液壓基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)[培訓(xùn)材料]

1、液壓基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 王忠含王忠含 2010-7-13 1相關(guān)知識(shí) 液壓基礎(chǔ)液壓基礎(chǔ) 液壓原理液壓原理 液壓元件液壓元件 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 原理圖原理圖 常見(jiàn)故障常見(jiàn)故障 2相關(guān)知識(shí) 液壓原理液壓原理 液壓傳動(dòng)是一種流 體傳動(dòng)，理論基礎(chǔ) 是流體力學(xué)。以液 體為介質(zhì)，利用液 體壓力來(lái)傳遞動(dòng)力 和進(jìn)行控制的一種 傳動(dòng)方式 液體靜力學(xué)，帕斯 卡原理 密閉液體上的壓強(qiáng)， 能夠大小不變地向 各個(gè)方向傳遞 3相關(guān)知識(shí) 靜止液體的力學(xué)規(guī)律 流動(dòng)液體的力學(xué)規(guī)律 管路系統(tǒng)流動(dòng)分析 液壓系統(tǒng)的氣穴與液壓沖擊現(xiàn)象 4相關(guān)知識(shí) 2.1.1 液體的靜壓力 靜壓力: 是指液體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),其單位面積上所受的法向作用 力 若

2、包含液體某點(diǎn)的微小面積A上所作用的法向力為F， 則該點(diǎn)的靜壓力p定義為： 若法向力F均勻地作用在面積A上，則壓力可表示為: A F p A lim 0 A F p 5相關(guān)知識(shí) 2.1.1 液體的靜壓力 靜壓力的特性: 液體的靜壓力的方向總是沿著作用面的內(nèi)法線方向 靜止液體中任何一點(diǎn)所受到各個(gè)方向的壓力都相等 液體靜壓力基本方程:反映了在重力作用下靜止液體中的 壓力分布規(guī)律 p=po+gh 圖21重心作用下的靜止 液體 6相關(guān)知識(shí) 2.1.3 靜壓力基本方程物理意義 p=p0+g(z0 - z) + z= + z0=C Z:單位重量液體的位能,稱位置水頭 :單位重量液體的壓力能,稱壓力水頭 物理

3、意義:靜止液體具有兩種能量形式，即壓力能與位能。這兩種 能量形式可以相互轉(zhuǎn)換，但其總和對(duì)液體中的每一點(diǎn)都保持不變?yōu)楹?值，因此靜壓力基本方程從本質(zhì)上反映了靜止液體中的能量守恒關(guān)系. g p g p 0 g p 7相關(guān)知識(shí) 2.1.4 壓力的計(jì)量單位 法定單位 :牛頓/米2(N/m2)即帕（Pa） 1 MPa=106Pa 單位換算: 1工程大氣壓（at）=1公斤力/厘米2（kgf/m2）105帕=0.1 MPa 1米水柱（mH20）=9.8103Pa 1毫米汞柱（mmHg）=1.33102Pa 1bar 1bar 0.1 Mpa=14.5psi 8相關(guān)知識(shí) 2.1.4 壓力的計(jì)量單位 相對(duì)壓力（

4、表壓力）: 以大氣壓力為基準(zhǔn)，測(cè)量所得的壓力 是高于大氣壓的部分 絕對(duì)壓力: 以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)測(cè)得的壓力 絕對(duì)壓力=相對(duì)壓力 + 大氣壓力 真空度:如果液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓力小于大氣壓力，則稱該點(diǎn)出現(xiàn) 真空。此時(shí)相對(duì)壓力為負(fù)值，常將這一負(fù)相對(duì)壓力的絕對(duì)值稱為該點(diǎn) 的真空度 真空度=|負(fù)的相對(duì)壓力|=|絕對(duì)壓力 - 大氣壓力| 圖22 絕對(duì)壓力、相對(duì) 壓力和真空度 表壓力 p 絕對(duì)壓力 真空度 絕對(duì)壓力 絕對(duì)壓力 p=0 9相關(guān)知識(shí) 2.1.5 壓力的傳遞 帕斯卡原理:若在處于密封容器中靜止液體的部分邊界面上施 加外力使其壓力發(fā)生變化，只要液體仍保持其原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)不變， 則液體中任一點(diǎn)的壓力均將

5、發(fā)生同樣大小的變化 液壓傳動(dòng)是依據(jù)帕斯卡原理 實(shí)現(xiàn)力的傳遞、放大和方向 變換的 液壓系統(tǒng)的壓力完全決定于液壓系統(tǒng)的壓力完全決定于 外負(fù)載外負(fù)載 圖2-4帕斯卡原理 應(yīng)用 10相關(guān)知識(shí) 2.2 流動(dòng)液體的力學(xué)規(guī)律 理想液體: 既不可壓縮又無(wú)粘性的液體 理想氣體: 可壓縮但沒(méi)有粘性的氣體 一維定常流動(dòng): 即流場(chǎng)中速度與壓力只是空 間點(diǎn)的位置的函數(shù)而與時(shí)間無(wú)關(guān)，則稱流 場(chǎng)中的流動(dòng)為定常流動(dòng)。在定常流動(dòng)條件 下，如果通過(guò)適當(dāng)選擇坐標(biāo)（包括曲線坐 標(biāo)）后，使流速與壓力只是一個(gè)坐標(biāo)的函 數(shù)，則稱這樣的流動(dòng)為一維定常流動(dòng) 11相關(guān)知識(shí) 2.2.1 基本概念 通流截面:在流場(chǎng)中作一面。若該面與通過(guò)面上的每一條

6、流線都 垂直，則稱該面為通流截面 流量流量:單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某通流截面的流體體積單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某通流截面的流體體積 法定單位: 米3/秒(m3/s) 工程中常用升/分（L/min） 通流截面上的平均流速: 圖27 流線、流束與通流截 面 A dAq AdAq A A q Aq 12相關(guān)知識(shí) 2.2.1 基本概念 流動(dòng)液體中的壓力和能量: 由于存在運(yùn)動(dòng)，所以理想 流體流動(dòng)時(shí)除了具有壓力能與位能外，還具有動(dòng)能。即流動(dòng)理想流體 具有壓力能，位能和動(dòng)能三種能量形式 單位重量的壓力能: 單位重量的位能: Z 單位重量的動(dòng)能: g p g2 2 13相關(guān)知識(shí) 2.2.2 連續(xù)性方程:質(zhì)量守恒定律在流動(dòng)液體

7、情況下的具體應(yīng)用 q=A=常數(shù) 不可壓縮流體作定常流動(dòng)時(shí)，通過(guò)流束（或管道）的任一 通流截面的流量相等 通過(guò)通流截面的流速則與通流截面的面積成反比 14相關(guān)知識(shí) 2.2.3 伯努利方程(能量方程):能量守恒 定律在流動(dòng)液體中的表達(dá)形式 理想液體的伯努利方程 實(shí)際液體的伯努利方程 伯努利方程應(yīng)用實(shí)例 15相關(guān)知識(shí) 理想液體的伯努利方程 圖2-8 伯努利方程 推導(dǎo)簡(jiǎn)圖 理想液體定常流動(dòng)時(shí)，液體的任一 通流截面上的總比能（單位重量液 體的總能量）保持為定值。 總比能由比壓能（）、比位能（Z）和比動(dòng)能（）組成，可以相互轉(zhuǎn) 化。 由于方程中的每一項(xiàng)均以長(zhǎng)度為量綱，所以亦分別稱為壓力水頭，位 置水頭和速度

