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文檔簡介
1、單元四單元四 液壓控制元件及基本回路液壓控制元件及基本回路任務(wù)一任務(wù)一 方向控制閥工作原理及選用方向控制閥工作原理及選用1. 液壓控制閥的分類2. 液壓控制閥的性能要求學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解方向控制閥的各種結(jié)構(gòu),掌握其工作原理;了解方向控制閥的各種結(jié)構(gòu),掌握其工作原理; 2.掌握三位閥的中位機能及電液換向閥的工作原理。掌握三位閥的中位機能及電液換向閥的工作原理。 作用:作用:是只允許液流單方向流動,不允許反向倒。是只允許液流單方向流動,不允許反向倒。 結(jié)構(gòu)形式:結(jié)構(gòu)形式:直通式單向閥為管式 連接。 直角式單向閥為板式連接。 管式聯(lián)接單向閥管式聯(lián)接單向閥板式聯(lián)接單向閥板式聯(lián)接單向閥圖形符號圖
2、形符號一、單向閥一、單向閥 1.普通單向閥(簡稱單向閥)普通單向閥(簡稱單向閥) 當(dāng)壓力油從當(dāng)壓力油從 口流入時,克服彈簧力使閥心右移,閥口口流入時,克服彈簧力使閥心右移,閥口開啟,油液經(jīng)閥口、閥芯上的徑向孔和軸向孔,從開啟,油液經(jīng)閥口、閥芯上的徑向孔和軸向孔,從 口流出。口流出。 若油液從若油液從 流口入時,在油壓和彈簧作用下,將閥心錐流口入時,在油壓和彈簧作用下,將閥心錐面緊壓在閥座上,閥口關(guān)閉,使油液不能通過。面緊壓在閥座上,閥口關(guān)閉,使油液不能通過。 1P2P2P 工工 作作 原原 理:理:一般單向閥的開啟壓力為(一般單向閥的開啟壓力為(0.030.05)MPa。 2. 液控單向閥液控
3、單向閥 構(gòu)成構(gòu)成:由單向閥和微型液壓缸組成。 工工 作作 原原 理:理: 當(dāng)控制口C不通壓力油時,其工作和普通單向閥一樣。注意:注意:C口通入的控制油壓力最小須為主油路壓力的口通入的控制油壓力最小須為主油路壓力的30%50% 當(dāng)控制口當(dāng)控制口C通壓力油時,控制活塞通壓力油時,控制活塞1右側(cè)右側(cè)a腔通泄油口,在油腔通泄油口,在油液壓力作用下活塞向右移動,推動頂桿液壓力作用下活塞向右移動,推動頂桿2頂開閥心頂開閥心3,使油口,使油口 到到 及及 到到 均能接通。均能接通。1P2P2P1P表表2-5 換向閥的分類換向閥的分類 分分 類類 方方 法法 型型 式式按閥芯結(jié)構(gòu)及運動方式按閥芯結(jié)構(gòu)及運動方式
4、滑閥、轉(zhuǎn)閥、錐閥等滑閥、轉(zhuǎn)閥、錐閥等按閥的工作位置數(shù)和通路數(shù)按閥的工作位置數(shù)和通路數(shù)二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通、三位五通等三位四通、三位五通等按閥的操縱方式按閥的操縱方式手動、機動、電動、液動、電液動等手動、機動、電動、液動、電液動等按閥的安裝方式按閥的安裝方式管式、板式、法蘭式等管式、板式、法蘭式等 1換向閥的分類換向閥的分類 二、換向閥二、換向閥 換向閥是利用閥心與閥體的相對位置改變使油路接通,換向閥是利用閥心與閥體的相對位置改變使油路接通,切斷或變換油流的方向,從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件的啟動、停切斷或變換油流的方向,從而實現(xiàn)液壓執(zhí)
5、行元件的啟動、停止或變換方向。止或變換方向。 2.換向閥的換向原理換向閥的換向原理 滑閥閥心是一個具有多段環(huán)槽的圓柱體,而閥體孔內(nèi)有若干條沉割槽。每條沉割槽都通過相應(yīng)的孔道與外部相通,其P口為進油口,T口為回油口,A口和B口分別接執(zhí)行元件的兩腔。 當(dāng)閥心在外力作用下處于圖工作位置時,四個油口互不通,當(dāng)閥心在外力作用下處于圖工作位置時,四個油口互不通,液壓缸兩腔均不通壓力油,處于停車位置狀態(tài)。液壓缸兩腔均不通壓力油,處于停車位置狀態(tài)。 若使閥心右移,如圖所示,口和口相通,若使閥心右移,如圖所示,口和口相通,B口和口和T口相口相通,壓力油經(jīng)通,壓力油經(jīng)P、A油口進入液壓缸左腔,液壓缸右腔的油液經(jīng)油
6、口進入液壓缸左腔,液壓缸右腔的油液經(jīng)B、T油口回油箱,活塞向右運動。油口回油箱,活塞向右運動。 反之,若使閥心左移,如圖所示,口和口相通,口反之,若使閥心左移,如圖所示,口和口相通,口和和T口相通,活塞向左運動。口相通,活塞向左運動。 工工 作作 原原 理:理: (2) 圖形符號圖形符號 一個換向閥完整的圖形符號應(yīng)表示出其操縱方式、復(fù)位方式一個換向閥完整的圖形符號應(yīng)表示出其操縱方式、復(fù)位方式和定位方式等內(nèi)容,和定位方式等內(nèi)容, 換向閥的圖形符號含義說明:換向閥的圖形符號含義說明: (1)用方格數(shù)表示閥的工作位置數(shù),有幾個方格表示幾)用方格數(shù)表示閥的工作位置數(shù),有幾個方格表示幾“位位“。 (2)
7、在一個方格內(nèi),箭頭或堵塞符號)在一個方格內(nèi),箭頭或堵塞符號“丅丅”、“丄丄”與方格的與方格的交點數(shù)為油口通路數(shù);箭頭表示兩油口相通,并不一定表示實際交點數(shù)為油口通路數(shù);箭頭表示兩油口相通,并不一定表示實際流向,流向,“丅丅”和和“丄丄” 表示油口截止。表示油口截止。 (3)表示進油口,表示回油口,和表示連接其它兩個)表示進油口,表示回油口,和表示連接其它兩個工作油路的油口。工作油路的油口。 (4)控制方式和復(fù)位彈簧的符號畫在方格的兩側(cè)。)控制方式和復(fù)位彈簧的符號畫在方格的兩側(cè)。 (5)三位閥的中位,二位閥靠近彈簧的那一位為常態(tài)位。)三位閥的中位,二位閥靠近彈簧的那一位為常態(tài)位。 3.常態(tài)和中位
8、機能常態(tài)和中位機能 (1) 常態(tài)常態(tài) 當(dāng)換向閥沒有操縱力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)時稱為常態(tài)。對于當(dāng)換向閥沒有操縱力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)時稱為常態(tài)。對于二位換向閥靠有彈簧的那一位為常態(tài)。二位換向閥靠有彈簧的那一位為常態(tài)。 (2) 中位機能中位機能 對于三位的換向閥,其常態(tài)為中間位置,各油口的連通方式體對于三位的換向閥,其常態(tài)為中間位置,各油口的連通方式體現(xiàn)了換向閥的不同控制機能,稱之為中位機能。現(xiàn)了換向閥的不同控制機能,稱之為中位機能。 4.幾種常見的換向閥幾種常見的換向閥 (1)手動換向閥)手動換向閥 手動換向閥是利用杠桿來改變閥心位置實現(xiàn)換向的。手動換向閥是利用杠桿來改變閥心位置實現(xiàn)換向的。 推動手
