《液压控制阀》PPT课件.ppt
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1、,重点难点,教学要求,本章目录,在液压系统中,液压阀控制和调节液流的压力、流量和流向,保证执行元件按照要求进行工作,属于控制元件。,第五章 液压控制阀,掌握各种阀的工作原理 熟悉各种阀的特性及应用场合 了解常见阀的结构及调整方法 能识别各种阀的职能符号 能评价和选择各种阀的性能参数,教学要求:,重点难点:,各种液压阀的工作原理及典型结构 各种液压阀的职能符号 各种液压阀的作用及应用 各种液压阀的性能参数,本章目录:,概述,方向控制阀,压力控制阀,比例控制阀,插装阀及叠加阀,流量控制阀,液压阀基本结构:包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。驱动装置可以是手调机构,也可以是弹簧或电磁铁
2、,有时还作用有液压力。 液压阀基本工作原理:利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小,实现压力、流量和方向的控制。流经阀口的流量q与阀口前后压力差p和阀口面积 A 有关,始终满足压力流量方程。,液压阀的结构与原理,第一节 概述,液压阀分类,按用途分:,方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀,滑阀 锥阀 球阀,按结构形式分:,按控制方式分:,定值控制阀 比例控制阀 伺服控制阀 数字控制阀,按控制方式分:,管式连接 板式连接 插装式 叠加式,液压阀基本参数,公称流量:阀在额定工作状态下所允许通过的 名义流量(l/min),公称通径:表征阀通流能力大小的物理量。,额定压力:阀长期工作所允许
3、的最高压力。,第二节 方向控制阀,防止液流 倒流,切换液流 方向,一、单向阀,1、结构及工作原理,职能符号:,(一)普通单向阀,正向导通,反向截止,(一)普通单向阀,动画,2、参数,公称压力、公称流量,开启压力:正向开启压力只需(0.030.05 )MPa, 反向截止时为线密封,且密封力随压力增高而增大, 密封性能良好。开启后进出口压力差(压力损失) 为(0.20.3 )MPa。,(一)普通单向阀,常被安装在泵的出口,一方面防止压力冲击影响泵的正常工作,另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。 被用来分隔油路以防止高低压干扰。 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等,使油液一
4、个方向流经单向阀,另一个方向流经节流阀等。 安装在执行元件的回油路上,使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧,其正向开启压力为( 0.30.5)MPa。,3、应用,(二)液控单向阀,1、结构及工作原理,Pk=0 正向导通, 反向截止,Pk0 正反向导通,液控单向阀动画,2、带卸荷功能的 液控单向阀,(二)液控单向阀,单向阀芯内装有卸载小阀芯。 控制压力为工作压力的 4.5, 没有卸载小阀芯的液控单向 阀的控制压力为工作压力的 40 50 。,(三)双向液压锁,工作原理:,职能符号:,用于保压回路,用于锁紧回路,需要指出,控制压力油油口不工作时,应使其通回油箱,否则控制活塞难以
5、复位,单向阀反向不能截止液流。,3、应用,二、换向阀,液压缸换向动画,结构动画,(一)换向阀工作原理,1、滑阀式换向阀,二、换向阀,换向阀工作原理动画,滑阀的液压卡紧现象,开径向平衡槽,2、转阀式换向阀,二、换向阀,2、转阀式换向阀,二、换向阀,方框表示“位”,方框数表示位数,“”表示连通,“T”表示堵塞,在一方框内“”的首尾及“T” 与方框交点数表示通路数,每一方框表达的内容,为该阀芯 在此位工作位置时的连通方式,(二)换向阀的职能符号,二、换向阀,位、通及职能符号对照表,二、换向阀,(三)换向阀的机能,换向阀的机能表示阀在自然状态的连通方式。,对于三位阀为中位机能, 对于二位阀为常态机能,
6、二、换向阀,三位阀的中位机能,换向阀常 见形式,电磁换向阀,手动换向阀,液动换向阀,电液换向阀,机动换向阀,二、换向阀, 二位三通电磁换向阀,二、换向阀,1)电磁换向阀:以电磁铁为动力实现换向的阀,结构、工作原理及职能符号, 三位四通电磁换向阀,将两端电磁铁与弹簧对中机构组合,可组成三位的电磁 换向阀,电磁铁通电分别为左右位,断电为中位(常位),二、换向阀,电磁吸力有限,电磁换向阀 最大通流量小于100 L/min。 对液动力较大的大流量阀则 应选用液动换向阀或电液换 向阀。,2)液动换向阀,以液压力推动阀芯移动实现换向,工作原理,职能符号,二、换向阀,液动换向阀动画,3)电液换向阀,二、换向
