液压流量控制阀.pptx

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1、1 流量控制阀简称流量阀，它通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控制，进而改变执行机构的运动速度。流量控制阀包括节流阀、调速阀、分流集流阀等。由第二章可知，小孔或缝隙等对液体的流动会产生阻力（即形成压力降或压力损失），通流面积和通流长度不同，其阻力也不同，这种阻力称为液阻。流量阀是利用改变阀口（也称节流口）通流截面积以形成可变液阻，由于液阻对通过的流量起限制作用，因此，节流口可以调节通过流量的大小。液体在圆管中作层流流动时的沿程损失:p=32lv/d2 第1页/共101页2对流量控制阀的主要性能要求是：对流量控制阀的主要性能要求是：l）阀的压力差变化时，

2、通过阀的流量变化小。）阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小。2）油温变化时，流量变化小。）油温变化时，流量变化小。3）流量调节范围大，在小流量时不易堵塞，）流量调节范围大，在小流量时不易堵塞，能得到很小的稳定流量。能得到很小的稳定流量。4）当阀全开时，通过阀的压力损失要小。）当阀全开时，通过阀的压力损失要小。5）阀的泄漏量要小。对于高压阀来说，还希）阀的泄漏量要小。对于高压阀来说，还希望其调节力矩要小。望其调节力矩要小。第2页/共101页3对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:（7.1）5.4.1.1 节流口的流量特性1.1.节流口流量公式节流口

3、流量公式节流口流量公式节流口流量公式 式中式中:阀口通流面积；阀口通流面积；阀口前、后压差；阀口前、后压差；由节流口形状和结构决定的指数，由节流口形状和结构决定的指数，0.5 l；节流系数。节流系数。qp 图图7.1 7.1 节流口的节流口的流量流量-压力特性压力特性细长孔 =1簿壁口 =0.55.4.1 节 流 阀第3页/共101页4 关于薄壁节流口的流量公式，在流体力学中已然推导和证明过，我们只引用其结论即可。令 ,=0.5流过薄壁小孔的流量公式变为:式中:C流量系数；油液密度。在流体力学中，我们遇到过两大类节流口。在流体力学中，我们遇到过两大类节流口。一类是一类是细长孔，细长孔，=1。在

4、液压工程中，往往把这类节。在液压工程中，往往把这类节流口当作固定流口当作固定(不可调不可调)节流器使用。节流器使用。qp 细长孔 =1簿壁口=0.5 另一类是薄壁节流口,=0.5。用紊流计算这一类节流口的流量。常常把它们作为节流阀阀口使用。第4页/共101页5 需要说明的是流量系数Cq并不是常数，节流口的结构、形状、压力差、油温都对Cq有影响。精确的Cq值需靠试验确定。一般Cq=0.60.8。值也受多种因素影响，一般 =0.51。一般薄壁节流口的 为0.5左右。尽管公式包含着一些非确定因素，但它毕竟给我们提供了一个对流量进行概略计算的简明表达式。上式也可写成 在上式中若 为常数，且 也是常数，

5、调节AT，则可调节通过节流阀的流量q。第5页/共101页6 液液压压系系统统在在工工作作时时，希希望望节节流流口口大大小小调调节节好好后后，流流量量q稳稳定定不不变变。但但实实际际上上流流量量总总会会有有变变化化，特特别别是是小小流流量量时时，影影响响流流量量稳稳定定性性与与节节流流口口形形状状、节流压差节流压差以及以及油液温度油液温度等因素有关。等因素有关。2.影响流量稳定性的因素影响流量稳定性的因素 （1）压差变化对流量稳定性的影响）压差变化对流量稳定性的影响 当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随之改变，节流口的这种特性可用之改变，节流口

6、的这种特性可用流量刚度流量刚度kv来表征。来表征。对求偏导数,得第6页/共101页7 =0.5qp细长孔 =1 1 2 3p1p2123簿壁孔 刚度的物理意义如下：当p有某一增量时，q值相应的也有某一增量，q的增量值越大，说明流量的变化也就越大，刚度就越小。反之，则刚度大。三种结构形式的节流口中，通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小第7页/共101页8结论：结论：流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，刚度越大；流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，刚度越大；压差一定时，刚度与流量成反比，流量越小，刚度越大；压差一定时，刚度与流量成反比，流量越小，刚度越大；系数系数越小，刚度越大。薄壁孔（越

