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文檔簡介

1、1 4.1 4.1 的概述的概述 4.2 4.2 的結構和性能的結構和性能 4.3 4.3 常用常用 4.5 4.5 2 了解液壓傳動中各種控制元件的功用、工作原理、結構了解液壓傳動中各種控制元件的功用、工作原理、結構形式和性能特點;形式和性能特點;掌握主要控制元件的控制機制及其特性分析方法。掌握主要控制元件的控制機制及其特性分析方法。換向閥的位、通、滑閥機能的概念;換向閥的位、通、滑閥機能的概念;先導式溢流閥的結構、工作原理、特性;先導式溢流閥的結構、工作原理、特性;減壓閥、溢流閥的區(qū)別;減壓閥、溢流閥的區(qū)別;調速閥的結構、工作原理、特性;調速閥的結構、工作原理、特性;各種控制閥符號的含義。

2、各種控制閥符號的含義。3 閥閥的概述的概述有三大類:有三大類:、和和 。和和利用通流截面的節(jié)流作用控制系統(tǒng)的壓力利用通流截面的節(jié)流作用控制系統(tǒng)的壓力和流量。和流量。 則利用通流通道的更換控制流體的流動方向。則利用通流通道的更換控制流體的流動方向。 u在結構上,所有的閥都由在結構上,所有的閥都由、(座閥或滑閥)和(座閥或滑閥)和(如彈簧、電磁鐵)組成。(如彈簧、電磁鐵)組成。 u在工作原理上,所有閥的開口大小,進、出口間的在工作原理上,所有閥的開口大小,進、出口間的以以及流過閥的及流過閥的之間的關系都符合之間的關系都符合,僅是各種,僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。閥控制的參數(shù)各不相同而已。是用

3、來控制系統(tǒng)中流體的流動方向或調節(jié)其壓力和流量的是用來控制系統(tǒng)中流體的流動方向或調節(jié)其壓力和流量的 4Part 4.3 常用的常用的分為三大類分為三大類和和 5Part 4.3.2 表表4-10 壓力控制閥的分類壓力控制閥的分類常用的常用的的類的類型如表型如表4-10所示。所示。6溢流閥溢流閥71. 溢流閥溢流閥是通過閥口的溢流,使被控是通過閥口的溢流,使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定,實制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定,實現(xiàn)現(xiàn)、或或作用。作用。工作原理和結構形式工作原理和結構形式功用和要求功用和要求 直動式滑閥型溢流閥直動式滑閥型溢流閥1 1調節(jié)螺母調節(jié)螺母2 2彈簧彈簧3 3上蓋上蓋4 4閥心閥心

4、5 5閥體閥體所示為所示為的結構及其圖形符號。壓力油從進的結構及其圖形符號。壓力油從進口口P進入閥后,經孔進入閥后,經孔f和阻尼孔和阻尼孔g后后作用在閥心作用在閥心4的底面的底面c上。當進口壓上。當進口壓力較低時,閥心在彈簧力較低時,閥心在彈簧2預調力作預調力作用下處于最下端,由底端螺母限位。用下處于最下端,由底端螺母限位。由閥心與閥體由閥心與閥體5構成的節(jié)流口有重構成的節(jié)流口有重疊量疊量l將將P與與T口隔斷,閥處于關閉口隔斷,閥處于關閉狀態(tài)。狀態(tài)。當進口當進口P處壓力升高至作用在閥心處壓力升高至作用在閥心底面上液壓力大于彈簧預調力時,底面上液壓力大于彈簧預調力時,閥心開始向上運動。當閥心上移

