液压传动 液压阀幻灯片.ppt

《液压传动 液压阀幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压传动 液压阀幻灯片.ppt（125页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、液压传动 液压阀1第1页，共125页，编辑于2022年，星期一第六章 液压阀2第2页，共125页，编辑于2022年，星期一第第一一节节 概概述述液压阀的作用液压阀的分类对液压阀的基本要求3第3页，共125页，编辑于2022年，星期一一、液压阀的作用一、液压阀的作用1、液压阀的作用、液压阀的作用:用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量，以满足设备工作的性能要求。2、液压阀之间存在的共性、液压阀之间存在的共性 1)、在结构上所有的阀都有阀体、阀芯(座阀或滑阀)和驱动阀芯动作的元部件(如弹簧，电磁铁等)组成。4第4页，共125页，编辑于2022年，星期一 2)、在工作原理上，所有、在工作

2、原理上，所有 阀的开口大小，阀的阀的开口大小，阀的进、出口的压差以及流过阀的流量之间的进、出口的压差以及流过阀的流量之间的 关系关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数不相同而已。不相同而已。5第5页，共125页，编辑于2022年，星期一二、液压阀的分类二、液压阀的分类1、按、按 功能分类功能分类 溢流阀 节流阀 顺序阀等 节流阀 调速阀 溢流阀节流阀等 单向阀 换向阀 比例方向控制阀等液压阀压力控制阀流量控制阀方向控制阀6第6页，共125页，编辑于2022年，星期一2、按操作方式分类、按操作方式分类 手把及手轮 踏板 杠杆 挡板及碰块 弹簧 液压

3、气动 电磁铁控制 伺服电机和步进电机控制 液压阀手动阀机动阀电动阀7第7页，共125页，编辑于2022年，星期一 3、按连接方式分类、按连接方式分类 管式连接板式及叠加式连接液压阀插装式连接8第8页，共125页，编辑于2022年，星期一三、对液压阀的基本要求三、对液压阀的基本要求1、动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振、动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小；动小；2、油液通过时压力损失小；、油液通过时压力损失小；3、密封性能好；、密封性能好；4、结构紧凑，安装、调整、使用、维护方、结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性好。便，通用性好。9第9页，共125页，编辑于2022年，星期一6-2

4、 6-2 液压阀上的共性问题液压阀上的共性问题一、阀口形式一、阀口形式 自学，参见表6-2 二、液动力二、液动力 很多液压阀都是滑阀结构。这些滑阀靠阀芯的移动而改变阀口的启闭或开口大小，从而控制了液流。液流流过阀口时阀芯所产生的液动力，将对液压阀的性能起着重大 的作用。10第10页，共125页，编辑于2022年，星期一1、稳态液动力、稳态液动力Fbs：是阀芯移动完毕阀芯移动完毕，开口固定之后，液流流过阀口时因动量变化而作用在阀芯上的力。1)、Fbs的大小和方向、大小：、大小：取阀芯两凸肩间的空腔中的液体作为控制体，根据动量方程式可知上述两种情况的稳态液动力均为：11第11页，共125页，编辑于

5、2022年，星期一 式中：Cd 流量系数；Cv 速度系数；cr 系数；W(通流截面的)孔口宽度；xv 开口量；p 进、出口压差；液流与滑阀轴线的夹角。12第12页，共125页，编辑于2022年，星期一、Fbs的方向：的方向：其方向总是促使阀口关闭。2)、稳态液动力对滑阀、稳态液动力对滑阀 的影响的影响、加大了操纵滑阀所需的力、加大了操纵滑阀所需的力 在高压大流量时，F Fbsbs将会很大，这时使阀芯的操纵成为突出问题，此时必须采取措施补偿或消除这个力。13第13页，共125页，编辑于2022年，星期一 下面采用的几种方法：下面采用的几种方法：采取特殊形状的阀腔或阀套上开斜孔，使流出和流入阀腔的

6、液体动量互相抵消，从而减小轴向的液动力。14第14页，共125页，编辑于2022年，星期一改变阀芯的颈部尺寸，使液流流过阀芯时有较大的压降，以便在阀芯两端面上产生不平衡液压力，抵消轴向液动力。、使滑阀的工作趋于稳定、使滑阀的工作趋于稳定由于Fbs使阀口关闭,相当于一个回复力。15第15页，共125页，编辑于2022年，星期一2、瞬态液压力、瞬态液压力Fbt：是滑阀在移动过程中在移动过程中(即开口大小发生变化时)阀腔中液流因加速或减速而作用在阀芯上的力。1)、Fbt的大小：1916第16页，共125页，编辑于2022年，星期一 当阀的开口度变化时，阀腔内长度为L L那部分油液的轴向速度也发生变化