9、柄向右,閥心移至左位,口與口相通,口與口推動手柄向右,閥心移至左位,口與口相通,口與口經(jīng)閥心內(nèi)的徑向孔和軸向孔相通;推動手柄向左,閥心移至右位,經(jīng)閥心內(nèi)的徑向孔和軸向孔相通;推動手柄向左,閥心移至右位,口與口、口與口相通,從而實現(xiàn)換向??谂c口、口與口相通,從而實現(xiàn)換向。 手一離開手柄,閥心在彈簧力作用下自動復(fù)位到中位,油口、手一離開手柄,閥心在彈簧力作用下自動復(fù)位到中位,油口、全部封閉。、全部封閉。 應(yīng)用:應(yīng)用: 適用于動作頻繁,工作持續(xù)時間短的場合。操作較安全。圖圖 a 所示為自動復(fù)位式手動換所示為自動復(fù)位式手動換 定位槽數(shù)由閥的工作位數(shù)決定,當(dāng)手柄板動閥心時,閥心可定位槽數(shù)由閥的工作位數(shù)決
10、定,當(dāng)手柄板動閥心時,閥心可借助彈簧和鋼球保持在左、中、右任何一個位置上定位。當(dāng)松開借助彈簧和鋼球保持在左、中、右任何一個位置上定位。當(dāng)松開手柄后,閥心仍保持在所需要的工作位置上。手柄后,閥心仍保持在所需要的工作位置上。 應(yīng)用:應(yīng)用:需保持工作狀態(tài)時間較長的情況。圖圖 b 所示為鋼球定位式換向閥定位部分結(jié)構(gòu)所示為鋼球定位式換向閥定位部分結(jié)構(gòu)機動換向閥是由行程擋塊或凸輪推動閥心實現(xiàn)換向的。機動換向閥是由行程擋塊或凸輪推動閥心實現(xiàn)換向的。二位二通機動換向閥結(jié)構(gòu)圖形符號(2)機動換向閥)機動換向閥(又稱行程閥又稱行程閥) 在常態(tài)位時,口與口不通;當(dāng)固定在運動部件上的擋塊在常態(tài)位時,口與口不通;當(dāng)固定
11、在運動部件上的擋塊壓下滾輪時,閥心右移,口與壓下滾輪時,閥心右移,口與A口相通??谙嗤?。 工工 作作 原原 理:理:三位四通電磁換向閥外形三位四通電磁換向閥外形 電磁換向閥是利用電磁電磁換向閥是利用電磁鐵的推力使閥心移動實現(xiàn)換鐵的推力使閥心移動實現(xiàn)換向的。向的。 電磁鐵按使用的電源不同分交流:使用電壓為220或380 直流:使用電壓為24或36 按電磁鐵鐵心是否浸在油里又可分 干式 濕式 電磁閥的優(yōu)點:電磁閥的優(yōu)點: 動作迅速,操作方便,動作迅速,操作方便,便于實現(xiàn)自動控制,便于實現(xiàn)自動控制,(3)電磁換向閥)電磁換向閥二位三通電磁換向閥二位三通電磁換向閥 工工 作作 原原 理:理: 當(dāng)電磁鐵
12、不通電時,口與當(dāng)電磁鐵不通電時,口與A口相通,口斷開;當(dāng)電磁鐵通口相通,口斷開;當(dāng)電磁鐵通電時,推桿電時,推桿1將閥心將閥心2推向右端,口與相通,口斷開。推向右端,口與相通,口斷開。三位四通電磁換向閥三位四通電磁換向閥 當(dāng)兩邊電磁鐵均不通電時,閥心在對中彈簧作用下處于當(dāng)兩邊電磁鐵均不通電時,閥心在對中彈簧作用下處于中位,油口、均不相通;中位,油口、均不相通; 當(dāng)左邊電磁鐵通電,鐵心當(dāng)左邊電磁鐵通電,鐵心9通過推桿通過推桿6將閥心推至右位,將閥心推至右位,則油口與相通,與相通;則油口與相通,與相通; 當(dāng)右邊電磁鐵通電時,閥心被推至左位,油口與相當(dāng)右邊電磁鐵通電時,閥心被推至左位,油口與相通,與相
13、通。通,與相通。 因此,通過控制左、右電磁鐵通、斷電,就可以控制液因此,通過控制左、右電磁鐵通、斷電,就可以控制液流的方向,實現(xiàn)執(zhí)行元件的換向。流的方向,實現(xiàn)執(zhí)行元件的換向。 工工 作作 原原 理:理:(4)液動換向閥)液動換向閥 液動換向閥是利用系統(tǒng)中控制油路的壓力油來改變閥心位液動換向閥是利用系統(tǒng)中控制油路的壓力油來改變閥心位置的換向閥。置的換向閥。 當(dāng)閥心兩端控制油口當(dāng)閥心兩端控制油口1、2都不通入壓力油時,閥心在都不通入壓力油時,閥心在兩端彈簧力的作用下處于中位,油口、互不相通;兩端彈簧力的作用下處于中位,油口、互不相通;當(dāng)當(dāng)1口接通壓力油,口接通壓力油,2口接通回油時,閥心右移,此時
14、與口接通回油時,閥心右移,此時與接通,與接通;接通,與接通; 當(dāng)當(dāng)2口接通壓力油,口接通壓力油,1口接通回油時,閥心左移,此時口接通回油時,閥心左移,此時與接通,與接通。與接通,與接通。 優(yōu)點:優(yōu)點: 結(jié)構(gòu)簡單,動作可靠,換向平穩(wěn),液壓驅(qū)動力大。 應(yīng)用:應(yīng)用: 用于流量大的系統(tǒng)中。 工工 作作 原原 理:理:構(gòu)成:構(gòu)成: 電液換向閥是由電電液換向閥是由電磁換向閥和液動換向閥磁換向閥和液動換向閥組合而成。組合而成。 電磁換向閥起先電磁換向閥起先導(dǎo)作用,用來改變液動導(dǎo)作用,用來改變液動換向閥的控制油路的方換向閥的控制油路的方向,稱為先導(dǎo)閥;向,稱為先導(dǎo)閥; 液動換向閥實現(xiàn)液動換向閥實現(xiàn)主油路的換向
15、,稱為主主油路的換向,稱為主閥。閥。(5)電液換向閥)電液換向閥 電液換向閥外形電液換向閥外形 工工 作作 原原 理:理: 1YA通電,電磁閥通電,電磁閥心心5向右移動,來自主閥向右移動,來自主閥口或外接油口口或外接油口P的控的控制壓力油經(jīng)先導(dǎo)電磁閥制壓力油經(jīng)先導(dǎo)電磁閥的的口和左單向閥口和左單向閥2進進入主閥左端,推動主閥入主閥左端,推動主閥心心1向右移動,主閥右端向右移動,主閥右端控制油液通過右邊節(jié)流控制油液通過右邊節(jié)流閥閥7經(jīng)先導(dǎo)閥的經(jīng)先導(dǎo)閥的口和口和口流回油箱,使主口流回油箱,使主閥油口與相通,閥油口與相通,與相通。與相通。 2YA通電,使電磁閥閥心通電,使電磁閥閥心5向左移動,主閥右端
16、油腔進控向左移動,主閥右端油腔進控制壓力油,左端油腔的油液經(jīng)左邊節(jié)流閥制壓力油,左端油腔的油液經(jīng)左邊節(jié)流閥3回油箱,使主閥閥回油箱,使主閥閥心心1向左移動,則油口與相通,與相通。向左移動,則油口與相通,與相通。 閥體內(nèi)的節(jié)流閥可用來調(diào)節(jié)主閥心的移動速度,使其換向閥體內(nèi)的節(jié)流閥可用來調(diào)節(jié)主閥心的移動速度,使其換向平穩(wěn),無沖擊。平穩(wěn),無沖擊。 特點:特點: 電液換向閥綜合了電磁閥和液動閥的優(yōu)點,具有控制方便,換向平穩(wěn),無沖擊;適用流量大的系統(tǒng)。 必必 須須 注注 意意: 當(dāng)主閥為彈簧對中型時,先導(dǎo)電磁閥的中位機能必須保證當(dāng)主閥為彈簧對中型時,先導(dǎo)電磁閥的中位機能必須保證先導(dǎo)閥處于中位時,液動閥兩端
17、的控制油路卸荷(如電磁閥型先導(dǎo)閥處于中位時,液動閥兩端的控制油路卸荷(如電磁閥型中位機能),否則液動閥無法回到中位。中位機能),否則液動閥無法回到中位。 控制壓力油可來自主油路的口(內(nèi)控式),也可以另設(shè)控制壓力油可來自主油路的口(內(nèi)控式),也可以另設(shè)獨立油源(外控式)。獨立油源(外控式)。 當(dāng)采用內(nèi)控式,主油路又有卸荷要求時,必須在口安裝一當(dāng)采用內(nèi)控式,主油路又有卸荷要求時,必須在口安裝一預(yù)控壓力閥,以保證最低的控制壓力。預(yù)控壓力閥,以保證最低的控制壓力。 當(dāng)采用外控時,獨立油源的流量不得小于主閥最大流量的當(dāng)采用外控時,獨立油源的流量不得小于主閥最大流量的15,以保證換向時間的要求。,以保證換
