第六章液壓與氣壓傳動(dòng)復(fù)習(xí)

1、液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)主講人：王苗苗主講人：王苗苗第六章 液壓傳動(dòng)控制元件6.1 6.1 概述概述6.2方向控制閥6.3壓力控制閥6.4 流量控制閥液壓控制元件： 液壓系統(tǒng)中用液壓系統(tǒng)中用來(lái)控制液流來(lái)控制液流方方向、壓力、流向、壓力、流量量的元件，以的元件，以滿(mǎn)足負(fù)載的工滿(mǎn)足負(fù)載的工作要求。作要求。 液壓系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)裝置統(tǒng)稱(chēng)為統(tǒng)稱(chēng)為閥閥。6.1.1 6.1.1 液壓閥的分類(lèi)液壓閥的分類(lèi)一 按用途分方向控制閥方向控制閥 壓力控制閥壓力控制閥 流量控流量控制閥制閥 6.1.1 6.1.1 液壓閥的分類(lèi)液壓閥的分類(lèi) 二 按操縱方式分人力操縱閥機(jī)械操縱閥電動(dòng)操縱閥三 按連

2、接方式分管式連接板式及疊加式連接插裝式連接 6.1.1 6.1.1 液壓閥的分類(lèi)液壓閥的分類(lèi) 四 按控制原理分開(kāi)關(guān)或定值控制閥電液比例閥伺服閥數(shù)字控制閥 6.1.2 6.1.2 液壓閥的性能參數(shù)和基本要求液壓閥的性能參數(shù)和基本要求1 液壓閥的主要性能參數(shù) 公稱(chēng)直徑：表征閥的通流能力大小，對(duì)應(yīng)閥的額定流量。是名義尺寸，與實(shí)際不一定相等。 額定壓力：表征閥在工作時(shí)允許的最高壓力。6.1.2 6.1.2 液壓閥的性能參數(shù)和基本要求液壓閥的性能參數(shù)和基本要求2 對(duì)液壓閥的基本要求1）動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小，使用壽命長(zhǎng)；2）油液通過(guò)時(shí)壓力損失小；3）密封性能好，內(nèi)泄漏小，無(wú)外泄漏；4）結(jié)

3、構(gòu)緊湊，安裝、維護(hù)、使用調(diào)整方便，通用性好。第六章 液壓傳動(dòng)控制元件6.1 概述6.26.2方向控制閥方向控制閥6.3壓力控制閥6.4 流量控制閥 方向控制閥主要用來(lái)通斷油路或改變油液流動(dòng)的方向，從而控制液壓執(zhí)行元件的起動(dòng)或停止，改變其運(yùn)動(dòng)方向。單向閥 check valve換向閥 direction valve方向控制閥6.2.1 6.2.1 單向閥單向閥1 普通單向閥單向閥普通單向閥液控單向閥它只允許油液沿一個(gè)方向通過(guò)，而反向液流被截止，亦稱(chēng)逆止閥、止回閥，要求其正向液流通過(guò)時(shí)壓力損失較小，反向截止時(shí)密封性能好，閥芯動(dòng)作靈敏，工作時(shí)無(wú)撞擊和噪聲。 單向閥的分類(lèi)1-閥體2-閥芯3-彈簧2-閥

4、芯1-閥體3-彈簧第六章直通單向.swf第六章直角單向.swf單向閥的應(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(kāi)啟壓力達(dá)到0.20.6 MPa或(0.30.5) MPa，放置在回油路上，可作背壓閥用,使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性增加，減少負(fù)載突然減小時(shí)液壓缸的前沖現(xiàn)象。 （3）單向閥可與減壓閥、節(jié)流閥、順序閥并聯(lián)組成復(fù)合閥。 6.2.1 6.2.1 單向閥單向閥6.2.1 6.2.1 單向閥單向閥6.2.1 6.2.1 單向閥單向閥2 液控單向閥

5、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。 分為普通型和卸荷型兩類(lèi)。液控單向閥結(jié)構(gòu)液控單向閥結(jié)構(gòu)1 1 彈簧彈簧2 2 卸荷閥芯卸荷閥芯3 3錐閥錐閥4 4 推桿推桿5 5 控制活塞控制活塞組成：普通單向閥 + 小活塞缸特點(diǎn)：a.無(wú)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.swf6.2.1 6.2.1 單向閥單向閥帶卸荷閥芯的液控單向閥帶卸荷閥芯的液控單向閥1 單向閥芯2 卸荷閥芯3 微動(dòng)活塞首先頂起卸荷閥芯2使高壓油卸荷，然后再打開(kāi)單向閥芯16.2.1 6.2.1 單向閥單向閥液控單向閥的應(yīng)用 1 對(duì)液壓缸進(jìn)行