7、，也就是出现了加速或减速，于是阀芯上就受到了一个轴向的反作用力F Fbtbt:当pp 不变或变化不大时：17第17页，共125页，编辑于2022年，星期一2)、Fbt的方向的方向、油液流出阀口时：、油液流出阀口时：F Fbtbt的方向都是与阀芯的移动方向相反，起阻止阀芯移动的作用。、油液流入阀口时：、油液流入阀口时：F Fbtbt的方向与阀芯移动方向相同，其帮助阀芯移动的作用，相当于一个“负阻力”。1718第18页，共125页，编辑于2022年，星期一二、卡紧力二、卡紧力1、滑阀的液压卡紧现象、滑阀的液压卡紧现象 一般滑阀的阀孔和阀芯之间有很小的缝隙，当缝隙中有油液时，移动阀芯所需的力只需克服

8、粘性摩擦力，数值相当小。可是实际并非如此，特别在中、高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后(一般约一般约 5min5min)，这个阻力可以大到几百牛顿，使阀芯重新移动十分困难。19第19页，共125页，编辑于2022年，星期一2、引起卡紧的原因、引起卡紧的原因1)、脏物进入缝隙，使阀芯移动困难；2)、缝隙很小，在油温变化(升高)时阀芯膨胀而卡死；3)、滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡力，它是引起卡紧的主要原因。20第20页，共125页，编辑于2022年，星期一、阀芯与阀孔无形状误差，轴线平行且不重合时：阀芯不会出现径向不平衡力21第21页，共125页，编辑于2022年，星期一、阀

9、芯带有倒锥(锥部大端朝向高压腔)，轴心线平行且不重合时：阀芯受到径向不平衡力的作用，使偏心距e越来越大，直到两者表面接触为止，这时径向不平衡力达到最大。22第22页，共125页，编辑于2022年，星期一、阀芯带有顺锥，轴线平行且不重合时：产生径向不平衡力，使阀芯与阀孔的偏心距减小。、阀芯表面有局部凸起(相当于阀芯碰伤，残留毛刺或缝隙中锲入赃物)时：阀芯受到径向不平衡力的作用，将阀芯的凸起部分推向孔壁。23第23页，共125页，编辑于2022年，星期一3、减小径向不平衡力的方法、减小径向不平衡力的方法1)、卡紧力：、卡紧力：当阀芯受到径向不平衡力的作用和阀孔相接触后，缝隙中的存留液体被挤出，阀芯

10、和阀孔间的摩擦变成半干摩擦乃至干摩擦，因而使阀芯重新移动时所需的力就大大提高了，把这种阻力称为卡紧力。2)、减小径向不平衡力的方法、减小径向不平衡力的方法、一般在滑阀的阀芯上开几条环形均压槽，使F F径径；24第24页，共125页，编辑于2022年，星期一、严格控制阀芯和阀孔的制造精度，避免出现偏心，阀心不圆度和锥度公差为 0.0030.0030.005mm0.005mm，要求带顺锥；、使阀芯或阀套在轴向和圆周方向上产生高频小振幅 的振动或摆动；、精细过滤油液。25第25页，共125页，编辑于2022年，星期一6-3 6-3 方向控制阀方向控制阀 通过控制阀口的通或断 来控制液流的方向以达到中

11、断的作用。常用的方向控制阀有：单向阀和换向阀一、单向阀一、单向阀 液压系统中常用的单向阀有普通单向阀和液控单向阀工 作 原 理26第26页，共125页，编辑于2022年，星期一、普通单向阀、普通单向阀(逆止阀逆止阀)1、作用：、作用：使油液只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。27第27页，共125页，编辑于2022年，星期一工作过程：工作过程：1)、压力油从阀体左端通口P P1 1流入时，克服弹簧作用在钢球上的力，打开阀口，通过阀口由通口P P2 2流出；2)、压力油从通口P P2 2流入时，它和弹簧力一起使钢球紧压在阀孔上，使阀口关闭，油液无法通过。2、对普通单项阀的要求、对普通单项阀的要求

12、1)、通油方向的阻力尽可能小，而不通油方向应有良好的密封；2)、动作灵敏，工作时不应有撞击和噪声。28第28页，共125页，编辑于2022年，星期一3、应用、应用1)、单向阀可装在泵的出口处，防止系统中的液压冲击影响液压泵的工作向系统向系统向系统向系统向系统29第29页，共125页，编辑于2022年，星期一2)、单向阀可以用来分割油路，防止油路间的相互干扰；30第30页，共125页，编辑于2022年，星期一3)、单向阀接在回油路上当背压阀使用。31第31页，共125页，编辑于2022年，星期一4、单向阀弹簧的选择、单向阀弹簧的选择1)、一般单向阀的弹簧的刚度都选得较小，使阀的开启压力仅需0.0