8、水頭 靜壓力基本方程是伯努利方程的特例 c g z g p g z g p 22 2 2 2 2 2 1 1 1 c g z g p 2 2 g p g2 2 16相關(guān)知識(shí) 泄漏 配合間隙 泄漏:當(dāng)流體流經(jīng)這些間隙時(shí)就會(huì)發(fā)生從壓力高處經(jīng)過(guò)間隙流到系 統(tǒng)中壓力低處或直接進(jìn)入大氣的現(xiàn)象(前者稱為內(nèi)泄漏，后者稱為外 泄漏) 泄漏主要是由壓力差與間隙造成的 油液在間隙中的流動(dòng)狀態(tài)一般是層流 17相關(guān)知識(shí) 2.4 液壓系統(tǒng)的氣穴與液壓沖擊現(xiàn)象 氣穴(空穴): 在流動(dòng)液體中，由于某點(diǎn)處的壓力低于空氣分離壓 而產(chǎn)生汽泡的現(xiàn)象 液壓沖擊:在液壓系統(tǒng)中由于某種原因，液體壓力在一瞬間會(huì)突 然升高,產(chǎn)生很高的壓力峰

9、值,這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊 18相關(guān)知識(shí) 流量 流量與速度的關(guān)系 流量的調(diào)節(jié) 單位 19相關(guān)知識(shí) 壓力 壓力 壓強(qiáng) 壓力的調(diào)節(jié) 壓力的決定因素 壓力表 20相關(guān)知識(shí) 21相關(guān)知識(shí) 液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)： （1）無(wú)級(jí)調(diào)速； （2）功率體積比功率大，元件布置靈活； （3）易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)； （4）工作平穩(wěn)； （5）便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 ； （6）元件能夠自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)； （7）液壓元件易實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化 。 22相關(guān)知識(shí) 主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： （1）傳動(dòng)比不穩(wěn)定,不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比 （泄漏，壓縮性） （2）對(duì)油溫變化敏感； （3）不宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力，傳動(dòng)效率較低 （4）元

10、件制造精度要求高，加工裝配較困 難，且對(duì)油液的污染較敏感。成本高成本高 （5）不易查找故障。 （6）易對(duì)環(huán)境造成污染。 23相關(guān)知識(shí) 液壓系統(tǒng)構(gòu)成 動(dòng)力部分 執(zhí)行部分 控制部分 輔助部分 介質(zhì) 24相關(guān)知識(shí) 動(dòng)力部分：將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液 的壓力能（液壓能）。電機(jī)、液壓泵 液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵 和柱塞泵 手動(dòng)泵 雙聯(lián)泵 25相關(guān)知識(shí) 變量柱塞泵 26相關(guān)知識(shí) 執(zhí)行部分：它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī) 械能。其中，油缸做直線運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 27相關(guān)知識(shí) 28相關(guān)知識(shí) 控制元件控制元件 ：控制閥，其功能是對(duì)系統(tǒng)中的控制閥，其功能是對(duì)系統(tǒng)中的 壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制

11、，以保證壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制，以保證 執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、 運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。如溢流閥、節(jié)流閥、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。如溢流閥、節(jié)流閥、 換向閥等。換向閥等。 輔助元件輔助元件 除上述三部分以外的其它元件，除上述三部分以外的其它元件， 包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、 管件及油箱等，是一個(gè)液壓系統(tǒng)中必不可管件及油箱等，是一個(gè)液壓系統(tǒng)中必不可 少的元件。少的元件。 工作介質(zhì)工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的 液壓油或乳化液，它經(jīng)過(guò)油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)液壓油或乳化液

12、，它經(jīng)過(guò)油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí) 現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 29相關(guān)知識(shí) 30相關(guān)知識(shí) 液壓術(shù)語(yǔ) 工作壓力：系統(tǒng)工作時(shí)的壓力 Mpa kg/f 決定于負(fù)載（液傳動(dòng)的特點(diǎn)） 最高壓力（系統(tǒng)壓力）：壓力閥調(diào)定，安 全壓力 溢流閥 流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間流過(guò)的液體量 ml/min，決 定了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度 泄漏、排量、響應(yīng)時(shí)間、反饋、開(kāi)環(huán)、閉 環(huán)等 31相關(guān)知識(shí) 泵 閥 輔件 油 故障：發(fā)熱 泄漏 維修 常見(jiàn)液壓元件 32相關(guān)知識(shí) 柱塞泵 利用柱塞在泵缸體內(nèi) 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使柱塞與泵 壁間形成容積改變，反 復(fù)吸入和排出液體并增 高其壓力的泵。 柱塞泵具有額定壓力 高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高 和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)， 被廣泛應(yīng)用

13、于高壓、大 流量和流量需要調(diào)節(jié)的 場(chǎng)合 33相關(guān)知識(shí) 34相關(guān)知識(shí) 35相關(guān)知識(shí) 36相關(guān)知識(shí) 37相關(guān)知識(shí) 38相關(guān)知識(shí) 徑向柱塞泵 39相關(guān)知識(shí) 齒輪泵 依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化 和移動(dòng)來(lái)輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。 外嚙合 內(nèi)嚙合 即它的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在 一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼 體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面， 齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來(lái)自于擠 出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充 滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng)，最后 在兩齒嚙合時(shí)排出。（外嚙合） 40相關(guān)知識(shí) 外嚙合 41相關(guān)知識(shí) 42相關(guān)知識(shí) 43相關(guān)知識(shí)

14、 內(nèi)嚙合 44相關(guān)知識(shí) 葉片泵 葉片泵葉片泵是轉(zhuǎn)子槽 內(nèi)的葉片與泵殼 (定子環(huán))相接觸， 將吸入的液體由 進(jìn)油側(cè)壓向排油 側(cè)的泵。 45相關(guān)知識(shí) 46相關(guān)知識(shí) 雙聯(lián)泵 47相關(guān)知識(shí) 液壓控制元件及輔件 方向控制閥 壓力控制閥及應(yīng) 流量控制閥及應(yīng)用 疊加閥/插裝閥 液壓控制元件主要是各 種控制閥，在液壓系統(tǒng) 中控制液體流動(dòng)方向、 流量大小和壓力的高低， 以滿足執(zhí)行元件的工作 要求。 48相關(guān)知識(shí) 方向控制閥是通過(guò)控制液體流動(dòng)的方向來(lái)操縱執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，如液 壓缸的前進(jìn)、后退與停止，液壓馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)與停止等。 411 單向閥 單向閥（Check valve）使油只能在一個(gè)方向流動(dòng)，反方向則堵塞。

15、其構(gòu)造及符號(hào)如圖4-1所示。 液控單向閥如圖4-2所示，在普通單向閥的基礎(chǔ)上多了一個(gè)控制口， 當(dāng)控制口空接時(shí)，該閥相當(dāng)于一個(gè)普通單向閥；若控制口接壓力油，則油 液可雙向流動(dòng)。 為減少壓力損失，單向閥的彈簧剛度很小，但若置于回油路作背壓閥 使用時(shí)，則應(yīng)換成較大剛度的彈簧。 41 方向控制閥（direction control valves） 49 相關(guān)知識(shí) 方向控制閥 單向閥 普通單向閥 50相關(guān)知識(shí) 方向控制閥是通過(guò)控制液體流動(dòng)的方向來(lái)操縱執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)，如液 壓缸的前進(jìn)、后退與停止，液壓馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)與停止等。 411 單向閥 單向閥（Check valve）使油只能在一個(gè)方向流動(dòng)，反方向則堵