5、重閥心開始向上運動。當閥心上移重疊量疊量l 時,閥口處于時,閥口處于。若壓力繼續(xù)升高至閥口打開,。若壓力繼續(xù)升高至閥口打開,油液從油液從P口經口經T口溢流回油箱。此時,口溢流回油箱。此時,由于溢流閥的作用,在流量變化時,由于溢流閥的作用,在流量變化時,進口壓力能基本保持恒定。進口壓力能基本保持恒定。中中L為泄漏油口。為泄漏油口。圖示回油口圖示回油口T與泄漏油流經的彈簧與泄漏油流經的彈簧腔相通,腔相通,L口堵塞,稱為口堵塞,稱為。內。內泄時回油口泄時回油口T的背壓將作用在閥心的背壓將作用在閥心上端面,這時與彈簧力相平衡的將上端面,這時與彈簧力相平衡的將是進出油口壓差。是進出油口壓差。若將泄漏油腔

6、與若將泄漏油腔與T口的連接通道口的連接通道e 堵堵塞,將塞,將L口打開,直接將泄漏油引口打開,直接將泄漏油引回油箱,這種連接方式稱回油箱,這種連接方式稱。8PFPFPPAskPFAsk(xx )0Pxx0APAs當時,無溢流當時,臨界狀態(tài)當時,有溢流此時而因此,閥進口壓力 基本穩(wěn)定當壓力較高、流量較當壓力較高、流量較大時,要求調壓彈簧有很大的力,這不僅大時,要求調壓彈簧有很大的力,這不僅使調節(jié)性能變差,彈簧設計和結構上也難使調節(jié)性能變差,彈簧設計和結構上也難以實現(xiàn)而且閥口雖有重疊量,滑閥仍存在以實現(xiàn)而且閥口雖有重疊量,滑閥仍存在泄漏因而難以實現(xiàn)很高的壓力控制,因而泄漏因而難以實現(xiàn)很高的壓力控制

7、,因而這種閥一般用于低壓小流量場合,目前已這種閥一般用于低壓小流量場合,目前已較少應用。較少應用。9所示為所示為的結構。節(jié)流口的結構。節(jié)流口密封性能好,不需重疊量,可直接用于高壓大流量場合。密封性能好,不需重疊量,可直接用于高壓大流量場合。所示所示錐閥型結構的最高壓力、錐閥型結構的最高壓力、流量分別可達流量分別可達40MPa和和300L/min,所示的球閥型結所示的球閥型結構的最高壓力、流量可達構的最高壓力、流量可達63MPa和和120L/min。 高壓大流量直動式溢流閥高壓大流量直動式溢流閥a a)錐閥型)錐閥型 b b)球閥型)球閥型10 先導式溢流閥先導式溢流閥結構結構 由先導閥和主閥組

8、由先導閥和主閥組成。先導閥實際上是一成。先導閥實際上是一個小流量直動型溢流閥,個小流量直動型溢流閥,其閥芯為錐閥。主閥芯其閥芯為錐閥。主閥芯上有一阻尼孔,且上腔上有一阻尼孔,且上腔作用面積略大于下腔作作用面積略大于下腔作用面積,其彈簧只在閥用面積,其彈簧只在閥口關閉時起復位作用??陉P閉時起復位作用。 圖形符號圖形符號11 先導式先導式溢流閥按其主閥心不同有三種溢流閥按其主閥心不同有三種典型結構形式,即典型結構形式,即、和和。如如所示,所示,上部受壓面上部受壓面積略大于下部,當閥積略大于下部,當閥P口壓力口壓力較低較低未開啟時,作未開啟時,作用在主閥心上液壓力合力方向用在主閥心上液壓力合力方向與

9、彈簧與彈簧3作用力相同,使閥關作用力相同,使閥關閉。閉。 二級同心式先導溢流閥二級同心式先導溢流閥11主閥心主閥心 22阻尼孔阻尼孔 33主閥彈簧主閥彈簧 44先導閥心先導閥心55先導閥彈簧先導閥彈簧 66調壓手輪調壓手輪 77螺堵螺堵閥有兩個閥有兩個,一個,一個在主閥心上,另一個在先導閥在主閥心上,另一個在先導閥座上。當閥座上。當閥P口的壓力增加時口的壓力增加時,使,使,、及及的的壓力相應增加,而能克服先導壓力相應增加,而能克服先導閥彈簧預調力使先導閥開啟,閥彈簧預調力使先導閥開啟,就有液流從就有液流從P口經阻尼孔口經阻尼孔2、流道流道a、阻尼孔、阻尼孔8、開啟的先、開啟的先導閥和導閥和流到

