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1、第五章 液压控制阀及其应用,一、液压控制阀的分类及性能二、压力控制阀三、流量控制阀四、方向控制阀,一、作用 控制液流的方向、压力和流量。,二、分类 按用途：方向阀 压力阀 流量阀按连接方式：管式 板式 插装式按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动,1、规格参数公称通径。2、性能参数最大工作压力、开启压力、许用背压、额定压力损失、最大及最小稳定流量。,三、液压阀的主要性能参数,1、动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动小。2、油夜流过时压力损失小。3、密封性能好。4、结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。,四、对液压阀的基本要求,压力控制阀,直动式,溢流阀,按工作原理：,按用途：,分
2、类：,先导式,减压阀,顺序阀,平衡阀,卸荷阀,一、溢流阀及其应用,作用：防止系统过载，保持系统压力恒定。1.直动式溢流阀,职能符号：,工作原理：p ps,溢流。ps 弹簧力,2.先导式溢流阀,结构：先导阀、主阀,阻尼孔、压差p,职能符号,新符号,旧符号,远程控制口K:实现远程调压。K口打开，p 由控制油压决定；K口堵上，p 由先导阀ps 决定。,1)溢流定压,作用：保持系统压力恒定,3.应用,2)作安全阀,作用：防止系统过载。,3)卸荷或远程调压,卸荷,远程调压,4)作背压阀,放在系统回油路上,二、减压阀及其应用,特点：出口压力控制阀芯动作，有单独泄油口工作原理：节流口产生压降p p2=p1-
3、p，p1一定，p，p2。p1ps,减压、稳压。,作用：减低系统压力，并有稳压作用。,稳压原理,p2 阀芯上移阀口减小 p，p2=p1-p，p1一定，p，p2；p2 阀芯下移阀口开大 p，p，p2=ps。,职能符号：,减压阀和溢流阀之间的不同之处：,减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。,在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。,为保证减压阀出口压力调定值恒定，减压阀的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。,定差减压阀,定比减压阀,应用：,使夹紧缸获得稳定
4、的低压。,三、顺序阀及其应用,作用：控制多个执行元件动作顺序。1.内控顺序阀,结构：出油口接二次油路，有单独泄油口。工作原理：p ps,接通；p ps,进出口不通。,特点：内部控制，外部泄油。,职能符号：,2.外控顺序阀,结构：控制油口。,职能符号：,工作原理：pK ps,进出口接通。,特点：外部控制，外部泄油。,应用：,控制液压缸动作顺序与溢流阀相同功用,四、压力继电器,作用：利用系统中压力变化，控制电路的通断。,压力阀小结,作用：控制液压系统中的压力。共性：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的开 与关；或控制开口大小。溢流阀：控制进口压力减压阀：控制出口压力顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制
5、执行元件 的动作顺序。要求：掌握各种阀的工作原理及应用场合。,流量控制阀,作用：控制流量，调节执行元件的运动速度。分类：节流阀 调速阀,1.节流孔流量公式,C 流量系数AT 节流口通流截面积p 节流口前后压差 压差指数,q AT，p=c，AT，q。,一、节流孔的流量特性,2.影响流量稳定的因素,1)压差对流量稳定性的影响,AT 一定时，q变。,即当F变时，p变，q变。,pA一定，当F变时，pB变。,同样p下，对薄壁孔的流量影响小。,2)温度对流量稳定性的影响,3)节流口的阻塞阻塞现象：当p一定，AT 较小时，流量时大时小甚至断流。措施：加大水利半径、选择稳定性好的油液、精心过滤。薄壁孔不易附着
6、、阻塞。,结论：薄壁式节流口流量特性好。,T变，变，q变。薄壁孔不受温度变化影响。,3.最小稳定流量和流量调节范围,最小稳定流量 qmin=0.05 L/min,应用：运动平稳性要求不高的调速系统。,流量特性曲线：,二、节流阀及其应用轴向三角槽工作原理：,职能符号：,1、进口节流调速回路,特点：在进油路上串联一个节流阀。,进油节流调速回路的优点是：液压缸回油腔和回油管中压力较低，当采用单杆活塞杆液压缸，使油液进入无杆腔中，其有效工作面积较大，可以得到较大的推力和较低的运动速度，这种回路多用于要求冲击小、负载变动小的液压系统中。,回路特性,液压缸速度与外负载的关系。,AT 节流阀通流截面积；V