16、塞。 其構(gòu)造及符號(hào)如圖4-1所示。 液控單向閥如圖4-2所示，在普通單向閥的基礎(chǔ)上多了一個(gè)控制口， 當(dāng)控制口空接時(shí)，該閥相當(dāng)于一個(gè)普通單向閥；若控制口接壓力油，則油 液可雙向流動(dòng)。 為減少壓力損失，單向閥的彈簧剛度很小，但若置于回油路作背壓閥 使用時(shí)，則應(yīng)換成較大剛度的彈簧。 41 方向控制閥（direction control valves） 51 相關(guān)知識(shí) 單向閥 普通單向閥 52相關(guān)知識(shí) 方向控制閥 單向閥 普通單向閥 53相關(guān)知識(shí) 方向控制閥 單向閥 普通單向閥 54相關(guān)知識(shí) 方向控制閥 液控單向閥 液控單向閥 55相關(guān)知識(shí) 液控單向閥 液控單向閥 56相關(guān)知識(shí) 方向控制閥：?jiǎn)蜗蜷y 液

17、控單向閥 57相關(guān)知識(shí) 液控單向閥 液控單向閥 58相關(guān)知識(shí) 41 方向控制閥（direction control valves） 59 相關(guān)知識(shí) 60相關(guān)知識(shí) 4 41 12 2 換向閥：換向閥：換向閥是利用閥芯對(duì)閥體的 相對(duì)位置改變來(lái)控制油路接通、關(guān)斷或改 變油液流動(dòng)方向。一般以下述方法分類。 1按接口數(shù)及切換位置數(shù)分類 接口是指閥上各種接油管的進(jìn)、出口， 進(jìn)油口通常標(biāo)為P，回油口則標(biāo)為R或T， 出油口則以A、B來(lái)表示。閥內(nèi)閥芯可移動(dòng) 的位置數(shù)稱為切換位置數(shù),通常我們將接 口稱為“通”，將閥芯的位置稱為“位”， 例如：圖43所示的手動(dòng)換向閥有三個(gè)切 換位置，4個(gè)接口，我們稱該閥為三位四 通

18、換向閥。該閥的三個(gè)工作位置與閥芯在 閥體中的對(duì)應(yīng)位置如圖44所示，各種位 和通的換向閥符號(hào)見(jiàn)圖45所示。 41 方向控制閥（direction control valves） 61 相關(guān)知識(shí) 4 41 12 2 換向閥：換向閥：換向閥是利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)位置改變來(lái)控制油路 接通、關(guān)斷或改變油液流動(dòng)方向。一般以下述方法分類。 1按接口數(shù)及切換位置數(shù)分類 接口是指閥上各種接油管的進(jìn)、出口，進(jìn)油口通常標(biāo)為P，回 油口則標(biāo)為R或T，出油口則以A、B來(lái)表示。閥內(nèi)閥芯可移動(dòng)的位置 數(shù)稱為切換位置數(shù)，通常我們將接口稱為“通”，將閥芯的位置稱為 “位”，例如：圖43所示的手動(dòng)換向閥有三個(gè)切換位置，4個(gè)接口，

19、 我們稱該閥為三位四通換向閥。該閥的三個(gè)工作位置與閥芯在閥體中 的對(duì)應(yīng)位置如圖44所示，各種位和通的換向閥符號(hào)見(jiàn)圖45所示。 41 方向控制閥（direction control valves） 62 相關(guān)知識(shí) 63相關(guān)知識(shí) 4 41 12 2 換向閥：換向閥：換向閥是利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)位置改變來(lái)控制油路接通、關(guān) 斷或改變油液流動(dòng)方向。一般以下述方法分類。 1按接口數(shù)及切換位置數(shù)分類 接口是指閥上各種接油管的進(jìn)、出口，進(jìn)油口通常標(biāo)為P，回油口則標(biāo) 為R或T，出油口則以A、B來(lái)表示。閥內(nèi)閥芯可移動(dòng)的位置數(shù)稱為切換位置數(shù)， 通常我們將接口稱為“通”，將閥芯的位置稱為“位”，例如：圖43所示 的手

20、動(dòng)換向閥有三個(gè)切換位置，4個(gè)接口，我們稱該閥為三位四通換向閥。該 閥的三個(gè)工作位置與閥芯在閥體中的對(duì)應(yīng)位置如圖44所示，各種位和通的 換向閥符號(hào)見(jiàn)圖45所示。 41 方向控制閥（direction control valves） 64 相關(guān)知識(shí) 4 41 12 2 換向閥：換向閥：換向閥是利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)位置改變來(lái)控制油路接通、 關(guān)斷或改變油液流動(dòng)方向。一般以下述方法分類。 2按操作方式分類 推動(dòng)閥內(nèi)閥芯移動(dòng)的動(dòng)力有手、腳、機(jī)械、液壓、電磁等方法，如 圖46所示。閥上如裝彈簧，則當(dāng)外加壓力消失時(shí)，閥芯會(huì)回到原位。 41 方向控制閥（direction control valves） 65

21、相關(guān)知識(shí) 3換向閥結(jié)構(gòu)：在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用的是滑閥式換向閥,在這里主要 介紹這種換向閥的幾種結(jié)構(gòu)。 1) 手動(dòng)換向閥：手動(dòng)換向閥是利用手動(dòng)杠桿來(lái)改變閥芯位置實(shí)現(xiàn)換向的,圖 4-7所示為手動(dòng)換向閥的圖形符號(hào)。 圖4-7a為自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)換向閥，手柄左扳則閥芯右移，閥的油口P和 A通，B和T通；手柄右扳則閥芯左移，閥的油口P和B通，A和T通；放開(kāi)手 柄，閥芯2在彈簧3的作用下自動(dòng)回復(fù)中位（四個(gè)油口互不相通）。 如果將該閥閥芯右端彈簧3的部位改為圖中7b的形式,即成為可在三個(gè) 位置定位的手動(dòng)換向閥，圖4-7c、d為其圖形符號(hào)圖。 41 方向控制閥（direction control valve

22、s） 66 相關(guān)知識(shí) 2）機(jī)動(dòng)換向閥：又稱行程閥,它主要用來(lái)控制液壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，它是 借助于安裝在工作臺(tái)上的擋鐵或凸輪來(lái)迫使閥芯移動(dòng)，從而控制油液的流動(dòng) 方向，機(jī)動(dòng)換向閥通常是二位的,有二通、三通、四通和五通幾種,其中二位 二三通機(jī)動(dòng)閥又分常閉和常開(kāi)兩種。 圖4-8a為滾輪式二位二通常閉式機(jī)動(dòng)換向閥，若滾輪未壓住則油口P和A 不通，當(dāng)擋鐵或凸輪壓住滾輪時(shí)，閥芯右移,則油口P和A接通。圖4-8b為其 圖形符號(hào)。 41 方向控制閥（direction control valves） 67 相關(guān)知識(shí) 3）電磁換向閥：利用電磁鐵的通、斷電而直接推動(dòng)閥芯來(lái)控制油口的連通狀態(tài)。 圖49所示為三位五