6、鎖閉；2 作立式液壓缸的支撐閥；3 某些情況下具有保壓作用。6.2.2 6.2.2 換向閥換向閥 換向閥是利用閥芯與閥體內(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。 對(duì)換向閥的主要要求：油液流經(jīng)閥時(shí)壓力損失??；互不相通的油口間的泄漏?。粨Q向平穩(wěn)，迅速可靠。 換向閥的應(yīng)用十分廣泛，種類(lèi)也很多。按通路分類(lèi)：二通、三通、四通、五通等等按工作位置數(shù)分：二位、三位、四位等等電磁換向閥液動(dòng)換向閥電液動(dòng)換向閥按控制方式分類(lèi)換向閥手動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥（行程換向閥）氣動(dòng)換向閥滑閥式換向閥按閥芯的形式分類(lèi)轉(zhuǎn)閥式換向閥換向閥的“位”閥芯在閥體內(nèi)可能有的工作位置數(shù)換向閥的“通”閥上主油路進(jìn)、出油口的數(shù)目。6

7、.2.2 6.2.2 換向閥換向閥1 滑閥式換向閥的工作原理滑閥式換向閥工作原理圖第六章?lián)Q向閥-二位四通.swf表：滑閥式換向閥主體結(jié)構(gòu)形式1. 兩位兩通（二位二通）第六章?lián)Q向閥-二位二通.swfPA圖形符號(hào)：作用：控制油路的通與斷2. 二位三通第六章二位三通.swf圖形符號(hào)：作用：控制液流方向PAB3. 三位四通第六章?lián)Q向閥-三位四通.swf圖形符號(hào)：作用：換向、停止。PABO4. 兩位五通圖形符號(hào)：作用：換向、兩種回油方式。PABO1O26.2.2 6.2.2 換向閥換向閥表中圖形符號(hào)的含義：1 位位用方框表示，幾位即幾個(gè)方框用方框表示，幾位即幾個(gè)方框 2 通通 不通不通 、 方框外部連接

8、的接口數(shù)有幾個(gè)，就表示幾通方框外部連接的接口數(shù)有幾個(gè)，就表示幾通.3 p.A.B.T有固定方位，有固定方位，p進(jìn)油口，進(jìn)油口，T（O）回回油口，油口，A.B與執(zhí)行元件連接的工作油口與執(zhí)行元件連接的工作油口4 彈簧彈簧W，畫(huà)在方格兩側(cè)。，畫(huà)在方格兩側(cè)。 二位閥，靠彈簧的一格。二位閥，靠彈簧的一格。 5 常態(tài)位置常態(tài)位置63L/min)的場(chǎng)合。 第六章 液壓傳動(dòng)控制元件6.1 概述6.2方向控制閥6.36.3壓力控制閥壓力控制閥6.4 流量控制閥 在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，控制油液壓力高低或利用壓力實(shí)現(xiàn)某些動(dòng)作的液壓閥統(tǒng)稱(chēng)為壓力控制閥，簡(jiǎn)稱(chēng)壓力閥。 壓力閥按其功能可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等

9、。 這些閥的共同點(diǎn)是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作的。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥 溢流閥是通過(guò)閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回來(lái)的壓力維持恒定，起到穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓的作用。 溢流閥的特征是：溢流閥的特征是：閥與負(fù)載相并聯(lián)閥與負(fù)載相并聯(lián)，溢流口接回油箱溢流口接回油箱， 不工作時(shí)閥口常閉。不工作時(shí)閥口常閉。 溢流閥按其結(jié)構(gòu)原理分為直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥兩種。 6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥 DBD型直動(dòng)式溢流閥6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥 滑閥式溢流口，端面測(cè)壓滑閥式溢流口，端面測(cè)壓 直動(dòng)型溢流閥均是由直動(dòng)型溢流閥均是由調(diào)調(diào)壓彈簧壓彈簧和調(diào)壓手柄、和調(diào)壓手

10、柄、溢流閥溢流閥口口、測(cè)壓面測(cè)壓面等三個(gè)部分構(gòu)成。等三個(gè)部分構(gòu)成。 錐閥式溢流口錐閥式溢流口 ，端面測(cè)壓，端面測(cè)壓 錐閥式溢流口，錐面測(cè)壓錐閥式溢流口，錐面測(cè)壓 直動(dòng)式溢流閥是作用在閥直動(dòng)式溢流閥是作用在閥芯上的主油路液壓力與調(diào)壓彈芯上的主油路液壓力與調(diào)壓彈簧力直接相平衡的溢流閥?；闪χ苯酉嗥胶獾囊缌鏖y。 6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥1 直動(dòng)式溢流閥（1）直動(dòng)式溢流閥的工作原理和結(jié)構(gòu)PT符號(hào)6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥1 直動(dòng)式溢流閥工作原理：定壓原理利用被控壓力改變彈簧的壓縮量，利用被控壓力改變彈簧的壓縮量，從而改變閥口的通流面積和系統(tǒng)從而

