LL第六章液壓閥

1、第六章 6.1 概述一、液壓閥的作用 各類閥的共同點是： v 結(jié)構(gòu)上，所有閥都由閥體、閥芯(座閥或滑閥)和驅(qū)使閥芯動作的元、部件(如彈簧、電磁鐵)）組成；v 工作原理上，所有閥的開口大小，閥進、出口間壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同。 二、液壓閥的分類 按操縱方式：手動 機動 電動 液動 電液動 按用途： v 方向閥v 壓力閥v 流量閥按連接方式：v 管式v 板式v 插裝式液壓閥的具體分類見P105表6-1。三、對液壓閥的基本要求 動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動?。?油液流過時壓力損失??； 密封性能好； 結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護方便，

2、通用性大。 6.2 液壓閥上的共性問題一、閥口形式 二、液動力 液壓閥的閥口形式及其通流截面計算公式見P107表6-2。 很多液壓閥采用滑閥式結(jié)構(gòu)，滑閥在閥心移動、改變閥口的啟閉或開口大小時控制了液流，同時也產(chǎn)生液動力： 穩(wěn)態(tài)液動力 瞬態(tài)液動力三、卡緊力 引起液壓卡緊的原因：v 臟物進入縫隙導(dǎo)致閥心移動困難；v 縫隙過小，當(dāng)油溫升高時閥心膨脹而卡死；v 主要原因：滑閥副幾何形狀誤差和同心度變化引起的徑向不平衡液壓力，即液壓卡緊力?；y上產(chǎn)生徑向不平衡力的三種情況：v 閥心與閥孔無幾何形狀誤差，軸心線平行但不重合。(P110圖6-4a)v 閥心因加工誤差而帶有倒錐(錐部大端朝向高壓腔)，閥心與閥

3、孔軸心線平行但不重合。(P110圖6-4b)v 閥心表面有局部突起時，閥心受到的徑向不平衡力將使閥心的凸起部分推向孔壁。 (P110圖6-4c)減小液壓卡緊力的措施：v 提高閥的加工和裝配精度，避免出現(xiàn)偏心；v 在閥心臺肩上開出平衡徑向力的均壓槽，槽的位置應(yīng)盡可能靠近高壓端；v 使閥心或閥套在軸向或圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振動或擺動；v 精細(xì)過濾油液。四、閥的泄漏特性 v 錐閥不產(chǎn)生泄漏;v 滑閥由于閥心和閥孔間有一定的間隙，在壓力作用下要產(chǎn)生泄漏。 用于壓力閥或方向閥時，滑閥壓力油通過徑向縫隙泄漏量的大小，是閥的性能指標(biāo)之一。6.3 方向控制閥-常見的方向控制閥類型：一、單向閥(一)普通單

4、向閥作用：只許油液單向流動，反向不通。應(yīng)用：(二)液控單向閥特點：a.無控制油時，與普通單向閥相同 b.通控制油時，正反向都可以流動。1PK2P應(yīng)用： 二、換向閥(一)對換向閥的主要要求 換向閥應(yīng)滿足：v 油液流經(jīng)換向閥時的壓力損失要??；v 互不相通的油口間的泄漏要小；v 換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。(二) 滑閥式換向閥 1、結(jié)構(gòu)主體 閥體 滑動閥芯最常見的結(jié)構(gòu)形式： v 二位二通閥v 二位三通閥v 二位四通閥v 三位四通閥v 二位五通閥v 三位五通閥兩位兩通P PA A職能符號：作用：控制油路的通與斷兩位三通職能符號：作用：控制液流方向P PA AB B兩位四通作用：控制執(zhí)行元件換向職能符號：P

