壓力方向流量控制閥.ppt

1、第四章 液壓控制閥 Hydraulic control valve,4-1 液壓閥概述,4-2 壓力控制閥,4-3 方向控制閥,4-4 流量控制閥,壓力控制閥,實(shí)物,實(shí)物,DBD型直動(dòng)式溢流閥,思 考 題,1、壓力控制閥類的基本工作原理是什么？,2、溢流閥與減壓閥有何區(qū)別？,3、溢流閥與順序閥有何區(qū)別？,4、順序閥又分哪幾種類型？,5、溢流閥有哪幾種功能？請(qǐng)畫簡(jiǎn)圖說明。,作業(yè)：教材p281 .4-8；,43 方向控制閥directional control valve,方向控制閥是通過閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變，來實(shí)現(xiàn)油路通道通斷狀態(tài)的改變，從而控制液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)方向的閥。它是液壓系統(tǒng)中占

2、數(shù)量比重較大的控制元件，按用途可分為單向閥和換向閥兩大類。,一、單向閥 ( check valve),1、普通單向閥(單向閥) check valve,它只允許油液沿一個(gè)方向通過，而反向液流被截止，亦稱逆止閥、止回閥，要求其正向液流通過時(shí)壓力損失較小，反向截止時(shí)密封性能好。,單向閥包括普通的單向閥和液控單向閥兩種。,普通單向閥 結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯、彈簧等,普通單向閥動(dòng)畫,按進(jìn)出油液流向的不同分直通式和直角式兩種結(jié)構(gòu)，都由閥芯、閥體和彈簧等組成。(小規(guī)格直通式閥有用鋼球作閥芯的，我們?cè)囼?yàn)室里看到的就是這種)，當(dāng)液流從進(jìn)油口A 流入時(shí)，油液壓力克服彈簧阻力和閥體1與閥芯2間的摩擦力，頂開帶有錐端的閥

3、芯(或鋼球)，從出油口B 流出。當(dāng)油液反向從B流入時(shí)，油液壓力使閥芯緊密地壓在閥座上，故不能逆流。由于彈簧僅起復(fù)位作用，因而彈簧力很小。所以正向開啟壓力只需0.030.05MPa ; 反向截止時(shí)，因閥芯與閥座孔為線密封，且密封力隨壓力增高而增大，故密封性能良好。,應(yīng)用：,（1）單向閥安置在液壓泵的出口，一方面防止由于 系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵或因系統(tǒng)壓力 沖擊影響泵的正常工作；另一方向在泵不工作 時(shí)防止系統(tǒng)的油液到流經(jīng)泵回油箱。,（2）將單向閥換上較硬的彈簧，使開啟壓力達(dá)到0.2 0.6 MPa或(0.30.5) MPa，放置在回油路上， 可作背壓閥用。,（3）單向閥可與減壓閥、節(jié)流閥、順

4、序閥并聯(lián)組成 復(fù)合閥。,液控單向閥是一種通入控制壓力油后允許油液雙向流動(dòng)的單向閥，它由單向閥和液控裝置兩部分組成。,2、液控單向閥 hydraulically operated check valve,當(dāng)控制油口K不通壓力油時(shí)，作用與普通單向閥相同，油液只能從P1到P2正向通過，反向P2到P1不通；當(dāng)控制油口K通入壓力控制油時(shí)，控制活塞 頂推，推動(dòng)頂桿，將閥芯強(qiáng)行頂開，使油口A與B相通，這時(shí)油液就可兩方向流通。,液控單向閥,組成：普通單向閥 + 小活塞缸 特點(diǎn)：a.無控制油時(shí)，與普通單向閥一樣， b.通控制油時(shí)，正反向都可以流動(dòng)。,液控單向閥動(dòng)畫,液控單向閥根據(jù)控制活塞的背壓腔的泄油方式的 不

