液壓與液力傳動(dòng)課件：順序閥和調(diào)速閥-

液壓與液力傳動(dòng)

上堂課內(nèi)容小節(jié)：

(1)壓力控制閥基本概念及分類。

(2)直動(dòng)式溢流閥的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)和功用。

(3)先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)和功用。

(4)溢流閥的壓力－流量特性、啟閉特性和動(dòng)態(tài)特性。

(5)溢流閥應(yīng)用實(shí)例。（6）減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。三、順序閥1.作用當(dāng)一主油路同時(shí)向幾個(gè)執(zhí)行元件供油，并要求順序動(dòng)作時(shí)，就使用順序閥，順序閥串聯(lián)于系統(tǒng)之中，當(dāng)進(jìn)油口壓力達(dá)到或超過(guò)順序閥預(yù)調(diào)壓力時(shí)，閥口開(kāi)啟，油液通過(guò)。因此，順序閥相當(dāng)于壓力開(kāi)關(guān)，它是利用系統(tǒng)本身的壓力來(lái)控制執(zhí)行元件動(dòng)作的先、后順序。順序閥的結(jié)構(gòu)及工作原理與溢流閥基本相同，唯一不同的是順序閥的出口不是接油箱，而是接到系統(tǒng)中繼續(xù)用油的地方，除非作卸荷閥用。不工作時(shí)，閥芯常閉，工作時(shí)，閥芯常開(kāi)，串聯(lián)或并聯(lián)于系統(tǒng)。

2.結(jié)構(gòu)順序閥按結(jié)構(gòu)原理有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。根據(jù)控制方式的不同，又有(直）內(nèi)控順序閥、外（遠(yuǎn)）控順序閥和卸荷閥三種。3.順序閥的工作原理

Ｐ1Ｐ2（１）當(dāng)進(jìn)口壓力Ｐ１小于某一設(shè)定值時(shí)，閥芯在彈簧力作用下，處于下部位置，進(jìn)、出油口不通。（２）當(dāng)進(jìn)口壓力Ｐ１大于某一設(shè)定值時(shí)，閥芯底部的液壓力大于彈簧力，閥芯上移，進(jìn)、出油口連通，壓力油就流經(jīng)順序閥。內(nèi)控式外控式4.先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥與先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)與原理基本相似，其區(qū)別是：（１）先導(dǎo)式順序閥有專門的泄油口。這是因?yàn)轫樞蜷y的出油口要接到工作回路上。（２）順序閥的調(diào)壓彈簧剛度小，因?yàn)椋瑸榱吮ＷC順序閥準(zhǔn)確動(dòng)作的順序。（３）順序閥在關(guān)閉狀態(tài)下，其泄漏量也小。6.順序閥的應(yīng)用(1)實(shí)現(xiàn)多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)順序動(dòng)作，如圖。運(yùn)動(dòng)①，當(dāng)壓力達(dá)到一定值順序閥4動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)②當(dāng)換向閥通電，運(yùn)動(dòng)③運(yùn)動(dòng)③，當(dāng)壓力達(dá)到一定值順序閥2動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)④(2)作大流量泵卸荷閥用

當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，順序閥起卸荷作業(yè)。(4)用于產(chǎn)生平衡力

與單向閥組成平衡閥，保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落。(3)增大背壓，使活塞運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定動(dòng)畫(huà)回路四、壓力繼電器1.結(jié)構(gòu)與工作原理壓力繼電器是將液壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)控制的液壓傳感元件。當(dāng)系統(tǒng)的壓力達(dá)到繼電器預(yù)先調(diào)定的壓力時(shí)，它發(fā)出控制電信號(hào)的動(dòng)作，操縱電器元件，使油路換向、卸壓、實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，或關(guān)閉電機(jī)起安全保護(hù)作用。柱塞式薄膜式微動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)螺釘頂桿柱塞當(dāng)p>ps

，微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，發(fā)出電信號(hào)。當(dāng)p<ps

，微動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電信號(hào)撤銷。舉例當(dāng)壓力小于設(shè)計(jì)值時(shí)，壓力繼電器不動(dòng)作，燈泡不亮。當(dāng)壓力大于設(shè)計(jì)值時(shí)，壓力繼電器動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，燈泡亮。舉例動(dòng)畫(huà)1DT得電，油缸5，運(yùn)動(dòng)①油缸6，運(yùn)動(dòng)②油缸5，運(yùn)動(dòng)④當(dāng)壓力達(dá)設(shè)定值，3動(dòng)作,而3DT得電當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)一定位置，4DT得電油缸6，運(yùn)動(dòng)③當(dāng)壓力達(dá)設(shè)定值，4動(dòng)作,而2DT得電壓力閥小結(jié)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(kāi)與關(guān)；或控制開(kāi)口大小。溢流閥：控制進(jìn)口壓力減壓閥：控制出口壓力順序閥：控制閥口通與不通，進(jìn)而控制執(zhí)行元件的動(dòng)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(yīng)用場(chǎng)合。第四節(jié)流量控制閥定義：

