第七章 液壓元件和液壓油 插裝閥1

圖(c)所示為采用比例溢流閥的調(diào)壓回路。最高壓力由閥1調(diào)定，通過閥2可根據(jù)通入電流的大小，成比例調(diào)出各種壓力。圖(c)多級調(diào)壓回路多級調(diào)壓回路減壓回路液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊、控制油路等支路，在工作時往往需要穩(wěn)定的低壓，為此，在該支路上需串接一個減壓閥，見圖

(a)。圖(a)減壓回路主油路路油減壓圖(b)所示為用于工件夾緊的減壓回路。夾緊工作時為了防止系統(tǒng)壓力降低(例如送給缸空載快進)、油液倒流，并短時保壓，通常在減壓閥后串接一個單向閥。圖示狀態(tài)，高壓由減壓閥1調(diào)定；當(dāng)二通閥通電后，閥1出口壓力則由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2決定，故此回路為二級減壓回路。圖(b)減壓回路減壓回路分類：節(jié)流閥，調(diào)速閥三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥功能：改變相關(guān)閥口的通流面積，控制流量（負(fù)荷變化，閥前后壓差可能變化）。要求:靈敏可靠，工作平穩(wěn)，無噪音，機構(gòu)簡單。①當(dāng)閥前后的壓力差發(fā)生變化時，通過閥的流量變化要小；②當(dāng)油溫發(fā)生變化時，通過節(jié)流閥的流量變化要??；③要有較大的流量調(diào)節(jié)范圍，在小流量時不易堵塞；④當(dāng)閥全開時，液流通過節(jié)流閥的壓力損失要??；⑤閥的泄漏量要小。

三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥1.節(jié)流閥節(jié)流閥是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥。將節(jié)流閥和單向閥并聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié)流閥和單向節(jié)流閥是簡易的流量控制閥。在定量泵液壓系統(tǒng)中，節(jié)流閥和溢流閥配合，可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，即進油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥1.節(jié)流閥節(jié)流閥沒有流量負(fù)反饋功能，不能補償由負(fù)載變化所造成的速度不穩(wěn)定，一般僅用于負(fù)載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。式中：Q—通過節(jié)流口的容積流量；

C—隨節(jié)流口形狀和油液粘度而變的流量系數(shù)；

A—節(jié)流口的通流面積；△p—節(jié)流口前后的壓差；

m—由節(jié)流口形狀決定的指數(shù)。薄壁小孔(孔長小于孔徑的一半)，m=0.5；細(xì)長孔(孔長遠(yuǎn)大于孔徑)m=1；一般節(jié)流口m介于二者之間。流量系數(shù)節(jié)流口形狀指數(shù)三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥1.節(jié)流閥按其功用，具有節(jié)流功能的閥有節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、精密節(jié)流閥、節(jié)流截止閥和單向節(jié)流截止閥等，按節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式，節(jié)流閥有針式、沉割槽式、偏心槽式、錐閥式、三角槽式、薄刃式等多種；按其調(diào)節(jié)功能，又可將節(jié)流閥分為簡式和可調(diào)式兩種。三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥1.節(jié)流閥功能：改變相關(guān)閥口的通流面積，控制流量。（負(fù)荷變化，閥前后壓差不變化）要求:靈敏可靠，工作平穩(wěn)，無噪音，機構(gòu)簡單。分類：普通型調(diào)速閥（節(jié)流閥與差壓式減壓閥串連）旁通型調(diào)速閥（節(jié)流閥與差壓式溢流閥并聯(lián)）符號：三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥2.調(diào)速閥根據(jù)“流量負(fù)反饋”原理設(shè)計而成的流量閥統(tǒng)稱為調(diào)速閥。根據(jù)“串聯(lián)減壓式”和“并聯(lián)溢流式”之差別，又分為調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥兩種主要類型，調(diào)速閥中又有壓力補償型調(diào)速閥和溫度補償型調(diào)速閥兩種結(jié)構(gòu)。調(diào)速閥和節(jié)流閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用基本相同，主要用于：與定量泵、溢流閥組成節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口面積，便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。節(jié)流閥適用于一般的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，而調(diào)速閥適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運動速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中，也可用于容積節(jié)流調(diào)速回路中。三、流量控制閥第一節(jié)液壓控制閥2.調(diào)速閥普通型調(diào)速閥的工作原理采用“壓差法”測量流量的串聯(lián)減壓式調(diào)速閥是由定差減壓閥2和節(jié)流閥4串聯(lián)而成的組合閥，其工作原理及職能符號如圖所示。圖

調(diào)速閥的工作原理和職能符號

(a)結(jié)構(gòu)原理圖；(b)符號；(c)簡化符號；1-減壓閥口；2-減壓閥芯；3-節(jié)流閥口；4-節(jié)流閥芯節(jié)流閥4充當(dāng)流量傳感器，節(jié)流閥口不變時，定差減壓閥2作為流量調(diào)節(jié)閥口，通過流量負(fù)反饋，自動穩(wěn)定節(jié)流閥前后的壓差，保持其流量不變。因節(jié)流閥(傳感器)前后壓差基本不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥口面積時，又可以人為地改變流量大小。