5、同，分為外泄式和內(nèi)泄式，外泄式控制活塞的背壓 腔直接回油箱，內(nèi)泄式控制活塞的背壓腔與單向閥的 P1口相通，一般在反向出油腔無背壓或背壓較低時(shí)采 用內(nèi)泄式；反向出油腔背壓較高時(shí)采用外泄式，以降 低控制壓力。,液控單向閥 圖形符號(hào),將兩個(gè)液控單向閥組成液壓鎖lock valve (又稱雙向液控單向閥)，常用在汽車起重機(jī)的液壓支腿油路。,應(yīng)用：,如圖所示，支腿油缸工作時(shí)，支腿活塞桿上受有很大負(fù)載R，油缸上腔為高壓，若不采用液壓鎖，雖然換向閥3處于中位時(shí)，油缸上下腔通道關(guān)閉，但油缸上腔高壓油仍可經(jīng)過換向閥的密封間隙泄漏，支腿縮回，造成事故。,為了避免這一不正常現(xiàn)象發(fā)生，采用液壓鎖，液控單向閥2的控制油

6、液由油缸下腔引入，此時(shí)下腔為低壓，閥2在上腔高壓作用下緊緊關(guān)閉，保證無泄漏，支腿不會(huì)縮回。當(dāng)需要收回支腿時(shí)，換向閥左位接入，液壓泵的油液由A口經(jīng)單向閥1進(jìn)入油缸下腔，由這一油路引出的控制油使閥2強(qiáng)制開啟，油缸上腔得油反向流過閥2經(jīng)B口流回油箱，支腿收回。當(dāng)換向閥右位接入時(shí)，液壓泵的油經(jīng)B口和閥2通向油缸上腔，并與閥1控制油道相通，使閥1強(qiáng)制打開，油缸下腔回油經(jīng)閥1反向流回油箱，支腿放下。,液壓鎖 密封好、鎖緊精度高。,利用液控單向閥鎖緊,二、換向閥 （ direction valve）,換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 使油路接通或切斷而改變油液流動(dòng)方向的閥。,換向閥的應(yīng)用十分廣泛，種類

7、也很多，可根 據(jù)其結(jié)構(gòu)，操縱控制方式和通路分類。見下表。,按閥的安裝方式分類：螺紋式換向閥、板式換向閥、 法蘭式換向閥 。,（1）油液流經(jīng)閥時(shí)的壓力損失要求； （2）互不相通的油口間的泄漏要??； （3）換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。,換向閥的“通”閥上主油路進(jìn)、出油口的數(shù)目。,換向閥應(yīng)滿足：,換向閥的“位”閥芯在閥體內(nèi)可能有的工作位置數(shù)；,1. 兩位兩通（二位二通）,圖形符號(hào)：,作用：控制油路的通與斷,2. 二位三通,圖形符號(hào)：,作用：控制液流方向,3. 三位四通,圖形符號(hào)：,作用：換向、停止。,4. 兩位五通,圖形符號(hào)：,作用：換向、兩種回油方式。,5. 三位五通,圖形符號(hào)：,作用：換向、停止、回

8、油不同。,兩種回油方式,工進(jìn)：有背壓運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 退回：快速暢通,換向轉(zhuǎn)閥由于液壓作用力不易平衡，換向時(shí)所需操縱力較大，密封性較差，使用遠(yuǎn)比換向滑閥少；換向滑閥閥芯所受液壓作用力易于平衡，換向操縱力省，應(yīng)用廣泛，一般不加說明，均指滑閥換向閥。,1、電磁換向閥 solenoid-pilot direction valve,它是利用電磁鐵吸力操縱閥芯換位的方向控制閥。,電磁換向閥上的電磁鐵按所接電源不同分交流和直流兩種。交流電磁鐵電源簡(jiǎn)單、使用方便、啟動(dòng)力大、反應(yīng)速度較快，但換向時(shí)間短(約0.010.07s )、換向沖擊大、噪聲大、換向頻率不能太高(約30次/min左右)，而且當(dāng)閥芯被卡住或由于電壓低