7、阀,液动主阀+电磁先导阀,二、换向阀,4)机动换向阀,以外加运动件的机动力推动阀芯移动换向,职能符号,二、换向阀,机动换向阀动画,5)手动换向阀:分为手动和脚踏,职能符号,二、换向阀,手动换向阀动画,第三节 压力控制阀,* 压力继电器,压力控制阀的作用:,1、用来控制液压系统中油液压力,* 溢流阀,* 减压阀,2、通过压力信号实现控制,* 顺序阀,直动式溢流阀,按结构型式分:,先导式溢流阀,溢流阀,(一)直动式溢流阀,1.结构和工作原理,一、溢流阀的结构和工作原理,阀芯受力:PA 与Fs,直动式溢流阀动画,一、溢流阀的结构和工作原理,2.职能符号,直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面
8、的液压力相平衡来控制溢流压力的。 一般直动式阀只做成低压、流量不大的溢流阀。,进油口压力控制阀芯移动,3.直动型溢流阀特点,对应调压弹簧一定的预压缩量 xo,阀的进口压力 p 基本为一定值。 由于阀开口大小 x 和 稳态液动力Fs的影响,阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量时的阀的进口压力 ps 最大,ps称为阀的调定压力。 弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱,若阀的出口压力不为零,则背压将作用在阀芯上端,使阀的进口压力增大。 对于高压大流量的压力阀,要求调压弹簧具有很大的弹簧力,这样不仅使阀的调节性能变差,结构上也难以实现。,(二)先导式溢流阀,先导阀:,一般
9、采用锥形座阀式结构,是一个小流量直动型溢流阀,1.结构和工作原理,主阀:阀芯上有一阻尼孔,且上腔 作用面积略大于下腔作用面积,一、溢流阀的结构和工作原理, 溢流过程分析, 调压弹簧:先导阀弹簧 复位弹簧:主阀弹簧, 调压性能较好, 遥控口,2.职能符号,工作原理动画演示,一、溢流阀的结构和工作原理,F液=PA,F弹= kx,一、溢流阀的结构和工作原理,3. 先导型溢流阀特点,先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡,其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到,压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定,主阀弹簧起复位作用。 通过先导阀的流量很小,是主阀额定流量的1,因此其尺寸很小,即使是高压阀
10、,其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。 主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔,孔径很小=0.81.2mm,孔长l = 812mm,因此工作时易堵塞,一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。 先导阀前腔有一控制口,用于卸荷和遥控。,一、溢流阀的结构和工作原理,二、溢流阀的性能,1. 静态特性, 启闭特性,阀在工作状态,溢流量q变化时进口压力变化情况。, 压力流量特性,阀在开启闭合过程中, 压力流量间关系。, 卸荷压力:,将先导式溢流阀的远程 控制口直接油箱,当阀 通过额定流量时,阀的 进油口压力和回油口压 力的差值称为卸荷压力。,二、溢流阀的性能, 压力调节范围
11、:,在保证性能情况下 压力使用范围。在 规定的范围内调节 时,阀的输出压力 能平稳的升降,无 突跳或迟滞现象。,2. 溢流阀的动态特性,过渡时间: 压力上升达到稳定调定值 所需时间。,压力稳定性: 压力在调定值上下变化。,压力超调: 最大峰值压力与调定压力 之间的差值。,二、溢流阀的性能,三、溢流阀的应用,三、溢流阀的应用,减压阀,主要用途: 当回路中有两个以上液压缸, 其中之一需要较低的工作压力, 同时其它的液压缸仍需高压运作时,就得用减压阀提供一较系统 压力为低的压力给低压缸。,结构,一、减压阀结构和工作原理,减压阀是利用液流流过缝隙 产生压力损失,使其出口压力低 于进口压力的压力控制阀。
12、,减压阀动画,减压回路,二、减压阀的应用,稳压回路,减压阀用在液压系统中获得压力低于主系统压力或使出口压力稳定的二次油路上。,若负载压力低于调定压力,减压阀不起减压作用。,减压阀与溢流阀比较:,减压阀是出口压力控制, 保证出口压力为定值; 溢流阀是进口压力控制, 保证进口压力为定值。,减压阀阀口常开; 溢流阀阀口常闭。,减压阀有单独的泄油口; 溢流阀弹簧腔泄漏油经 阀体内流道内泄至出口。,减压阀与溢流阀一样有遥控口。,顺序阀,顺序阀是以压力为控制信号,利用压力控制阀口通断的压力阀。 根据控制方式的不同可分为两类:一是直接利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的内控顺序阀;二是利用独立于阀进油口的外来
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