《液壓控制閥》PPT課件.ppt

1,飛機(jī)液壓與燃油系統(tǒng),航空工程學(xué)院,2007-5-18,,2,液壓控制閥（control valve),2007-5-18,,3,控制閥,液壓系統(tǒng)中液體流動的方向、壓力和流量等是需要控制和調(diào)節(jié)的。完成這些控制和調(diào)節(jié)作用的液壓控制元件，統(tǒng)稱為液壓控制閥。 分類 按機(jī)能不同可分為 方向控制閥 壓力控制閥 流量控制閥,2007-5-18,,4,控制閥,分類 按操縱方式可分為： 手動、腳踏、機(jī)動、氣動、電動和液動等 按連接方式可分為： 管式連接、板式連接、疊加式連接、插裝式連接和法蘭連接 按結(jié)構(gòu)不同可分為： 滑閥（圓柱滑閥、轉(zhuǎn)閥、平板滑閥）、座閥（錐閥、球閥、噴嘴檔板閥）和射流管閥等。,2007-5-18,,5,滑閥液動力,類型： 穩(wěn)態(tài)液動力 瞬態(tài)液動力 液壓卡緊力,2007-5-18,,6,穩(wěn)態(tài)液動力,Cd :流量系數(shù) Cv 流速系數(shù) ：閥口周向開度 （ =d） Cr ：徑向間隙,2007-5-18,,7,穩(wěn)態(tài)液動力分析,穩(wěn)態(tài)液動力對滑閥的性能的影響是加大了操縱滑閥所需的力。 穩(wěn)態(tài)液動力要使閥口關(guān)閉，相當(dāng)于一個復(fù)位力，它對滑閥性能的另一影響是使滑閥的工作趨于穩(wěn)定。,穩(wěn)態(tài)液動力的補(bǔ)償方法,2007-5-18,,8,瞬態(tài)液動力,瞬態(tài)液動力是滑閥在移動過程中（即開口大小發(fā)生變化時）閥腔中液流因加速或減速而作用在閥芯上的力。這個力只與閥芯移動速度有關(guān)（即與閥口開度的變化率有關(guān)），與閥口的開度本身無關(guān)。,2007-5-18,,9,瞬態(tài)液動力分析,滑閥上瞬態(tài)液動力的方向。視油液流入還是流出閥腔而定。,2007-5-18,,10,縫隙流動,平板縫隙流動 泄漏量與壓差成正比 泄漏量與縫隙高度立方成正比 泄漏量與縫隙長度成反比 平板間壓力延流動方向呈線性變化,2007-5-18,,11,縫隙流動,不平行平板縫隙流動,2007-5-18,,12,縫隙流動,圓環(huán)縫隙流動 同心 不同心,2007-5-18,,13,縫隙流動,錐形環(huán)縫隙流動 壓力分布與斜縫流動壓力分布相同 同心時不會液壓卡緊,2007-5-18,,14,縫隙流動,錐形環(huán)縫隙流動,流體自柱塞小頭流向大頭方向時，柱塞自動定中 流體自柱塞大頭流向小頭方向時，柱塞會液壓卡 緊,2007-5-18,,15,液壓卡緊力,一個均壓槽可以減少35%的液壓卡緊力,2007-5-18,,16,縫隙流動,均壓槽,2007-5-18,,17,閥的泄漏特性,2007-5-18,,18,方向控制元件,功用 方向控制元件的功用是控制控制系統(tǒng)中油液的通、斷和改變油液流動的方向或通路。 分類： 單向閥 功用：使油液只能沿一個方向流動而不能反流； 球型閥芯 VS.錐型閥芯 換向閥： 功用：控制系統(tǒng)中液流的方向，實(shí)現(xiàn)油路的關(guān)斷、接通和換向； 運(yùn)動形式：轉(zhuǎn)閥&滑閥 控制方式：手動、機(jī)動、電動、液動 工作位置：二位、三位 接油路數(shù)：二通、三通、四通、五通等,2007-5-18,,19,單向閥,2007-5-18,,20,液控單向閥,用途： 對液壓缸進(jìn)行鎖閉。 作立式液壓缸的支撐閥。 某些情況下起保壓作用。,2007-5-18,,21,機(jī)控單向閥,2007-5-18,,22,液壓鎖,1、4殼體；2襯筒；3活塞； 5頂桿； 6、10彈簧； 7連接帽； 8活門；9膨脹活門；11應(yīng)急放下活門 起落架液壓鎖,2007-5-18,,23,梭閥,2007-5-18,,24,換向閥,功用：控制系統(tǒng)中液流的方向，實(shí)現(xiàn)油路的關(guān)斷、接通和換向； 運(yùn)動形式：轉(zhuǎn)閥&滑閥 控制方式：手動、機(jī)動、電動、液動 工作位置：二位、三位 接油路數(shù)：二通、三通、四通、五通等 要求： 流體流經(jīng)閥時的壓力損失要小。 