9、等原因吸合不上時(shí)，電磁鐵線圈易燒壞(起動(dòng)電流大)、工作可靠性差；,直流電磁鐵在工作或過載情況下，其電流基本不變，因此不會(huì)因閥芯被卡住而燒壞電磁鐵線圈，工作可靠，換向沖擊、噪聲小，換向時(shí)間長(zhǎng)(約0.10.15s)，換向頻率允許較高(120次/min，最高可達(dá)240次/ min)，但需要直流電源或整流裝置，并且起動(dòng)力小，反應(yīng)速度較慢。,實(shí)物,圖a)為二位三通電磁換向閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,二位三通電磁換向閥,a),圖b)為二位三通電磁換向閥的圖形符號(hào),電磁鐵不通電時(shí)，閥芯在右端彈簧力的作用下處于左端位置(常位)，油口P與A通，B不通；電磁鐵得電產(chǎn)生一個(gè)向右的電磁吸力，通過推桿推動(dòng)閥芯右移，則閥左位工作，油口

10、P與B通，A不通。,圖c)為三位四通電磁換向閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,電磁換向閥,圖d)為三位四通電磁換向閥的圖形符號(hào),三位五通電磁換向閥,二位二通電磁換向閥(常通）,靠近彈簧表示常態(tài)下電磁閥工況。,電磁換向閥由電氣信號(hào)操縱，控制方便，在實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化方面得到廣泛應(yīng)用，但由于受到磁鐵吸力較小的限制，其流量一般在63L/min以下，最大通流量小于100L/min。,2、滑閥的中位機(jī)能(又稱滑閥機(jī)能),中位機(jī)能根據(jù)不同的使用要求，使三位換向閥處于中間位置時(shí)，其各油口間的各種不同連接方式稱“中位機(jī)能”或“滑閥機(jī)能” 。,見教材P87 表4-1 常用的有O、P、H、Y、M五種，必須掌握。,機(jī)能,4通符號(hào),5通符號(hào)

11、,性能特點(diǎn),O型,或,M型,H型,Y型,P型,各油口全封閉，油缸兩腔閉鎖，油泵 不卸荷，可用于多個(gè)換向閥并聯(lián)工作， 利用中位油缸停止，能保壓。,壓力油P與A、B通，O封閉，油泵與 油缸兩腔相通，可組成差動(dòng)回路，中 位停止，泵不卸荷，差動(dòng)油缸不能停 止，換向平穩(wěn) 。,P口封閉，A、B、O三口相通，油缸 浮動(dòng)，油泵不卸荷，缸在外力作用下 可移動(dòng)，中位停止，可用于差動(dòng)油缸 停止，因有泄漏換向不平穩(wěn)。,四口全通，油缸浮動(dòng)狀態(tài)，在外力作 用下可移動(dòng)，油泵卸荷，系統(tǒng)不能保 壓，停止時(shí)有泄漏，換向不平穩(wěn) 。,油口P與O相通，A與B均封閉，油缸 兩腔閉鎖不動(dòng)，油泵卸荷，換向平穩(wěn)， 適用于停止位置時(shí)，缸不動(dòng)，可

12、用于 差動(dòng)油缸停止 。,不,中位機(jī)能細(xì)講,O型,三位滑閥在中間位置工作時(shí)，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(dòng)，泵卸荷。,P型,差動(dòng)連接。,Y型,油缸浮動(dòng)，系統(tǒng)保壓。,對(duì)中位機(jī)能的選用應(yīng)從執(zhí)行元件的換向平穩(wěn)性要求，換向位置精度要求，重新啟動(dòng)時(shí)能否允許有沖擊、是否需要浮動(dòng)或差動(dòng)、是否需要卸荷和保壓等方面加以考慮。,3、液動(dòng)換向閥 hydraulically operated direction control valve,液動(dòng)換向閥的工作原理和電磁換向閥基本相同， 不同的是它是利用控制油路的液壓油的作用力改變 閥芯位置的換向閥，此閥一般用于大流量回路