23、通電磁換向閥，當(dāng)左邊電磁鐵通電，右邊電磁鐵斷電時(shí)， 閥油口的連接狀態(tài)為P和A通，B和T2通，T1堵死；當(dāng)右邊電磁鐵通電，左邊 電磁鐵斷電時(shí)，P和B通，A和T1通，T2堵死；當(dāng)左右電磁鐵全斷電時(shí)，五個(gè) 油口全堵死。 41 方向控制閥（direction control valves） 68 相關(guān)知識(shí) 69相關(guān)知識(shí) a斷電狀態(tài) b)通電狀態(tài) c)電磁鐵a通電b斷電 d) 電磁鐵b通電a斷電 1)直動(dòng)式 70相關(guān)知識(shí) 4）液動(dòng)換向閥 圖410所示為三位四通液動(dòng)換 向閥，當(dāng)K1通壓力油，K2回油時(shí)，P 與A接通，B與T接通；當(dāng)K2通壓力油， K1回油時(shí)，P與B接通，A與T接通； 當(dāng)K1、K2都未通壓力

24、油時(shí)，P、T、A、 B四個(gè)油口全堵死。 41 方向控制閥（direction control valves） 71 相關(guān)知識(shí) 5）電液換向閥：由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組合而成。 電磁換向閥起先導(dǎo)作用，它可以改變控制液流的方向，從而改變液動(dòng)換 向閥的位置。由于操縱液動(dòng)換向閥的液壓推力可以很大，所以主閥可以做 得很大，允許有較大的流量通過(guò)。這樣用較小的電磁鐵就能控制較大的液 流。圖411所示三位四通電液換向閥。該閥的工作狀態(tài)（不考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)） 和普通電磁閥一樣，但工作位置的變換速度可通過(guò)閥上的節(jié)流閥調(diào)節(jié)。 41 方向控制閥（direction control valves） 72 相關(guān)知識(shí) 2)先

25、導(dǎo)式 73相關(guān)知識(shí) 5）電液換向閥 41 方向控制閥（direction control valves） 74 相關(guān)知識(shí) 6比例式電磁換向閥 比例方向閥（Proportional Directional-Flow Valve）是以在閥芯外裝 置的電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力，來(lái)控制閥芯的移動(dòng)，依靠控制線圈電流來(lái)控制 方向閥內(nèi)閥芯的位移量，故可同時(shí)控制油流動(dòng)的方向和流量。 圖412為比例式方向閥的職能符號(hào)，通過(guò)控制器可以得任何想要之流量 和方向，同時(shí)也有壓力及溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?；比例式方向閥有進(jìn)油和回油流量控 制兩種類型。 41 方向控制閥（direction control valves） 75 相關(guān)知

26、識(shí) 方向控制回路 P T A B AB P T 溢流閥溢流閥 液壓泵液壓泵 76相關(guān)知識(shí) 方向控制回路 P T A B AB P T 溢流閥溢流閥 液壓泵液壓泵 77相關(guān)知識(shí) 方向控制回路 AB P T 溢流閥溢流閥 液壓泵液壓泵 P T A B 78相關(guān)知識(shí) 換向閥：滑閥式換向閥 AB P T 溢流閥溢流閥 液壓泵液壓泵 P T A B 79相關(guān)知識(shí) 換向閥：滑閥式換向閥 AB P T P T AB 80相關(guān)知識(shí) 換向閥 AB P T P T AB 81相關(guān)知識(shí) 5 中位機(jī)能 當(dāng)液壓缸或液壓馬達(dá)需在任何位置均可停止時(shí)，須使用3位閥， （即除前進(jìn)端與后退端外，還有第三位置），此閥雙邊皆裝彈簧，

27、 如無(wú)外來(lái)的推力，閥芯將停在中間位置，稱此位置為中間位置， 簡(jiǎn)稱為中位，換向閥中間位置各接口的連通方式稱為中位機(jī)能， 各種中位機(jī)能如表41所示。 換向閥不同的中位機(jī)能,可以滿足液壓系統(tǒng)的不同要求，由表 4-1可以看出中位機(jī)能是通過(guò)改變閥芯的形狀和尺寸得到的。 在分析和選擇三位換向閥的中位機(jī)能時(shí),通?？紤]以下幾點(diǎn): 41 方向控制閥（direction control valves） 82 相關(guān)知識(shí) 41 方向控制閥（direction control valves） 83 相關(guān)知識(shí) 41 方向控制閥（direction control valves） 84 相關(guān)知識(shí) 滑閥的中位機(jī)能 三位的滑閥

28、在三位的滑閥在 中位時(shí)各油口中位時(shí)各油口 的連通方式體的連通方式體 現(xiàn)了換向閥的現(xiàn)了換向閥的 控制機(jī)能，稱控制機(jī)能，稱 之為滑閥的中之為滑閥的中 位機(jī)能。位機(jī)能。 85相關(guān)知識(shí) 5 中位機(jī)能 1）系統(tǒng)保壓中位為“O”型， 如圖413所示，P口被堵塞 時(shí)，此時(shí)油需從溢流閥流回 油箱，增加功率消耗；但是 液壓泵能用于多缸系統(tǒng)。 41 方向控制閥（direction control valves） 86 相關(guān)知識(shí) 2）系統(tǒng)卸荷：中位“M”型， 圖414所示，當(dāng)方向 閥于中位時(shí)，因P、T口 相通，泵輸出的油液不 經(jīng)溢流閥即可流回油箱， 由于直接接油箱，所以 泵的輸出壓力近似為零， 也稱泵卸荷，減少功率

29、 損失。 3）液壓缸快進(jìn)：中位“P” 型，圖415所示，當(dāng) 換向閥于中位時(shí)，因P、 A、B相通，故可用作 差動(dòng)回路。 41 方向控制閥（direction control valves） 87 相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P AB （O型）型） T1T2 T1 T2（T） P AB T 三位四通三位四通 三位五通三位五通 88相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P A B （H型）型） T1T2 T1 T2 AB （T） P T 三位四通三位四通 三位五通三位五通 89相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P A B （Y型）型） T1T2 T1 T2 AB （T） PT 三位四通三位四通 三位五通三位五

30、通 90相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P A B （J型）型） T1T2 T1 T2（T） P AB T 三位四通三位四通 三位五通三位五通 91相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P A B （C型）型） T1T2 T1 T2 AB （T） PT 三位四通三位四通 三位五通三位五通 92相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P AB （P型）型） T1T2 T1 T2（T） P AB T 三位四通三位四通 三位五通三位五通 93相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P AB （K型）型） T1T2 T1 T2 AB （T） PT 三位四通三位四通 三位五通三位五通 94相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P AB （X

31、型）型） T1T2 T1 T2 B （T） P A T 三位四通三位四通 三位五通三位五通 95相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P AB （M型）型） T1T2 T1 T2 AB （T） PT 三位四通三位四通 三位五通三位五通 96相關(guān)知識(shí) 換向閥 A B P P AB （U型）型） T1T2 T1 T2 AB （T） PT 三位四通三位四通 三位五通三位五通 97相關(guān)知識(shí) 在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，控制液壓油壓力高低的液壓閥稱之為壓力控制閥，這 類閥的共同點(diǎn)主要是利用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理來(lái)工作的。 4 42 21 1 溢流閥及其應(yīng)用溢流閥及其應(yīng)用 當(dāng)液壓執(zhí)行元件不動(dòng)時(shí)，由于泵排出的油