11、改變閥口的通流面積和系統(tǒng)的溢流量來(lái)達(dá)到定壓的目的。的溢流量來(lái)達(dá)到定壓的目的。一般用于低壓小流量場(chǎng)合6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥1 直動(dòng)式溢流閥直動(dòng)溢流閥.swf工作原理：定壓原理式中，k為彈簧的剛度，X0為彈簧的預(yù)壓縮量。 當(dāng)pkAFs時(shí)，閥芯上移，彈簧進(jìn)一步受壓，溢流閥開(kāi)始溢流。直到新的平衡位置有p=k(X+X0)/A，X為彈簧的附加壓縮量。因?yàn)閄不大，此時(shí)近似認(rèn)為p基本保持不變。pkA=Fs=kX06.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥2 先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)：由先導(dǎo)部分和主閥部分組成。先導(dǎo)部分：閥簧、錐閥（先導(dǎo)閥）、錐閥座、調(diào)壓彈簧、調(diào)節(jié)手柄等。主閥部分：閥體、主閥芯、閥座、主閥彈簧等

12、。工作原理：先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥溢流。一般用于高壓、大流量場(chǎng)合主閥主閥先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥動(dòng)畫(huà)先導(dǎo)Y1.swf動(dòng)畫(huà)先導(dǎo)溢流閥.swf RsAFpp21vstAFp 2工作原理K回油口O進(jìn)油口Pp1p2故p1近似為定值 K口打開(kāi)：p p 由控制油壓決定，由控制油壓決定，主閥可在壓力很小的情況下即主閥可在壓力很小的情況下即可開(kāi)啟可開(kāi)啟 遠(yuǎn)程控制口遠(yuǎn)程控制口K K : : 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 K口堵上：p p 由先導(dǎo)閥由先導(dǎo)閥p ps s 決定，決定， 只有當(dāng)壓力只有當(dāng)壓力pppp調(diào)調(diào)，先導(dǎo)閥開(kāi)啟先導(dǎo)閥開(kāi)啟 后，主閥才能開(kāi)啟后，主閥才能開(kāi)啟K靜態(tài)特性是指閥在穩(wěn)態(tài)工況時(shí)的特性，動(dòng)態(tài)特性是指閥在瞬態(tài)工況時(shí)

13、的特性。 （1）靜態(tài)特性靜態(tài)特性p溢流閥期望壓力溢流閥期望壓力pn溢流閥壓力溢流閥壓力 隨流量變化曲線(xiàn)隨流量變化曲線(xiàn) p引起的壓力波動(dòng)溢流閥流量變化因開(kāi)啟和閉合時(shí)，閥芯因開(kāi)啟和閉合時(shí)，閥芯 摩擦力方向不同，導(dǎo)致摩擦力方向不同，導(dǎo)致 開(kāi)啟曲線(xiàn)與閉合曲線(xiàn)不重合開(kāi)啟曲線(xiàn)與閉合曲線(xiàn)不重合要求要求P開(kāi)開(kāi)85% Pn6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥1 溢流閥的壓力流量特性 是指溢流閥入口處的壓力與流量之間的變化關(guān)系。第一幅曲線(xiàn)中的P閉閉是指溢流閥的開(kāi)啟壓力。 當(dāng)閥溢流量發(fā)生變化時(shí)，閥進(jìn)口壓力波動(dòng)越小，閥的性能越好。由曲線(xiàn)可知：先導(dǎo)式溢流閥性能優(yōu)于直動(dòng)式溢流閥。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥2 溢

14、流閥的啟閉特性 表征溢流閥性能好壞的重要指標(biāo)。 調(diào)定壓力（全流壓力）Pn 開(kāi)啟壓力比率：當(dāng)溢流閥從關(guān)閉狀態(tài)逐漸開(kāi)啟，其溢流量達(dá)到額定流量的1%時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力，定義為開(kāi)啟壓力。開(kāi)啟壓力與調(diào)定壓力之比的百分率。 開(kāi)啟壓力比率與閉合壓力比率越高，閥的性能越好。一般開(kāi)啟比率應(yīng)大于等于90%，閉合比率應(yīng)大于等于85%6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥2 溢流閥的啟閉特性對(duì)同一個(gè)溢流閥對(duì)同一個(gè)溢流閥.其開(kāi)啟特性總是優(yōu)于閉合特性。其開(kāi)啟特性總是優(yōu)于閉合特性。這主要是由于在開(kāi)啟和閉合兩種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩這主要是由于在開(kāi)啟和閉合兩種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力的作用方向相反所致擦力的作用方向相反所致先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性