13、。,液動(dòng)換向閥有換向時(shí)間可調(diào)和換向時(shí)間不可調(diào)兩種。,液動(dòng),如圖4-8a)所示三位四通液動(dòng)換向閥結(jié)構(gòu)原理 圖，當(dāng)控制油口K1和K2均不通控制壓力油時(shí)，閥芯在復(fù)位彈簧的作用下處于中位，當(dāng)K1通壓力油，K2通油箱時(shí)，閥芯右移，使P與A通，B與T通；反之，K2進(jìn)壓力油，K1接油箱時(shí)， 閥芯左移，使P與B通， A與T通。這種換向時(shí)間 不可調(diào)，一般用于流量 不大(25L/min)的場(chǎng)合。,（1）換向時(shí)間不可調(diào)的液動(dòng)換向閥,（2）換向時(shí)間可調(diào)的液動(dòng)換向閥,換向時(shí)間可調(diào)，即閥芯的移動(dòng)速度可調(diào)，從而減少換向沖擊及振動(dòng)噪音。它是在(1)的基本上，將控制油路上裝一可調(diào)節(jié)的阻尼器，即由一個(gè)單向閥和一個(gè)節(jié)流閥并聯(lián)而成的

14、阻尼器裝在控制油路和閥的控制腔之間，只要改變阻尼器節(jié)流口的開口大小，就可以控制兩個(gè)方向的換向時(shí)間，以減小換向沖擊。,液動(dòng)換向閥動(dòng)畫,如圖所示，當(dāng)右邊控制油路進(jìn)壓力油時(shí)，壓力油頂開右側(cè)單向閥(右節(jié)流孔不起節(jié)流作用)進(jìn)入滑閥右端，推動(dòng)滑閥向右移動(dòng)，而左控制腔中的油則經(jīng)左節(jié)流孔回油，孔的開口量越小，回油時(shí)間越長(zhǎng)，滑閥換向速度越慢。,當(dāng)滑閥運(yùn)動(dòng)到左端位置時(shí)，完成主油路換向。反之，當(dāng)從控制油路左邊進(jìn)壓力油時(shí)，則右邊的節(jié)流閥起作用，控制滑閥換向速度，若兩個(gè)控制腔油壓相等(或等于零)，則滑閥在彈簧力的作用下保持在中間位置。,我國的液動(dòng)閥控制壓力不小于0.35MPa， (使用條件)即(3.5kgf/2), 由

15、于此閥換向時(shí)間可調(diào)， 換向沖擊小，一般用于較大流量(63L/min)的場(chǎng)合。,4、電液動(dòng)換向閥 solenoid- controlled pilot operated directional valve,電液動(dòng)換向閥又稱電液換向閥，它由電磁換向閥與換向時(shí)間可調(diào)的液動(dòng)閥組成。其中電磁換向閥稱先導(dǎo)閥，改變液動(dòng)閥的控制油路的方向(虛線位控制油路)，而液動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)主油路的換向，稱為主閥。換向的速度由控制油路中的單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)。,實(shí)物,如圖所示，當(dāng)電磁鐵不得電時(shí)，三位四通電磁閥處于中位，液動(dòng)主閥芯兩端油腔同時(shí)通回油箱，閥芯在兩端對(duì)中彈簧的作用下也處于中位，若電磁鐵右端得電處于右位工作時(shí)，壓力油P將經(jīng)過先導(dǎo)

16、閥右位至油口B，在經(jīng)單向閥I1 進(jìn)入液動(dòng)主閥芯的右端，而左端右腔則經(jīng)阻尼(節(jié)流)R2電磁先導(dǎo)閥油口A回油箱, 于是液動(dòng)主閥芯向左移，閥右位工作，主油路的P與B 通，A 與T 通。反之，電磁鐵左端得電，液動(dòng)主閥則在左位工作，主油路P與A 通，B與T 通。,（1）性能特點(diǎn)：,a.可實(shí)現(xiàn)換向緩沖；(換向時(shí)間可調(diào)),b.能用較小的電磁閥控制較大流量的液動(dòng)閥；,（2）使用條件(注意事項(xiàng)),a、當(dāng)液動(dòng)閥為彈簧對(duì)中型時(shí)(一般都為此)，電磁閥 的中位必須是Y型的機(jī)能，即油口A、B、 T互通，以保證液動(dòng)閥的左、右兩端油室通回 油箱，否則，液動(dòng)閥無法回到中位；,b、控制壓力油P可以采取從主油路的P口(內(nèi)控 方式)