7、小，刚度越大。薄壁孔（0.5）比细长）比细长（1）的的流流量量稳稳定定性性受受P变变化化的的影影响响要要小小。因因此此，为为了了获获得得较较小小的的系系数数 ，应应尽尽量量避避免免采采用用细细长长孔孔节节流流口口，应应使使节节流口形式接近于薄壁孔口，以获得较好的流量稳定性。流口形式接近于薄壁孔口，以获得较好的流量稳定性。第8页/共101页9（2）油温变化对流量稳定性的影响）油温变化对流量稳定性的影响 油温升高，油液粘度降低。对于细长孔，当油温升高使油的粘度降低时，流量q q就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。对于对于薄壁孔薄壁孔，油的温度对流量的影响是较，油的温度对流量的影响是

8、较小的，这是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流小的，这是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态，其流量与雷诺数无关，即不受油液粘度变状态，其流量与雷诺数无关，即不受油液粘度变化的影响；化的影响；节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳定性就越好。定性就越好。第9页/共101页10节流阀的阻塞现象 一般节流阀，只要保持油足够清洁，不会出现阻塞。有的系统要求缸的运动速度极慢，节流阀的开口只能很小，于是导致阻塞现象的出现。此时，通过节流阀的流量时大时小，甚至断流。（3）阻塞对流量稳定性的影响）阻塞对流量稳定性的影响 流量小时，流量稳定性与油液的性质和节流口的结构都有关。第10页/

9、共101页11产生堵塞的主要原因是：产生堵塞的主要原因是：油油液液中中的的杂杂质质或或因因氧氧化化析析出出的的胶胶质质等等污污物物堆堆积积在在节流缝隙处节流缝隙处；由由于于油油液液老老化化或或受受到到挤挤压压后后产产生生带带电电的的极极化化分分子子，被被吸吸附附到到缝缝隙隙表表面面，形形成成牢牢固固的的边边界界吸吸附附层层，因因而而影影响响了了节节流流缝缝隙隙的的大大小小。以以上上堆堆积积、吸吸附附物物增增长长到到一一定定厚厚度度时时，会会被被液液流流冲冲刷刷掉掉，随随后后又又重重新新附附在在阀阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉动口上。这样周而复始，就形成流量的脉动;阀口压差较大时容易产生堵

10、塞现象阀口压差较大时容易产生堵塞现象。第11页/共101页12减轻堵塞现象的措施有：减轻堵塞现象的措施有：适当选择节流口前后的压差适当选择节流口前后的压差适当选择节流口前后的压差适当选择节流口前后的压差,用多个节流口串用多个节流口串用多个节流口串用多个节流口串联联联联。一般取一般取P0.20.3MPa。精密过滤并定期更换油液精密过滤并定期更换油液精密过滤并定期更换油液精密过滤并定期更换油液。在节流阀前设置。在节流阀前设置单独的精滤装置，为了除去铁屑和磨料，可采用单独的精滤装置，为了除去铁屑和磨料，可采用磁性过滤器。磁性过滤器。节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的节流口零件的材料应尽量选用电位

11、差较小的节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属金属金属金属，以减小吸附层的厚度。以减小吸附层的厚度。采用大水力半径的薄刃式节流口采用大水力半径的薄刃式节流口采用大水力半径的薄刃式节流口采用大水力半径的薄刃式节流口。一般通流。一般通流面积越大、节流通道越短、以及水力半径越大时，面积越大、节流通道越短、以及水力半径越大时，节流口越不易堵塞。节流口越不易堵塞。过水断面积与湿周之比即为水力半径。表达式为：R=A/X，湿周为过水断面上水流所湿润的边界长度。这样计算的话圆管的水力半径就是圆管半径的一半。第12页/共101页133.节流口的形式与特征 (1)直角凸肩

12、节流口hB；B 阀体沉割槽的宽度。直角凸肩节流口直角凸肩节流口DB Bh h 本结构的特点是过流面积和开口量呈线性结构关系，结构简单，工艺性好。但流量的调节范围较小，小流量时流量不稳定，一般节流阀较少使用。节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特性在很大程度上决定着流量控制阀的性能。第13页/共101页14(2)针阀式（锥形凸肩）节流口 针阀（锥形）节流口针阀（锥形）节流口Dh(a)特点：当针阀阀芯作轴向移动时，即可改变环形节流口的通流面积。优点是结构简单，制造容易。但节流通道较长，水力半径较小，小流量时易堵塞，温度对流量的影响较大。一一般般用用于于要要求求较较低低的的场场合合。第14页/共