10、流到。此流。此流量將在阻尼孔量將在阻尼孔2兩端產生壓差兩端產生壓差。壓差作用在主閥心上下面積上壓差作用在主閥心上下面積上的合力正好與主閥彈簧力平衡的合力正好與主閥彈簧力平衡時,主閥心處于開啟的臨界狀時,主閥心處于開啟的臨界狀態(tài)。當態(tài)。當P口的壓力再稍稍增加口的壓力再稍稍增加,而使流經阻尼孔的流量再稍,而使流經阻尼孔的流量再稍稍增大,阻尼孔稍增大,阻尼孔2兩端壓力之兩端壓力之差克服主閥彈簧力使主閥打開差克服主閥彈簧力使主閥打開,這時從,這時從輸入流量將分成輸入流量將分成兩部分,少量流量經先導閥后兩部分,少量流量經先導閥后流向流向,大部分則經主,大部分則經主閥節(jié)流口流向閥節(jié)流口流向T口。口。經主閥

11、節(jié)流口的流量便在經主閥節(jié)流口的流量便在建立壓力。因流經先導閥的流建立壓力。因流經先導閥的流量極小,所以主閥心上腔的壓力量極小,所以主閥心上腔的壓力基本上和由先導閥彈簧預調力所基本上和由先導閥彈簧預調力所確定的確定的壓力相等壓力相等,而主閥上,而主閥上兩端用以打兩端用以打開主閥心的壓差,僅須克服主閥開主閥心的壓差,僅須克服主閥彈簧的作用力、主閥心重力及液彈簧的作用力、主閥心重力及液動力等,也并不很大,所以可以動力等,也并不很大,所以可以認為認為。在在溢流閥的主閥心升起且有溢流作溢流閥的主閥心升起且有溢流作用時,溢流閥進口處的壓力便可用時,溢流閥進口處的壓力便可維持由先導閥彈簧所調定的定值維持由先

12、導閥彈簧所調定的定值。中流經先導閥的中流經先導閥的油液可油液可(如(如所示)所示),也可,也可。外泄時,可將先導閥口油單獨外泄時,可將先導閥口油單獨引回油箱,而將先導閥回油口引回油箱,而將先導閥回油口與主閥回油口與主閥回油口T的連接通道的連接通道b堵住。堵住。12 二級同心式先導溢流閥二級同心式先導溢流閥11主閥心主閥心 22阻尼孔阻尼孔 33主閥彈簧主閥彈簧 44先導閥心先導閥心55先導閥彈簧先導閥彈簧 66調壓手輪調壓手輪 77螺堵螺堵閥體上有一個閥體上有一個,當將,當將此口通過此口通過接通接通時,時,上腔的壓力接近于零,主閥上腔的壓力接近于零,主閥心在很小的壓力下即可向上移動且心在很小的

13、壓力下即可向上移動且閥口開得最大,這時泵輸出的油液閥口開得最大,這時泵輸出的油液在很低的壓力下通過閥口流回油箱在很低的壓力下通過閥口流回油箱,實現(xiàn),實現(xiàn)作用。如果將作用。如果將K口接到口接到另一個另一個上(其結構和溢上(其結構和溢流閥的先導閥一樣)并使打開遠程流閥的先導閥一樣)并使打開遠程調壓閥的壓力小于打開調壓閥的壓力小于打開的壓力,則主閥心上腔的壓的壓力,則主閥心上腔的壓力(從而溢流閥的溢流壓力)就由力(從而溢流閥的溢流壓力)就由遠程調壓閥來決定。使用遠程調壓遠程調壓閥來決定。使用遠程調壓閥后,便可對系統(tǒng)的溢流壓力實行閥后,便可對系統(tǒng)的溢流壓力實行遠程調節(jié)。遠程調節(jié)。13先導式溢流閥原理先