17、供油，也可另設(shè)獨(dú)立油源(外控)供油，當(dāng) 采用內(nèi)控而主油路又需要卸荷時(shí)，必須在主閥 的P口安一預(yù)壓閥(如具有硬彈簧的單向閥，開 啟壓力為0.4MPa)，以保證最低控制壓力，即 在主油路卸荷狀態(tài)下仍有一定的控制油壓，足 以操縱主閥芯換向。采用外控時(shí)，獨(dú)立油源的 流量不得小于主閥最大通油量的15%，以保證 換向時(shí)間要求；,c、電磁換向閥的回油口T可以單獨(dú)引回油箱(外回 或外排)，也可以在閥體內(nèi)與主閥回油口T 溝通， 一起回油箱(內(nèi)回或內(nèi)排)。,d、液動(dòng)閥的兩端控制油路上的節(jié)流閥，用以控制進(jìn) 入主閥兩端的流量，從而調(diào)節(jié)主閥的換向速度。,一般情況下很少單獨(dú)選用液動(dòng)換向閥進(jìn)行換向，液動(dòng)閥與電磁換向閥組合的

18、應(yīng)用情況很多，特別是大流量的回路。,圖5-11 預(yù)壓閥的作用,圖51 1 所示為M 型中位機(jī)能的內(nèi)控外回式電液換向閥，在進(jìn)油口P 的單向閥f 為與預(yù)壓閥，當(dāng)主油路卸荷時(shí)，控制油路仍有油壓，以控制主閥芯換向，一般壓力為0.4MPa。,5機(jī)動(dòng)(行程)換向閥和手動(dòng)換向閥,又稱行程換向閥，它是依靠安裝在執(zhí)行元件上的行程擋塊推動(dòng)閥芯實(shí)現(xiàn)換向的。,（1）機(jī)動(dòng)換向閥(行程閥) mechanical limit valve,如圖5-10a) 所示是二位二通閥的結(jié)構(gòu)， 它由閥體3、閥芯2、滾輪1、彈簧 4 等組成。,機(jī)動(dòng)換向閥(行程)要放在操縱件旁，即通常安裝在油缸附近，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換向位置精度高。,機(jī)動(dòng)(行程

19、)換向閥基本都是二位的，除有二位二通的，還有二位三通、二位四通等型式。,在圖示位置上，閥芯在彈簧4的推力作用下，處在最上端位置，把進(jìn)油口P與出油口A切斷。當(dāng)行程擋塊將滾輪壓力時(shí)，P、A口接通。當(dāng)行程擋塊脫開滾輪時(shí)，閥芯在其底部彈簧的作用下又恢復(fù)初始位置，改變擋塊斜面角 ，便可改變閥芯移動(dòng)的速度，所以可調(diào)節(jié)換向時(shí)間。,機(jī)動(dòng),兩位兩通機(jī)動(dòng)換向閥,擋塊操縱，彈簧復(fù)位。,應(yīng)用：行程控制的場(chǎng)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,（2）手動(dòng)換向閥 manual-operated directional valve,手動(dòng)換向閥是手動(dòng)桿操縱閥芯換位的方向閥， 一般有

20、二位二通、二位四通和三位四通等多種型式。,按換向定位方式的不同分，彈簧鋼球定位式a)和彈簧自動(dòng)復(fù)位式b)兩種。,圖形符號(hào)：,作用：移動(dòng)閥芯并使其保持在工作位置上。,a.手柄控制，彈簧復(fù)位。,1.手動(dòng),b.手柄控制，鋼球定位。,應(yīng)用：小流量，需徒手操作的場(chǎng)合。,三位四通手動(dòng)換向閥,結(jié)構(gòu)圖,手動(dòng)換向閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，操作比較安全，常用在動(dòng)作頻繁、工作持續(xù)時(shí)間短的場(chǎng)合，（有間歇?jiǎng)幼髑乙笕斯た刂频膱?chǎng)合）。 使用注意：定位裝置或彈簧腔的泄漏油需單獨(dú)用油管接回油箱，否則漏油積聚會(huì)產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致不能換向，甚至造成事故。,換向閥的性能自閱 教材P89（四）,以上講述的是換向滑閥，還有轉(zhuǎn)閥，可參考有關(guān)書籍