13、30.05MPa；2)、当单向阀作背压阀使用时，弹簧的刚度较大，使阀的开启压力达到0.20.6MPa。32第32页，共125页，编辑于2022年，星期一(二二)、液控单向阀、液控单向阀33第33页，共125页，编辑于2022年，星期一1、工作过程、工作过程1)、当控制口、当控制口K处无压力油时，它的工作机制和普通处无压力油时，它的工作机制和普通单向阀相同；单向阀相同；2)、当控制口、当控制口K处有控制压力油时，使通口处有控制压力油时，使通口P1和和P2接接通，油液可在两个方向自由流通。通，油液可在两个方向自由流通。34第34页，共125页，编辑于2022年，星期一2、应用、应用1)、对液压缸进

14、行锁闭；35第35页，共125页，编辑于2022年，星期一2)、作立式液压缸的支承阀。、作立式液压缸的支承阀。36第36页，共125页，编辑于2022年，星期一3、在高压系统中，液、在高压系统中，液控单向阀反向开启前控单向阀反向开启前P2口的压力很高，所口的压力很高，所以使单向阀反向开启以使单向阀反向开启的控制压力也很高。的控制压力也很高。为了减小控制压力，为了减小控制压力，可以采用可以采用带卸荷阀带卸荷阀芯的液控单向阀芯的液控单向阀。37第37页，共125页，编辑于2022年，星期一二、换向阀二、换向阀 利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油液的方向，从而使执行元件启动、停止

15、或改变运动方向。换向阀的作用38第38页，共125页，编辑于2022年，星期一 、换向阀的一些基本概念、换向阀的一些基本概念1、位、位-阀芯相对于阀体的工作位置。一个方块表示“一位”。一位二位三位2、通、通-阀与系统主油路相连接的油口数。三位四通换向阀39第39页，共125页，编辑于2022年，星期一 、对换向阀的主要要求、对换向阀的主要要求1、油液流经阀时的压力损失要小；、油液流经阀时的压力损失要小；2、互不相通的油口间的泄漏要小；、互不相通的油口间的泄漏要小；3、换向要平稳、迅速且可靠。、换向要平稳、迅速且可靠。、滑阀式换向阀滑阀式换向阀 换向阀按阀芯的形状分为：换向阀按阀芯的形状分为：滑

16、阀式换向阀：应用广泛；转阀式换向阀：应用一般。1、结构主体：、结构主体：阀芯和阀体是其结构主体。下面以三位五通阀为例，说明滑阀式换向阀的工作原理：40第40页，共125页，编辑于2022年，星期一当阀芯处在图示中间位置时，五个通口都关闭；当阀芯移向左端时，通口O2关闭，通口P和B相通，通口A和O1相通。当阀芯移向右端时，通口O1关闭，P和A相通，B和O2相通。41第41页，共125页，编辑于2022年，星期一2、滑阀的操作方式：、滑阀的操作方式：用以移动滑阀阀芯，并使它正确而可靠的保持在工作位置上。常见操作方式 1、手动式 2、机动式42第42页，共125页，编辑于2022年，星期一 3、电磁

17、式：4、液动式：43第43页，共125页，编辑于2022年，星期一5、电液动式：44第44页，共125页，编辑于2022年，星期一3、换向阀的中位机能分析、换向阀的中位机能分析1 、中位机能：三位换向阀的阀芯在中间位置时，各通口间有不同的连接方式，可满足不同的使用要求，这种连通方式称为换向阀的中位机能。2 、不同的中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。3、分析和选择阀的中位机能时，通常考虑以下几点：45第45页，共125页，编辑于2022年，星期一、系统保压：、系统保压：当P P口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统；当P P口不太流畅地与O O口接通时，系统能保持一定的压力供控制油路使

18、用。、系统卸荷：、系统卸荷：P口通畅地与O口接通时，系统卸荷。、换向平稳性和精度：、换向平稳性和精度：当A A、B B两口都堵塞时，换向过程易产生液压冲击，换向不平稳，但换向精度高；46第46页，共125页，编辑于2022年，星期一A A、B B两口通O O口时，换向过程中不易产生液压冲击，换向平稳，但换向精度低。、启动平稳性：、启动平稳性：液压缸某腔通O O口,则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启动不太平稳。、液压缸、液压缸“浮动浮动”和在任意位置上的停和在任意位置上的停止：止：当A A、B B两口互通时，卧式液压缸呈“浮动”状态；当A A、B B两口堵塞或与P P口连接(在非差动情况下)，