14、導式溢流閥原理:(:(三級同心式)三級同心式)基本不變主閥芯開啟,此時時,時,且當時關閉,但主閥芯先導閥開啟,時當作用下關閉在主閥芯先導閥關閉,時當PAxxkAPPFAPPAFAPFAPPAPPFAPFPPFAPxxsxsx)(10112111121xxFAPFAPPA向右向左先導閥芯受力向上向下主閥芯受力14特性特性當溢流閥穩(wěn)定工作時,作用在閥心上的力相互平衡。以當溢流閥穩(wěn)定工作時,作用在閥心上的力相互平衡。以所示的所示的為例,如令為例,如令p為進口處的壓力(穩(wěn)態(tài)下它就是閥心底端的壓為進口處的壓力(穩(wěn)態(tài)下它就是閥心底端的壓力),力),A為為,F(xiàn)s為為,F(xiàn)g為為,F(xiàn)bs為作用為作用在閥心上的在

15、閥心上的,F(xiàn)f為為,則當閥垂直安放時,閥心上,則當閥垂直安放時,閥心上的受力平衡方程為的受力平衡方程為fbsgsFFFFpA 在一般情況下,略去閥心自重和摩擦力,將式(在一般情況下,略去閥心自重和摩擦力,將式(4-1)代入上式,令)代入上式,令xR表表示示,略去,略去Cr不計,且取不計,且取Cv=1則有則有 cos2sRdxCAFp 15可見可見。如忽略。如忽略,且假,且假設彈簧力設彈簧力Fs變化相當小,則由式(變化相當小,則由式(4-9)可知溢流閥進口處的壓力基本上)可知溢流閥進口處的壓力基本上維持由彈簧調定的定值。然而,在彈簧力調整好之后,因溢流閥流量變維持由彈簧調定的定值。然而,在彈簧力

16、調整好之后,因溢流閥流量變化,化,xR的變化影響的變化影響和和,所以溢流閥在工,所以溢流閥在工作時進口處的壓力還是會發(fā)生變化的。作時進口處的壓力還是會發(fā)生變化的。如令如令xc為彈簧調整時的為彈簧調整時的,ks為為,則由式(,則由式(4-9)有)有 cos2)(RcsRdxCAxxkp 當溢流閥開始溢流時(即閥口將開未開時),當溢流閥開始溢流時(即閥口將開未開時),xR=0,這時進口處的壓力,這時進口處的壓力pc稱為溢流閥的稱為溢流閥的,其值為,其值為cscxAkp 16當溢流閥開始溢流時(即閥口將開未開時),當溢流閥開始溢流時(即閥口將開未開時),xR=0,這時進,這時進口處的壓力口處的壓力p

17、c稱為溢流閥的稱為溢流閥的,其值為,其值為cscxAkp u當溢流量增加時,閥心上升,閥口開度加大,當溢流量增加時,閥心上升,閥口開度加大,p值亦加大。值亦加大。當溢流閥通過當溢流閥通過qn時,閥心上升到相應位置,這時進時,閥心上升到相應位置,這時進口處的壓力口處的壓力pT稱為溢流閥的稱為溢流閥的或或。全流壓力與開啟壓力之差稱為全流壓力與開啟壓力之差稱為;開啟壓力與全流壓力之比稱為開啟壓力與全流壓力之比稱為。溢流閥的開啟比越大,所控制的系統(tǒng)壓力便越穩(wěn)定。溢流閥的開啟比越大,所控制的系統(tǒng)壓力便越穩(wěn)定。17溢流閥溢流時通過閥口的流量溢流閥溢流時通過閥口的流量q可以由第一章的式(可以由第一章的式(1