21、。,思 考 題,1、方向控制閥的作用是什么？,2、何謂換向閥的“位”？,3、何謂換向閥的“通”？,4、什么是換向閥的“滑閥機(jī)能”？,5、常用的“滑閥機(jī)能”有哪幾種？,4-4 流量控制閥 flow control valve,液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的大小，由輸入執(zhí)行元件的流量的大小來確定。,對(duì)于油缸,面積A一定，改變流量q ，可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度v；,對(duì)于馬達(dá),排量V一定，改變流量q，可改變其轉(zhuǎn)速n。,流量控制閥(flow control valve)是依靠改變閥口過流面積(節(jié)流口局部阻力)的大小或通流通道的長(zhǎng)短來控制流量的液壓閥。普通的流量閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥，在此

22、主要講節(jié)流閥、調(diào)速閥。,一、流量控制原理及節(jié)流口形式,1、流量控制原理,由流體力學(xué)知識(shí)可知，流經(jīng)閥口的流量可用方程表示，即,（4-14）,式中 KL節(jié)流系數(shù)，與節(jié)流口形狀、液體流態(tài)、 油的性質(zhì)有關(guān)； A孔口或縫隙的過流面積(節(jié)流口的過流面積)； P節(jié)流口前后壓力差；,m與節(jié)流口形狀有關(guān)的指數(shù)，0.5m1； 由此可見，通過節(jié)流閥口的流量與其前后壓力差P，節(jié)流口的過流面積A，以及節(jié)流口的形狀、油液性質(zhì)、液體流態(tài)等有關(guān)，通常KL的影響比較小，一般可視為常數(shù)。,2、節(jié)流口形式,節(jié)流口的形式通常有3種： 即薄壁小孔，細(xì)長(zhǎng)小孔和厚壁小孔， 細(xì)長(zhǎng)小孔，其指數(shù)m=1； 薄壁小孔，其指數(shù)m=0.5； 厚壁小孔m

23、在0.51.0之間， 但無論節(jié)流口采用何種 形式，通過的流量均用 公式，,（4-14）,三種節(jié)流口的流量特性曲線如圖。,當(dāng)壓差P變化時(shí)，三種節(jié)流口中，通過薄壁小孔的流量受到壓差的改變的影響最小；至于溫度對(duì)流量的影響，油溫影響油液的粘度，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)孔，油溫變化，流量也會(huì)隨之改變，而對(duì)于薄壁小孔，粘度對(duì)流量的影響很小，流量基本不變。所以節(jié)流口形式以薄壁小孔較為理想，而軸向三角槽式節(jié)流口，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水力直徑中等，可得到較小的穩(wěn)定流量，且調(diào)節(jié)范圍大，目前被廣泛應(yīng)用。,液壓系統(tǒng)對(duì)流量閥的主要要求有：, 較大的流量調(diào)節(jié)范圍，且流量調(diào)節(jié)要均勻；, 當(dāng)閥前、后壓力差變化時(shí)，通過閥的流量變 化要小，以保證負(fù)載運(yùn)

24、動(dòng)的穩(wěn)定；, 油溫變化對(duì)閥通過的流量影響要??；, 液流通過全開閥時(shí)的壓力損失要??；, 當(dāng)閥口關(guān)閉時(shí)，閥的泄漏要小。,二、節(jié)流閥 resilient valve,節(jié)流閥是一個(gè)最簡(jiǎn)單又最基本的流量控制閥，主要由閥芯3、閥體2、螺母1組成。閥芯的一端開有軸向三角夾槽，三角夾槽數(shù)通常為24個(gè)（n2）；調(diào)節(jié)手輪，進(jìn)、出油口之間過流面積變化，即可調(diào)節(jié)流量。,1、節(jié)流閥的圖形符號(hào),普通節(jié)流閥 結(jié)構(gòu)：軸向三角槽,2、節(jié)流閥的流量特性,節(jié)流閥的流量特性公式為：,其特性曲線為下圖1線。,3、影響流量穩(wěn)定的因素,人們希望節(jié)流閥閥口面積A一經(jīng)調(diào)定，通過的流量q即不變化，以使執(zhí)行元件速度穩(wěn)定，但實(shí)際上不可能，主要原因有