13、101页15(3)偏心式节流口 图中为偏心槽式结构。图中为偏心槽式结构。阀芯上开有截面为三角形阀芯上开有截面为三角形的偏心槽，转动阀芯即可改变通流面积的大小。的偏心槽，转动阀芯即可改变通流面积的大小。其节其节流口的水力直径较针阀式节流口大，因此其防堵性能流口的水力直径较针阀式节流口大，因此其防堵性能优于针阀式节流口，其它特点和针阀式节流口基本相优于针阀式节流口，其它特点和针阀式节流口基本相同。这种结构形式同。这种结构形式阀芯上的径向力不阀芯上的径向力不平衡，旋转时比较平衡，旋转时比较费劲，费劲，一般用于压一般用于压力较低，对流量稳力较低，对流量稳定性要求不高的场定性要求不高的场合。合。第15页

14、/共101页16(4)轴向三角槽式节流口lDh三角槽式节流口 沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯作轴向移动时，沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯作轴向移动时，即可改变开口量即可改变开口量h h，从而改变过流断面面积，从而改变过流断面面积。这种节流口。这种节流口结构简单，工艺性好，水力直径中等，可得较小的稳定结构简单，工艺性好，水力直径中等，可得较小的稳定流量流量(稳定流量为稳定流量为50ml/min)50ml/min)。调节范围较大。由于几条调节范围较大。由于几条三角槽沿周围方向均匀分布，径向力平衡，故调节时所三角槽沿周围方向均匀分布，径向力平衡，故调节时所需的力也较小。但节流通道有一定长度，油温

15、变化对流需的力也较小。但节流通道有一定长度，油温变化对流量有一定影响。量有一定影响。这是一种目前应用很广的节流口形式。这是一种目前应用很广的节流口形式。第16页/共101页17周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口(5)周向缝隙式节流口 在在阀芯圆周方向上开有一狭缝，旋转阀芯就可改变通阀芯圆周方向上开有一狭缝，旋转阀芯就可改变通流面积的大小。流面积的大小。所开狭缝在圆周上的宽度是变化的，尾部所开狭缝在圆周上的宽度是变化的，尾部宽度逐渐缩小宽度逐渐缩小,在小流量时其通流截面是三角形，水力直在小流量时其通流截面是三角形，水力直径较大，因此有较小的稳定流量。节流口是薄壁结构，油径较大，因此有较小的稳定流量

16、。节流口是薄壁结构，油温变化对流量影响小。但阀芯所受径向力不平衡。温变化对流量影响小。但阀芯所受径向力不平衡。这种节这种节流阀应用于低压小流量系统时，能得到较为满意的性能流阀应用于低压小流量系统时，能得到较为满意的性能。第17页/共101页18(6)轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口 在阀芯衬套上先铣出一个槽，使该处厚度减薄，在阀芯衬套上先铣出一个槽，使该处厚度减薄，然后在其上沿轴向开有节流口。当阀芯轴向移动时，然后在其上沿轴向开有节流口。当阀芯轴向移动时，就改变了通流面积的大小。就改变了通流面积的大小。开口很小时通流面积为正开口很小时通流面积为正方形，水力直径大，不易堵塞，油温

17、变化对流量影响方形，水力直径大，不易堵塞，油温变化对流量影响小。这种结构的性能与周向隙缝式节流口的相似。小。这种结构的性能与周向隙缝式节流口的相似。第18页/共101页195.4.1.2 节流阀5.4.1.2.1 节流阀 液流从进油口流入经节流口后，从阀的出油口流出。本阀的阀芯3的锥台上开有三角形槽。转动调节手轮1，阀芯3产生轴向位移，节流口的开口量即发生变化。阀芯越上移开口量就越大。阀芯阀芯调节调节手轮手轮螺帽螺帽阀体阀体(a)第19页/共101页20 流量控制阀的图形符号中的直线线段表示油路，直线线段两侧的峡口形状即表示节流，峡口形状上斜着的箭头表示可调式。流量控制阀的图形符号阀芯阀芯调节

18、调节手轮手轮螺帽螺帽阀体阀体(a)第20页/共101页21 当节流阀的进出口压力差为定值时，改变节流口的开口量，即可改变流过节流阀的流量。节流阀和其它阀，例如单向阀、定差减压阀、溢流阀，可构成组合节流阀。第21页/共101页22 本节流阀具有本节流阀具有螺旋曲线开口和薄螺旋曲线开口和薄刃式结构的精密节刃式结构的精密节流阀。转动手轮和流阀。转动手轮和节流阀芯后，螺旋节流阀芯后，螺旋曲线相对套筒窗口曲线相对套筒窗口升高或降低，改变升高或降低，改变节流面积，即可实节流面积，即可实现对流量的调节。现对流量的调节。第22页/共101页23单向节流阀单向节流阀5.4.1.2.3单向节流阀第23页/共101