18、向時間的要求。 換向閥互相代用練習(xí)換向閥互相代用練習(xí)在大多數(shù)情況下,多通閥通過堵塞油口的方法可以當(dāng)少通閥在大多數(shù)情況下,多通閥通過堵塞油口的方法可以當(dāng)少通閥使用。例如將二位四通換向閥的使用。例如將二位四通換向閥的A口或口或B口用油堵堵上,即可得到口用油堵堵上,即可得到二位三通換向閥二位三通換向閥 . 二位四通換向閥替代二位三通換向閥二位四通換向閥替代二位三通換向閥 (1)用二位四通閥替代二位三通和二位二通閥使用,畫一畫下圖的油路連接。 練練 一一 練練 (2)二位五通換向閥能否當(dāng)二位四通閥用嗎?如能實現(xiàn)二位四通的同等功能,畫一畫下圖的油路連接。 想一想想一想 對于彈簧對中型的電液換向閥,其電磁
19、先導(dǎo)閥為什么通常采用Y型中位機能?學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.熟悉和掌握方向回路的結(jié)構(gòu)組成及工作原理;熟悉和掌握方向回路的結(jié)構(gòu)組成及工作原理; 2.掌握各種換向回路的功能,學(xué)會合理選用換向回路。掌握各種換向回路的功能,學(xué)會合理選用換向回路。 基本回路是由一些液壓元件組成的,用來完成特定功能的典基本回路是由一些液壓元件組成的,用來完成特定功能的典型油路。型油路。 一般可分為:壓力控制回路,速度控制回路,方向控制回路一般可分為:壓力控制回路,速度控制回路,方向控制回路及多執(zhí)行元件控制回路。及多執(zhí)行元件控制回路。 方向控制回路是控制液壓執(zhí)行元件起動、停止和換向作用的方向控制回路是控制液壓執(zhí)行元件起動、停止
20、和換向作用的回路?;芈?。 任務(wù)二任務(wù)二方向控制回路組成原理及油路連接方向控制回路組成原理及油路連接 一、換向回路一、換向回路 運動部件的換向,一般可運動部件的換向,一般可采用各種換向閥來實現(xiàn)。采用各種換向閥來實現(xiàn)。 對于依靠重力或彈簧力回程的單作用液壓缸,可以采用二位三通換向閥使其換向。 1換向回路中換向閥的選擇換向回路中換向閥的選擇 (1)位數(shù)和通路數(shù)的選擇 (2)換向閥操縱方式的選擇 二、鎖緊回路二、鎖緊回路 功能:是通過切斷執(zhí)行元件的進油、回油通道來使它停留功能:是通過切斷執(zhí)行元件的進油、回油通道來使它停留在任意位置,并防止停止運動后因外力作用而發(fā)生移動。在任意位置,并防止停止運動后因外
21、力作用而發(fā)生移動。 實現(xiàn)鎖緊的方法有:實現(xiàn)鎖緊的方法有: (1)采用)采用O型或型或M型中位機能的三位換向閥。型中位機能的三位換向閥。 由于滑閥的泄漏,不能長時間保持停止位置不動,鎖緊精度不高。 由于液控單向閥的密封性好,泄漏少,可較長時間鎖緊。鎖緊精度只受液壓缸的泄漏和油液壓縮性的影響。 應(yīng)用:應(yīng)用: 常用于工程機械、起重運輸機械和飛機起落架的收放油路上。(2)采用液控單向閥(又稱液壓鎖)作鎖緊元件。)采用液控單向閥(又稱液壓鎖)作鎖緊元件。想一想想一想 (1)試分析以下四種換向回路哪些回路能正常工作?其理由是什么? 換向回路練習(xí)換向回路練習(xí) (2)圖示鎖緊回路)圖示鎖緊回路。 為什么要求換
22、向閥的中位機能為H型或Y型? 若采用M型會出現(xiàn)什么問題? 任務(wù)三任務(wù)三 壓力控制閥工作原理及選用壓力控制閥工作原理及選用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解壓力控制閥的各種結(jié)構(gòu),掌握其工作原理;了解壓力控制閥的各種結(jié)構(gòu),掌握其工作原理; 2.掌握各種壓力閥的功能。掌握各種壓力閥的功能。 控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液壓力或利用液壓力作為信號控制控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液壓力或利用液壓力作為信號控制其它元件動作的閥稱為壓力控制閥。如溢流閥、減壓閥、順序其它元件動作的閥稱為壓力控制閥。如溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。閥和壓力繼電器等。 壓力控制閥的共同特點是:利用作用在閥芯上的液壓力和壓力控制閥的共同特點是:利
23、用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理進行工作。彈簧力相平衡的原理進行工作。一、溢流閥一、溢流閥 溢流閥是通過其閥口的溢流,使被控系統(tǒng)或回路的溢流閥是通過其閥口的溢流,使被控系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定,從而實現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。壓力維持恒定,從而實現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。 1.直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 當(dāng)進油壓力較低,向上的液壓力不足以克服彈簧的預(yù)緊力時,閥心處于最下端位置,將和兩油口隔開,閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 當(dāng)進口壓力升高,在閥心下端產(chǎn)生的作用力超過彈簧的預(yù)緊力時,閥心上移,閥口被打開,將多余的油液由口經(jīng)口排回油箱,溢流閥溢流。被控制的油液壓力就不再升高,
24、使閥心處于某一平衡位置。 設(shè)進口壓力為 ,閥心端面積為,彈簧力為 ,若忽略閥心自重和摩擦力,則閥心的受力平衡方程為pSFSFpA AFpS則則 閥心上的阻尼孔對閥芯的運動起到阻尼作用,可避免閥心閥心上的阻尼孔對閥芯的運動起到阻尼作用,可避免閥心產(chǎn)生振動,提高閥的工作穩(wěn)定性。產(chǎn)生振動,提高閥的工作穩(wěn)定性。應(yīng)用:應(yīng)用:適用于系統(tǒng)壓力較低、流量不大的場合。 特點:特點:直動式溢流閥所控制的壓力隨流量的變化較大,而且調(diào)節(jié)費力。 工作原理:工作原理:直動式溢流閥是利用液壓力直接和彈簧力相平衡直動式溢流閥是利用液壓力直接和彈簧力相平衡的原理來進行壓力控制的。的原理來進行壓力控制的。 由公式可見:由公式可見
25、:組成組成先導(dǎo)閥:先導(dǎo)閥:小規(guī)格的錐閥,其內(nèi)的彈簧為調(diào)壓彈簧,用 來調(diào)定主閥的溢流壓力。主閥:主閥:用于控制主油路的溢流,其內(nèi)的彈簧為平衡彈簧。 當(dāng)系統(tǒng)壓力低于先導(dǎo)閥調(diào)定壓力時,先導(dǎo)閥關(guān)閉,此時沒有油液經(jīng)過阻尼孔e流動,主閥心上下兩腔壓力相等,主閥在彈簧4的作用下處于最下端位置,進油口與回油口不相通。 2.先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 當(dāng)系統(tǒng)壓力升高,作用在先導(dǎo)閥心上液壓力大于其調(diào)定壓力時,先導(dǎo)閥被打開,主閥上腔的壓力油經(jīng)先導(dǎo)閥開口、回油口流回油箱。這時有壓力油經(jīng)主閥心上阻尼孔流動,因而就產(chǎn)生了壓力降,使主閥心上腔的壓力 低于下腔的壓力 。當(dāng)此壓力差對主閥心所產(chǎn)生作
