物理第四章液壓控制閥PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1物理第四章液壓控制閥物理第四章液壓控制閥2第1頁/共83頁3液壓控制閥功能： 控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照要求進(jìn)行工作。屬控制元件第2頁/共83頁4基本結(jié)構(gòu)： 包括閥芯、閥體和驅(qū)動閥芯在閥體內(nèi)作相對運(yùn)動的裝置。驅(qū)動裝置可以是手調(diào)機(jī)構(gòu)，也可以是電磁力或液壓力和彈簧力等的平衡裝置。閥心的主要形式有：滑閥、錐閥、球閥。工作原理： 利用閥芯在閥體內(nèi)作相對運(yùn)動來控制閥口的通斷及閥口的大小，實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。 液壓閥工作時(shí)始終滿足壓力流量方程，即流經(jīng)閥口的流量與閥口前后壓差和閥開口面積有關(guān)。第3頁/共83頁5第4頁/共83頁62dpqCDx2cossdFCDxp 滑閥為間

2、隙密封，需要有一定的密封長度，因此滑閥的運(yùn)動存在一個(gè)“死區(qū)”第5頁/共83頁72sindpqCdx2sin2sdFCdxp 錐閥閥心半錐角一般為1220，有時(shí)為45。閥口關(guān)閉時(shí)為線密封，密封性好且無“死區(qū)”。第6頁/共83頁820dxpqCdhR球閥性能與錐閥基本相同第7頁/共83頁9壓力控制閥 用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等。 流量控制閥 用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流流量的閥類，如節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥、比例流量閥等。 方向控制閥 用來控制和改變液壓系統(tǒng)液流方向的閥類，如單向閥、液控單向閥、換向閥等。第8頁/共83頁10開關(guān)控制閥： 被控制量為定值的閥類。

3、電液比例控制閥：被控制量與輸入信號成比例連續(xù)變化的閥類。伺服控制閥： 被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號成比例連 續(xù)變化的閥類。數(shù)字控制閥： 用數(shù)字信息直接控制閥口的啟閉，可直接與計(jì)算機(jī)接口。第9頁/共83頁11管式連接閥體進(jìn)出口由螺紋或法蘭與油管連接。安裝方便。 疊加式板式連接閥體進(jìn)出口通過 連接板與油管連接。便于集成。插裝式將閥芯、閥套組成的組件插入專門設(shè)計(jì)的閥塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同功能。第10頁/共83頁12 代表閥的流通能力大小，對應(yīng)于閥的額定流量。與進(jìn)出油口連接的油管的規(guī)格相一致。 閥工作時(shí)的實(shí)際流量應(yīng)小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。額定壓力、開啟壓力、壓力損失等

4、p 第11頁/共83頁13第12頁/共83頁14第13頁/共83頁15 只允許液流一個(gè)方向流動，反向則被截止。要求正向液流通過時(shí)壓力損失小，反向截止時(shí)密封性能好。第14頁/共83頁16 正向開啟壓力只需（0.030.05 ）MPa，開啟后進(jìn)出口壓力差（壓力損失）為（0.20.3 ）MPa.。反向截止時(shí)為線密封，且密封力隨壓力增高而增大，密封性能良好。2010/4kdpKxcossFqv1/kSppFA 第15頁/共83頁17p安裝在泵出口，防止系統(tǒng)的壓力沖擊影響泵的正常工作；泵不工作時(shí)防 止系統(tǒng)的油液倒流經(jīng)泵回油箱。p分隔油路以防止干擾，或與其他閥并聯(lián)組成復(fù)合閥，如單向減壓閥、單向節(jié)流閥等。p

5、安裝在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定背壓。作背壓閥的單向閥應(yīng)更 換剛度較大的彈簧，其正向開啟壓力為（ 0.30.5）MPa。第16頁/共83頁18當(dāng)控制油液起作用時(shí)，油液可以反向流動第17頁/共83頁19第18頁/共83頁20注意： 控制壓力油油口不工作時(shí)，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。第19頁/共83頁21第20頁/共83頁22作用： 利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運(yùn)動，使油路接通或切斷而改變油流方向。分類：按結(jié)構(gòu)形式可分：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式。按閥體連通的主油路數(shù)可分：兩通、三通等。按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置可分：兩位、三位、四位等。按操作閥芯運(yùn)動的方式可分：

6、手動、機(jī)動、電磁動、液動、電液動等。按閥芯定位方式分：鋼球定位式、彈簧復(fù)位式。第21頁/共83頁23重點(diǎn)對滑閥進(jìn)行介紹。 當(dāng)閥芯運(yùn)動時(shí)，通過閥芯臺肩開啟或封閉閥體沉割槽，接通或關(guān)閉與沉割槽相通的油口。第22頁/共83頁24重點(diǎn)對滑閥和電磁球閥進(jìn)行介紹。第23頁/共83頁25第24頁/共83頁26第25頁/共83頁27第26頁/共83頁28第27頁/共83頁29第28頁/共83頁30n為保證液動閥回復(fù)中位，電磁閥的中位必須是A、B、T油口互通。n控制油可以取自主油路的p口（內(nèi)控），也可以另設(shè)獨(dú)立油源（外控）。電磁閥的回油可以單獨(dú)引出（外排），也可以在閥體內(nèi)與主閥回油口溝通，一起排回油箱（內(nèi)排）。