32、無(wú)處可去而成一密閉系統(tǒng)，理論 上壓力將一直增至無(wú)限大，實(shí)際上壓力將增至液壓元件破裂為止，此時(shí)電機(jī)為 維持定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出電流將無(wú)限增大至電機(jī)燒掉為止；前者使液壓系統(tǒng)破壞， 液壓油四濺；后者會(huì)引起火災(zāi)；因此要絕對(duì)避免，防止方法就是在執(zhí)行元件不 動(dòng)時(shí)，提供一條旁路使液壓油能經(jīng)此路回到油箱，它就是“溢流閥（Relief valve）”，其主要用途有二個(gè)： 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 98 相關(guān)知識(shí) “溢流閥（Reliefvalve）”，其主 要用途有二個(gè)： 1）作溢流閥用：在定量泵的液 壓系統(tǒng)中如圖416（a）所示， 常利用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入液 壓缸的流量，多余的壓力油可 經(jīng)溢流閥流回油箱，這樣可使

33、泵的工作壓力保持定值。 2）作安全閥用：圖416（b）所 示液壓系統(tǒng)，在正常工作狀態(tài) 下，溢流閥是關(guān)閉的，只有在 系統(tǒng)壓力大于其調(diào)整壓力時(shí)， 溢流閥才被打開(kāi)溢流，對(duì)系統(tǒng) 起過(guò)載保護(hù)作用。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 99 相關(guān)知識(shí) 1溢流閥結(jié)構(gòu)及分類 1）直動(dòng)型溢流閥（Springloaded typereliefvalve）結(jié)構(gòu)如圖4 17b所示，壓力由彈簧設(shè)定， 當(dāng)油的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，提 動(dòng)頭上移，油液就從溢流口流 回油箱，并使進(jìn)油壓力等于設(shè) 定壓力。由于壓力為彈簧直接 設(shè)定，一般當(dāng)安全閥使用。圖 417c為直動(dòng)式溢流閥的職能 符號(hào)。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 100 相關(guān)知識(shí) 壓力控制回

34、路 P T 符號(hào)符號(hào) P T 101相關(guān)知識(shí) 102相關(guān)知識(shí) 2） 先導(dǎo)型溢流閥（Pilot operatedreliefvalve）：）： 結(jié)構(gòu)如圖418所示，由 主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成， 主要特點(diǎn)是利用主閥平衡 活塞上下兩腔油液壓力差 和彈簧力相平衡。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 103 相關(guān)知識(shí) 壓力控制回路 調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘 錐閥錐閥 錐閥座錐閥座調(diào)壓彈簧調(diào)壓彈簧 閥體閥體 主閥芯主閥芯 主閥體主閥體 主閥彈簧主閥彈簧 遙控口遙控口K 進(jìn)油口進(jìn)油口 P 出油口出油口 T P T 符號(hào)符號(hào) 104 相關(guān)知識(shí) 105相關(guān)知識(shí) 壓力控制回路 106 相關(guān)知識(shí) 壓力控制回路 107 相關(guān)知識(shí) 壓

35、力控制回路 108 相關(guān)知識(shí) 2溢流閥的應(yīng)用：除了圖416（a）所示作溢流 閥用在回路中起調(diào)壓作用、圖416（b）所示 作安全閥用外，還有下列用途： 1）遠(yuǎn)程壓力控制回路：從較遠(yuǎn)距離的地方來(lái)控制 泵工作壓力的回路，圖419所示回路壓力調(diào)定 是由遙控溢流閥（remotecontrolreliefvalves） 所控制，回路壓力維持在3MPa。遙控溢流閥的 調(diào)定壓力一定要低于主溢流閥調(diào)定壓力，否則 等于將主溢流閥引壓口堵塞。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 109 相關(guān)知識(shí) 2溢流閥的應(yīng)用：除 了圖416（a）所 示作溢流閥用在回 路中起調(diào)壓作用、 圖416（b）所示 作安全閥用外，還 有下列用途： 2

36、）多級(jí)壓力切換回路： 如圖420利用電 磁換向閥可調(diào)出三 種回路壓力，注意 最大壓力一定要在 主溢流閥上設(shè)定。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 110 相關(guān)知識(shí) 4 42 22 2 減壓閥及其應(yīng)用減壓閥及其應(yīng)用 當(dāng)回路內(nèi)有兩個(gè)以上液壓缸， 其中之一需要較低的工作壓力， 同時(shí)其它的液壓缸仍需高壓運(yùn) 作 時(shí) ， 此 刻 就 得 用 減 壓 閥 （Reducingvalve）提供一較系 統(tǒng)壓力為低的壓力給低壓缸。 1減壓閥結(jié)構(gòu)及工作原理：減 壓閥有直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種， 圖421所示，為先導(dǎo)型減壓閥， 由主閥和先導(dǎo)閥組成，先導(dǎo)閥 負(fù)責(zé)調(diào)定壓力，主閥負(fù)責(zé)減壓 作用。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 111 相關(guān)知識(shí)

37、 壓力控制回路 112 相關(guān)知識(shí) 113相關(guān)知識(shí) 114相關(guān)知識(shí) 2減壓閥的應(yīng)用 1）減壓回路：圖4 22為減壓回路， 不管回路壓力多 高，A缸壓力決 不會(huì)超過(guò)3MPa。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 115 相關(guān)知識(shí) 例題1：如圖423所示，溢流閥調(diào)定壓力ps1=4.5MPa，減壓閥的調(diào)定 壓力ps2=3MPa，活塞前進(jìn)時(shí)，負(fù)荷F=1000N，活塞面積A=2010- 4m2，減壓閥全開(kāi)時(shí)的壓力損失及管路損失忽略不計(jì)，求： （1）活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和到達(dá)盡頭時(shí)，A、B兩點(diǎn)的壓力。 （2）當(dāng)負(fù)載F=7000N時(shí)，A、B兩點(diǎn)的壓力是多少？ 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 116 相關(guān)知識(shí) 4 42 23 3 順序

38、閥及其應(yīng)用順序閥及其應(yīng)用 1順序閥的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理：順序閥 （sequencevalve）是使用在一個(gè)液壓 泵要供給兩個(gè)以上液壓缸依一定順序 動(dòng)作場(chǎng)合的一種壓力閥。 順序閥的構(gòu)造及其動(dòng)作原理類似 溢流閥，有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種，目 前較常用直動(dòng)式。順序閥與溢流不同 的是：出口直接接執(zhí)行元件，另外有 專門(mén)的泄油口。 2順序閥的應(yīng)用 1）用于順序動(dòng)作回路：圖424所示為一 定位與夾緊回路，其前進(jìn)的動(dòng)作順序 是先定位后夾緊，后退是同時(shí)退后。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 117 相關(guān)知識(shí) 118相關(guān)知識(shí) 2）起平衡閥的作用：在大形壓床上由 于壓柱及上模很重，為防止因自重 而產(chǎn)生的自走現(xiàn)象，必須加裝平衡 閥

39、（順序閥），如圖425所示。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 119 相關(guān)知識(shí) 4 42 24 4 增壓器及其應(yīng)用：增壓器及其應(yīng)用：回路內(nèi)有三個(gè)以上液壓缸，其中之 一需要較高的工作壓力，同時(shí)其它的液壓缸仍用較低的壓力， 此時(shí)即可用增壓器（Booster）提供高壓給那特定的液壓缸； 或是在液壓缸進(jìn)到底時(shí)，不用泵而增壓時(shí)用，如此可使用低 壓泵產(chǎn)生高壓，以降低成本。圖426為增壓器動(dòng)作原理及 符號(hào)。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 120 相關(guān)知識(shí) 壓力控制回路 121 相關(guān)知識(shí) 壓力控制回路 122 相關(guān)知識(shí) 4 42 24 4 增壓器及其應(yīng)用：增壓器及其應(yīng)用：圖427所示為 增壓應(yīng)用例子，當(dāng)液壓缸不需高壓時(shí)