26、用力超過彈簧力 時,閥心被抬起,進油口和回油口相通,實現(xiàn)了溢流作用。 調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺母1可調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧可調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧2的預(yù)緊力,從而調(diào)定了系統(tǒng)的的預(yù)緊力,從而調(diào)定了系統(tǒng)的壓力。壓力。1ppSF 當(dāng)溢流閥起溢流、穩(wěn)壓作用時,不計閥心自重和摩擦力,作用于主閥心上的力平衡方程為sFAppA1AFpps1 工作原理:工作原理:先導(dǎo)式溢流閥是利用主閥上下兩端的壓力差先導(dǎo)式溢流閥是利用主閥上下兩端的壓力差所形成的用力和彈簧力相平衡的原理進行壓力控制的。所形成的用力和彈簧力相平衡的原理進行壓力控制的。特點:特點:調(diào)壓比較輕便。先導(dǎo)式溢流閥工作時振動小,噪聲低,壓力穩(wěn)定,但反應(yīng)不如直動式溢流閥快。應(yīng)用:應(yīng)用:
27、適用于中、高壓系統(tǒng)。型溢流閥公稱壓力為6.3Pa。由公式可見:由公式可見: (1)壓力調(diào)節(jié)范圍)壓力調(diào)節(jié)范圍 指溢流閥在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時,閥的輸出壓力能平穩(wěn)地升降,無壓力突跳或遲滯現(xiàn)象。(2)啟閉特性)啟閉特性 指溢流閥在某一調(diào)定壓力下工作時,其溢流量變化與閥進口壓力之間的變化關(guān)系。一般用溢流閥處于額定流量、調(diào)定壓力時,開始溢流的開啟壓力及停止溢流的閉合壓力分別與比值來衡量。 nqSpKpSpBp 開啟比開啟比 、閉合比、閉合比 越大,或調(diào)壓偏差越大,或調(diào)壓偏差 越小,閥的性能越好。越小,閥的性能越好。SBpp /SKpp/)(KSpp 3溢流閥的主要性能溢流閥的主要性能 (3)卸荷壓力)卸
28、荷壓力 當(dāng)將先導(dǎo)式溢流閥遙控口接油箱,其主閥閥口開度最大,液壓泵處于卸荷狀態(tài)時,溢流閥的進口與出口壓力之差,稱為卸荷壓力。 (4)壓力損失)壓力損失 當(dāng)調(diào)壓彈簧全部放松,閥通過額定流量時,溢流閥的進口壓力與出口壓力之差稱為壓力損失。壓力損失略高于卸荷壓力。(5)壓力超調(diào)量)壓力超調(diào)量 如圖所示,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,由于溢流閥閥心動作遲緩,引起閥的進口壓力迅速升高到某一峰值,閥口打開,開始溢流,接著壓力逐漸衰減、振蕩,最后穩(wěn)定在調(diào)定壓力上。壓力超調(diào)量:峰值壓力與調(diào)定壓力之差。壓力超調(diào)量:峰值壓力與調(diào)定壓力之差。即即 越小,說明閥的
29、靈敏度越高,一般溢越小,說明閥的靈敏度越高,一般溢流閥的壓力超調(diào)量不得大于額定壓力的流閥的壓力超調(diào)量不得大于額定壓力的30,否則會發(fā)生元件,否則會發(fā)生元件損壞,管道破裂或使一些元件產(chǎn)生誤動作。損壞,管道破裂或使一些元件產(chǎn)生誤動作。Spppmax想一想想一想 (1)若先導(dǎo)式溢流閥主閥心上阻尼孔堵塞了溢流閥會出現(xiàn)什么故障?若先導(dǎo)閥座上的進油小孔堵塞了,又會出現(xiàn)什么故障? (2)若先導(dǎo)式溢流閥主閥心上阻尼孔脫落到主閥心上腔或未裝阻尼孔,在使用中會出現(xiàn)什么問題? (1)調(diào)壓溢流)調(diào)壓溢流 在采用定量泵供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中,泵的一部油液進入液壓缸,而多余的油液從溢流閥溢回油箱。溢流閥處于其調(diào)定壓力下的常
30、開狀態(tài),液壓泵的工作壓力決定于溢流閥的調(diào)整壓力,且基本保持恒定。 4溢流閥的應(yīng)用溢流閥的應(yīng)用(2)安全保護)安全保護 采用變量泵供油,系統(tǒng)內(nèi)無多余的油液需溢流,泵的工作壓力由負(fù)載決定,用溢流閥限制系統(tǒng)的最高壓力。 系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下,溢系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下,溢流閥閥口關(guān)閉,當(dāng)系統(tǒng)過載時才流閥閥口關(guān)閉,當(dāng)系統(tǒng)過載時才打開,以保證系統(tǒng)的安全,故稱打開,以保證系統(tǒng)的安全,故稱其為安全閥。其為安全閥。(3)使泵卸荷)使泵卸荷 用二位二通換向閥將先導(dǎo)式溢流閥的遙控口C和油箱接通,當(dāng)電磁鐵1YA通電時,溢流閥遙控口C通油箱,這時溢流閥閥口全開,泵輸出的油液全部回油箱,使液壓泵卸荷,以減少功率損耗。 (4
31、)作背壓閥)作背壓閥 將溢流閥設(shè)置在回油路上,可產(chǎn)生背壓,提高運動部件運動的平穩(wěn)性。 這種用途的閥可稱為這種用途的閥可稱為背壓閥。背壓閥。二、減壓閥二、減壓閥 減壓閥是一種利用液流通過縫隙產(chǎn)生壓力降的原理,使減壓閥是一種利用液流通過縫隙產(chǎn)生壓力降的原理,使出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。 1結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理 減壓閥的主要組成部分與溢流閥相同,外形也相似。但它們在系統(tǒng)中所起的作用不同,其具體結(jié)構(gòu)是有差異的。下面根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)圖進行分析比較:直動式減壓閥直動式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥減壓閥分減壓閥分先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓
32、閥 3)控制閥口開啟的油液:)控制閥口開啟的油液:溢流閥來自進口油壓,保證進口壓力恒定;減壓閥來自出口油壓,保證出口壓力恒定。 4)溢流閥導(dǎo)閥彈簧腔的油液在閥體內(nèi)引至回油口(內(nèi)泄式):)溢流閥導(dǎo)閥彈簧腔的油液在閥體內(nèi)引至回油口(內(nèi)泄式):減壓閥其出口油液接通執(zhí)行元件,因此泄漏油需單獨引回油箱(外泄式)。 1)主閥心結(jié)構(gòu)不同:)主閥心結(jié)構(gòu)不同:溢流閥主閥心有兩個臺肩,而減壓閥主閥心有三個臺肩; 2)在常態(tài)下:)在常態(tài)下:溢流閥進、出口是常閉的,減壓閥是常開的; 先導(dǎo)式減壓閥也是由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成,由先導(dǎo)先導(dǎo)式減壓閥也是由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成,由先導(dǎo)閥調(diào)壓,主閥減壓。工作過程中,減壓閥的開