設(shè)減壓閥的進口壓力為p1，負(fù)載串接在調(diào)速閥的出口p3處。節(jié)流閥(流量—壓差傳感器)前、后的壓力差(p2-p3)代表著負(fù)載流量的大小，p2和p3作為流量反饋信號分別引到減壓閥閥芯兩端(壓差—力傳感器)的測壓活塞上，并與定差減壓閥芯一端的彈簧(充當(dāng)指令元件)力相平衡，減壓閥芯平衡在某一位置。減壓閥芯兩端的測壓活塞做得比閥口處的閥芯更粗的原因是為了增大反饋力以克服液動力和摩擦力的不利影響。p2A=p3A+Fsp2-p3=Fs/A普通型調(diào)速閥的工作原理當(dāng)負(fù)載壓力p3增大引起負(fù)載流量和節(jié)流閥的壓差(p2-p3)變小時，作用在減壓閥芯下端的液壓力小于上端總力，減壓閥芯下移，減壓口加大，壓降減小，使p2也增大，從而使節(jié)流閥的壓差（p2-p3）保持不變；反之亦然。這樣就使調(diào)速閥的流量恒定不變(不受負(fù)載影響)。上述調(diào)速閥是先減壓后節(jié)流的結(jié)構(gòu)，也可以設(shè)計成先節(jié)流后減壓的結(jié)構(gòu)，兩者的工作原理基本相同。普通型調(diào)速閥的工作原理溢流節(jié)流閥的工作原理溢流節(jié)流閥與負(fù)載相并聯(lián)，采用并聯(lián)溢流式流量負(fù)反饋，可以認(rèn)為它是由定差溢流閥和節(jié)流閥并聯(lián)組成的組合閥。其中節(jié)流閥充當(dāng)流量傳感器，節(jié)流閥口不變時，通過自動調(diào)節(jié)起定差作用的溢流口的溢流量來實現(xiàn)流量負(fù)反饋，從而穩(wěn)定節(jié)流閥前后的壓差，保持其流量不變。與調(diào)速閥一樣，節(jié)流閥(傳感器)前后壓差基本不變，調(diào)節(jié)節(jié)流閥口時，可以改變流量的大小。溢流節(jié)流閥能使系統(tǒng)壓力隨負(fù)載變化，沒有調(diào)速閥中減壓閥口的壓差損失，功率損失小，是一種較好的節(jié)能元件，但流量穩(wěn)定性略差一些，尤其在小流量工況下更為明顯。因此溢流節(jié)流閥一般用于對速度穩(wěn)定性要求相對較高，而且功率較大的進油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。圖為溢流節(jié)流閥的工作原理。溢流節(jié)流閥有一個進口P1、一個出口P2和一個溢流口T，因而有時也稱之為三通流量控制閥。來自液壓泵的壓力油p1，一部分經(jīng)節(jié)流閥進入執(zhí)行元件，另一部分則經(jīng)溢流閥回油箱。節(jié)流閥的出口壓力為p2。p1和p2分別作用于溢流閥閥芯的兩端，與上端的彈簧力相平衡。節(jié)流閥口前后壓差即為溢流閥閥芯兩端的壓差，溢流閥閥芯在液壓作用力和彈簧力的作用下處于某一平衡位置。

溢流節(jié)流閥工作原理

(a)結(jié)構(gòu)圖；(b)詳細(xì)符號；(c)簡化符號1-安全閥；2-節(jié)流閥；3-溢流閥溢流節(jié)流閥的工作原理當(dāng)執(zhí)行元件負(fù)載增大時，溢流節(jié)流閥的出口壓力p2增加，于是作用在溢流閥閥芯上端的液壓力增大，使閥芯下移，溢流口減小，溢流阻力增大，導(dǎo)致:液壓泵出口壓力p1增大，即作用于溢流閥閥芯下端的液壓力隨之增大，從而使溢流閥閥芯兩端受力恢復(fù)平衡，節(jié)流閥口前后壓差(p1-p2)基本保持不變，通過節(jié)流閥進入執(zhí)行元件的流量可保持穩(wěn)定，而不受負(fù)載變化的影響。這種溢流節(jié)流閥上還附有安全閥，以免系統(tǒng)過載。

溢流節(jié)流閥工作原理1-安全閥；2-節(jié)流閥；3-溢流閥溢流節(jié)流閥的工作原理p1A=p2A+Fsp1-p2=Fs/Ap1p2溢流節(jié)流閥的工作原理

溫度補償調(diào)速閥普通調(diào)速閥的流量雖然已能基本上不受外部載荷變化的影響，但是當(dāng)流量較小時，節(jié)流口的通流面積較小，這時節(jié)流孔的長度與通流斷面的水力半徑的比值相對地增大，因而油的粘度變化對流量變化的影響也增大，所以當(dāng)油溫升高后油的粘度變小時，流量仍會增大。為了減小溫度對流量的影響，常采用帶溫度補償?shù)恼{(diào)速閥。溫度補償調(diào)速閥也是由減壓閥和節(jié)流閥兩部分組成。減壓閥部分的原理和普通調(diào)速閥相同。節(jié)流閥部分在結(jié)構(gòu)上采取了溫度補償措施，如圖所示，其特點是節(jié)流閥的芯桿(即溫度補償桿)2由熱膨脹系數(shù)較大的材料(如聚氯乙烯塑料)制成，當(dāng)油溫升高時，芯桿熱膨脹使節(jié)流閥口關(guān)小，正好能抵消由于粘性降低使流量增加的影響。

溫度補償原理圖1-手柄；2-溫度補償桿；3-節(jié)流口；4-節(jié)流閥芯分類：插裝式方向控制閥插裝式壓力控制閥插裝式流量控制閥功能：采用插入連接方法，能實現(xiàn)常規(guī)液壓控制閥的功能，且結(jié)構(gòu)簡單，通用性強，體積小，流阻小，密封性好，抗污染能力強，動作靈敏特別適合大流量（大于200L/min)的液壓系統(tǒng)。插裝閥(邏輯閥)是一種較新型的液壓元件，它的特點是通流能力大，密封性能好，動作靈敏，結(jié)構(gòu)簡單，因而主