19、页245.4.1.2.2 单向节流阀 流体正向流动时，与流体正向流动时，与节流阀一样，节流缝隙的节流阀一样，节流缝隙的大小可通过手柄进行调节；大小可通过手柄进行调节；当流体反向流动时，靠油当流体反向流动时，靠油液的压力把阀芯液的压力把阀芯4(即下阀即下阀芯芯)压下，压下，下阀芯起单向下阀芯起单向阀作用，阀作用，单向阀打开，可单向阀打开，可实现流体反向自由流动。实现流体反向自由流动。节流阀芯分成了节流阀芯分成了上阀芯和下阀芯两部上阀芯和下阀芯两部分。分。第24页/共101页25 采用上述节流阀存在着的问题：由于负载的变化引起节流阀前、后压差的变化，这导致执行元件的速度也相应的发生变化。为使速度稳

20、定，就要使节流阀前后压差在负载变化情况下保持不变，从而使通过节流阀的流量由节流阀的开口大小来决定。把具有这一作用的阀和节流阀组合在一起，就构成能保持速度不随负载而变化的流量调节阀。常用的有两类：调速阀调速阀和溢流节流阀和溢流节流阀。节流阀适用于一般的系统，而调速阀适用于执行元节流阀适用于一般的系统，而调速阀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。件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。5.4.2 调 速 阀第25页/共101页26 串联减压式调速阀是串联减压式调速阀是由定差减压阀由定差减压阀1和节流阀和节流阀2串联而成的组合阀。串联而成的组合阀。5.4.2.1 串联减压式调串联减压

21、式调速阀的工作原理速阀的工作原理 泵出口减压阀1进油口减压阀的出油口（压力为p2,同时也是节流阀的进口油压）节流口(p）压力变为p3油缸的左腔（p3），油缸的右腔与油箱相通，所以左腔压力只与活塞杆上负F和活塞的有效工作面积有关。主油路：第26页/共101页27 减压阀的阀芯底部和中部（油压都为p2）作用面积为A1+A2油液通过节流阀产生的压差：pp2p3当负载F控制油路：对减压阀 减压阀的阀芯顶部（油压都为p3）作用面积为A，且A=A1+A2p2 保持pp2p3基本不变p2 保持pp2p3基本不变p3阀阀芯下移，减压阀阀口开度 减压当负载Fp3阀阀芯上移，减压阀阀口开度 减压第27页/共101

22、页28 当减压阀芯在弹簧力当减压阀芯在弹簧力Fs、液压力、液压力p2和和p3的的作用下处于某一平衡位置时有：作用下处于某一平衡位置时有：p2A1+p2A2=p3A+Fs式中式中A、A1和和A2分别为上分别为上 腔、中部和下腔内腔、中部和下腔内压力油作用于阀芯的有效面积，且压力油作用于阀芯的有效面积，且A=A1+A2。故故 p2-p3=p=Fs/AK(X0+X1)/AKX0/A 因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀阀芯位移较小，可认为阀阀芯位移较小，可认为Fs基本保持不变，基本保持不变，故节流阀两端的压差为定值。这就保证了通过故节流阀两端的压差为定值。这就保证了

23、通过节流阀的流量稳定。节流阀的流量稳定。列减压阀阀芯的力平衡方程式：第28页/共101页29p1p3(c)简化符号(b)符号原理p1p3p2图调速阀工作原理1-减压阀芯；2-节流阀芯acd1A2eb2ghp1(a)p2A2结构原理第29页/共101页30 节流阀芯杆节流阀芯杆2由由热膨胀系数较大的热膨胀系数较大的材料制成，当油温材料制成，当油温升高时，芯杆热膨升高时，芯杆热膨胀使节流阀口关小，胀使节流阀口关小，能抵消由于粘性降能抵消由于粘性降低使流量增加的影低使流量增加的影响。响。5.4.2.2 温度补偿调温度补偿调速阀（节流阀）速阀（节流阀）温度补偿调速阀减压阀部分的原理和温度补偿调速阀减压