33、口能隨進口壓閥調(diào)壓,主閥減壓。工作過程中,減壓閥的開口能隨進口壓力的變化而自動調(diào)節(jié),因此能自動保持出口壓力恒定力的變化而自動調(diào)節(jié),因此能自動保持出口壓力恒定。 工作原理:工作原理:如果由于干擾使進口壓力升高,在主閥心未來得及反應(yīng)如果由于干擾使進口壓力升高,在主閥心未來得及反應(yīng)時也升高,使主閥心上移,減壓口關(guān)小,壓力降增大,出口時也升高,使主閥心上移,減壓口關(guān)小,壓力降增大,出口壓力又下降,使主閥心在新的位置上達到平衡,出口壓力壓力又下降,使主閥心在新的位置上達到平衡,出口壓力基本維持不變?;揪S持不變。 1p2p2p2p當(dāng)負(fù)載較小,出口壓力低于調(diào)定壓力時,導(dǎo)閥關(guān)閉,由于阻尼孔9沒有油液流動,主
34、閥芯上、下兩腔油壓相等,主閥心在彈簧作用下處于最下端,減壓閥口全開,不起減壓作用。當(dāng)出口油壓超過調(diào)定壓力時,導(dǎo)閥被打開,因阻尼孔的降壓作用,使主閥上下兩腔產(chǎn)生壓力差(),主閥心在壓力差作用下克服彈簧力向上移動,減壓閥口減小,起減壓作用。當(dāng)出口壓力下降到調(diào)定值時,導(dǎo)閥心和主閥心同時處于受力平衡,出口壓力穩(wěn)定不變,等于調(diào)定壓力。32pp 2p2p 2減壓閥的應(yīng)用減壓閥的應(yīng)用減壓回路減壓回路 液壓泵的供油壓力根據(jù)主系統(tǒng)的負(fù)載要求由溢流閥1調(diào)定,夾緊缸所需的壓力由減壓閥2調(diào)節(jié)。單向閥的作用:單向閥的作用: 當(dāng)主油路壓力低于減壓當(dāng)主油路壓力低于減壓閥的調(diào)定值時,防止夾緊缸閥的調(diào)定值時,防止夾緊缸的壓力受
35、其干擾,使夾緊油的壓力受其干擾,使夾緊油路和主油路隔開,實現(xiàn)短時路和主油路隔開,實現(xiàn)短時間保壓。間保壓。 減壓回路的功用:使系統(tǒng)中某一支路上獲得比溢流閥的調(diào)定減壓回路的功用:使系統(tǒng)中某一支路上獲得比溢流閥的調(diào)定壓力低,且穩(wěn)定的工作壓力。壓力低,且穩(wěn)定的工作壓力。 1)為確保安全,減壓回路中的換向閥可選用帶定位式的電)為確保安全,減壓回路中的換向閥可選用帶定位式的電磁換向閥,如用普通電磁換向閥應(yīng)設(shè)計成斷電夾緊。磁換向閥,如用普通電磁換向閥應(yīng)設(shè)計成斷電夾緊。 2)為使減壓回路可靠地工作,減壓閥的最低調(diào)整壓力不應(yīng))為使減壓回路可靠地工作,減壓閥的最低調(diào)整壓力不應(yīng)小于小于0.5P,最高調(diào)整壓力至少應(yīng)比
36、系統(tǒng)壓力低一定的數(shù)值,最高調(diào)整壓力至少應(yīng)比系統(tǒng)壓力低一定的數(shù)值,中壓系統(tǒng)約低中壓系統(tǒng)約低0.5P,中高壓系統(tǒng)約低,中高壓系統(tǒng)約低1P。 3)當(dāng)減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時,調(diào)速元件應(yīng)放在)當(dāng)減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時,調(diào)速元件應(yīng)放在減壓閥的后面,以免減壓閥的泄漏口流回油箱的油液對執(zhí)行元件減壓閥的后面,以免減壓閥的泄漏口流回油箱的油液對執(zhí)行元件的速度產(chǎn)生影響。的速度產(chǎn)生影響。 設(shè)計減壓回路時應(yīng)注意:設(shè)計減壓回路時應(yīng)注意:如果減壓閥的出口被堵住后,減壓閥處于何種工作狀態(tài)?想一想想一想 三、順序閥三、順序閥 順序閥:以壓力作為控制信號,自動接通或切斷某油路的順序閥:以壓力作為控制信號,自動接通
37、或切斷某油路的壓力閥。常用來控制液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件動作的先后順序。壓力閥。常用來控制液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件動作的先后順序。 按控制方式分按控制方式分內(nèi)控式順序閥(簡稱順序閥)內(nèi)控式順序閥(簡稱順序閥)外控式順序閥(稱液控式順序閥)外控式順序閥(稱液控式順序閥)按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分直動式:用于低壓系統(tǒng)直動式:用于低壓系統(tǒng)先導(dǎo)式:用于中高壓系統(tǒng)先導(dǎo)式:用于中高壓系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理與溢流閥相似。 先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥直動式順序閥直動式順序閥 當(dāng)進口壓力低于調(diào)定壓力時,閥口關(guān)閉,當(dāng)進口壓力超過調(diào)定壓力時,進、出油口接通,出口壓力油使其后面的執(zhí)行元件動作。 出
38、口油路的壓力由負(fù)載決定,因此它的泄油口需要單獨接回油箱。 若將順序閥的下蓋旋轉(zhuǎn)若將順序閥的下蓋旋轉(zhuǎn)90或或180安裝,去掉外控口的安裝,去掉外控口的螺塞,并從外控口引入控制壓力油來控制閥口的啟閉,這種閥螺塞,并從外控口引入控制壓力油來控制閥口的啟閉,這種閥稱為液控順序閥,圖形符號見直動順序閥圖)。稱為液控順序閥,圖形符號見直動順序閥圖)。 液控順序閥閥口的開啟和閉合與閥的主油路進口壓力無關(guān),液控順序閥閥口的開啟和閉合與閥的主油路進口壓力無關(guān),而只決定于外控口引入的控制壓力。而只決定于外控口引入的控制壓力。 若將順序閥的上蓋旋轉(zhuǎn)若將順序閥的上蓋旋轉(zhuǎn)90或或180安裝,使泄油口與出安裝,使泄油口與
39、出油口相通,并將外泄口堵死,便成為外控內(nèi)泄式順序閥,閥油口相通,并將外泄口堵死,便成為外控內(nèi)泄式順序閥,閥出口接油箱,常用于使泵卸荷,故稱為卸荷閥,圖形符號見出口接油箱,常用于使泵卸荷,故稱為卸荷閥,圖形符號見直直動順序閥動順序閥)。)。 2.用順序閥的應(yīng)用用順序閥的應(yīng)用 定位夾緊回路工作過程:定位夾緊回路工作過程: 定位夾緊回路定位夾緊回路 當(dāng)換向閥在圖示位置時,液壓油進入缸上腔,推動活塞下行完成定位動作,定位完成后,油壓升高達到順序閥的調(diào)定壓力時,順序閥打開,壓力油進入缸上腔,推動活塞下行,完成夾緊動作。 當(dāng)電磁鐵通電換向閥換向后,兩個液壓缸可同時返回。 用順序閥控制的順序動作回路的可靠性