用于控制液壓系統(tǒng)的流量，以滿足執(zhí)行元件所提出的速度要求?？刂朴鸵毫髁康拈y統(tǒng)稱為節(jié)流閥，它一般用在定量泵系統(tǒng)中，利用改變閥孔過(guò)流面積來(lái)調(diào)節(jié)流量。要求：1.具有較大流量調(diào)節(jié)范圍，且調(diào)節(jié)均勻。2.節(jié)流閥閥孔不易堵塞。3.節(jié)流前后壓力差和溫度變化對(duì)流量影響要小，3.節(jié)流后的壓力損失要小。調(diào)節(jié)準(zhǔn)確、輕便。分類：可分為節(jié)流閥，調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥等。一、節(jié)流口的基本形式１、節(jié)流口的流量特性節(jié)流閥的流量特性決定于節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式。

q=CAΔpφ式中，C為流量系數(shù)；A節(jié)流口面積；φ為由節(jié)流口形狀決定的節(jié)流指數(shù)，φ＝0.5～1.0；Δp為節(jié)流口的前后壓差?？芍汗?jié)流閥流量是由節(jié)流口的前后壓差Δp、油溫和節(jié)流口的形狀有密切關(guān)系。２、影響流量穩(wěn)定性的因素（１）壓力對(duì)流量穩(wěn)定性的影響 由上式可知，φ＝1.0時(shí)，壓力對(duì)流量穩(wěn)定性的影響最大，如圖所示。二、節(jié)流口的靜態(tài)特性（２）溫度對(duì)流量穩(wěn)定性的影響溫度影響油液粘度，從而對(duì)流量有影響。對(duì)細(xì)長(zhǎng)孔影響比較顯著。對(duì)薄壁小孔，當(dāng)雷諾系數(shù)大于臨界值時(shí)，流量系數(shù)C不受粘度影響；但是，當(dāng)壓差小，且通流面積小時(shí)，流量系數(shù)C與Re有關(guān)，即流量受溫度影響。因此，節(jié)流口一般制成薄壁小孔（φ=0.5），比制成細(xì)長(zhǎng)孔要好。（3）最小穩(wěn)定流量和流量調(diào)節(jié)范圍當(dāng)節(jié)流孔的通流面積小到一定數(shù)值時(shí)，通過(guò)節(jié)流孔的流量會(huì)出現(xiàn)周期性波動(dòng)，甚至?xí)霈F(xiàn)斷流，即發(fā)生堵塞現(xiàn)象。節(jié)流口堵塞會(huì)使系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度不均勻，因此，每一個(gè)節(jié)流閥都有一個(gè)能正常工作的最小流量限制，稱為節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量。

流量調(diào)節(jié)范圍：指通過(guò)閥的最大流量和最小流量之比。有些閥也采用實(shí)際的最大流量和最小流量，來(lái)表示閥的流量調(diào)節(jié)范圍。

三、節(jié)流閥結(jié)構(gòu)工作原理工作原理（動(dòng)畫(huà)）二、普通節(jié)流閥（１）結(jié)構(gòu)和原理閥芯帶有軸向三角槽，通過(guò)改變閥芯與閥體的相對(duì)位置，可以改變閥孔的過(guò)流面積，即改變了通過(guò)閥的流量。（２）符號(hào)（3）特點(diǎn)和應(yīng)用普通節(jié)流閥的流量?jī)H依靠一個(gè)節(jié)流口調(diào)節(jié)，其流量穩(wěn)定性受溫度和壓力的影響較大。

一般與定量泵、溢流閥組成節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流口大小，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)速度的大小。幾點(diǎn)結(jié)論：1.Q

A節(jié)，當(dāng)A節(jié)一定時(shí)，則Q與

P和油液性質(zhì)有關(guān)；2.若

P發(fā)生變化，則Q也隨著改變；

3.若油溫T發(fā)生變化，則系數(shù)C發(fā)生改變，從而引起Q的變化。但有些工作機(jī)要求速度穩(wěn)定，即在A節(jié)調(diào)定后，要求Q不隨外載