18、-92)求出,在考慮了式(求出,在考慮了式(4-10)、式()、式(4-11)和等式)和等式A0=xR,并,并因溢流閥的回油口接通油箱,因溢流閥的回油口接通油箱,p=p,便有如下公式:,便有如下公式: ppppwCkAwCq2)(cos2cdsd 18直動式溢流閥的直動式溢流閥的 溢流閥的特性曲線溢流閥的特性曲線根據特性方程畫出來的曲線稱根據特性方程畫出來的曲線稱為溢流特性曲線,如圖為溢流特性曲線,如圖4-25所所示。示。的的最好是一條在最好是一條在pT處平行于流處平行于流量坐標的直線,即僅在量坐標的直線,即僅在p達到達到pT時才溢流,且不管溢流量多少,時才溢流,且不管溢流量多少,壓力始終保持

19、在壓力始終保持在pT值上。實際值上。實際溢流閥的特性不可能是這樣的。溢流閥的特性不可能是這樣的。而只能要求它的特性曲線盡可而只能要求它的特性曲線盡可能接近這條理想曲線。能接近這條理想曲線。19對對來說,對應于式(來說,對應于式(4-9)的公式為)的公式為 cos2RdswxCAApFp 式中,式中,p為主閥心上端的壓為主閥心上端的壓力,其值由先導閥彈簧的壓緊力,其值由先導閥彈簧的壓緊力決定;其余符號意義同前。力決定;其余符號意義同前。當先導閥彈簧調整好之后,在溢流時當先導閥彈簧調整好之后,在溢流時p便基本便基本上是個定值,此值與上是個定值,此值與p值很接近(兩者間之差值為油液通過阻尼孔值很接近

20、(兩者間之差值為油液通過阻尼孔的壓降),所以的壓降),所以Fs只要能克服閥心的摩擦力就行,主只要能克服閥心的摩擦力就行,主閥彈簧可以做得較軟。當溢流量變化引起主閥閥心位置變化時,閥彈簧可以做得較軟。當溢流量變化引起主閥閥心位置變化時,F(xiàn)s值變化較小,因而值變化較小,因而p的變化也較小。為此先導式溢流閥的的變化也較小。為此先導式溢流閥的通常都比直動式的大,即通常都比直動式的大,即比直動式的?。ㄒ姳戎眲邮降男。ㄒ姡?。)。20的閥心在工作中受到摩擦力的作用,閥口開大和關小的閥心在工作中受到摩擦力的作用,閥口開大和關小時的摩擦力方向剛好相反,因此閥在工作時不可避免地會出時的摩擦力方向剛好相反,因此閥在

21、工作時不可避免地會出現(xiàn)現(xiàn),使閥開啟時的特性和閉合時的特性產生差異。,使閥開啟時的特性和閉合時的特性產生差異。中的實線表示其中的實線表示其,而虛線則表示其,而虛線則表示其。在某一溢流流量時,這兩曲線縱坐標(即壓力)的差值,即在某一溢流流量時,這兩曲線縱坐標(即壓力)的差值,即是是(壓力在此差值范圍內變動時,閥心不起調節(jié)作(壓力在此差值范圍內變動時,閥心不起調節(jié)作用)。不靈敏區(qū)使受溢流閥控制的系統(tǒng)的壓力波動范圍增大。用)。不靈敏區(qū)使受溢流閥控制的系統(tǒng)的壓力波動范圍增大。的不靈敏區(qū)比的不靈敏區(qū)比的小。的小。關于關于,目前有如下規(guī)定:先把溢流閥調到全流量時的,目前有如下規(guī)定:先把溢流閥調到全流量時的,