24、阀部分的原理和普通调速阀相同。普通调速阀相同。第30页/共101页315.4.2.3 溢流节流阀溢流节流阀 先不考虑安全阀第31页/共101页327.2 调速回路调速回路7.2.1 7.2.1 调速方法概述 液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。液压缸的速度为：液压马达的转速:式中 q q 输入液压缸或液压马达的流量；A A 液压缸的有效面积（相当于排量）；V VM M 液压马达的每转排量。第32页/共101页33 由以上两式可以看出，要控制缸和马达的速度，可以通过改变流入流量来实现，也可以通过改变排量来实现。对于

25、液压缸来说，通过改变其有效作用面积A A（相当于排量）来调速是不现实的，一般只能用改变流量的方法来调速。对变量马达来说，调速既可以改变流量，也可改变马达排量。第33页/共101页34目前常用的调速回路主要有以下几种：(1)(1)节流调速回路 采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。(2)(2)容积调速回路 通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节执行元件的运动速度。(3)容积节流调速回路（联合调速）下面主要讨论节流调速回路7.2.2 7.2.2 7.2.2 7.2.2 采用采用节流阀节流阀的节流调速回路的节流调速回路 节流调速回路有进进油油路路节节流流调调速速，

26、回回油油节节路路流调速流调速，旁路节流调速旁路节流调速三种基本形式。第34页/共101页357.2.2.1 进油路节流调速回路进油路节流调速回路图7.167.16进油路节流调速回路 进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。所以该回路又称定压式节流调速回路。注意pT 节节流流阀阀串串联联在泵和缸之间在泵和缸之间第35页/共101页36（1 1）速度负载特性 当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：活塞受力方程为：缸的流量方程为：=p p2 2 液压缸回油腔压力，p2 2 0 0。F F 外负载力；式中：图7.167.16进油路节流调速回路 第36页/共101页37

27、 于是 式中C C 与油液种类等有关的系数；A AT T 节流阀的开口面积；节流阀前后的压强差，为节流阀的指数；当为薄壁孔口时，=0.5=0.5。第37页/共101页38 公式为进油路节流调速回路的速度负载特性方程。以v v为纵坐标,F,FL L为横坐标，将公式按不同节流阀通流面积A AT T作图，可得一组抛物线，称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。第38页/共101页39 当F=pF=pp pA A1 1时，节流阀两端压差为零，活塞运动也就停止，液压泵的流量全部经溢流阀流回油箱。这种调速回路的速度负载特性较软（即k kv v值小）。通常用速度刚度k kv v表示负载变化对速度的影响程度

28、:k kv v=F/v F/v=1/tg =ctgctg 再由式 可得出：（1 1）当节流阀通流面积一定时，负载越小，速度刚度kv越大。（2 2）当负载一定时，节流阀通流面积越小，速度刚度kv越大。（3 3）适当增大液压缸有效面积和提高液压泵供油压力可提高速度刚度。由上式可以看出：第39页/共101页40在0.51之间取值。图图7.17 进油路节流调速回路速度进油路节流调速回路速度-负载特性曲负载特性曲线线 曲线1曲线2 kv1kv234 在pp已调定的情况下，不论节流阀通流面积怎样变化，其最大承载能力是不变的，即Fmax=pp A1。故称这种调速方式为恒推力调速。-1/tg31/tg4tg3

29、tg41112 F11kv21-1/tg41/tg2tg4tg211F1解：对图（a），为进油路节流调速回路不计压力损失pA A1=F1，得 pA=F1/A1对缸A：pB A1=F2，得 pB=F2/A1对缸B：F2F1，pBpA所以缸A先动，缸B不动。此时通过节流阀的流量为(p1=pp pA)缸A的运动速度：第69页/共101页70教材P245页，习题7-27已知:各液压缸完全相同，F2F1当缸A运动到终端后，缸B才运动，此时流过节流阀的流量为：不计压力损失 pBpA，pppApppB 所以vAvB，即缸A的运动速度快。(p2=pp pB)缸B的运动速度：第70页/共101页71教材P245

30、页，习题7-27 因为回油路节流调速回路进油腔压力始终保持为溢流阀的调定压力值py，故在平衡状态时，负载小的产生的背压力高，这个背压力又加在负载大的液压缸B的有杆腔，直到液压缸A的活塞运动到终点，背压力减小，液压缸B的活塞才开始运动。解：对图（b），为回油路节流调速回路。已知:各液压缸完全相同，不计压力损失，F2F1活塞的力平衡方程为：pyA1=F+pA2（对缸A和缸B都成立）且F2F1第71页/共101页72教材P245页，习题7-27缸A先动，缸B不动，此时，节流阀的压降为：缸A运动到终端后，缸B开始运动，此时节流阀上的压降为：p1=p2=（pyA1F1）/A2缸A的运动速度：p2=p2=