19、则可使液压缸在任意位置处停下来。47第47页，共125页，编辑于2022年，星期一、转阀、转阀1、组成：、组成：由阀芯、阀体、操作手柄等组成。职能符号2、转阀的特点：、转阀的特点：1、结构简单、紧凑、密封性差，设计不佳时所需操纵转矩很大；2 、适合于中低压、小流量的场合，作先导阀和小型换向阀使用。48第48页，共125页，编辑于2022年，星期一、电磁球阀：、电磁球阀：电磁球阀使近年来发展起来的一种电磁换向阀，以电磁铁推动钢球实现油路的通断和切换。49第49页，共125页，编辑于2022年，星期一密封性能好；反应速度快，它的换向时间仅0.030.030.04s0.04s，复位时间仅0.020.

20、020.03s0.03s；换向频率高，可达250/min250/min以上；对工作介质的粘度适应范围广；由于没有液压卡紧受液动力影响小，换向和复位所需的力小，可适应于高压；抗污染能力好；在小流量系统中直接用于控制主油路，在大流量系统中作为先导控制元件。特 点50第50页，共125页，编辑于2022年，星期一664 4压力控制阀压力控制阀工作原理：利用阀芯上的液压力和弹簧力保持平衡来进行工作。51第51页，共125页，编辑于2022年，星期一一、溢流阀一、溢流阀 分为直动式和先导式溢流阀、功能和要求、功能和要求、功能：、功能：通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压

21、作用。、要求：、要求：调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵敏，过流能力大，噪声小。52第52页，共125页，编辑于2022年，星期一、工作原理和结构、工作原理和结构、直动式、直动式当作用在阀芯3上的液压力小于弹簧力时，阀口关闭。当作用在阀芯3上的液压力大于弹簧力时，阀口打开，使油液溢流。53第53页，共125页，编辑于2022年，星期一分析 p A=ks(xc+xR)ks(xc+xR)p=A 因为 xR xc ks xc 所以p 常数 A54第54页，共125页，编辑于2022年，星期一结论只要阀口打开，有油液流经溢流阀，溢流阀入口处的压力基本上就是恒定的；调节弹簧的预压力，便可调整溢流

22、压力；改变弹簧的刚度，便可改变调压范围；直动式溢流阀结构简单，灵敏度高，但压力受溢流流量的影响较大，不适于在高压、大流量下工作。55第55页，共125页，编辑于2022年，星期一、先导式、先导式当作用在先导阀上的液压力小于其弹簧力时，先导阀关闭，腔中液体没有流动，作用在主阀芯两端的液压力平衡，阀口关闭，溢流阀没有溢流。当作用在先导阀上的液压力大于其弹簧力时，先导阀打开，液流通过阻尼孔，作用在主阀芯两端的液压力失衡，打开阀口，实现溢流作用。56第56页，共125页，编辑于2022年，星期一结论只要主阀口打开，溢流阀入口处的压力就基本上保持恒定；调节先导阀的弹簧预压力，便可调整溢流压力，压力调整比

23、较轻松；反应不如直动式灵敏；阀体上有一个远程控制口，当将此口接通油箱时，便可实现卸荷作用；当将此口接到一个远程调压阀上时，便可实现远程调压。57第57页，共125页，编辑于2022年，星期一、溢流阀的职能符号、溢流阀的职能符号58第58页，共125页，编辑于2022年，星期一、静态特性、静态特性、阀芯受力平衡方程式、阀芯受力平衡方程式设p p为进油口处的压力，A A为阀芯承压面积，F Fs s为弹簧作用力，F Fg g为阀芯重力，F Fbsbs为作用在阀芯上的轴向稳态液动力，F Ff f为摩擦力，x xc c为弹簧的预压缩量，x xR R为阀口开口量。当阀垂直安放时，阀芯上的受力平衡方程为：p

24、A=Fs+Fg+Fbs+Ff (1)59第59页，共125页，编辑于2022年，星期一 一般情况下，可以略去阀芯自重g和摩擦力Ff 因为bs=2CdxRWpcos (2)Fsks(xc+xR)(3)将(2)、(3)式代入(1)，整理后得：由(4)式得出：60第60页，共125页，编辑于2022年，星期一1)、溢流阀的开启压力pc：当溢流阀开始溢流时(阀口将开未开时)，xR=0，这时进口处的压力称为溢流阀的开启压力。2)、溢流阀的调整压力(全流压力)p：当溢流阀通过额定流量qn时，阀芯上升到相应位置，这时进口处的压力称为溢流阀的调整压力。3)、静态调压偏差：全流压力与开启压力之差。4)、开启比：