15、優(yōu)于直動(dòng)式溢流閥。先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性?xún)?yōu)于直動(dòng)式溢流閥。也就是說(shuō)，先導(dǎo)式也就是說(shuō)，先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)壓偏差溢流閥的調(diào)壓偏差比直動(dòng)式溢流閥的比直動(dòng)式溢流閥的調(diào)壓偏差小，調(diào)壓調(diào)壓偏差小，調(diào)壓精度更高。精度更高。 6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥3 溢流閥的壓力穩(wěn)定性 衡量溢流閥的壓力穩(wěn)定性用兩個(gè)指標(biāo)度量： 一是在整個(gè)調(diào)壓范圍內(nèi)閥在額定流量狀態(tài)下的壓力波動(dòng)值；二是在額定壓力和額定流量狀態(tài)下，3min內(nèi)的壓力偏移值。 以上兩個(gè)指標(biāo)越小，溢流閥的壓力穩(wěn)定性越好。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥4 溢流閥的卸荷壓力 將溢流閥的遙控口與油箱連通后，油泵處于卸荷狀態(tài)，此時(shí)溢流閥進(jìn)出口壓力差稱(chēng)為卸荷壓力

16、 溢流閥的卸荷壓力越小，系統(tǒng)發(fā)熱越少，一般溢流閥的卸荷壓力不大于0.2Mpa，最大不應(yīng)超過(guò)0.45Mpa。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥5 壓力調(diào)節(jié)范圍 是指溢流閥能夠保證性能的壓力使用范圍。在此范圍內(nèi)時(shí)，進(jìn)口壓力能保持平穩(wěn)變化，無(wú)突跳、遲滯等現(xiàn)象。 需要擴(kuò)大調(diào)壓范圍時(shí)，可通過(guò)更換不同剛度的彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。 國(guó)產(chǎn)調(diào)壓范圍為12-31.5Mpa的高壓溢流閥，更換四種剛性不等的調(diào)節(jié)彈簧可實(shí)現(xiàn)0.5-7Mpa、3.5-14Mpa、7-21Mpa、14-35Mpa四種范圍的壓力調(diào)節(jié)。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥6 許用流量范圍 溢流閥的許用流量范圍一般指閥額定流量的15%-100%之間。閥在

17、此流量范圍內(nèi)工作，其壓力應(yīng)當(dāng)平衡，噪聲小。溢流閥的動(dòng)態(tài)特性是指在系統(tǒng)壓力突變時(shí)，閥的響應(yīng)過(guò)程中所表現(xiàn)出的性能指標(biāo)溢流閥的動(dòng)態(tài)性能溢流閥的動(dòng)態(tài)性能p溢流閥壓力超調(diào)量響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間t1 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間過(guò)渡過(guò)程時(shí)間t2 6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥1 壓力超調(diào)量 最大峰值壓力與調(diào)定壓力之差。壓力超調(diào)量越小，閥的穩(wěn)定性越好。2 過(guò)渡時(shí)間 是指溢流閥從壓力開(kāi)始升高達(dá)到穩(wěn)定在調(diào)定壓力所需的時(shí)間。過(guò)渡時(shí)間越小，閥的靈敏性越好。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥3 壓力穩(wěn)定性 由于泵的壓力脈動(dòng)而引起系統(tǒng)壓力在調(diào)定壓力附近產(chǎn)生有規(guī)律的波動(dòng)，這種壓力的波動(dòng)可以從壓力表指針的振擺看到。 閥的壓力振擺越小，

18、壓力穩(wěn)定性越好。一般溢流閥的壓力振擺應(yīng)小于0.2Mpa。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥溢流閥的應(yīng)用 1 用作溢流閥進(jìn)口調(diào)速回路1.swf 在在定量泵定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是定量泵提供的是恒定流量恒定流量。當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時(shí)，會(huì)使流量當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時(shí)，會(huì)使流量需求減小。此時(shí)需求減小。此時(shí)溢流閥開(kāi)啟，溢流閥開(kāi)啟，使多余流量溢回油箱，保證溢使多余流量溢回油箱，保證溢流閥進(jìn)口壓力，即泵出口壓力恒定流閥進(jìn)口壓力，即泵出口壓力恒定（閥口常隨壓力波動(dòng)開(kāi)啟）（閥口常隨壓力波動(dòng)開(kāi)啟）6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥溢流閥的應(yīng)用 2 用作安全閥安全閥 .swf系統(tǒng)正常工作時(shí)，閥