40、,在很大程度上取用順序閥控制的順序動作回路的可靠性,在很大程度上取決于順序閥的性能及其壓力調(diào)整值。決于順序閥的性能及其壓力調(diào)整值。 順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)比先動作的液壓缸的工作壓力高順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)比先動作的液壓缸的工作壓力高1015。 四、壓力繼電器四、壓力繼電器 壓力繼電器是一種將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液壓力繼電器是一種將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液控制元件??刂圃?。 注注 意:意: 當(dāng)系統(tǒng)壓力達到調(diào)定壓力時,作用于柱塞上的液壓力克服彈簧力,柱塞向上移動,通過頂桿2使微動開關(guān)4的觸點閉合,發(fā)出電信號。以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等元件動作,使油路卸壓、換向、執(zhí)行元件實現(xiàn)順序
41、動作,或關(guān)閉電動機,使系統(tǒng)停止工作,起到安全保護作用等。工工 作作 原原 理:理: 判別壓力閥的種類判別壓力閥的種類 想一想想一想 (1)當(dāng)壓力閥的銘牌沒有或不清楚時,不用拆卸, 如何判別哪個是溢流閥、減壓閥及順序閥? (2)能否將溢流閥做順序閥使用?為什么?學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1了解各種壓力控制回路的組成原理及功能;了解各種壓力控制回路的組成原理及功能; 2掌握各種壓力控制回路的選擇。掌握各種壓力控制回路的選擇。 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個液壓系統(tǒng)或局部壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個液壓系統(tǒng)或局部油路的壓力,達到調(diào)壓、保壓、卸荷、減壓、增壓、平衡、等目油路的壓力,達到調(diào)壓、
42、保壓、卸荷、減壓、增壓、平衡、等目的,以滿足執(zhí)行元件對力或力矩的要求。的,以滿足執(zhí)行元件對力或力矩的要求。 任務(wù)四任務(wù)四 壓力控制回路組成原理及油路連接壓力控制回路組成原理及油路連接 一、調(diào)壓回路一、調(diào)壓回路功用:功用: 調(diào)定或限制液壓調(diào)定或限制液壓系統(tǒng)的最高壓力,或系統(tǒng)的最高壓力,或者使執(zhí)行元件在工作者使執(zhí)行元件在工作過程不同階段實現(xiàn)多過程不同階段實現(xiàn)多級壓力轉(zhuǎn)換。級壓力轉(zhuǎn)換。 當(dāng)系統(tǒng)需要隨時調(diào)整壓力時,可采用遠程調(diào)壓回路,1遠程調(diào)壓回路遠程調(diào)壓回路溢主流閥溢主流閥1的調(diào)定壓力必須大于遠程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力必須大于遠程調(diào)壓閥2的調(diào)整壓力。的調(diào)整壓力。 將主溢流閥1的壓力調(diào)到系統(tǒng)的最大安全壓力值
43、,則系統(tǒng)的壓力可由閥2遠程調(diào)節(jié)控制。 當(dāng)主閥心上腔油壓只要達到遠程調(diào)壓閥的調(diào)整壓力時,遠程調(diào)壓閥的錐閥便打開,主閥心即可抬起溢流,其主溢流閥1的先導(dǎo)閥不打開,此時系統(tǒng)的壓力決定于調(diào)壓閥2的調(diào)定值。 調(diào)壓原理:調(diào)壓原理:應(yīng)應(yīng) 注注 意:意:2.多級調(diào)壓回路多級調(diào)壓回路 當(dāng)系統(tǒng)需多級壓力控時,可將主溢流閥1的遙控口通過三位四通換向閥4分別接具有不同調(diào)定壓力的調(diào)壓閥2和3,使系統(tǒng)獲得三種壓力調(diào)定值 換向閥處于中位時為系統(tǒng)換向閥處于中位時為系統(tǒng)的最高壓力,由主溢流閥的最高壓力,由主溢流閥1來來調(diào)定。調(diào)定。 二、增壓回路二、增壓回路 當(dāng)液壓系統(tǒng)中某一支路需要壓力較高但流量又不大的壓當(dāng)液壓系統(tǒng)中某一支路需
44、要壓力較高但流量又不大的壓力油時,若采用高壓泵又不經(jīng)濟,就可采用增壓回路。力油時,若采用高壓泵又不經(jīng)濟,就可采用增壓回路。 工作原理:工作原理:優(yōu)點:優(yōu)點:利用低壓泵,獲得高壓油,節(jié)省能源損耗,而且系統(tǒng)工作可靠、噪聲小。 當(dāng)換向閥處于右位時,增壓缸1輸出壓力為 的壓力油進入工作缸2;換向閥處于圖示位置時,增壓缸活塞左移,工作缸靠彈簧復(fù)位,補油箱3經(jīng)單向閥向增壓缸右腔補油。 2112/ AApp 三、卸荷回路三、卸荷回路 在執(zhí)行元件短時間停止工作期間,不需頻繁啟停驅(qū)動泵的電在執(zhí)行元件短時間停止工作期間,不需頻繁啟停驅(qū)動泵的電動機,而使泵在很小的輸出功率下運轉(zhuǎn)。動機,而使泵在很小的輸出功率下運轉(zhuǎn)。
45、流量卸荷:流量卸荷: 使泵的流量接近于零,而壓力仍維持原來的數(shù)值。使泵的流量接近于零,而壓力仍維持原來的數(shù)值。 主要用于變量泵,使泵僅為補償泄漏而以最小流量運轉(zhuǎn),此方法簡單,但泵處于高壓狀態(tài)下運轉(zhuǎn),磨損較嚴(yán)重;壓力卸荷:壓力卸荷: 將泵的出口直接接回油箱,泵在零壓或接近零壓下運轉(zhuǎn)。將泵的出口直接接回油箱,泵在零壓或接近零壓下運轉(zhuǎn)。 當(dāng)閥的中位機能為當(dāng)閥的中位機能為M、H或或K型的三位換向閥處于中位時,型的三位換向閥處于中位時,泵輸出的油液直接回油箱,泵即卸荷。泵輸出的油液直接回油箱,泵即卸荷。 1.用換向閥中位機能的卸荷回路用換向閥中位機能的卸荷回路在泵的出口設(shè)置單向閥或在電液換向閥的回油口設(shè)
46、置背壓在泵的出口設(shè)置單向閥或在電液換向閥的回油口設(shè)置背壓閥,使泵卸荷時,仍能保持閥,使泵卸荷時,仍能保持0.30.5MPa的壓力,以保證系統(tǒng)的壓力,以保證系統(tǒng)能重新啟動。能重新啟動。 圖這種卸荷方法比較簡單,但換向閥切換時壓力沖擊較大。 應(yīng)用:應(yīng)用: 適用于單執(zhí)行元件系統(tǒng)和流量較小的場合。 當(dāng)系統(tǒng)流量較大時,可用電液換向閥來卸荷,如圖所示, 使用時應(yīng)注意:使用時應(yīng)注意:2.用二位二通換向閥的卸荷回路用二位二通換向閥的卸荷回路 當(dāng)工作部件停止運動時,二位二通換向閥通電,泵輸出的油液經(jīng)二位二通換向閥回油箱,使泵卸荷。 應(yīng)用:應(yīng)用: 適用于流量小于40L/in的場合3. 用蓄能器保壓泵卸荷的回路用蓄