不相通的通口間的泄漏要小。 換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。,2007-5-18,,25,換向閥的符號,2007-5-18,,26,飛機(jī)上常用的換向閥的型式：控制單向式作動筒的為二位三通閥，控制雙向式作動筒的為二位四通或三位四通，其中三位四通中立位關(guān)斷式應(yīng)用最廣。圖為幾種換向閥的職能符號。其中方框代表每一個位置，A、B代表工作油口，P代表供油口，O代表回油口，箭頭指向?yàn)橐毫鞣较颉Ｇ笆鲂逗砷y就是液壓控制的二位二通閥。,二位三通 三位四通中立關(guān)斷 二位四通,飛機(jī)上常用的換向閥的型式,2007-5-18,,27,換向閥工作原理,2007-5-18,,28,壓力控制閥是用來調(diào)節(jié)或控制液壓系統(tǒng)壓力的其工作原理是利用油路壓力與預(yù)定彈簧壓力比較，控制閥口開度，保證壓力處于調(diào)定值。 分類： 溢流閥 減壓閥 順序閥 卸荷閥,壓力控制元件,2007-5-18,,29,溢流閥,工作原理： 當(dāng)油路壓力升高到調(diào)定值時，閥口打開，將壓力油溢出一部分，使壓力保持在調(diào)定值。 用途 作溢流閥，溢流閥有溢流時，可維持閥進(jìn)口亦即系統(tǒng)壓力恒定。 作安全閥，系統(tǒng)超載時，溢流閥打開，對系統(tǒng)起過載保護(hù)的作用，而平時溢流閥是關(guān)閉的。 作背壓閥，溢流閥（一般為直動式）裝在系統(tǒng)的回油路上，產(chǎn)生一定的回油阻力，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動平穩(wěn)性。 用先導(dǎo)式溢流閥對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。,2007-5-18,,30,溢流閥工作原理,直動式溢流閥,2007-5-18,,31,溢流閥工作原理,先導(dǎo)式溢流閥,2007-5-18,,32,溢流閥構(gòu)造型式：,直動式溢流閥： 調(diào)壓精度低，適用于低壓小流量系統(tǒng)； 先導(dǎo)式溢流閥： 調(diào)壓精度高，適用于高壓大流量系統(tǒng)。,Q,閉合,開啟,壓力上升,壓力下降 P,2007-5-18,,33,溢流閥特性,2007-5-18,,34,溢流閥的動態(tài)特性曲線,2007-5-18,,35,溢流閥階躍響應(yīng)指標(biāo),壓力超調(diào)量:系最大峰值壓力和調(diào)定壓力之差 與閥的調(diào)定壓力 比的百分值，即 。性能良好的溢流閥的壓力超調(diào)量一般應(yīng)小于30。 壓力上升時間:壓力開始上升到第一次達(dá)到調(diào)定壓力值所需的時間 ，它反應(yīng)閥的快速性。 過渡過程時間:壓力開始上升到最后穩(wěn)定壓力 所需時間 。 壓力卸荷時間:壓力由調(diào)定壓力降到卸荷壓力所需的時間,2007-5-18,,36,減壓閥,直動式減壓閥,2007-5-18,,37,減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,2007-5-18,,38,減壓閥的特性曲線,2007-5-18,,39,定差減壓閥,2007-5-18,,40,定比減壓閥,2007-5-18,,41,飛機(jī)剎車減壓閥,2007-5-18,,42,減壓閥的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)同一液壓源供向并聯(lián)的不同工作壓力的工作系統(tǒng)所需壓力（定值減壓閥）。 穩(wěn)定工作系統(tǒng)的油壓，使不受液壓源壓力波動的影響（定值減壓閥）。 定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)組成調(diào)速回路。定差減壓閥使節(jié)流閥的前后壓力差為一定，則流過的流量為一定。