5、 壓力油口O 回油口A、B 分別接執(zhí)行元件的兩腔APBO三位四通作用：換向、停止。P PA AB BO O職能符號：兩位五通作用：換向、兩種回油方式。P PA AB BO O1 1O O2 2職能符號：三位五通作用：換向、停止、回油不同。PABO1O2職能符號： 2、滑閥的操縱方式a.手柄控制，彈簧復(fù)位；b.手柄控制，鋼球定位。q 手動：應(yīng)用：小流量，需徒手操作的場合。符號表示結(jié)構(gòu)及外觀圖q 機動兩位兩通機動換向閥：擋塊操縱，彈簧復(fù)位。應(yīng)用：行程控制的場合。(又叫行程閥) 靠彈簧的方格表示常態(tài)q 電磁兩位三通電磁換向閥電磁鐵操縱，彈簧復(fù)位。優(yōu)點：易于實現(xiàn)自動化。應(yīng)用：小流量的場合。(q63 L

6、/min) q 液動液壓操縱，彈簧復(fù)位。三位四通液動換向閥應(yīng)用：高壓，大流量的場合。(q160 L/min )q 電液動電液聯(lián)合控制，彈簧復(fù)位。v 電磁控制先導(dǎo)閥動作；v 液體控制主閥芯動作；v 節(jié)流閥控制閥芯移動速度。簡化符號：應(yīng)用：高壓、大流量的場合。(q1200 L/min)三位四通電液換向閥 3、換向閥的結(jié)構(gòu)電磁鐵3通電時，電磁閥心4右移，壓力油經(jīng)單向閥1與液動閥心8左端接通，右端油經(jīng)節(jié)流閥6及電磁閥接通油箱。電磁鐵5通電時，電磁閥心4左移，壓力油經(jīng)單向閥7與液動閥心8右端接通，左端油經(jīng)節(jié)流閥2及電磁閥接通油箱。 4、換向閥的中位機能分析 三位四通換向閥常見的中位機能、型號、符號及特點

7、：O型型H型型Y型型K型型M型型P型型三位四通換向閥的中位機能見P91表6-7。v 系統(tǒng)保壓；v 系統(tǒng)卸荷。P口通暢地與T口接通時，系統(tǒng)卸荷；v 換向平穩(wěn)性和精度；v 啟動平穩(wěn)性。v 液壓缸“浮動”和在任意位置上的停止。分析和選擇閥的中位機能時，通?？紤]：詳見P91-92。 5、主要性能v 工作可靠性（電磁閥、電液閥、液動閥） 可靠的換向、復(fù)位；（與壓力、流量有關(guān)）v 壓力損失 通過的流量影響壓力損失；v 內(nèi)泄漏量 影響系統(tǒng)效率，使油液升溫；v 換向、復(fù)位時間 按系統(tǒng)要求合理選用；v 換向頻率 單位時間內(nèi)的換向次數(shù)。6.4 壓力控制閥按工作原理： 直動式 先導(dǎo)式按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥 球閥 錐閥按用

8、途：溢流閥 減壓閥 順序閥 平衡閥 卸荷閥 分類：一、溢流閥(一)功用和要求 溢流閥是通過閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。主要要求： 調(diào)壓范圍大、調(diào)壓偏差小、壓力振擺小、動作靈敏、過流能力大、噪聲小。(二)工作原理和結(jié)構(gòu) 1.直動式溢流閥職能符號：DBD型直動式溢流閥2.先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)：先導(dǎo)閥、主閥 阻尼孔、壓差p遠程控制口K: 實現(xiàn)遠程調(diào)壓。K口打開，p由控制油壓決定；K口堵上，p由先導(dǎo)閥ps決定。職能符號實物(三)靜態(tài)特性 垂直安放(直動式)時，閥芯受力平衡方程：fbsgsFFFFpA穩(wěn)定工作時，作用在溢流閥心上的力是平衡的。式中：k 彈簧剛度；x