19、門(mén)關(guān)閉系統(tǒng)正常工作時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉。只有只有負(fù)載超過(guò)規(guī)定的極限負(fù)載超過(guò)規(guī)定的極限（系統(tǒng)壓力超過(guò)調(diào)定壓力）時(shí)（系統(tǒng)壓力超過(guò)調(diào)定壓力）時(shí)開(kāi)啟溢流，進(jìn)行過(guò)載保護(hù)開(kāi)啟溢流，進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，使系統(tǒng)壓力不再增加使系統(tǒng)壓力不再增加（通常使溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)（通常使溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)最高工作壓力高最高工作壓力高10102020）6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥溢流閥的應(yīng)用3 用作背壓閥溢流閥裝在執(zhí)行元件的溢流閥裝在執(zhí)行元件的回油路上起回油路上起背壓背壓作用，作用，溢流閥裝在溢流閥裝在執(zhí)行元件執(zhí)行元件的回油路的回油路上，上，溢流溢流閥出油口與油箱相通，改善閥出油口與油箱相通，改善執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。執(zhí)行

20、元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥溢流閥的應(yīng)用4 用作卸荷閥利用溢流閥遠(yuǎn)程控制口的利用溢流閥遠(yuǎn)程控制口的卸荷作用。卸荷作用。溢流閥溢流閥遠(yuǎn)程控制口遠(yuǎn)程控制口通過(guò)通過(guò)換向閥換向閥直接與油箱相通直接與油箱相通，溢流閥溢流閥進(jìn)油口的壓力近似進(jìn)油口的壓力近似等于零。等于零。6.3.1 6.3.1 溢流閥溢流閥5 用作遠(yuǎn)程調(diào)壓和多級(jí)調(diào)壓6.3.2 6.3.2 減壓閥減壓閥 減壓閥是使其出口壓力低于進(jìn)口壓力，并使出口壓力可以調(diào)節(jié)的壓力控制閥。 對(duì)減壓閥的主要要求是：出口壓力維持恒定，不受入口壓力、通過(guò)流量大小的影響。 按其工作原理分為：直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。 按其調(diào)節(jié)性能分為：定值減壓閥

21、、定差減壓閥、定比減壓閥（一）直動(dòng)式減壓閥 油液流經(jīng)節(jié)流口產(chǎn)生壓降,使出口壓力小于進(jìn)口壓力。節(jié)流口出口壓力基本上保持恒定。（二）（二） 先導(dǎo)型減壓閥結(jié)構(gòu)及工作原理減壓閥.swf減壓、穩(wěn)壓。不起減壓作用；處于非工作狀態(tài)，一定，節(jié)流口產(chǎn)生壓降工作原理：,21212112pppppppppppp1p3p2節(jié)流口f進(jìn)油口p1節(jié)流口f出油口p2主閥上p3先導(dǎo)閥右行阻尼孔節(jié)流口f變小主閥上行 油液流經(jīng)節(jié)流口產(chǎn)生壓降,使出口壓力小于進(jìn)口壓力。主閥芯上力平衡方程式為： P2.A=P3A+Fa=P3A+K(x0+x) 即 P2=P3+K(x0+x)/A式中式中 AA主閥芯受力面積；主閥芯受力面積； P P3 3

22、主閥芯上腔的壓力，調(diào)壓彈簧一旦調(diào)定后，基本為定值；主閥芯上腔的壓力，調(diào)壓彈簧一旦調(diào)定后，基本為定值； x x0 0 主閥彈簧的預(yù)壓縮量；主閥彈簧的預(yù)壓縮量； x x 主閥上升后彈簧增加的壓縮量；主閥上升后彈簧增加的壓縮量； K K 主閥彈簧剛度。主閥彈簧剛度。 由于主閥彈簧只需克服閥芯運(yùn)動(dòng)是的摩擦力，彈簧預(yù)緊力小，且其剛度也較小，而設(shè)計(jì)時(shí)x0 x，故上式可近似表達(dá)為： P2=P3+KX0/A=常數(shù)常數(shù)與溢流閥比較：溢流閥減壓閥 控制信號(hào)：進(jìn)口油液 能保持進(jìn)口壓力恒定控制信號(hào)：出口油液能保持出口壓力恒定 內(nèi)部回油外部回油 閥口常閉閥口常開(kāi) 一般安裝在泵的出口一般串聯(lián)于支路減壓閥的應(yīng)用減壓閥的應(yīng)用