47、能器保壓泵卸荷的回路 當(dāng)三位換向閥左位工作時,液壓缸向右運動夾緊工件,進油路壓力升高至壓力繼電器調(diào)定值時,壓力繼電器發(fā)信號使二位換向閥通電,液壓泵卸荷。單向閥自動關(guān)閉,液壓缸則由蓄能器持續(xù)補油保壓。 應(yīng)用:應(yīng)用: 適用于保壓時間長、要求功率損失小的場合。4用壓力補償變量泵的卸荷回路用壓力補償變量泵的卸荷回路 當(dāng)活塞運動到終點或換向閥處于中位時,液壓泵壓力升高,輸出流量減小,當(dāng)泵的壓力升高到預(yù)調(diào)的最大值時,泵的流量減小到只需補充液壓缸和換向閥的泄漏,回路實現(xiàn)保壓卸荷。 特點:特點: 此種卸荷回路屬于流量卸荷方式。從原理上講這種卸荷方式泵消耗的功率很小,但要求泵本身需要有較高的效率。 四、平衡回路
48、四、平衡回路1.單向順序閥的平衡回路單向順序閥的平衡回路 適當(dāng)調(diào)整順序閥的開啟壓力,當(dāng)電磁閥處于左位使活塞下行時,回路上將產(chǎn)生一定的背壓,使運動平穩(wěn);可防止活塞因重力而產(chǎn)生下滑。 特點:特點: 由于順序閥和換向閥存在泄漏,活塞不可能長時間停在任意位置上。應(yīng)用:應(yīng)用: 于工作負(fù)載固定且活塞鎖緊精度要求不高的場合。2.用液控順序閥的平衡回路用液控順序閥的平衡回路特點:特點: 液控順序閥的啟閉取決于控制口的油壓,回路的效率較高; 當(dāng)電磁閥處于左位時,壓力油進入液壓缸上腔,并進入液控順序閥的控制口,打開順序閥使背壓消失。當(dāng)電磁閥處于中位時,液壓缸上腔卸壓,使液控順序閥迅速關(guān)閉以防止活塞和工作部件因自重
49、下降,并被鎖緊。應(yīng)用:應(yīng)用: 適用于運動部件重量不很大,停留時間較短的系統(tǒng) 任務(wù)任務(wù)五五 流量控制閥工作原理及選用流量控制閥工作原理及選用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解各流量控制閥的結(jié)構(gòu)工作原理;了解各流量控制閥的結(jié)構(gòu)工作原理; 2.掌握各種流量控制閥的選用。掌握各種流量控制閥的選用。 流量控制閥是靠改變閥口通流面積的大小,來調(diào)節(jié)通過閥口流量控制閥是靠改變閥口通流面積的大小,來調(diào)節(jié)通過閥口的流量,從而改變執(zhí)行元件的運動速度。的流量,從而改變執(zhí)行元件的運動速度。一、流量控制閥一、流量控制閥 1.節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式) 針閥式節(jié)流口 ) 偏心槽式節(jié)流口) 軸向三角槽式節(jié)流口 ) 周向縫隙式
50、節(jié)流口 ) 軸向縫隙式節(jié)流口 典典 型型 節(jié)節(jié) 流流 口形口形 式式 2.影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素 節(jié)流口基本形式:節(jié)流口基本形式: 當(dāng)小孔的長度當(dāng)小孔的長度 與其直徑之比與其直徑之比 時,稱為薄壁小孔;時,稱為薄壁小孔; 當(dāng)當(dāng) 4時,稱為細長孔;時,稱為細長孔; 當(dāng)當(dāng)0.5 時,稱為短孔。時,稱為短孔。 節(jié)流閥的流量特性可用小孔流量通用公式來表示,即節(jié)流閥的流量特性可用小孔流量通用公式來表示,即5 . 0/dldl/4/dlmTpKAq孔口前后兩端壓力差;pK式中由孔口的形狀、尺寸和液體性質(zhì)決定的系數(shù);A孔口的截面積;m由孔的長徑比決定的指數(shù),薄壁孔15 . 0
51、m短孔5 . 0m細長孔 1m 影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素: ( 1)壓力差對流量的影響)壓力差對流量的影響 由公式可知,當(dāng)外負(fù)載變化時,壓力差將發(fā)生變化。通過的流量發(fā)生變化。 (2)油溫對流量的影響)油溫對流量的影響 隨油溫變化,油液粘度將發(fā)生變化,通過的流量發(fā)生變化。 (3)孔口形狀對流量的影響)孔口形狀對流量的影響 水力半徑越大節(jié)流口的抗堵塞性能越好,閥在小流量下的穩(wěn)定性越好。 3.節(jié)流閥節(jié)流閥(1)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與工作原理)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與工作原理 油液從進油口進入,經(jīng)閥心上的三角槽節(jié)流口,從出油口流出。油液從進油口進入,經(jīng)閥心上的三角槽節(jié)流口,從出油口流出。轉(zhuǎn)動
52、手柄可通過推桿推動閥心作軸向移動,改變節(jié)流口的通流面積轉(zhuǎn)動手柄可通過推桿推動閥心作軸向移動,改變節(jié)流口的通流面積來調(diào)節(jié)流量。來調(diào)節(jié)流量。 (2)節(jié)流閥的應(yīng)用)節(jié)流閥的應(yīng)用 1)起節(jié)流調(diào)速作用)起節(jié)流調(diào)速作用 在定量泵系統(tǒng)中,節(jié)流閥與溢流閥一起組成節(jié)流調(diào)速回路。 2)起負(fù)載阻尼作用)起負(fù)載阻尼作用 改變節(jié)流閥開口面積將改變液體流動的阻力(即液阻),節(jié)流口面積越小液阻越大。 3)起壓力緩沖作用)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,起保護作用。 在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中,負(fù)載變化時,引起系統(tǒng)壓力變化,進而引起節(jié)流閥兩端壓力差也發(fā)生變化。mTpKAq從公式可知,通過
53、節(jié)流閥的流量發(fā)生變化,從而使執(zhí)行元件的運動速度不穩(wěn)定。 為解決負(fù)載變化大的執(zhí)行元件的速度穩(wěn)定性問題,通常是對為解決負(fù)載變化大的執(zhí)行元件的速度穩(wěn)定性問題,通常是對節(jié)流閥進行壓力補償,即采取措施保證負(fù)載變化時,節(jié)流閥前節(jié)流閥進行壓力補償,即采取措施保證負(fù)載變化時,節(jié)流閥前后壓力差不變。后壓力差不變。 對節(jié)流閥的壓力補償方式:對節(jié)流閥的壓力補償方式: (1)由定差減壓閥串聯(lián)節(jié)流閥組成為調(diào)速閥;由定差減壓閥串聯(lián)節(jié)流閥組成為調(diào)速閥; (2)由壓差式溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)組成為溢流節(jié)流閥由壓差式溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)組成為溢流節(jié)流閥。 4調(diào)速閥調(diào)速閥(1)調(diào)速閥的工作原理)調(diào)速閥的工作原理SFApApAp3221