40、， 由順序閥來(lái)截?cái)嘣鰤浩鞯倪M(jìn)油；當(dāng)液壓 缸進(jìn)到底時(shí)壓力升高，油又經(jīng)順序閥進(jìn) 入增壓器提高液壓缸的推力，圖中減壓 閥是用來(lái)控制增壓器的輸入壓力。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 123 相關(guān)知識(shí) 4 42 25 5 壓力繼電器：壓力繼電器：是一種將液壓 系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出 的元件。其作用是，根據(jù)液壓系統(tǒng) 壓力的變化，通過(guò)壓力繼電器內(nèi)的 微動(dòng)開(kāi)關(guān)，自動(dòng)接通或斷開(kāi)電氣線 路，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安 全保護(hù)。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 124 相關(guān)知識(shí) 4 42 25 5 壓力繼電器：壓力繼電器：是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的元 件。其作用是，根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化，通過(guò)壓力繼

41、電器內(nèi)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)， 自動(dòng)接通或斷開(kāi)電氣線路，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護(hù)。 壓力繼電器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為柱塞式、彈簧管式和膜片式等。圖4 28為單觸點(diǎn)柱塞式壓力繼電器，主要零件包括柱塞1、調(diào)節(jié)螺帽2和電氣微 動(dòng)開(kāi)關(guān)3。如圖所示,壓力油作用在柱塞的下端，液壓力直接與上端彈簧力 相比較。當(dāng)液壓力大于或等于彈簧力時(shí)，柱塞向上移壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭， 接通或斷開(kāi)電氣線路。當(dāng)液壓力小于彈簧力時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭復(fù)位。顯然, 柱塞上移將引起彈簧的壓縮量增加，因此壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭的壓力(開(kāi)啟 壓力與微動(dòng)開(kāi)關(guān)復(fù)位的壓力(閉合壓力)存在一個(gè)差值，此差值對(duì)壓力繼 電器的正常工作是必要的，但不易過(guò)大。 42 壓力控制閥及

42、其應(yīng)用 125 相關(guān)知識(shí) 4 42 25 5 壓力繼電器：壓力繼電器：是一種將 液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電 信號(hào)輸出的元件。其作用是， 根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化，通 過(guò)壓力繼電器內(nèi)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)， 自動(dòng)接通或斷開(kāi)電氣線路，實(shí) 現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全 保護(hù)。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 126 相關(guān)知識(shí) 4 42 26 6 比例式壓力閥比例式壓力閥 前面所述的壓力閥都需用手動(dòng)調(diào)整的方式來(lái)作壓 力設(shè)定，若應(yīng)用時(shí)碰到需經(jīng)常調(diào)整壓力或需多級(jí)調(diào)壓 的液壓系統(tǒng)，則回路設(shè)計(jì)將變得非常復(fù)雜，操作時(shí)只 要稍不注意就會(huì)產(chǎn)生失控狀態(tài)。若回路要有多段壓力 用傳統(tǒng)作法則需多個(gè)壓力閥與方向閥；但亦可只用一 個(gè)比例式壓力閥和控

43、制電路來(lái)產(chǎn)生多段壓力。 比例式壓力閥（Proportional Pressure Valve ） 基本上是以電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力，來(lái)取代傳統(tǒng)壓 力閥上的彈簧設(shè)定壓力，由于電磁線圈產(chǎn)生的電磁力 是和電流的大小成正比，所以控制線圈電流就能得到 所要的壓力；可以無(wú)級(jí)調(diào)壓，而一般的壓力閥僅能調(diào) 出特定的壓力。 42 壓力控制閥及其應(yīng)用 127 相關(guān)知識(shí) 液壓系統(tǒng)在工作時(shí)，常 需隨工作狀態(tài)的不同而以不 同的速度工作，只要控制流 量就控制了速度；無(wú)論那一 種流量控制閥，內(nèi)部一定有 節(jié)流閥的構(gòu)造，因此節(jié)流閥 可說(shuō)是最基本的流量控制閥 了。 4 43 31 1 速度控制的概念速度控制的概念 1對(duì)液壓執(zhí)行元件

44、而 言，控制“流入執(zhí)行元件的 流量”或“流出執(zhí)行元件的 流量”都可控制執(zhí)行元件的 速度。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 128 相關(guān)知識(shí) 2任何液壓系統(tǒng)都要有泵，不管執(zhí)行元件的推力、速度 如何變化，定量泵的輸出流量永遠(yuǎn)是固定不變的，所 謂速度控制或控制流量只是使流入執(zhí)行元件之流量小 于泵的流量而已，故常將其稱為節(jié)流調(diào)速。 圖430所示說(shuō)明定量泵在無(wú)負(fù)載且設(shè)回路無(wú)壓 力損失的狀況下，其節(jié)流前后的差異；節(jié)流前泵打出 的的油全進(jìn)入回路，此時(shí)泵輸出壓力趨近于零；節(jié)流 后泵50L/min的流量才有30L/min能進(jìn)入回路，雖然其 壓力趨近于零，但是剩余的20L/min得經(jīng)溢流閥流回 油箱，若將溢流閥壓力設(shè)定

45、為5MPa，此時(shí)就算是沒(méi)有 負(fù)載，系統(tǒng)壓力仍將會(huì)大于4MPa，也就是說(shuō)不管負(fù)載 的大小如何，只要作了速度控制，則泵的輸出壓力將 會(huì)趨近溢流閥的設(shè)定壓力，趨近的程度由節(jié)流量的多 少與負(fù)載大小來(lái)決定。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 129 相關(guān)知識(shí) 4 43 32 2 節(jié)流閥：節(jié)流閥：節(jié)流閥（Throttle valve）是根據(jù)第1 章中孔口與阻流管原理所作出的，圖431為節(jié)流 閥的結(jié)構(gòu)，油液由入口進(jìn)入，經(jīng)滑軸上的節(jié)流口后， 由出口流出。調(diào)整手輪使滑軸軸向移動(dòng)，以改變節(jié) 流口節(jié)流面積的大小，從而改變流量大小達(dá)到調(diào)速 的目的。圖中油壓平衡用孔道在于減小作用于手輪 上的力，使滑軸上下油壓平衡。 圖432為

46、單向節(jié)流閥，與普通節(jié)流閥不同的 是：只能控制一個(gè)方向的流量大小，而在另一個(gè)方 向則無(wú)節(jié)流作用。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 130 相關(guān)知識(shí) 131相關(guān)知識(shí) 4 43 32 2 節(jié)流閥：節(jié)流閥： 43 流量控制閥及其應(yīng)用 132 相關(guān)知識(shí) 流量控制閥 節(jié)流閥 133相關(guān)知識(shí) 流量控制閥 節(jié)流閥 134相關(guān)知識(shí) 流量控制閥 節(jié)流閥 入口、出口壓差入口、出口壓差 Q = K A pm K節(jié)流系數(shù)節(jié)流系數(shù) A過(guò)流面積過(guò)流面積 流量特性方程流量特性方程 p m 孔口形狀指數(shù)孔口形狀指數(shù) 135相關(guān)知識(shí) 理想液體的伯努利方程 l 以上兩式即為理想液體作定常流動(dòng)的伯努利方程 136相關(guān)知識(shí) 理想流體柏努利方