23、 減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路油路上，如上，如夾緊回路、潤(rùn)滑回路和控制回路夾緊回路、潤(rùn)滑回路和控制回路。必須說(shuō)明，。必須說(shuō)明，減壓閥出口壓力還與出口負(fù)載有關(guān)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)，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。作用。6.3.2 6.3.2 減壓閥減壓閥減壓閥的應(yīng)用減壓閥的應(yīng)用1、減壓回路減壓回路.swf6.3.2 6.3.2 減壓閥減壓閥減壓閥的應(yīng)用減壓閥的應(yīng)用2、夾緊回路夾緊回路.swf6.3.2 6.3.2 減

24、壓閥減壓閥例1：如圖所示回路，減壓閥調(diào)定壓力為pJ，溢流閥調(diào)定壓力為pY，負(fù)載壓力（被動(dòng)力）為pL。試分析下述各條件下，減壓閥進(jìn)出口壓力的關(guān)系以及減壓閥口的開(kāi)啟狀況（通道損失不計(jì)）。 1） pJ pY pL 。 2） pY pJ pL 。 3） pY pJ ， pJ pL 。 4） pY pJ ， pL無(wú)窮大無(wú)窮大（液壓缸運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)）（液壓缸運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)）解：設(shè)減壓閥進(jìn)口壓力為p1，出口壓力為p2 。1） p1 p2 pL ，閥口處于全開(kāi)啟狀態(tài)。2） p1 p2 pL ，閥口處于全開(kāi)啟狀態(tài)。3） p1 pY ， p2 pJ pL ，閥口處于小開(kāi)口的減壓工作狀態(tài)。4） p1 pY ， p2

25、 pJ ，閥口處于基本關(guān)閉狀態(tài)。 必須指出，應(yīng)用減壓閥組成減壓回路必須指出，應(yīng)用減壓閥組成減壓回路雖然可以方便地使某一分支回路壓力降低，雖然可以方便地使某一分支回路壓力降低，但油液流經(jīng)減壓閥將產(chǎn)生壓力損失，這增加但油液流經(jīng)減壓閥將產(chǎn)生壓力損失，這增加了功率損失并使油液發(fā)熱。當(dāng)分支回路的壓了功率損失并使油液發(fā)熱。當(dāng)分支回路的壓力較主油路壓力低得多，而需要的流量又較力較主油路壓力低得多，而需要的流量又較大時(shí)，為了減少功率損耗，常采用高、低壓大時(shí)，為了減少功率損耗，常采用高、低壓泵分別供油，以提高系統(tǒng)的效率。泵分別供油，以提高系統(tǒng)的效率。6.3.6.3.3 3 順序閥順序閥 順序閥是以壓力為控制信號(hào)

26、，自動(dòng)接通或斷開(kāi)某一支路的液壓閥，用于控制執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。 按其結(jié)構(gòu)不同分為：直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。 按其控制方式不同分為：內(nèi)控式順序閥和外控式順序閥。前者用閥的進(jìn)口壓力控制閥芯的啟閉，后者用外來(lái)的控制壓力油控制閥芯的啟閉(即液控順序閥) 按彈簧腔泄漏油引出方式不同分為：內(nèi)泄和外泄。1.1.內(nèi)控順序閥內(nèi)控順序閥職能符號(hào)：職能符號(hào)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：出油口接二次油路，有單獨(dú)泄油口。出油口接二次油路，有單獨(dú)泄油口。工作原理：工作原理：p ps s , ,接通。接通。特點(diǎn)：特點(diǎn)：內(nèi)部控制，內(nèi)部控制， 外部泄油。外部泄油。一、直動(dòng)型順序閥一、直動(dòng)型順序閥注意：當(dāng)進(jìn)口壓力超過(guò)調(diào)定壓力時(shí)，閥口的開(kāi)啟狀態(tài)分兩種

27、情況：1） 當(dāng)負(fù)載壓力大于調(diào)定壓力時(shí)，閥口全開(kāi)；此時(shí) 2） 當(dāng)負(fù)載壓力小于調(diào)定壓力時(shí)，閥口小開(kāi)口，此時(shí)Lppp21Lpppp21，調(diào)2. 2. 外控順序閥外控順序閥順序閥順序閥1.swf1.swf結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：控制油口。控制油口。工作原理：工作原理：p pK K p ps s , ,進(jìn)出口接通進(jìn)出口接通。特點(diǎn)：特點(diǎn)：外部控制，外部控制， 外部泄油。外部泄油。職能符號(hào)：職能符號(hào)：二、先導(dǎo)式順序閥二、先導(dǎo)式順序閥6.3.6.3.3 3 順序閥順序閥順序閥的應(yīng)用控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作圖示為一定位夾緊回路，其前進(jìn)的動(dòng)作順序是先定位后夾緊，后退是同時(shí)退后。6.3.6.3.3 3 順序閥順序閥順序閥的應(yīng)