25、二點(diǎn)：, 負(fù)載變化的影響 液壓系統(tǒng)負(fù)載常非定值，負(fù)載變化后執(zhí)行元件工作壓力隨之變化，與執(zhí)行元件相連的節(jié)流閥前后壓差p即發(fā)生變化，流量也隨之變化，薄壁小孔m=0.5最小，所以負(fù)載變化對(duì)其流量的影響也最小；, 溫度變化的影響 油溫變化引起油的粘度變化，公式中的KL就會(huì)發(fā)生變化，也使流量變化，節(jié)流孔越長(zhǎng)，影響越大，薄壁小孔長(zhǎng)度短，對(duì)溫度的變化最不敏感。,4、節(jié)流閥的阻塞現(xiàn)象和最小穩(wěn)定流量,實(shí)驗(yàn)表明，在壓差、油溫和粘度等因素不變的情況下，當(dāng)節(jié)流閥開度很小時(shí)，流量會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定，脈動(dòng)甚至斷流，這種稱阻塞現(xiàn)象，產(chǎn)生阻塞的主要原因是：節(jié)流口處高速液流產(chǎn)生局部高溫，致使油液氧化生成膠質(zhì)沉淀，這些生成物和油中原有

26、雜質(zhì)結(jié)合，在節(jié)流口表面形成附著層，堵死節(jié)流口則出現(xiàn)斷流。,阻塞現(xiàn)象造成系統(tǒng)執(zhí)行元件速度不均，所以節(jié)流閥有一個(gè)能正常工作最小流量，即能使節(jié)流閥不產(chǎn)生阻塞的最小流量，稱最小穩(wěn)定流量。 軸向三角槽式節(jié)流口的最小穩(wěn)定流量為： 3050mL/min（30503/min）,在實(shí)際應(yīng)用中，防止節(jié)流閥阻塞的措施是：,A、油液要精密過濾， 實(shí)踐證明，510m的過濾精度能顯著改善阻塞現(xiàn)象，為除去鐵質(zhì)污染，采用帶磁性的過濾器效果更好；,B、節(jié)流閥兩端壓差要適當(dāng)， 壓差大，節(jié)流口能量損失大，溫度高；對(duì)同等流量，壓差大對(duì)應(yīng)的過流面積小，易引起阻塞；設(shè)計(jì)時(shí)一般壓差p=（0.150.4）MPa， 有的書上（0.20.3 M

27、Pa）。,5、節(jié)流閥的應(yīng)用,（1）起節(jié)流調(diào)速作用,（2）起負(fù)載阻尼作用,（3）起壓力緩沖作用,（1）起節(jié)流調(diào)速作用,節(jié)流閥用在定量泵的液壓系統(tǒng)中與溢流閥一起組成節(jié)流調(diào)速回路，若執(zhí)行元件的負(fù)載不變，則節(jié)流閥前后壓差一定，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口面積，可調(diào)節(jié)流經(jīng)閥的流量，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度。 （這是節(jié)流閥的主要作用，在回路中細(xì)講）,（2）起負(fù)載阻尼作用,對(duì)某些液壓系統(tǒng)，流量一定，改變節(jié)流閥的開口面積導(dǎo)致前后壓差改變，此時(shí)，節(jié)流閥起負(fù)載阻尼作用，稱之液阻，一般多用于液壓元件的內(nèi)部控制。前面講過的電液動(dòng)換向閥就是一例子。,（3）起壓力緩沖作用,在液流壓力容易發(fā)生突變的地方安裝節(jié)流元件可延緩壓力突變的影響

28、，起保護(hù)作用，最典型的例子是壓力表前的阻尼可調(diào)式壓力表開關(guān)。,三、調(diào)速閥 sped control valve,調(diào)速閥由節(jié)流閥與差定減壓閥串聯(lián)組成。,由于節(jié)流閥剛性差，通過閥口的流量因起前后壓力差變化而波動(dòng)，所以僅適用于執(zhí)行元件工作負(fù)載不大且對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合，而調(diào)速閥由節(jié)流閥與定差減壓閥串聯(lián)組成，節(jié)流閥用來調(diào)節(jié)通過的流量，定差減壓閥則自動(dòng)補(bǔ)償負(fù)載變化的影響，使其節(jié)流閥的前后壓差當(dāng)負(fù)載變化時(shí)也為定值，故解決了負(fù)載變化的執(zhí)行元件的速度穩(wěn)定性問題。,1、工作原理,調(diào)速閥的工作原理圖,調(diào)速閥 工作原理動(dòng)畫,組成：節(jié)流閥定差減壓閥 工作原理 p1一定，p2閥芯下移 xR pR pm， pT =