47、程幾何意義和能量意義 g u 2 2 2 2 p 2 z 0 g u 2 2 1 1 p 1 z 0 速度水頭速度水頭 壓力水頭壓力水頭 位置水頭位置水頭 基準(zhǔn)線基準(zhǔn)線 (比動(dòng)能比動(dòng)能) (比壓能比壓能) (比位能比位能) 137相關(guān)知識(shí) 實(shí)際流體柏努利方程 v Hh g v g P h g v g P 2 2 22 1 2 11 22 138相關(guān)知識(shí) 液體流動(dòng)時(shí)，改變流通截面面積，可改變流體的壓力和流量，據(jù)此可作出節(jié)流 閥。 1孔口 如圖19所示，當(dāng) l/d=4時(shí)稱為阻流管，流量Q等于 式中： 運(yùn)動(dòng)粘度（st,） 43 流量控制閥及其應(yīng)用 vl ppgd Q 128 )( 21 2 140

48、相關(guān)知識(shí) 1節(jié)流閥的壓力特性： 圖433（a）所示液壓 系統(tǒng)未裝節(jié)流閥，若推 動(dòng)活塞前進(jìn)所需最低工 作壓力為1MPa,那么當(dāng) 活塞前進(jìn)時(shí)，壓力表指 示的壓力為1MPa；當(dāng)裝 了節(jié)流閥控制活塞前進(jìn) 速度如圖433（b）所 示，那么當(dāng)活塞前進(jìn)時(shí)， 則節(jié)流閥入口壓力會(huì)上 升到溢流閥所調(diào)定的壓 力，溢流閥被打開(kāi)，一 部分油液經(jīng)溢流閥流入 油箱。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 141 相關(guān)知識(shí) 1節(jié)流閥流量特性：節(jié)流閥的節(jié)流口形式可歸納為三種基本形式：孔口、阻流管、與介 于兩者之間的節(jié)流孔。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)節(jié)流口的流量可用下式表式： 由（4-1）式可知，當(dāng)k、p、m不變時(shí)，改變節(jié)流閥的節(jié)流面積A可改變通過(guò)的流

49、 量大小，又當(dāng)k、A、m不變時(shí)，節(jié)流閥進(jìn)出口壓力差p有變化，通過(guò)的流量也會(huì)有變 化。 當(dāng)液壓缸所推動(dòng)的負(fù)載變化時(shí)，使得節(jié)流閥進(jìn)出口壓力差變化，通過(guò)的流量也有 變化，從而活塞的速度不穩(wěn)定。為使活塞運(yùn)動(dòng)速度不會(huì)因負(fù)載的變化而變化，應(yīng)該采 用下文所述的調(diào)速閥。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 142 相關(guān)知識(shí) 4 43 33 3 調(diào)速閥：調(diào)速閥：調(diào)速閥能在 負(fù)載變化的狀況下，保持 進(jìn)口、出口壓力差恒定。 圖434所示調(diào)速閥的 結(jié)構(gòu)，其動(dòng)作原理說(shuō)明如 下： 43 流量控制閥及其應(yīng)用 143 相關(guān)知識(shí) 4 43 33 3 調(diào)速閥：調(diào)速閥：調(diào)速閥能在負(fù)載變化的狀況下，保持進(jìn)口、出口壓力差恒定。 圖434所示調(diào)速

50、閥的結(jié)構(gòu)，其動(dòng)作原理說(shuō)明如下： 壓力油Pl進(jìn)入調(diào)速閥后，先經(jīng)過(guò)定差減壓閥的閥口x(壓力由p1減至p2,然后經(jīng) 過(guò)節(jié)流閥閥口y流出,出口壓力為p3。從圖中可以看到,節(jié)流閥進(jìn)出口壓力p2、p3經(jīng)過(guò) 閥體上的流道被引到定差減壓閥閥芯的兩端(p3引到閥芯彈簧端,p2 引到閥芯無(wú)彈簧 端),作用在定差減壓閥芯上的力包括液壓力、彈簧力。調(diào)速閥工作時(shí)的靜態(tài)方程如下: 此時(shí)只要將彈簧力固定，則在油溫?zé)o什么變化時(shí)，輸出流量即可固定。另外，要 使閥能在工作區(qū)正常動(dòng)作，進(jìn)、出口間壓力差要在0.51MPa以上。 以上講的調(diào)速閥是壓力補(bǔ)償調(diào)速閥，即不管負(fù)載如何變化，通過(guò)調(diào)速閥內(nèi)部具有 一活塞和彈簧來(lái)使主節(jié)流口的前后壓差

51、保持固定，從而控制通過(guò)的流量維持不變。 另外還有溫度補(bǔ)償流量調(diào)整閥，能在油溫變化的情況下，保持通過(guò)閥的流量不變。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 144 相關(guān)知識(shí) 4 43 34 4 基本的速度控制回路：基本的速度控制回路： 有進(jìn)油節(jié)流調(diào)速、回油節(jié)流調(diào) 速、旁路節(jié)流調(diào)速三種方法。 1進(jìn)油節(jié)流調(diào)速：就是控制執(zhí)行 元件入口的流量，圖435所 示，該回路不能承受負(fù)負(fù)載， 如有負(fù)向負(fù)荷（負(fù)荷與運(yùn)動(dòng)方 向同向者），則速度失去控制。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 145 相關(guān)知識(shí) 2.回油節(jié)流調(diào)速：就是控制執(zhí)行元件 出口的流量，圖436所示，回油 節(jié)流調(diào)速是控制排油，節(jié)流閥可提 供背壓，使液壓缸能承受各種負(fù)荷。 4

52、3 流量控制閥及其應(yīng)用 146 相關(guān)知識(shí) 3旁路節(jié)流調(diào)速：是控制不需流入執(zhí)行 元件也不經(jīng)溢流閥而直接流回油箱的油 的流量，從而達(dá)到控制流入執(zhí)行元件油 液流量的目的。圖4-37所示旁路節(jié)流調(diào) 速回路，該回路的特點(diǎn)是液壓缸的工作 壓力基本上等于泵的輸出壓力，其大小 取決于負(fù)載，該回路中的溢流閥只有在 過(guò)載時(shí)才打開(kāi)。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 147 相關(guān)知識(shí) 從上所述，此三種調(diào)速方法不同點(diǎn)為： 1）進(jìn)油調(diào)速和回油調(diào)速會(huì)使回路壓力升高，造成壓力損失；旁路調(diào)速則幾乎不會(huì)。 2）用旁路調(diào)速作速度控制時(shí)，無(wú)溢流損失，效率最高，控制性能最差，主要用于負(fù)載 變化很小的正向負(fù)載的場(chǎng)合。 3）用進(jìn)油調(diào)速作速度控制

53、時(shí)，效率次之，主用于負(fù)荷變化較大之正向負(fù)載的場(chǎng)合。 4）用回油調(diào)速作速度控制時(shí)，效率最差，控制性能最佳，主要用于有負(fù)向負(fù)載的場(chǎng)合。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 148 相關(guān)知識(shí) 4 43 35 5 行程減速閥及其行程減速閥及其 應(yīng)用應(yīng)用 一般的加工機(jī)械如 車床、銑床，其刀具尚 未接觸工件時(shí)，需快速 進(jìn)給以節(jié)省時(shí)間，開(kāi)始 切削則應(yīng)慢速進(jìn)給，以 保證加工質(zhì)量；或是液 壓缸前進(jìn)時(shí)，本身沖力 過(guò)大，需要在行程的未 端使其減速，以便液壓 缸能停止在正確的位置， 此時(shí)就需要用圖438所 示行程減速閥。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 149 相關(guān)知識(shí) 行程減速閥的應(yīng)用如圖所示。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 150