28、用與單向閥組成平衡閥在大形壓床上由于壓柱及上模很重，為防止因自重而產(chǎn)生的自走現(xiàn)象，必須加裝平衡閥（順序閥）6.3.6.3.3 3 順序閥順序閥順序閥的應(yīng)用外控內(nèi)泄順序閥等同于二位二通閥，可作卸荷閥如雙泵供油回路中閥3是泵1的卸荷閥。6.3.6.3.3 3 順序閥順序閥順序閥的應(yīng)用內(nèi)控內(nèi)泄順序閥的圖形符號(hào)和工作原理與溢流閥相同。多串聯(lián)在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定壓力，保證執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。如圖示閥3作背壓閥。順序閥與溢流閥的區(qū)別：順序閥與溢流閥的區(qū)別：溢流閥排出的油不作功，直接流回油箱。順序閥排出的油通過(guò)另一液壓回路，輸出的油有一定的壓力，作功。溢流閥的泄油通過(guò)內(nèi)部通道及排油口直接流回油

29、箱。順序閥除壓力很低時(shí)內(nèi)泄，而多數(shù)情況外泄溢流閥的主閥芯遮蓋量小，順序閥的主閥芯遮蓋量大。溢流閥打開(kāi)時(shí)閥處于半打開(kāi)狀態(tài)，主閥芯開(kāi)口處節(jié)流作用強(qiáng)，順序閥打開(kāi)時(shí)閥芯處于全打開(kāi)狀態(tài)，主通道節(jié)流作用弱。希望通過(guò)順序閥的液流在閥中形成的壓力損失越小越好。而溢流閥和減壓閥閥口上的壓降都很大溢流閥、順序閥、減壓閥的比較溢流閥、順序閥、減壓閥的比較 6.3.6.3.4 4 壓力繼電器壓力繼電器 壓力繼電器是利用液體壓力來(lái)啟閉電氣觸點(diǎn)的液壓-電氣轉(zhuǎn)換元件。 其作用是實(shí)現(xiàn)泵的加載或卸荷、執(zhí)行元件的順序動(dòng)作或系統(tǒng)的安全保護(hù)和連鎖等功能。 都由壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置和微動(dòng)開(kāi)關(guān)兩部分組成。 按其結(jié)構(gòu)分為柱塞式、彈簧管式、膜

30、片式和波紋管式。柱塞式最常用。6.3.6.3.4 4 壓力繼電器壓力繼電器 微動(dòng)開(kāi)關(guān)微動(dòng)開(kāi)關(guān) 調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘 頂桿頂桿 柱塞柱塞6.3.6.3.4 4 壓力繼電器壓力繼電器 壓力繼電器性能： 調(diào)壓范圍：指能發(fā)出電信號(hào)的最低工作壓力和最高工作壓力的范圍。 靈敏度和通斷調(diào)節(jié)區(qū)間：壓力升高繼電器接通電信號(hào)的壓力（稱(chēng)開(kāi)啟壓力）和壓力下降繼電器復(fù)位切斷信號(hào)的壓力（稱(chēng)閉合壓力）之差為壓力繼電器的靈敏度。為避免壓力波動(dòng)時(shí)繼電器時(shí)通時(shí)斷，要求開(kāi)啟壓力和閉合壓力間有一可調(diào)節(jié)的差值范圍，稱(chēng)為通斷調(diào)節(jié)區(qū)間。 6.3.6.3.4 4 壓力繼電器壓力繼電器 壓力繼電器性能： 重復(fù)精度：在一定的設(shè)定壓力下，多次升壓（或

31、降壓）過(guò)程中，開(kāi)啟壓力和閉合壓力本身的差值 升壓或降壓動(dòng)作時(shí)間：壓力由卸荷壓力升到設(shè)定壓力，微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸角閉合發(fā)出電信號(hào)的時(shí)間，稱(chēng)為升壓動(dòng)作時(shí)間；反之為降壓動(dòng)作時(shí)間6.3.6.3.4 4 壓力繼電器壓力繼電器 壓力繼電器的應(yīng)用壓力繼電器用在順序動(dòng)作回路中。當(dāng)執(zhí)行元件工作壓力達(dá)到壓力繼電器調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器將發(fā)出電信號(hào)，使電磁鐵得電，換向閥換向，從而實(shí)現(xiàn)兩液壓缸的順序動(dòng)作。 第六章 液壓傳動(dòng)控制元件6.1 概述6.2方向控制閥6.3壓力控制閥6.4 6.4 流量控制閥流量控制閥 流量控制閥簡(jiǎn)稱(chēng)流量閥，它通過(guò)改變節(jié)流口通流面積或通流通道的長(zhǎng)短來(lái)改變局部阻力的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制，進(jìn)而改變執(zhí)