29、 pm- p2 = C ; p2閥芯上移 xR pR , pm ， pT = pm- p2 = C。,節(jié)流閥:F變,p變,q變。 調(diào)速閥:F變,pT不變,q不 受負(fù)載變化的影響。,壓力油p1進(jìn)入調(diào)速閥后，先經(jīng)定差減壓閥的閥口x (壓力由 p1 減至 p2 )，然后經(jīng)過節(jié)流閥閥口y 流出，出口壓力為p3，節(jié)流閥的進(jìn)口壓力 p2(減壓閥的出口壓力)，節(jié)流閥的出口壓力為 p3(調(diào)速閥的出口壓力)經(jīng)過閥體上的流道作用到減壓閥上腔 (閥芯彈簧端)，當(dāng)減壓閥的閥芯在彈簧力Ft、油液壓力p2和p3作用下，處于某一平衡位置時(shí)，則有,一般FS液動(dòng)力很小可略去。,P94（4-6）,調(diào)速閥的出口壓力p3隨負(fù)載變化而

30、變化(由負(fù)載決定)。,式中 A定差減壓閥閥芯的作用面積， Ft彈簧力 。,當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，p3增大，p3 反饋到減壓閥彈簧端(上腔)，閥口x 增大，使壓力為p1的入口油壓少減 一些，所以 p2 增加，即p3增加，使得p2也增加，而 差值(p2-p3)不變，反之亦然，所以定差減壓閥起 壓力補(bǔ)償作用，保證節(jié)流閥前后壓差(p2-p3)不受 負(fù)載的變化而變化，于是調(diào)速閥的流量不變，故液壓缸的速度穩(wěn)定。,2、調(diào)速閥的特性,調(diào)速閥前后壓差p =(p2 - p3)與其流量的關(guān)系如圖 ：,對(duì)于中低壓調(diào)速閥pmin= 0.5MPa；,對(duì)于高壓調(diào)速閥pmin= 1MPa ；,即p =（p2 - p3）pmin，這稱

31、為調(diào)速閥的使用特性，若不滿足此條件，減壓閥不起壓力補(bǔ)償作用，則調(diào)速閥為節(jié)流閥，無法保證流量穩(wěn)定。,為了保證定差減壓閥起壓力補(bǔ)償作用，調(diào)速閥的進(jìn)出口壓差應(yīng)大于由彈簧力所確定的最小壓差pmin,特性曲線見前圖所示，其調(diào)整過程為：,所以調(diào)速閥通過的流量保持穩(wěn)定。,3、調(diào)速閥的應(yīng)用,調(diào)速閥與節(jié)流閥相似，即與定量泵、溢流閥配合，組成節(jié)流調(diào)速回路；與變量泵配合，組成容積節(jié)流調(diào)速回路。,與節(jié)流閥不同的是，調(diào)速閥應(yīng)用于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓系統(tǒng)中。 （其它型式的調(diào)速閥自閱）,例題講解：,例題1 如圖所示的是定位夾緊系統(tǒng)，試回答： 1、2、3、4、5、6、 7、8表示什么液壓元件，閥1、2、3、4各起何作用？ 說明該系統(tǒng)的工作過程。 如果定位壓力為10105Pa，夾緊缸無桿腔面積A=1002，夾緊力為3104N時(shí)，1、2、3、4各元件的調(diào)整壓力為多少？, 1內(nèi)控外泄順序閥，起到使定位缸7先動(dòng)作， 夾緊缸9后動(dòng)作的作用， 2外控內(nèi)泄順序閥作卸荷閥，起使8泵卸荷的作用， 3 壓力繼電器，當(dāng)系統(tǒng)壓力