9、C 彈簧的預(yù)壓縮量；xR 閥口開度(閥芯位移，即增加的壓縮量)。cos2)(cos2RdRcRdsxWCAxxkxWCAFp則開啟壓力pc為：0RxAxkpCc溢流閥開始溢流(閥口將開未開)時：cos2)(RdRcxWCAxxkp流量-壓力特性方程：pppWCkAWCqcdd2)(cos2直動式cos2pxWCAApFpRds先導(dǎo)式溢流閥理想溢流特性曲線最好是在pT處平行于流量坐標(biāo)的直線，即僅在壓力達到pT 時才溢流。(四)應(yīng)用 v 作溢流閥，使系統(tǒng)壓力恒定；v 作安全閥，對系統(tǒng)起過載保護作用；v 作背壓閥，接在系統(tǒng)回油路上，以改善執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性；v 實現(xiàn)遠程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。二、減壓閥

10、工作原理： p2 ps ,減壓、穩(wěn)壓。 特點：出口壓力控制閥芯動作。穩(wěn)壓原理 p2 閥芯上移閥口減小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，p ， p2； p2 閥芯下移閥口開大 p ， p， p2= ps 。職能符號：減壓閥減壓閥的p2-q特性曲線： 先導(dǎo)式減壓閥中，出油口壓力的壓力調(diào)整值越低，它受流量變化的影響就越大。 減壓閥的出油口不輸出油液時，它的出口壓力基本上仍能保持恒定。 減壓閥進油口壓力p1基本恒定時，若通過的流量q增加，則閥口縫隙xR加大，出口壓力p2略微下降。應(yīng)用：使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓。三、順序閥1.內(nèi)控順序閥工作原理：p ps ,接通。特點：內(nèi)部控制，外部泄油。職能符

11、號2. 外控順序閥結(jié)構(gòu)：控制油口。工作原理：pK ps ,進出口接通。特點：外部控制，外部泄油。職能符號順序閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用： v 控制多個執(zhí)行元件的順序動作；v 與單向閥組成平衡閥，保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落；v 用外控順序閥使雙泵系統(tǒng)的大流量泵卸荷；v 用內(nèi)控順序閥接在液壓缸回油路上，增大背壓，以使活塞的運動速度穩(wěn)定。四、壓力繼電器6.5 流量控制閥常用的流量控制閥： 普通節(jié)流閥 調(diào)速閥一、普通節(jié)流閥職能符號二、調(diào)速閥職能符號簡化的職能符號P2P3mP2P3m調(diào)速閥和節(jié)流閥的流量特性三、旁通式調(diào)速閥溢流節(jié)流閥旁通式調(diào)速閥亦稱為溢流節(jié)流閥6.6 電液伺服閥根據(jù)輸出液壓信號可分為：

12、流量伺服閥 壓力伺服閥電氣信號優(yōu)點：傳遞快，線路連接方便，適于遠距離控制，易于測量、比較及校正等。液壓動力優(yōu)點：輸出力大，慣性小，反應(yīng)快。 一、電液伺服閥的工作原理電液伺服閥中：電液伺服閥中：電磁部分電磁部分將輸入電流將輸入電流轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)矩，是銜鐵轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)矩，是銜鐵偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)( (力矩馬達力矩馬達) )。液壓部分的噴嘴液壓部分的噴嘴- -檔板檔板裝置裝置使微小電信號可使微小電信號可借助于檔板間隙的改借助于檔板間隙的改變是滑閥移動變是滑閥移動( (液壓放液壓放大器大器) )。二、常用的結(jié)構(gòu)形式液壓伺服閥中常用的液壓控制元件結(jié)構(gòu)型式：1、滑閥： (P141圖6-40) 單邊 雙邊 四邊2、射流管：(P142圖6-41)3、噴嘴-擋板：(P142圖6-42)三、伺服閥的特性分析(P143-P146)四、電液伺服閥的選用(P146)6.7 電液比例閥根據(jù)用途和工作特點的不同，可分為：比例壓力閥 比例流量閥 比例方向閥一、比例閥的構(gòu)成： 是在普通壓力閥(或流量閥或方向閥)上安裝一個比例電磁鐵以代替原有的控制部分。二、比例閥的結(jié)構(gòu)1、電磁比例壓力閥： (P148 圖6-51) 主要由壓力閥和