31、（pyA1F2）/A2缸B的运动速度：因为F2F1所以vAvB第72页/共101页73教材P245页，习题7-28已知:F=9000N,pb=0.5MPa,q=30L/min,解：液压缸运动速度恒定，不计调压偏差。A1=50cm2,A2=20cm2,不计管道和换向阀的压力损失。回路为进油路节流加背压阀的调速回路活塞的力平衡方程为：p1A1=F+p2A2 (p2=pb=0.5MPa)p1=(F+p2A2)/A1=(9000+0.5106)/(5010-4)=2MPapr=pp=p1+p2=2.5MPa所以溢流阀的最小调定压力为：p2=0.5MPa取调速阀的最小工作压差为：第73页/共101页74

32、教材P245页，习题7-28已知:F=9000N,pb=0.5MPa,q=30L/min,解：液压泵卸荷。A1=50cm2,A2=20cm2,不计管道和换向阀的压力损失。液压泵卸荷时，液压油经右侧的背压阀回油箱，所以泵的出口压力为0.5MPa。P=pq=(0.51063010-3)/60=250W卸荷时的能量损失为：第74页/共101页75教材P245页，习题7-28已知:F=9000N,pb=0.5MPa,q=30L/min,解：背压阀增加了pb。A1=50cm2,A2=20cm2,不计管道和换向阀的压力损失。活塞的力平衡方程为：p1A1=F+(pb+pb)A2pp=pr1=0.5+F+(p

33、b+pb)A2/A1pr1=pr1pr0.5+F+(pb+pb)A2/A1溢流阀调定压力的增量为：0.5+(F+pbA2)/A1pbA2/A1=2pb/5=0.4pb第75页/共101页76=900kg/m3,d=1.8m,F=1kN解：液压缸快进时vA1=qp+vA2教材P245页，习题7-29A1=100cm2,A2=60cm2,p=0.25MPa已知:q1=16L/min,q2=4L/min,=2010-6m2/s,L=3m只考虑沿程损失液压缸快进时，换向阀的电由连续性方程得：压缸差动联接。液压泵1和液压泵2同时向液压缸供油:磁铁断电，换向阀处于左位，液第76页/共101页77=900k

34、g/m3,d=1.8cm,F=1kN 解：动力粘度教材P245页，习题7-29A1=100cm2,A2=60cm2,p=0.25MPa已知:q1=16L/min,q2=4L/min,=2010-6m2/s,L=3m只考虑沿程损失2010-69001810-3kgm/s (Ns)管路的沿程压力损失为：第77页/共101页78=900kg/m3,d=1.8cm F=1kN解：活塞的受力平衡方程为:教材P245页，习题7-29A1=100cm2,A2=60cm2,p=0.25MPa已知:q1=16L/min,q2=4L/min,=2010-6m2/s,L=3m只考虑沿程损失p1A1=F+p2A2p2

35、p1=p沿+p方向阀p1A1=F+(p1+p沿+p方向阀)A2所以第78页/共101页79=900kg/m3,d=1.8cm F=1kN解：液压缸工进时教材P245页，习题7-29A1=100cm2,A2=60cm2,p=0.25MPa已知:q1=16L/min,q2=4L/min,=2010-6m2/s,L=3m只考虑沿程损失p1A1=F+p2A2液压缸工进时，换向阀的电回路为出口节流。泵1卸荷，只有泵2向液压缸供油:磁铁得电，换向阀处于右位，液活塞的受力平衡方程为:此时回路承受的负载:F=p1A1p2A2(p2=0.5MPa)F=p1A1p2A2=810610010-40.51066010

36、-4=800003000=77000N第79页/共101页80=900kg/m3,d=1.8cm F=1kN教材P245页，习题7-29A1=100cm2,A2=60cm2,p=0.25MPa已知:q1=16L/min,q2=4L/min,=2010-6m2/s,L=3m只考虑沿程损失解：液压缸由快进时，泵1和泵2同时向液压缸供油，此时泵的出口压力为6.25105Pa。液压缸工进时，顺序阀开启，泵1经顺序阀卸荷，只有泵2向液压缸供油。所以此时泵的出口压力略大于6.25105Pa。即顺序阀的调定压力略大于6.25105Pa。溢流阀的调定压力至少比顺序阀的调定压力大1020。第80页/共101页8