54、2當(dāng)減壓閥閥心在彈簧力 SF 、液壓力 2p和 3p的作用下處于某一平衡位置時(忽略摩擦力)力平衡方程為式中 AAA、21分別是、腔內(nèi)的壓力油作用于閥心的有效面積,且21AAA故AFpppS32 因彈簧剛度較低,且工作過程中減壓閥閥心位移較小,可以認(rèn)因彈簧剛度較低,且工作過程中減壓閥閥心位移較小,可以認(rèn)為彈簧力基本保持不變,故節(jié)流閥兩端壓力差也基本保持不變,從為彈簧力基本保持不變,故節(jié)流閥兩端壓力差也基本保持不變,從而保證了通過節(jié)流閥的流量穩(wěn)定。而保證了通過節(jié)流閥的流量穩(wěn)定。 自動調(diào)節(jié)過程:自動調(diào)節(jié)過程: 當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載 Fp3閥心向下移動閥口閥心向下移動閥口減壓作用減小減壓作用減小 p2閥芯在
55、新的位置上達到平衡,這樣,閥芯在新的位置上達到平衡,這樣,p3時,時,p2其壓力差其壓力差p= p2 p3基本保持不變;當(dāng)負(fù)載減小時,情況相似?;颈3植蛔儯划?dāng)負(fù)載減小時,情況相似。 當(dāng)進口壓力當(dāng)進口壓力p1時,由于一開始減壓閥心來不及移動,故在這時,由于一開始減壓閥心來不及移動,故在這一瞬時一瞬時p2也增大,閥心因失去平衡而向上移動,使閥口也增大,閥心因失去平衡而向上移動,使閥口減小,減小,減壓作用增強,又使減壓作用增強,又使p2減小,減小,p= p2 p3仍保持不變。仍保持不變。 總之,無論調(diào)速閥的進、出口壓力發(fā)生怎樣變化時,由于定差總之,無論調(diào)速閥的進、出口壓力發(fā)生怎樣變化時,由于定差減
56、壓閥的自動調(diào)節(jié)作用,使節(jié)流閥前后壓差總能保持不變,從而減壓閥的自動調(diào)節(jié)作用,使節(jié)流閥前后壓差總能保持不變,從而保持流量穩(wěn)定。其最小穩(wěn)定流量為保持流量穩(wěn)定。其最小穩(wěn)定流量為0.05L/min。 要使調(diào)速閥正常工作就必須保證調(diào)速閥有一個最小壓力差(中要使調(diào)速閥正常工作就必須保證調(diào)速閥有一個最小壓力差(中低壓調(diào)速閥為低壓調(diào)速閥為0.5MPa,高壓調(diào)速閥為,高壓調(diào)速閥為1P)。)。(2)溫度補償調(diào)速閥)溫度補償調(diào)速閥 普通調(diào)速閥基本上解決了負(fù)載變化對流量的影響,但油溫變化對其流量的影響依然存在。當(dāng)油溫變化時,油的粘度隨之變化,引起流量變化。 溫度補償原理:溫度補償原理: 在節(jié)流閥閥心和調(diào)節(jié)螺釘之間安放
57、一個熱膨脹系數(shù)較大的聚氯乙烯推桿,當(dāng)溫度升高時,油液粘度降低,通過的流量增加,這時溫度補償桿伸長使節(jié)流口變小,從而補償了溫度對流量的影響。其其最小穩(wěn)定流量可達最小穩(wěn)定流量可達0.02L/min。搞清調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)原理搞清調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)原理 想一想想一想 在液壓缸回路上,用減壓閥在前、節(jié)流閥在后相互串聯(lián)的方法,能否起到調(diào)速閥相同的作用,使活塞運動速度穩(wěn)定,而用同樣的串聯(lián)方法,在液壓缸的進油路或旁油路上活塞運動速度能穩(wěn)定嗎?為什么?單元五單元五 速度控制回路組成原理及油路連接速度控制回路組成原理及油路連接 速度控制回路是討論液壓執(zhí)行元件的速度的調(diào)節(jié)和速度變速度控制回路是討論液壓執(zhí)行元件的速度的調(diào)節(jié)和速
58、度變換的問題。換的問題。 任務(wù)一任務(wù)一 調(diào)速回路的組成原理及選用調(diào)速回路的組成原理及選用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1掌握三種節(jié)流調(diào)掌握三種節(jié)流調(diào)速及容積速及容積節(jié)流調(diào)節(jié)流調(diào)速速回路組成回路組成原理原理特性及選用;特性及選用; 2搞清容積搞清容積調(diào)調(diào)速回路的速回路的組成組成原理及特性原理及特性。 調(diào)速是為了滿足執(zhí)行元件對工作速度的要求調(diào)速是為了滿足執(zhí)行元件對工作速度的要求 液壓缸的運動速度:液壓缸的運動速度: 液壓馬達的轉(zhuǎn)速:液壓馬達的轉(zhuǎn)速: 式中 q 輸入執(zhí)行元件的流量; 液壓缸的有效面積; 液壓馬達的排量。qMV 由以上兩式可知,改變輸入液壓執(zhí)行元件的流量(或改由以上兩式可知,改變輸入液壓執(zhí)行元件的
59、流量(或改變液壓馬達的排量)可以達到改變速度的目的。變液壓馬達的排量)可以達到改變速度的目的。AqMVqn 液壓系統(tǒng)的調(diào)速方法:液壓系統(tǒng)的調(diào)速方法:(1)節(jié)流調(diào)速)節(jié)流調(diào)速 采用定量泵供油,由流量閥調(diào)節(jié)進入執(zhí)行元件的流量來實采用定量泵供油,由流量閥調(diào)節(jié)進入執(zhí)行元件的流量來實現(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的方法?,F(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的方法。(2)容積調(diào)速)容積調(diào)速 采用變量泵來改變流量或改變液壓馬達的排量實現(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)采用變量泵來改變流量或改變液壓馬達的排量實現(xiàn)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的方法。行元件運動速度的方法。(3)容積節(jié)流調(diào)速)容積節(jié)流調(diào)速 采用變量泵和流量閥相配合的調(diào)速方法,又稱為聯(lián)合調(diào)速。采用變量泵
60、和流量閥相配合的調(diào)速方法,又稱為聯(lián)合調(diào)速。 一、節(jié)流調(diào)速回路一、節(jié)流調(diào)速回路 1進油路節(jié)流調(diào)速回路進油路節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流閥串聯(lián)在液節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵和液壓缸之間。壓泵和液壓缸之間。 調(diào)節(jié)節(jié)流閥口的大小便能控制進入液壓缸量,從而達到調(diào)速的目的。 速度負(fù)載特性曲線速度負(fù)載特性曲線 (1)速度負(fù)載特性)速度負(fù)載特性 液壓缸在穩(wěn)定工作時,其受力平衡方程為 2211ApFAp液壓缸回油腔的壓力;液壓缸無桿腔的有效面積; 液壓缸有桿腔的有效面積;式中 1p液壓缸進油腔的壓力; 2p1A2A液壓缸的負(fù)載。F11AFp0;所以所以2p若回油腔通箱,若回油腔通箱, 因液壓泵的供油壓力為定值,則節(jié)流閥兩端的壓力
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