32、行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。通常包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥等。 對(duì)流量控制閥的主要性能要求：1）閥的壓力差變化時(shí)，通過(guò)閥的流量變化小2）油溫變化時(shí)，流量變化小3）流量調(diào)節(jié)范圍大，在小流量時(shí)不易堵塞，能得到很小的穩(wěn)定流量4）當(dāng)閥全開(kāi)時(shí)，通過(guò)閥的壓力損失要小5）閥的泄漏量要小6.4.1 6.4.1 節(jié)流閥節(jié)流閥1 節(jié)流閥工作原理和結(jié)構(gòu) 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、閥體、彈簧組成。閥芯的一端開(kāi)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(guò)流面積變化，即可調(diào)節(jié)流量。節(jié)流閥職能符號(hào)節(jié)流閥職能符號(hào)普通節(jié)流閥工作原理圖節(jié)流閥.swf6.4.1 6.4.1 節(jié)流閥

33、節(jié)流閥2 節(jié)流閥的性能節(jié)流口的節(jié)流特性 節(jié)流口的節(jié)流特性是指液體流經(jīng)節(jié)流口時(shí)，通過(guò)節(jié)流口的流量所受到的影響因素，以及這些因素與流量之間的關(guān)系，從而分析如何減少這些因素影響，提高流量的穩(wěn)定性。6.4.1 6.4.1 節(jié)流閥節(jié)流閥 分析節(jié)流特性的理論依據(jù)是閥口的流量特性方程式，即mLqK A p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(guò)流面積(節(jié)流口的過(guò)流面積)； P閥口前后壓力差； m由節(jié)流口形狀和結(jié)構(gòu)決定的指數(shù)，0.5m1； 6.4.1 6.4.1 節(jié)流閥節(jié)流閥2 節(jié)流閥的性能節(jié)流口的節(jié)流特性 人們希望節(jié)流閥閥口面積A一經(jīng)調(diào)定，通過(guò)的流量q即不變化，以使執(zhí)行元

34、件速度穩(wěn)定，但實(shí)際上不可能，主要原因是壓力、溫度對(duì)流量穩(wěn)定性都有影響。6.4.1 6.4.1 節(jié)流閥節(jié)流閥2 節(jié)流閥的性能影響流量穩(wěn)定性的因素壓力對(duì)流量穩(wěn)定性的影響節(jié)流口的m越大，p的變化對(duì)流量的影響亦越大，所以節(jié)流口制成薄壁孔（m=0.5）比制成細(xì)長(zhǎng)孔（m=1）好。pqm=10.5mpmin，這稱(chēng)為調(diào)速閥的使用特性，若不滿(mǎn)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(wú)法保證流量穩(wěn)定。6.4.2 6.4.2 調(diào)速閥調(diào)速閥特性曲線(xiàn)見(jiàn)前圖所示，其調(diào)整過(guò)程為： 所以調(diào)速閥通過(guò)的流量保持穩(wěn)定。負(fù)載R增大 p3增大 減壓閥閥芯下移 閥口x 增大 結(jié)果在新的位置平衡，p2增大，p2 - p3保持不

35、變； 反之負(fù)載R減小 p3減小 減壓閥閥芯上移 閥口x 減小 p2減小， 結(jié)果在新的位置平衡，p2 - p3保持不變。6.4.2 6.4.2 調(diào)速閥調(diào)速閥調(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。 6.4.2 6.4.2 調(diào)速閥調(diào)速閥例題 如圖所示液壓缸有效工作面積A1=A3=1002， A2=A4=502，當(dāng)最大負(fù)載F1=14103N， F2=4250N,背壓P=1.5105Pa，節(jié)流閥2的壓差P=2105Pa時(shí)，試問(wèn):(1)A、B、C各點(diǎn)的壓力(忽略管路損失)各是多少？ (2) 若v1=3.5cm/s, v2=4cm/s時(shí),各閥的額定流量應(yīng)選多大？v1321BCAv2pF1F2A1A2A4A3解：（1）求A、B、C各點(diǎn)壓力 3614114 101.4 101.4100 10cFpPaMPaAMPaPapppcA6 . 110161021014555324Bp AFpA4552443425050 101.5 105 10100 10BFpApPaA （2）計(jì)算流量 節(jié)流閥2的過(guò)流量 426321 1(100 103.5 10 )350 10/21 /minqAVmsL減壓閥3的過(guò)流量 min/24/1