37、1教材P245页，习题7-30已知:Vp=105ml/r,np=1000r/min,qn=qtpv=1051030.95=99.75103mL/min 0.0016625m3/s解：对液压泵：pp=pr=7 MPa=p节流阀进口压力qt=Vpnp=1051000=105103ml/minpv=0.95，pr=7MPa,Vm=160ml/r,mv=0.95,mm=0.8Cq=0.62,=900kg/m3ATmax=0.2cm2,T=16Nm液压泵的出口压力：节流阀的流量:节流阀的出口压力为液压马达的进口压力pm回路为进油节流调速第81页/共101页82教材P245页，习题7-30已知:Vp=10

38、5ml/r,np=1000r/min,qt=qnpv=q节0.95=Vmnmpv=0.95，pr=7MPa,Vm=160ml/r,mv=0.95,mm=0.8Cq=0.62,=900kg/m3ATmax=0.2cm2,T=16Nm液压马达的效率为：经过节流阀的流量全部进入液压马达，即液压马达的实际流量为:液压马达的理论流量：式式第82页/共101页83教材P245页，习题7-30已知:Vp=105ml/r,np=1000r/min,pv=0.95，pr=7MPa,Vm=160ml/r,mv=0.95,mm=0.8Cq=0.62,=900kg/m3ATmax=0.2cm2,T=16Nm液压马达的

39、最大转速为：联立式和式得:液压马达的理论流量：pm=0.826106Pa第83页/共101页84教材P245页，习题7-30已知:Vp=105ml/r,np=1000r/min,pv=0.95，pr=7MPa,Vm=160ml/r,mv=0.95,mm=0.8Cq=0.62,=900kg/m3ATmax=0.2cm2,T=16Nm回路的输出功率为：当py=8.5MPa时，回路的效率：回路效率低的原因：有两部分功率损失，溢流损失和节流损失。P出=T2nT=910.6W回路的效率为：第84页/共101页85教材P245页，习题7-30已知:Vp=105ml/r,np=1000r/min,nm=9.

40、66r/spv=0.95，pr=7MPa,Vm=160ml/r,mv=0.95,mm=0.8Cq=0.62,=900kg/m3ATmax=0.2cm2,T=16Nm回路的输出功率为：联立式和式得:液压马达的最大转速：上式中，AT取最大数值，则nm最大。P出=T2nT=606.6W回路的效率为：第85页/共101页86教材P245页，习题7-33已知:qp=10L/min,py=2MPa,Cq=0.67,=900kg/m3解：经过节流阀1、2的压差分别为：节流阀1的压差：p1=ppp1AT1=0.02cm2,AT2=0.01cm2,节流阀2的压差：p2=p10经过节流阀1、2的流量分别为：节流阀

41、1的流量:节流阀2的流量:第86页/共101页87教材P245页，习题7-33已知:qp=10L/min,py=2MPa,Cq=0.67,=900kg/m3解：要使液压缸无杆腔的工作压力最大，则：AT1=0.02cm2,AT2=0.01cm2,由连续性方程得：q1=q2+q液压缸（该式中q2最大）（该式中q液压缸为0）第87页/共101页88教材P245页，习题7-33已知:qp=10L/min,py=2MPa,Cq=0.67,=900kg/m3解：AT1=0.02cm2,AT2=0.01cm2,得：p1=4pp/5=8/5=1.6MPa（该式中q2最大）qp=q1+q溢流阀由连续性方程得：要

42、使溢流阀出现最大溢流量，即q溢流阀最大，则q1为最小：第88页/共101页89教材P245页，习题7-33已知:qp=10L/min,py=2MPa,Cq=0.67,=900kg/m3解：AT1=0.02cm2,AT2=0.01cm2,即：p1=1.6MPaq溢流阀溢流阀的最大溢流量为：要使q1为最小，则p1为最大。qpq110-3.2166.7L/min第89页/共101页90已知:如图，用压力继电器实现 的顺序动作。教材P245页，习题7-34行程开关第90页/共101页91教材P245页，习题7-34按下启动按钮按下启动按钮1DT得得电电油缸甲右行油缸乙左行油缸甲左行后续循环油缸乙右行油