25、开启压力与全流压力之比。ks pc=xc (5)A61第61页，共125页，编辑于2022年，星期一、溢流量、溢流量 q=CdWxR(2p/n)1/2 (6)3、流量压力特性曲线、流量压力特性曲线 将()、()式代入()式，得:CdAW q=(p-pc)(2p/n)1/2 (7)ks+2CdWpcos根据(7)式，画出流量压力特性曲线62第62页，共125页，编辑于2022年，星期一由曲线可知：溢流阀的理想特性曲线最好是一条在p pT T处平行于流量坐标的直线；先导式溢流阀的静态调压偏差比直动式小；溢流阀工作时出现粘滞现象，使阀开启和闭合时的特性产生差异；不灵敏区使受溢流阀控制的系统压力波动范

26、围增大。63第63页，共125页，编辑于2022年，星期一、应用、应用1、作溢流阀，使系统压力恒定、作溢流阀，使系统压力恒定(起溢流定起溢流定压作用压作用)9464第64页，共125页，编辑于2022年，星期一2、作安全阀，对系统起过载保护作用、作安全阀，对系统起过载保护作用65第65页，共125页，编辑于2022年，星期一3、作背压阀，以改善执行元件的运动平稳性、作背压阀，以改善执行元件的运动平稳性66第66页，共125页，编辑于2022年，星期一4、实现远程调压、实现远程调压当时，p=pB当时，p=pApApBpDT67第67页，共125页，编辑于2022年，星期一5、使系统卸荷、使系统卸

27、荷pApDT当时，p=0当-时，p=pA68第68页，共125页，编辑于2022年，星期一二、减压阀二、减压阀、工作原理、工作原理1、直动式、直动式阀不工作时：阀不工作时：阀芯在弹簧力作用下处于最下端，阀的进、出口沟通，不起减压作用；阀处于工作状态时：阀处于工作状态时：若出口压力P2时，作用在阀芯下端的液压力大于弹簧力时，阀芯上移，关小阀口，起减压作用。69第69页，共125页，编辑于2022年，星期一分析 p2A=ks(xc xR)式中：xc-预压缩量，即xR=0时弹簧的预压缩量；xR-开口量，一般xRxR)=p+ksxc/A=常数常数 结论：出口压力出口压力p p2 2基本上稳定在调定值上

28、。基本上稳定在调定值上。73第73页，共125页，编辑于2022年，星期一3)、先导式溢流阀与先导式减压阀的不同、先导式溢流阀与先导式减压阀的不同点：点：减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口压力基本不变；不工作时，减压阀常开，而溢流阀常闭；为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱 的，不需单独接油箱。74第74页，共125页，编辑于2022年，星期一、性能：、性能：减压阀的q p特性曲线如下：75第75页，共125页，编辑于2022年，星期一由图可知：1、qp2。当当p1基本恒定时，若基本恒定时，若q xR p2(略略微下降微下降)

29、。(p2=ks(xc-xR)/A)2、当、当p1越低时，越低时，p2的调整值越低，它受的调整值越低，它受q的影响越大。的影响越大。3、当减压阀出油口处不输出油液、当减压阀出油口处不输出油液(q=0)时，时，它的它的p2仍能保持恒定。仍能保持恒定。因为有少量的油液通过减压阀开口经先导阀和泄油管流回油箱，保持该阀处于工作状态。76第76页，共125页，编辑于2022年，星期一、功用和要求、功用和要求1、功用：、功用：当液压系统中的某一部分需要获得一个比液压泵供油压力低的稳定压力时，就可使用减压阀。它常用在系统的夹紧、控制、润滑等油路中。2、对减压阀的要求、对减压阀的要求出口压力维持恒定，不受入口压

30、力、通过流量大小的影响。77第77页，共125页，编辑于2022年，星期一四四、应应用用0.5MPa pJ pY78第78页，共125页，编辑于2022年，星期一三三、顺顺序序阀阀、工工作作原原理理79第79页，共125页，编辑于2022年，星期一、内控直动式顺序阀、内控直动式顺序阀 这个阀与溢流阀不同之处在与它的出口不接油箱，而通向二次油路，所以它的泄油口需单独接油箱。、液控直动式顺序阀、液控直动式顺序阀阀芯是否启闭，只能靠外来信号，与p p1 1大小无关。其它与内控式直动顺序阀相同。80第80页，共125页，编辑于2022年，星期一、性能、性能顺序阀的主要性能与溢流阀相仿。此外，顺序阀为使