7、液動閥兩端控制油路上的節(jié)流閥可以調(diào)節(jié)主閥的換向速度。應(yīng)注意問題：第29頁/共83頁31 主要對三位四通滑閥進(jìn)行介紹?；y在中位時(shí)各油口的連通方式體現(xiàn)了換向閥的控制機(jī)能，稱之為滑閥的中位機(jī)能。第30頁/共83頁32第31頁/共83頁33第32頁/共83頁34第33頁/共83頁35p 2()ssqppq 第34頁/共83頁36 滑閥式換向閥為間隙密封，內(nèi)漏不可避免。一般應(yīng)盡可能減小閥心與閥體孔的徑向間隙，并保證同心，閥心臺肩與閥體孔要有足夠封油長度。間隙和封油長度一定時(shí)，內(nèi)泄漏量隨工作壓力的增高而增大。泄漏不僅帶來功率損失，而起引起發(fā)熱。第35頁/共83頁37第36頁/共83頁38第37頁/共83

8、頁39第38頁/共83頁40n用來保證系統(tǒng)壓力恒定，稱為定壓閥。限制系統(tǒng)壓力的最大值，起保護(hù)作用，稱為安全閥。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作時(shí)使泵卸載。第39頁/共83頁4120()4kDpK xL20()4sDpK xLxF2dpqCDx第40頁/共83頁42 調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量 ，可以改變閥口的開啟壓力 ，進(jìn)而調(diào)節(jié)控制閥的進(jìn)口壓力 。即對應(yīng)于一定彈簧預(yù)壓縮量 ，閥的進(jìn)口壓力 基本為定值。此處彈簧稱為調(diào)壓彈簧。 當(dāng)流經(jīng)閥口的流量增大使閥的開口增大時(shí)，彈簧會進(jìn)一步被壓縮而產(chǎn)生一個(gè)附加彈簧力 ，同時(shí)液動力 也發(fā)生變化，將導(dǎo)致閥的進(jìn)口壓力 隨之增大。通過額定流量時(shí)的進(jìn)口壓力 為最大值。 一般調(diào)壓偏差 用來衡量溢

9、流閥的靜態(tài)特性。也可用開啟壓力比 予以評價(jià)，滑閥式直動型溢流閥的 ，額定壓力 。0 xkpp0 xptFKxsFpspskppp kkspnp85%kn 2.5spMPa第41頁/共83頁43 彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體上的泄油通道直接引到溢流閥的出口，然后回油箱。若回油路有背壓，則背壓力作用在閥心上端，導(dǎo)致溢流閥的進(jìn)口壓力隨之增大。 滑閥式直動型溢流閥已很少采用，目前多采用錐閥式直動型溢流閥。額定壓力可達(dá) ，最大流通量為 。40MPa330 / minL第42頁/共83頁44第43頁/共83頁45第44頁/共83頁4611101()sin2pAp AKyyCDyp21qCDyp21120()4xd

10、p ApKxx00yx、12KK、xqq、yx、1A、A AdD D 、 、xA第45頁/共83頁4741()128lxqqppl212sinxqCdxpl 、 lq第46頁/共83頁48第47頁/共83頁49第48頁/共83頁50第49頁/共83頁51 高壓溢流閥為改善調(diào)節(jié)性能，一般通過更換四根自由高度、內(nèi)徑相同而剛度不同的彈簧實(shí)現(xiàn)0.68MPa、416MPa、820MPa、1632MPa四級調(diào)壓。 因摩擦力方向不同，關(guān)閉壓力開啟壓力。溢流閥的進(jìn)口壓力隨流量變化而波動的性能稱為壓力流量特性或啟閉特性。壓力流量特性的好壞用調(diào)壓偏差或開啟壓力比評價(jià)。第50頁/共83頁52壓力損失 當(dāng)調(diào)壓彈簧預(yù)壓

11、縮量等于零，流經(jīng)閥的流量為額定值時(shí)，溢流閥的進(jìn)口壓力。卸荷壓力 當(dāng)先導(dǎo)型溢流閥的主閥心上腔經(jīng)遙控口直接接回油箱，主閥上腔壓力=0，流經(jīng)閥的流量為額定值時(shí)，溢流閥的進(jìn)口壓力。 當(dāng)溢流閥由卸荷狀態(tài)突然向額定壓力工況轉(zhuǎn)變或由零流量狀態(tài)向額定壓力、額定流量工況轉(zhuǎn)變時(shí)，由于閥心運(yùn)動慣性、粘性摩擦以及油液壓縮性的影響，閥的進(jìn)口壓力將先迅速升高到某一值然后逐漸衰減波動，最后穩(wěn)定為額定壓力。壓力峰值與額定壓力之差稱為壓力超調(diào)量，一般限制超調(diào)量不得大于額定值的30%。第51頁/共83頁53作用利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進(jìn)口壓力。分類定值減壓閥保證出口壓力為定值定差減壓閥保證進(jìn)出口壓力差不變定

