖2-36所示。在常態(tài)位置時，P與A相通，B封閉；當(dāng)行程擋鐵5壓下機動閥滾輪4時，閥芯下移，使P與B相通，A封閉。圖中閥芯上的軸向孔是泄漏孔，應(yīng)接油箱（圖形符號使用時畫出），以確保閥芯復(fù)位。a)b）圖2-36二位三通機動換向閥及圖形符號a)構(gòu)造原理圖b）圖形符號1—彈簧2—閥芯3—閥體4—滾輪5—行程擋鐵③電磁換向閥：電磁換向閥是運用電磁鐵的吸力推動閥芯移動實現(xiàn)液流的通、斷或變化液流方向的閥,電磁換向閥形式諸多。1)二位二通電磁換向閥如圖2-37所示。它是由閥芯4、彈簧3、閥體5、推桿6和電磁鐵等構(gòu)成。常態(tài)時電磁鐵不通電，P與A相通（常開型）。電磁鐵通電時，電磁鐵推動推桿6克服彈簧3的預(yù)緊力，推動閥芯4換至左位，P與A不通。a）b） 圖2-37二位二通電磁換向閥及圖形符號a）構(gòu)造原理圖b）圖形符號1—卡環(huán)2—擋圈3—彈簧4—閥芯5—閥體6—推桿7—環(huán)8—線圈9—銜鐵10—導(dǎo)套11—插頭組件2)三位四通電磁換向閥如圖2-38所示。閥芯2兩端有兩根對中彈簧4和兩個定位套3,使閥芯2處在常態(tài)中位，此時P、A、B、T全部封閉，故滑閥機能為O型。僅當(dāng)右端電磁鐵通電吸合時，銜鐵9經(jīng)推桿6將閥芯推至左端，P與A通，B與T通；僅當(dāng)左端電磁鐵通電吸合時，閥芯被推至右端，P與B通，A與T通，實現(xiàn)油路換向。圖2-38三位四通電磁換向閥及圖形符號a）構(gòu)造原理圖b）圖形符號1—閥體2—閥芯3—定位套4—對中彈簧5—擋圈6—推桿7—環(huán)8—線圈9—銜鐵10—導(dǎo)套11—插頭組件④液動換向閥：液動換向閥是運用控制油路的壓力油來推動閥芯移動實現(xiàn)主油路換向。它適應(yīng)于大流量閥。三位四通液動換向閥及圖形符號如圖2-39所示。當(dāng)控制油口K1、K2不通壓力油時，閥芯在對中彈簧作用下處在常態(tài)中位，此時P、A、B與T全部封閉，故為O型滑閥機能；當(dāng)K1通壓力油，K2通回油時，閥芯右移，P與A通,B與T通；當(dāng)K2通壓力油，K1通回油時，閥芯左移，P與B通，A與T通，實現(xiàn)油路換向。圖2-39三位四通液動換向閥及圖形符號a）構(gòu)造原理圖b）圖形符號⑤電液動換向閥：電液動換向閥是電磁閥和液動閥的組合，電磁閥起先導(dǎo)作用，以變化液動閥的閥芯位置，液動閥控制主油路換向，因此能夠用較小的電磁鐵來控制較大的液流。因此，經(jīng)常應(yīng)用于大流量場合。電液動換向閥的構(gòu)造及圖形符號如圖2-40所示。當(dāng)兩個電磁鐵都不通電時，電磁閥閥芯4處在中位，液動閥閥芯8因兩端都接通油箱，在彈簧力的作用下主閥芯處在中位，P、A、B和T全封閉。電磁鐵3通電時，電磁閥閥芯4右移，壓力油通過單向閥1進入液動閥閥芯8的左端，推動閥芯8右移，右端的油液經(jīng)節(jié)流閥6和電磁閥回油箱，液動閥主油路P和A通，B和T通。同理，當(dāng)電磁鐵5通電時，液動閥主油路P和B通，A和T通，實現(xiàn)油路換向。圖中單向節(jié)流閥1和2（6和7）稱為阻尼調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口，即可調(diào)節(jié)主閥換向時間，從而能夠消除執(zhí)行元件的換向沖擊。圖2-40三位四通電液動換向閥及圖形符號a）構(gòu)造原理圖b）圖形符號1、6—單向閥2、7—節(jié)流閥3、5—電磁鐵4—電磁閥閥芯8—液動閥閥芯電液動換向閥根據(jù)控制油的進回油方式不同分為內(nèi)控內(nèi)回、內(nèi)控外回、外控內(nèi)回和外控外回四種。若進入先導(dǎo)電磁閥的控制油來自主閥的P腔，這種控制方式稱為內(nèi)部控制。其優(yōu)點是構(gòu)造簡樸，但因泵的工作壓力普通較高，故控制部分能耗大。若進入先導(dǎo)電磁閥的壓力油引自主閥P腔以外的油路，如專用的低壓泵或系統(tǒng)的某一部分，這種控制方式稱為外部控制。若先導(dǎo)電磁閥的回油口單獨接油箱，這種回油方式稱為外部回油。若先導(dǎo)閥的回油口與主閥的T口相通，則稱為內(nèi)部回油。內(nèi)回式的優(yōu)點是無需單設(shè)回油管路，但主回油路的背壓需較小，而外回式不受此限制。環(huán)節(jié)４：師生活動安排（5分鐘）找學(xué)生到前面分析換向閥的操縱方式及繪制圖形符號.環(huán)節(jié)5：教師總結(jié)（5分鐘）1、單向閥的類型及工作原理；2、換向閥的典型構(gòu)造及工作原理。環(huán)節(jié)6：布置作業(yè)（5分鐘）鞏固性作業(yè)：1.簡述單向閥的類型及工作原理。2.簡述滑閥式換向閥的主體構(gòu)造形式。3.簡述換向閥的操縱方式及圖形符號。預(yù)習(xí)性作業(yè)：