31、执行元件准确地实现顺序动作，要求阀的调压偏差小，故调压弹簧的刚度宜小。阀在关闭状态下的内泄漏也要小。、功用、功用 顺序阀用来控制多个执行元件的顺序动作。通过改变控制方式、泄油方式和二次油路的接法，顺序阀还可构成其它功能，做背压阀、平衡阀或卸荷阀用。81第81页，共125页，编辑于2022年，星期一、应用、应用1、控制多个执行元件的顺序动作。、控制多个执行元件的顺序动作。顺序阀顺序阀6 6的调整压力大的调整压力大于缸于缸4 4的最大前进压力；的最大前进压力；顺序阀顺序阀3 3的调整压力大的调整压力大于缸于缸5 5的最大返回压力；的最大返回压力；后一个动作的压力须后一个动作的压力须比前一个动作压力

32、高比前一个动作压力高出出0.80.81MPa1MPa。82第82页，共125页，编辑于2022年，星期一2、与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的、与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重而下落。液压缸不因自重而下落。83第83页，共125页，编辑于2022年，星期一3、用内控顺序阀接在液压缸回油路上，增、用内控顺序阀接在液压缸回油路上，增大背压，以使活塞的运动速度稳定。大背压，以使活塞的运动速度稳定。84第84页，共125页，编辑于2022年，星期一4、用外控顺序阀、用外控顺序阀(卸荷阀卸荷阀)使双泵系统大流使双泵系统大流量泵卸荷。量泵卸荷。85第85页，共125页，编辑于2022年，星

33、期一四四.压力继电器压力继电器 利用液体压力来启闭电气触点的液压电气转换元件，它在油液压力达到某设定压力时，发出电信号，控制电气元件动作，实现泵的加载或卸荷、执行元件的顺序动作或系统的安全保护和连锁等功能。86第86页，共125页，编辑于2022年，星期一87第87页，共125页，编辑于2022年，星期一 压力继电器的主要性能包括：压力继电器的主要性能包括：1)调压范围：调压范围：指能发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的范围。2)灵敏度和通断调节区间：灵敏度和通断调节区间：、灵敏度：、灵敏度：压力升高，继电器接通电信号的压力(称开启压力)和压力下降，继电器复位切断电信号的压力(称为闭合压力

34、)之差称为灵敏度。、通断调节区间：、通断调节区间：为避免压力波动时继电器时通时断，要求开启压力和闭合压力之间有一可调节的一定的差值。88第88页，共125页，编辑于2022年，星期一3)重复精度：重复精度：在一定的设定压力下，多次升压(降压)过程中，开启压力和闭合压力本身的差值。4)升压和降压动作时间：升压和降压动作时间：压力由卸荷压力升到设定压力，微动开关触点闭合发出电信号的时间，称为升压动作时间，反之称为降压动作时间。89第89页，共125页，编辑于2022年，星期一5-5 5-5 流量控制阀流量控制阀 改变阀口通流面积的大小或通流通改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，从而控

35、制通过阀道的长短来改变液阻，从而控制通过阀的流量，达到调节执行元件运动速度的的流量，达到调节执行元件运动速度的目的。目的。工 作 原 理90第90页，共125页，编辑于2022年，星期一一、普通节流阀一、普通节流阀(一一)、工作原理、工作原理91第91页，共125页，编辑于2022年，星期一1、工作过程：、工作过程：油液进油口P1 孔道a 三角槽孔道b 从出油口P2流出。2、调节：、调节：调节手柄通过推杆 阀芯作轴向移动 改变节流口通流截面积 调节流量。(二二)、静态特性、静态特性1、流量特性、流量特性 节流阀的流量特性决定于节流口的结构形式，由于节流口形式不外乎是薄壁孔或细长孔，所以节流阀的

36、流量特性为：92第92页，共125页，编辑于2022年，星期一 qT=CAT(p1-p2)=CATp 式中：C 系数，由实验得出具体数据；AT 节流口通流截面积；节流阀指数，=0.51.0(薄壁孔0.5，细长孔1.0)。影响流量稳定性的因素：1)、压力对流量稳定性的影响、压力对流量稳定性的影响 当AT一定时若负载F节流阀前后的压差(p)qT 活塞运动速度v。6593第93页，共125页，编辑于2022年，星期一结论：当越大，pp对q q的影响越大，因此节流口制成薄壁孔(=0.5)比制成细长孔(=1.0)好。2)、温度对流量稳定性的影响、细长孔：、细长孔：当油温粘度q、薄壁孔：、薄壁孔：流量基本