12、比減壓閥保證進(jìn)出口壓力成比例第52頁/共83頁54正常狀態(tài)下閥口常開控制油液引自閥出口油液經(jīng)過：進(jìn)油口、減壓口、出油口控制油經(jīng)過：出油口、主閥心下端、阻尼孔、主閥心上端、先導(dǎo)閥心。油路描述：第53頁/共83頁55當(dāng)出口壓力=調(diào)定壓力時(shí)l 先導(dǎo)閥開啟，控制油液由泄油口回油箱l 主閥心兩端由于阻尼孔產(chǎn)生壓差l 主閥心上移l 口開減小,減壓l 閥處于減壓工作狀態(tài)。工作過程描述：第55頁/共83頁57第56頁/共83頁58當(dāng)出口壓力=調(diào)定壓力時(shí)l 主閥心上移l 口開減小,減壓l 閥處于減壓工作狀態(tài)。工作過程描述：直動式減壓閥第58頁/共83頁60p 應(yīng)用夾緊回路潤滑回路控制回路減壓閥用于液壓系統(tǒng)中獲得

13、壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路上。 減壓閥出口壓力還與出口負(fù)載有關(guān)，若負(fù)載壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，出口壓力由負(fù)載決定，此時(shí)減壓閥不起減壓作用。p 注意事項(xiàng)p 例如第59頁/共83頁61p 與溢流閥相比較 控制壓力 不工作時(shí)閥口狀態(tài) 泄油口減壓閥是出口壓力控制,保證出口壓力為定值溢流閥是進(jìn)口壓力控制,保證進(jìn)口壓力為定值減壓閥閥口常開 溢流閥閥口常閉減壓閥擁有獨(dú)立泄油口溢流閥彈簧腔內(nèi)漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道由出口排出第60頁/共83頁62分類內(nèi)控內(nèi)泄型外控外泄型外控內(nèi)泄型內(nèi)控外泄型第61頁/共83頁63內(nèi)控外泄型 內(nèi)控內(nèi)泄型 外控外泄型 外控內(nèi)泄型 閥口常閉，進(jìn)口壓力控制閥口的開啟，閥出口處壓力不為零，彈簧腔泄漏

14、油液單獨(dú)引回油箱,用于實(shí)現(xiàn)順序動作。 符號與溢流閥相同，但使用時(shí)需串聯(lián)在液壓系統(tǒng)的回油油路，使回油油路具有一定壓力，在系統(tǒng)中用作平衡閥或背壓閥。 功能上等同于二位二通閥，出口接回油箱?？捎糜陔p泵供油回路，使大泵卸載。 可用作液動開關(guān)閥和變重力負(fù)載系統(tǒng)（限速鎖）。第62頁/共83頁64第63頁/共83頁65第64頁/共83頁66控制雙泵系統(tǒng)中大流量泵卸荷第65頁/共83頁67第66頁/共83頁68節(jié)流閥閥調(diào)速 通過改變閥口大小，從而改變液阻實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。普通流量控制閥的閥口是手動或機(jī)動實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的，包括：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥。第67頁/共83頁69 孔口和縫隙產(chǎn)生液阻，其壓力流量方程稱為節(jié)流

15、方程：A 節(jié)流系數(shù)，一般為常數(shù) 孔口或縫隙的過流面積 孔口或縫隙的前后壓差 指數(shù)（0.51）()mLqK App LKm第68頁/共83頁70常用節(jié)流口形式的過流面積22sintanAnx 錐形結(jié)構(gòu)三角槽形結(jié)構(gòu)矩形結(jié)構(gòu)三角形結(jié)構(gòu)sinADx 2tanAnx ()dAnb xx第69頁/共83頁71 閥心一端開有三角尖槽，另一端有螺紋。 為了平衡閥心的液壓徑向力，三角尖槽必須對稱分布，其數(shù)量=2。第70頁/共83頁72 當(dāng)節(jié)流閥在系統(tǒng)中起調(diào)速作用，且其開口面積A一定時(shí)，節(jié)流閥前后壓力差的變化量與流經(jīng)閥的流量變化量之比為節(jié)流閥的剛性。1 mLppTqK Am 剛性越大，節(jié)流閥的性能越好，一般(0.15 0.4)pMPa 第71頁/共83頁73堵塞現(xiàn)象： 當(dāng)節(jié)流閥在小開口面積下工作時(shí)，雖然閥的前后壓差和油液粘度不變，但流經(jīng)閥的流量會出現(xiàn)時(shí)多時(shí)少的周期性脈動現(xiàn)象，隨著開口繼續(xù)減小，流量脈動加劇，甚至出現(xiàn)間