作動筒的運(yùn)動速度亦為一定。,2007-5-18,,43,卸荷閥,平衡型壓力調(diào)節(jié)器,A.壓力調(diào)節(jié)螺桿 E.旁通提升閥 J.提升閥座（下） N.空芯活塞桿 B.泄回油口 F.進(jìn)油口 K.提升閥座（上） O.活塞 C.方向活塞 G.系統(tǒng)單向閥 L.連通管 P.感壓管 D.回油口 H.系統(tǒng)出口 M.壓縮彈簧 Q.鎖緊螺母,2007-5-18,,44,卸荷閥,自動卸荷閥,2007-5-18,,45,順序閥,2007-5-18,,46,優(yōu)先活門,2007-5-18,,47,壓力繼電器,主要性能 調(diào)壓范圍 靈敏度和通斷調(diào)節(jié)區(qū)間 重復(fù)精度 升壓或降壓動作時間,2007-5-18,,48,流量控制閥的控制原理,流經(jīng)孔口的流量Q和壓差的關(guān)系 流量系數(shù)； 可變節(jié)流孔的通流面積； 開口量。 指數(shù)，0.5 1,2007-5-18,,49,小孔節(jié)流公式,2007-5-18,,50,細(xì)長孔節(jié)流公式,2007-5-18,,51,流量與壓差、油溫及開口形狀等的關(guān)系,壓差對流量穩(wěn)定性的影響 在使用中，當(dāng)閥口前后壓差變化時使流量不穩(wěn)定。式（58）中的越大， 的變化對流量的影響越大，因此閥口制成薄壁孔（=0.5）比制成細(xì)長孔（1）的好。 溫度對流量穩(wěn)定性的影響 油溫的變化引起油液粘度的變化，從而對流量發(fā)生影響。這在細(xì)長孔式的閥口上是十分明顯的。而對銳邊或薄壁型閥口來說，當(dāng)雷諾數(shù)Re大于臨界值時，流量系數(shù)不受油溫影響；但當(dāng)壓差小，流量系數(shù)與Re有關(guān)，流量要受到油溫變化的影響。因而閥口應(yīng)采用銳邊或薄壁型的為好。 最小穩(wěn)定流量和流量調(diào)節(jié)范圍 當(dāng)閥口壓差一定,在閥口面積調(diào)小到一定值時，流量將出現(xiàn)時斷時續(xù)現(xiàn)象；進(jìn)一步調(diào)小，則可能斷流。這種現(xiàn)象稱為節(jié)流閥的阻塞現(xiàn)象。每個節(jié)流閥都有一個能正常工作的最小穩(wěn)定流量，其值一般約在0.05L/min左右。,2007-5-18,,52,節(jié)流閥口發(fā)生阻塞的主要原因,原因 雜質(zhì) 油液溫度高溫氧化后析出的膠質(zhì) 極化分子等附在節(jié)流閥口表面 解決措施 采用水力直徑大的節(jié)流口 選擇化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化穩(wěn)定性好的油液 精細(xì)過濾 定期換油等,2007-5-18,,53,流量控制元件,流量控制元件通過控制油路的流量從而控制或協(xié)調(diào)執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。 分類： 節(jié)流閥 調(diào)速閥 分流集流閥 液壓保險 定流量保險器 定量保險器 流量放大器,2007-5-18,,54,節(jié)流器,2007-5-18,,55,單向節(jié)流閥,2007-5-18,,56,可調(diào)式單向節(jié)流閥,2007-5-18,,57,節(jié)流閥的問題,p2,p1,p3,負(fù)載變化會導(dǎo)致p2變化,p1 p2變化，會引起流量變化,2007-5-18,,58,調(diào)速閥工作原理,2007-5-18,,59,調(diào)速閥,2007-5-18,,60,溢流節(jié)流式（旁通式）調(diào)速閥,2007-5-18,,61,旁通式調(diào)速閥,2007-5-18,,62,旁通式調(diào)速閥分析,彈簧剛度； 閥芯在底部限位時的彈簧預(yù)壓縮量； 溢流閥開啟（ =0）時的閥芯位移； 閥開口量； 閥芯穩(wěn)態(tài)液動力；,2007-5-18,,63,分流集流閥原理,2007-5-18,,64,分流集流閥構(gòu)造,2007-5-18,,65,液壓保險器,定量