37、上不受油温的影响94第94页，共125页，编辑于2022年，星期一2、最小稳定流量和流量调节范围、最小稳定流量和流量调节范围1)、最小稳定流量、最小稳定流量、节流阀的阻塞现象：、节流阀的阻塞现象：当节流阀的通流截面积很小时，在保持所有因素都不变的情况下，通过节流口的流量会出现周期性的脉动，甚至造成断流，这种现象称为节流阀的阻塞现象。、阻塞造成的后果：、阻塞造成的后果：使液压系统中执行元件的速度不均匀。、最小稳定流量：、最小稳定流量：每个节流阀都有一个能正常工作的最小流量限制，称为节流阀的最小稳定流量。95第95页，共125页，编辑于2022年，星期一2)、流量调节范围：、流量调节范围：通过阀的

38、最大流量和最小流量之比。一般在50以上，高压流量阀则在10左右。3、调节特性、调节特性 节流阀的调节应该轻便，准确。在小流量调节时，如通流截面相对于阀心位移的变化率较小，则调节的精确性较高。96第96页，共125页，编辑于2022年，星期一(三三)、应用、应用 用来调节流量，从而控制执行元件的运动速度，一般用在定量泵带溢流阀的系统中，有时也用在变量泵的系统中。97第97页，共125页，编辑于2022年，星期一二二、调调速速阀阀(一一)、工工作作原原理理98第98页，共125页，编辑于2022年，星期一图中：p1 液压泵出口压力，由溢流阀调整，基本不变；p2 调速阀出口处的压力，由负载决定大小；

39、pm 减压阀产生一次降压后的压力。执行元件的运动速度执行元件的运动速度v v是否受负载是否受负载F F变变化的影响？化的影响？当AT一定时若负载Fp2 减压阀阀芯下(上上)移xR压降 pmpm-p2不变qT不变活塞运动速度v不变。99第99页，共125页，编辑于2022年，星期一(二二)、静态特性、静态特性1、流量压力特性方程、流量压力特性方程 带R下标 表示减压阀 带T下标 表示节流阀 若忽略减压阀阀心的自重和摩擦力，则阀心的受力平衡方程式：减压阀和节流阀的阀口都是薄壁孔形式减压阀和节流阀的阀口都是薄壁孔形式100第100页，共125页，编辑于2022年，星期一整理上面三式，得：整理上面三式

40、，得：101第101页，共125页，编辑于2022年，星期一当满足如下条件：当满足如下条件：102第102页，共125页，编辑于2022年，星期一2、q p 特性曲线特性曲线 调速阀由于有减压阀和节流阀两个液阻串联，所以它在正常工作时，至少要求有0.40.5MPa的压差。这是因为压差很小时，减压阀阀心在弹簧作用下处在最下端位置，阀口全开，不能起到稳定节流阀前后压差的缘故。103第103页，共125页，编辑于2022年，星期一(三三)、应用、应用 调速阀在液压系统中的应用和节流阀相仿，它适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中；也可用在容积节流调速回路中。104第104页，共125页，

41、编辑于2022年，星期一三、溢流节流阀三、溢流节流阀1、结构特点：、结构特点：差压式溢流阀与节流阀并联而成。105第105页，共125页，编辑于2022年，星期一2、特点、特点1)、与调速阀相同，也能保证通过阀的流、与调速阀相同，也能保证通过阀的流量基本上不受负载变化的影响；量基本上不受负载变化的影响；2)、附有安全阀，防止系统过载；、附有安全阀，防止系统过载；3)、通过、通过p1随随p2的变化来使的变化来使q基本上保持恒基本上保持恒定的。这和调速阀的情况不同定的。这和调速阀的情况不同(p1不变不变)，因而使用溢流节流阀具有功率损耗低，因而使用溢流节流阀具有功率损耗低，发热量小的优点；发热量小

42、的优点；4)、溢流节流阀通过的流量比调速阀大、溢流节流阀通过的流量比调速阀大(一一般是系统的全部流量般是系统的全部流量)。阀芯运动时的阻。阀芯运动时的阻力较大，弹簧较硬，其结果使节流阀前力较大，弹簧较硬，其结果使节流阀前后压差加大，因此它的稳速性稍差。后压差加大，因此它的稳速性稍差。106第106页，共125页，编辑于2022年，星期一5-1、试分析下述回路中液控单向阀的作用。107第107页，共125页，编辑于2022年，星期一a)、起支承作用，防止重物自行下落。b)、调速作用。108第108页，共125页，编辑于2022年，星期一5-2、图示两系统中各溢流阀的调整压力分别为pA=30105