P和油溫T的變化的影響，這樣便出現(xiàn)了所謂調(diào)速閥。根據(jù)補(bǔ)償?shù)囊蟛煌?分為壓力補(bǔ)償調(diào)速閥和溫度補(bǔ)償調(diào)速閥。1.結(jié)構(gòu)壓力補(bǔ)償調(diào)速閥是由定差減壓閥和簡(jiǎn)單節(jié)流閥串聯(lián)組合而成的。三、調(diào)速閥工作原理（動(dòng)畫(huà)）2.工作原理液壓泵出口壓力p1，由溢流閥調(diào)整，基本保持恒定。調(diào)速閥出口壓力p2由活塞上的負(fù)載F決定。當(dāng)F增大時(shí)，利用減壓閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，使得節(jié)流閥前后壓差Δp=pm-p2基本保持不變。具體分析如下:若外載，減壓滑閥下移，開(kāi)度增加，

P不變外載，減壓滑閥上移，開(kāi)度減小，

P不變?nèi)魀1

，減壓滑閥上移，

P不變?nèi)魀1

，減壓滑閥下移，

P不變調(diào)速閥的應(yīng)用:

調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用，與節(jié)流閥相仿。它適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中、也可以用于“容積－節(jié)流調(diào)速回路”中。四、溢流（旁通）調(diào)速閥（Ｐ105）1.結(jié)構(gòu)溢流調(diào)速閥是由溢流閥和節(jié)流閥并聯(lián)連接而成。2.工作原理由圖5-38可知，當(dāng)F增大時(shí)，出口壓力p2增大，閥芯下移，閥口關(guān)小，從而進(jìn)口壓力p1增大。因此，節(jié)流閥前、后壓差Δp=p１-p2基本保持不變。工作原理（動(dòng)畫(huà)）第五節(jié)比例控制閥隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，許多液壓系統(tǒng)要求油流的壓力和流量能連續(xù)地或按比例地跟隨控制信號(hào)而變化。若僅用普通的控制閥很難實(shí)現(xiàn)這種控制。若用電液伺服閥組成伺服系統(tǒng)當(dāng)然能實(shí)現(xiàn)這種控制，但伺服系統(tǒng)的控制精度和動(dòng)態(tài)性能大大超過(guò)了這些液壓系統(tǒng)的要求，使得系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、制造和維護(hù)困難。為了滿足生產(chǎn)中這類液壓系統(tǒng)的要求，近幾年來(lái)發(fā)展了比例控制閥，以它組成開(kāi)環(huán)比例控制或閉環(huán)比例控制系統(tǒng)。比例閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由比例電磁鐵與液壓控制閥兩部分組成。相當(dāng)于在普通液壓控制閥上裝上比例電磁鐵以代替原有的手調(diào)控制部分。電磁鐵接收輸入的電信號(hào)，連續(xù)地或按比例地轉(zhuǎn)換成力或位移。液壓控制閥受電磁鐵輸出的力或位移控制，連續(xù)地或按比例地控制油流的壓力和流量。由于比例閥實(shí)現(xiàn)了用電信號(hào)控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量，因此它兼有液壓機(jī)械傳遞功率大，反應(yīng)快；電氣設(shè)備易操縱控制，電信號(hào)易放大、傳遞和檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，適用于遙控、自動(dòng)化和程序控制。根據(jù)被控制的參數(shù)不同，比例閥可分為比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥和比例復(fù)合閥。下面對(duì)這幾種閥作簡(jiǎn)單介紹。一、電液比例壓力閥1.工作原理直動(dòng)式比例閥與先導(dǎo)式溢流閥、順序閥、減壓閥的主閥組合成各式電液比例壓力閥。例如，先導(dǎo)式比例溢流閥V/Ip二、電液比例流量閥普通比例流量閥電液比例流量閥是輸入相應(yīng)的電信號(hào)去調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量。它是由比例電磁鐵與流量閥組成。根據(jù)流量閥結(jié)構(gòu)的不同，電液比例流量閥又可分為比例節(jié)流閥、比例調(diào)速閥和比例單向、雙向調(diào)速閥。

三、電液比例換向閥電液比例換向閥由比例減壓閥、液動(dòng)換向閥和比例電磁鐵組成。靠改變輸入電信號(hào)的大小和方向來(lái)控制換向閥的開(kāi)度，改變流量和方向。不僅可以改變液流的方向，而且還可以控制流量的大