43、缸乙右行 油缸甲右行到终端后，油缸甲左腔的压力升高，压力达到压力继电器1的调定压力时，1PD发信号，3DT得电。油缸乙右行到终端后，油缸乙活塞杆上的挡块撞击行程开关2QS，3DT断电，4DT得电。油缸乙左行到终端后，油缸乙右腔的压力升高，压力达到压力继电器2的调定压力时，2PD发信号，4DT、1DT断电，2DT得电。油缸甲右行到终端后，油缸甲活塞杆上的挡块撞击行程1QS，2DT断电，油缸甲停止运动。（若要后续循环，则可以使2DT断电，1DT得电）。第91页/共101页92教材P245页，习题7-34已知:如图，用压力继电器实现 的顺序动作。第92页/共101页93教材P245页，习题7-34按

44、下启动按钮按下启动按钮1DT得得电电油缸甲右行油缸甲左行油缸乙左行后续循环油缸乙右行油缸乙右行 油缸甲右行到终端后，油缸甲左腔的压力升高，压力达到压力继电器1的调定压力时，1PD发信号，3DT得电。油缸甲右行到终端后，油缸甲活塞杆上的挡块撞击行程开关1QS，2DT、3DT断电，4DT得电。油缸乙右行到终端后，油缸乙活塞杆上的挡块撞击行程2QS，4DT断电，油缸乙停止运动。（若要后续循环，则可以使4DT断电，1DT得电）。油缸乙右行到终端后，油缸乙左腔的压力升高，压力达到压力继电器2的调定压力时，2PD发信号，1DT断电，2DT得电。第93页/共101页94教材P245页，习题7-35已知:如图

45、的液压回路能否实现“夹紧缸先夹紧工件，然后进给缸再移动”的要求（夹紧缸的速度必须能调节）解：不能，节流阀的存在要求部分液压油通过溢流阀，于是回路压力为py，而顺序阀的调定压力pxpy，顺序阀必然打开，两缸同时动作。改进办法是用夹紧缸压力来控制顺序阀。第94页/共101页95教材P245页，习题7-35已知:如图的液压回路能否实现“夹紧缸先夹紧工件，然后进给缸再移动”的要求（夹紧缸的速度必须能调节）解：改进后的回路如右图。将顺序阀有内控式该为外控式；将双作用油缸该为单作用油缸，在油液压力作用下油缸是工作行程，油缸在弹簧弹力的作用下回程。第95页/共101页96已知:液压回路可以实现“快进 工进

46、快退”动作回路（活塞右行为“进”，左行为“退”）。设置压力继电器的目的是控制活塞换向。解：调速阀的图形符号没有画对。快进快速接近工件（活塞向右的运教材P245页，习题7-36快退快速退回原位（活塞向左的运动速度快，进入液压缸有杆腔的液压油的流量大）。工进工作进给（活塞向右的运动速度较慢，进入液压缸无杆腔的液压油的流量较小）。动速度快，进入液压缸无杆腔的液压油的流量大）。第96页/共101页97已知:液压回路可以实现“快进 工进 快退”动作回路（活塞右行为“进”，左行为“退”）。设置压力继电器的目的是控制活塞换向。教材P245页，习题7-36也可用节流阀方案1方案2第97页/共101页98已知:

47、液压回路可以实现“快进 工进 快退”动作回路（活塞右行为“进”，左行为“退”）。设置压力继电器的目的是控制活塞换向。解：改正后的液压回路如图所示：教材P245页，习题7-36快进1DT，2DT都得电，油缸左腔进油，右腔经过二位阀回油箱，活塞快速向右运动。工进1DT断电，油缸左腔进油，油缸右腔的液压油经过调速阀回油箱，活塞慢速向右运动。也可用节流阀 有的情况下工进分工进和工进，工进时的速度比工进速度更慢。第98页/共101页99已知:液压回路可以实现“快进 工进 快退”动作回路（活塞右行为“进”，左行为“退”）。设置压力继电器的目的是控制活塞换向。解：改正后的液压回路如图所示：教材P245页，习题7-36快退活塞向右运动到终端后，油缸左腔压力升高，当压力达到压力继电器的调定压力时，压力继电器发信号，2DT断电，3DT得电，三位换向阀处于右位，液压油经单向阀进入油缸的右腔，油缸的左腔直接回油箱。活塞快速退回。第99页/共101页100已知:液压回路可以实现“快进 工进 快退”动作回路（活塞右行为“进”，左行为“退”）。设置压力继电器的目的是控制活塞换向。解：改正后的液压回路如图所示：教材P245页，习题7-36液压泵卸荷 3DT、4DT断电，三位换向阀处于中间位置，液压泵的出口经溢流阀的遥控口K、二位换向阀直接回油箱。第100页/共101页101感谢您的观看！第101页/共101页