43、MPa，pB=20105MPa，pC=40105MPa。问在系统的外负载趋于无限大时，该两系统的压力各为多少？109第109页，共125页，编辑于2022年，星期一解：1)、p=pB=20105MPa 2)、p=pA+pB+pc=90105MPa 110第110页，共125页，编辑于2022年，星期一5-3、附图中，溢流阀的调整压力为50105MPa，减压阀的调整压力为15105MPa，试分析活塞在运动期间和碰到死挡块后管路中A、B处的压力值？111第111页，共125页，编辑于2022年，星期一解：1)、活塞在运动期间：设运动期间F=0 pA=pB=0 2)、活塞碰到死挡块后：pA=5010

44、5MPa pB=15105MPa 3)、若减压阀的外泄口未接油箱，当活塞碰到死挡块后：pA=pB=50105MPa 112第112页，共125页，编辑于2022年，星期一5-4、附图中，定量泵的输出流量qp为一恒定值，若改变泵出口处节流阀的开口大小，问活塞的运动速度v会不会发生变化？流过a、b、c三点处的流量各是多少？已知活塞两腔的面积为A1、A2，管道内径都是d。113第113页，共125页，编辑于2022年，星期一解：1)、活塞的运动速度v不变 2)、qa=qc=qp qb=A2qa/A1114第114页，共125页，编辑于2022年，星期一5-5、三位四通电液换向阀的中位机能能否任意选定

45、？为什么？115第115页，共125页，编辑于2022年，星期一答：1)、先先导导阀阀的的中中位位机机能能一一般般不不能能任任意意选定，它总是采用选定，它总是采用Y型的。型的。因为采用Y型的中位机能，在中间位置时进油口被堵住，不会引起控制压力的降低。而它的两个工作口与主阀阀芯两端控制腔相连且和油箱相通，在主阀两端弹簧力的作用下，主阀芯能从左位(或右位)回到中位。若采用O型或M型机能，当先导阀回复到中位后，主阀芯两端的控制油路立即处于切断状态，主阀芯无法从左位(或右位)回到中位。116第116页，共125页，编辑于2022年，星期一2)、选择主阀中位机能时：、选择主阀中位机能时：若控制油源采用外

46、部油控制形式，主阀可根据使用要求任意选择所需的中位机能。若采用内部油控制形式，当主阀采用H、M、K等具有卸荷功能的中位机能时，则必须考虑重新启动时是否有足够的控制压力来控制主阀芯的换向。117第117页，共125页，编辑于2022年，星期一5-6、图示的减压回路，已知液压缸无杆腔的有效面积为100cm2，有杆腔的有效面积均为50cm2，当最大负载F1=14103N，F2=4250N，背压p=1.5105Pa，节流阀2的压差p=2105Pa时，试问：1、A、B、C各点的压力(忽略管路损失)？2、泵和阀1、2、3最小应选用多大的额定压力？3、若两缸进给速度分别为V1=3.5cm/s，V2=4cm/

47、s，泵和各阀的额定流量应选多大？4、若通过节流阀的流量为10L/min，通过减压阀的流量为20L/min，试求两缸的运动速度？118第118页，共125页，编辑于2022年，星期一119第119页，共125页，编辑于2022年，星期一解：1)、夹紧缸(缸)运动时：pBA1=F2+pA2 pB=(F2+pA2)/A1 =(4250+1.5105 50 10-4)/100 10-4 =5 105 Pa 进给缸(缸)运动时：pC A1=F1 pC=F1/A1=14 103/100 10-4=14 105Pa pA=pC+p=14 105+2 105=16 105Pa pB=减压阀调整压力120第12

48、0页，共125页，编辑于2022年，星期一2)、泵、阀1、2、3最小额定压力 =16 105+(25 60%)16 105 =(20 10525.6 105)Pa 取额定压力为25105Pa3)、缸的流量：q1=v1A1 =3.5 10-1 60 100 10-2=21L/min 缸的流量：q2=v2A1 =4 10-1 60 100 10-2=24L/min 通过背压阀的流量：q3=v2A2 =4 10-1 60 50 10-2=12L/min 泵和阀1、2、3的额定流量：25L/min 背压阀的额定流量：16L/min121第121页，共125页，编辑于2022年，星期一4)、缸的运动速度

49、：v1=q1/A1 =10 103/100 60=1.67cm/s 缸的运动速度：v2=q2/A1 =20 103/100 60=3.33 cm/s122第122页，共125页，编辑于2022年，星期一5-7、附图所示系统中的元件A、B、C、D、E都是些什么阀？各自起什么作用？123第123页，共125页，编辑于2022年，星期一答：A 溢流阀，起溢流定压作用；B 液控顺序阀，起卸荷作用；C 溢流阀，起背压作用；D 减压阀，起减压作用；E 压力继电器，实现顺序动作时发出信号。124第124页，共125页，编辑于2022年，星期一本章已讲完！本章已讲完！125第125页，共125页，编辑于2022年，星期一