7、活塞运动速度；q1 流入液压缸的流量；A1 液压缸工作腔有效工作面积；Pp 液压泵供油压力，回路工作压力；P1 液压缸工作腔压力；F 液压缸上的外负载；p 进油路上节流阀处的工作压差；qT 节流阀通过流量；,速度-负载特性方程,v与AT、pP、F有关，当AT、pP一定，F，v；同样F、pP一定，AT，v。,速度刚性：回路对负载变化抗衡能力的一种说明。等于曲线上某点斜率的倒数,速度-负载特性曲线,活塞运动速度受负载影响的程度，我们用回路速度刚性这个指标来表示。,优点：结构简单、价格低廉。缺点：效率低。应用：负载变化不大，低速、小功率的场合。,结论：在速度低、负载小时速度刚度好。,2、出口节流调速
8、回路,特点：速度-负载特性同进口节流调速回路一样。区别：1.有背压，运动平稳性好。2.能承受负值负载。3.发热影响小。,AT一定，F，q1，v；F一定，AT q1，v。,3、旁路节流调速回路,这种回路只有节流损失而无溢流损失；泵压随负载变化，即节流损失和输入功率随负载而增减。因此，本回路比前两种回路效率高。,速度负载特性曲线,区别：1.速度负载特性差。2.功率利用合理，效率高。3.调速范围小。4.运动平稳性差。,发热及泄漏对进油节流阀调速的影响均大于回油节流阀调速。因为进油节流阀调速回路中，经节流阀发热后的油液直接进入缸的进油腔；而在回油节流阀调速中，经节流阀发热后的油液直接流回油箱冷却。为了
9、提高回路的综合性能，一般采用进油节流阀调速，并在回油路上加背压阀，使其兼具二者的优点。,二、调速阀及其应用,1.组成：节流阀差压式减压阀2.工作原理p2一定，p1阀芯1下移 xRpR pm，pT=pm-p2=C;p1阀芯1上移 xR pR,pm，pT=pm-p2=C。,职能符号：,简化符号,节流阀：F变，p变，q变。调速阀：F变，pT不变，q不受负载变化的影响。,节流调速回路工作性能的改进：采用调速阀代替节流阀调速，可以改善速度-负载特性，其它特性同节流阀调速一样。,方向控制阀,方向控制阀,1.作用 控制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。,2.分类 单向阀 换向阀,一、单向阀及其应用,1.
10、普通单向阀结构：阀体、阀芯、弹簧等,作用：只许油液单向流动，反向不通。要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。开启压力：0.030.05 MPa背压阀：(单向阀的变形)弹簧较硬 开启压力：0.20.6 MPa背压：执行元件回油腔的压力。,职能符号：,2.液控单向阀,组成：普通单向阀+小活塞缸特点：1）无控制油时，与普通单向阀一样，2）通控制油时，正反向都可以流动。,应用：,锁紧油缸，避免倒灌。控制重物下放速度。,职能符号：,应用：,锁紧油缸，避免向油泵倒灌。,二、换向阀及其应用,作用：通过阀体运动，使油路接通、断开，或改变油流方向,组成,主体(阀体、阀芯）,操纵定位装置,分类,滑阀,转阀,1）
11、二位二通,职能符号：,作用：控制油路 的通与断,换向阀职能符号与结构,2）二位三通,职能符号：,作用：控制液 流方向,3）二位四通,作用：控制执行元件换向,P 压力油口O 回油口A、B 分别接执行元件的两腔，即A、B相连。,职能符号：,A P B O,4）三位四通,职能符号：,作用：换向、停止。,5）二位五通,职能符号：,作用：换向、两种 回油方式。,6）三位五通,职能符号：,作用：换向、停止、回油不同。,两种回油方式,工进：有背压运动平稳退回：快速畅通,2.操纵方式,作用：移动阀芯并使其保持在工作位置上。,a.手柄控制，弹簧复位。,1）手动,b.手柄控制，钢球定位。,应用：小流量，需徒手操作
12、的场合。,三位四通手动换向阀,两位两通机动换向阀,挡块操纵，弹簧复位。,应用：行程控制的场合。（又叫行程阀）,两位两通,常开,常闭,靠弹簧的方格表示常态,2）机动,用行程阀速度换接,3）电磁,两位三通电磁换向阀,电磁铁操纵，弹簧复位。,优点：易于实现自动化。应用：小流量的场合。（q63 L/min),实物,液体操纵，弹簧复位。,三位四通液动换向阀,应用：高压，大流量的场合。（q160 L/min),4）液动,5）电液动,简化符号：,三位四通电液换向阀,电液联合控制，弹簧复位。电磁控制先导阀动作，液体控制主阀芯动作，节流阀控制阀芯移动速度。,应用：高压、大流量的场合。（q1200 L/min),
13、实物,3.中位机能,1）O型,三位滑阀在中间位置工作时，油路的连通方式。,双向锁紧，系统保压。,2）H型,油缸浮动，泵卸荷。,3）Y型,油缸浮动，系统保压。,4）K型,油缸单向锁紧，油泵卸荷。,5）M型,双向锁紧，油泵卸荷。,6）X型,四油口半开，保持一定压力。,7）P型,差动连接。,8）J型,油缸可以单向浮动，泵不卸荷。,9）C型,活塞停止。,10）N型,与J型技能相似。,11）U型,活塞浮动，泵不卸荷。,4.主要性能参数,1）工作可靠性（电磁阀、电液阀、液动阀）可靠的换向、复位；（与压力、流量有关）2）压力损失 通过的流量影响压力损失；3）内泄漏量 影响系统效率，使油液升温；4）换向、复位时间 按系统要求合理选用；5）换向频率 单位时间内的换向次数。（电磁阀：60次/min)6）使用寿命,换向阀小结,职能符号:,位:阀芯的工作位置;,通:阀体上油路的通道数;,机能:中位时油路的连通方式。,控制方式:,THE END,