54、相關(guān)知識(shí) 4 43 36 6 比例式流量閥：比例式流量閥：前面所述之流量閥都需用手動(dòng)調(diào)整的方式來(lái)作流量設(shè) 定，在需要經(jīng)常調(diào)整流量或要作精密流量控制的液壓系統(tǒng)，就得用到比例式 流量閥了。 比例式流量閥（ProportionalFlowControlValve）也是以在提動(dòng)桿外裝置 的電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力，來(lái)控制流量閥的開(kāi)口大小，由于電磁線圈有良 好的線性度，故其產(chǎn)生的電磁力是和電流的大小成正比，在應(yīng)用時(shí)可產(chǎn)生連 續(xù)變化的流量了，從而可任意控制流量閥的開(kāi)口大小。 比例式流量閥也有附單向閥的，各種比例式流量閥的符號(hào)如圖440所 示。 43 流量控制閥及其應(yīng)用 151 相關(guān)知識(shí) 電液比例閥是閥內(nèi)比例

55、電磁鐵輸入電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥 閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例壓力、 流量輸出元件。 閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電形式進(jìn)行反饋。 電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制各種 電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu) 點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬 液控伺服閥主要是指電液伺服閥,它在接受電氣模擬信號(hào)后,相應(yīng)輸出 調(diào)制的流量和壓力.它既是電液轉(zhuǎn)換元件,也是功率放大元件,它能夠?qū)?小功率的微弱電氣輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能(流量和壓力)輸出. 在電液伺服系統(tǒng)中,它將電氣部分與液壓部分連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)電液信號(hào) 的轉(zhuǎn)換與液壓放大.電液伺服

56、閥是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。 比例閥與伺服閥 152 相關(guān)知識(shí) 153 相關(guān)知識(shí) 比 例 溢 流 閥 154 相關(guān)知識(shí) 比例閥放大板 155 相關(guān)知識(shí) 對(duì)控制過(guò)程中反映出來(lái)的微弱信號(hào)進(jìn)行放大(電流 或電壓)以驅(qū)動(dòng)比例閥參數(shù)按比例隨之變化,實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)控制的目的. 比例閥放大板 比例閥的放大板:在閥上有兩種形式. 1:內(nèi)置放大板, 廠家配7針插頭, 2:外置放大版,可以自己選擇配置, 原廠配的最好! 放大板的作用處理型號(hào)的作用:1,電 壓信號(hào) 2,電流信號(hào) 156相關(guān)知識(shí) Atos電液比例閥 通過(guò)比例控制技術(shù)，機(jī)器可獲得快速、平穩(wěn)、精確的運(yùn)動(dòng)控制。 比例閥工作的基本原理:電磁鐵推力與基準(zhǔn)信號(hào)成正比

57、，因此， 閥芯抵抗彈簧復(fù)進(jìn)力后的位移也就與基準(zhǔn)信號(hào)成正比。 157相關(guān)知識(shí) 比例閥比例閥七芯插頭 158相關(guān)知識(shí) 159相關(guān)知識(shí) 丹尼遜比例閥比例閥系列 160相關(guān)知識(shí) 簡(jiǎn)單地說(shuō)，所謂伺服系統(tǒng)就是帶有負(fù)反饋的控制系統(tǒng)，而伺服 閥就是帶有負(fù)反饋的控制閥。 控制方式大體分為滑閥式、噴嘴擋板式、射流式 動(dòng)鐵式 動(dòng)圈式 單級(jí) 雙級(jí) 三級(jí) 壓力型 流量型 根據(jù)要求準(zhǔn)確合適的選閥 位置和速度一般用流量型伺服閥力或壓力控制流 量型和壓力型都可 慣性小、負(fù)載大速度高宜用流量反饋式伺服閥 慣性大、負(fù)載小的位置或速度控制最適合用一種 叫做P-Q的伺服閥 但總的來(lái)說(shuō)用流量型伺服閥的較多 161 相關(guān)知識(shí) 傳統(tǒng)噴嘴擋

58、板伺服閥的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)噴嘴擋板伺服閥的結(jié)構(gòu)(三級(jí)三級(jí)) 162相關(guān)知識(shí) 傳統(tǒng)射流管伺服閥的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)射流管伺服閥的結(jié)構(gòu)(二級(jí)二級(jí)) 163相關(guān)知識(shí) 傳統(tǒng)伺服閥的缺點(diǎn)傳統(tǒng)伺服閥的缺點(diǎn) 抗污染能力差抗污染能力差：過(guò)濾精度要求高，噴嘴擋板與噴嘴過(guò)濾精度要求高，噴嘴擋板與噴嘴 間的間隙只有間的間隙只有0.020.05mm. 射流管伺服閥有所改善射流管伺服閥有所改善. 可可 靠靠 性性 差差: 力矩馬達(dá)電流小力矩馬達(dá)電流小,零點(diǎn)漂移受壓力及溫度影響大零點(diǎn)漂移受壓力及溫度影響大. 需需 穩(wěn)穩(wěn) 定定 油油 源源: 否則易產(chǎn)生嘯叫及閥芯振動(dòng)否則易產(chǎn)生嘯叫及閥芯振動(dòng). 安安 裝裝 要要 求求 高高: 不同材料的安裝底

59、板伺服閥增益可能不一樣不同材料的安裝底板伺服閥增益可能不一樣. 維維 護(hù)護(hù) 麻麻 煩煩: 伺服閥需要專業(yè)人員及設(shè)備維修伺服閥需要專業(yè)人員及設(shè)備維修. 價(jià)價(jià) 格格 昂昂 貴貴: 伺服閥價(jià)格伺服閥價(jià)格=23倍倍ATOS比例伺服閥價(jià)格比例伺服閥價(jià)格 頻頻 響響: 不論是二級(jí)還是三級(jí)與控制壓力密切相關(guān)不論是二級(jí)還是三級(jí)與控制壓力密切相關(guān). 反反 饋饋: 先導(dǎo)級(jí)先導(dǎo)級(jí)(二級(jí)二級(jí))一般是機(jī)械力反饋一般是機(jī)械力反饋, 精度差精度差. 中中 位位 泄泄 漏漏: 非常大非常大, 不安全不安全, 需另加隔離電磁閥需另加隔離電磁閥 164相關(guān)知識(shí) 伺服閥的缺點(diǎn)伺服閥的缺點(diǎn):中位不安全中位不安全,需加隔離電磁閥需加隔

60、離電磁閥 新型伺服閥新型伺服閥: 比例伺服閥比例伺服閥 高性能比例閥 閉環(huán)比例閥 高頻響比例閥 比例伺服閥 伺服比例閥 166 相關(guān)知識(shí) ATOS比例伺服閥結(jié)構(gòu)比例伺服閥結(jié)構(gòu) 167相關(guān)知識(shí) ATOS比例伺服閥結(jié)構(gòu)比例伺服閥結(jié)構(gòu)(二級(jí)二級(jí)) 168相關(guān)知識(shí) ATOS比例伺服閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比例伺服閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單電磁鐵單電磁鐵, 高頻響高頻響, 磁滯小磁滯小. 閥芯及閥套閥芯及閥套: 高耐磨材料高耐磨材料. 6通徑通徑DLHZO, 10通徑通徑DLKZOR與伺服閥一樣閥芯帶閥套。與伺服閥一樣閥芯帶閥套。 16通徑以上通徑以上DPZO-LE二級(jí)閥與射流管二級(jí)伺服閥一樣主閥芯不二級(jí)閥與射流管二級(jí)伺服閥一樣