22、在開啟過程中,當溢流量加大到額定流量的在開啟過程中,當溢流量加大到額定流量的1%時,系統(tǒng)的壓力稱為閥的時,系統(tǒng)的壓力稱為閥的。在閉合過程中,當溢流量減小到額定流量的。在閉合過程中,當溢流量減小到額定流量的1%時,系統(tǒng)的壓力稱為閥的時,系統(tǒng)的壓力稱為閥的。為了保證溢流閥具有良好的。為了保證溢流閥具有良好的,一般說來,閥的開啟壓力和閉合,一般說來,閥的開啟壓力和閉合壓力對額定壓力之比分別不應低于壓力對額定壓力之比分別不應低于85%和和80%。21當當?shù)囊缌髁坑闪愕囊缌髁坑闪愕降桨l(fā)生發(fā)生時,其時,其將如將如所示迅速升高并所示迅速升高并超過其超過其,然,然后逐步衰減并穩(wěn)定在調后逐步衰減并穩(wěn)定在調定壓力

23、值上。這過程即定壓力值上。這過程即為為。 溢流閥的動態(tài)特性溢流閥的動態(tài)特性溢流閥的動態(tài)特性溢流閥的動態(tài)特性22壓力穩(wěn)定性:壓力穩(wěn)定性:壓力在調定值之間變化壓力在調定值之間變化壓力超調:壓力超調:最大峰值壓力與調定壓力直之間差值最大峰值壓力與調定壓力直之間差值過渡時間:過渡時間:壓力上升達到穩(wěn)定調定值所需時間壓力上升達到穩(wěn)定調定值所需時間動態(tài)特性:動態(tài)特性:進口壓力突變時,壓力與時間之間的關系。進口壓力突變時,壓力與時間之間的關系。閥閥本本身身的的性性能能,而而在在很很大大程程度度上上還還受受系系統(tǒng)統(tǒng)參參數(shù)數(shù)如如閥閥前前容容腔腔大大小小和和油油的的等等效效體體積積模模量量(與與鋼鋼管管、橡橡膠膠

24、軟軟管管等等管管道道材材料料及及油油中中含含氣氣量量等等有有關關)的的影影響響。23 系最大峰值壓力和調定壓力之差系最大峰值壓力和調定壓力之差p與閥的調與閥的調定壓力定壓力pT比的百分值,即比的百分值,即p/pT100%。性能良好的溢流閥。性能良好的溢流閥的壓力超調量一般應小于的壓力超調量一般應小于30%。 壓力開始上升第一次達到調定壓力值所需壓力開始上升第一次達到調定壓力值所需時間時間t1,它反映閥的快速性。,它反映閥的快速性。 壓力開始上升到最后穩(wěn)定在調定壓力壓力開始上升到最后穩(wěn)定在調定壓力pT5%pT所需時間所需時間t2。 壓力由調定壓力降到卸荷壓力所需的時間壓力由調定壓力降到卸荷壓力所

25、需的時間t3。24作溢流閥,溢流閥有溢流時,可維持閥進口亦即系統(tǒng)壓力作溢流閥,溢流閥有溢流時,可維持閥進口亦即系統(tǒng)壓力恒定。恒定。作安全閥,系統(tǒng)超載時,溢流閥才打開,對系統(tǒng)起過載保作安全閥,系統(tǒng)超載時,溢流閥才打開,對系統(tǒng)起過載保護作用,而平時溢流閥是關閉的。護作用,而平時溢流閥是關閉的。作背壓閥,溢流閥(一般為直動式的)裝在系統(tǒng)的回油路作背壓閥,溢流閥(一般為直動式的)裝在系統(tǒng)的回油路上,產生一定的回油阻力,以改善執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。上,產生一定的回油阻力,以改善執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。用先導式溢流閥對系統(tǒng)實現(xiàn)遠程調壓或使系統(tǒng)卸荷。用先導式溢流閥對系統(tǒng)實現(xiàn)遠程調壓或使系統(tǒng)卸荷。25溢流閥的應

26、用溢流閥的應用 溢流閥旁接在溢流閥旁接在泵的出口,用泵的出口,用來限制系統(tǒng)壓來限制系統(tǒng)壓力的最大值,力的最大值,對系統(tǒng)起保護對系統(tǒng)起保護作用,稱為安作用,稱為安全閥。全閥。 電磁溢流電磁溢流閥還可以閥還可以在執(zhí)行機在執(zhí)行機構不工作構不工作時使泵卸時使泵卸載。載。 溢流閥旁溢流閥旁接在泵的接在泵的出口,用出口,用來保證系來保證系統(tǒng)壓力恒統(tǒng)壓力恒定,稱為定,稱為調壓閥調壓閥。 溢流閥接溢流閥接在執(zhí)行元在執(zhí)行元件的出口,件的出口,用來保證用來保證系統(tǒng)運動系統(tǒng)運動平穩(wěn)性,平穩(wěn)性,稱為背壓稱為背壓閥閥262. 減壓閥減壓閥分分、和和減壓閥三種,其中最常用的是減壓閥三種,其中最常用的是。如不指明,通常所稱

27、的減壓閥即為。如不指明,通常所稱的減壓閥即為。功用和要求功用和要求在同一系統(tǒng)中,往往有一個泵要向幾個執(zhí)行元件供油,而各執(zhí)行元件所在同一系統(tǒng)中,往往有一個泵要向幾個執(zhí)行元件供油,而各執(zhí)行元件所需的工作壓力不盡相同的情況。若某執(zhí)行元件所需的工作壓力較泵的供需的工作壓力不盡相同的情況。若某執(zhí)行元件所需的工作壓力較泵的供油壓力低時,可在該分支油路中油壓力低時,可在該分支油路中一減壓閥。油液流經減壓閥后,壓一減壓閥。油液流經減壓閥后,壓力降低,且使其出口處相接的某一回路的壓力力降低,且使其出口處相接的某一回路的壓力。這種減壓閥稱。這種減壓閥稱為為。是:出口壓力維持恒定,不受進口壓力、通過流量大小是:出口

28、壓力維持恒定,不受進口壓力、通過流量大小的影響。的影響。27工作原理和結構工作原理和結構也有也有和和兩種兩種,每種各有,每種各有和和兩種型式。兩種型式。 當閥心處在原始位置上時,它的閥當閥心處在原始位置上時,它的閥口口a是打開的,閥的進、出口溝通。是打開的,閥的進、出口溝通。 這個閥的閥心由出口處的壓力控制,這個閥的閥心由出口處的壓力控制,未達到未達到時閥口全開,時閥口全開,閥心不動。閥心不動。 當出口壓力達到調定壓力時,閥心當出口壓力達到調定壓力時,閥心上移,上移,xR關小。如忽略其他關小。如忽略其他阻力,僅考慮閥心上的阻力,僅考慮閥心上的和和相平衡的條件,則可以認為出口壓相平衡的條件,則可

29、以認為出口壓力基本上維持在某一定值(調定值)力基本上維持在某一定值(調定值)上。上。 直動式減壓閥工作原理直動式減壓閥工作原理28工作原理和結構工作原理和結構也有也有和和兩種兩種,每種各有,每種各有和和兩種型式。兩種型式。 這時如出口壓力減小,閥心下移,這時如出口壓力減小,閥心下移,閥口開度閥口開度xR開大,閥口處阻力減小,開大,閥口處阻力減小,壓降減小,使出口壓力回升,達到壓降減小,使出口壓力回升,達到調定值。調定值。 反之,如出口壓力增大,則閥心反之,如出口壓力增大,則閥心上移,閥口開度上移,閥口開度xR關小,閥口處阻關小,閥口處阻力加大,壓降增大,使出口壓力下力加大,壓降增大,使出口壓力

30、下降,達到降,達到。 直動式減壓閥工作原理直動式減壓閥工作原理29先導式減壓閥原理先導式減壓閥原理的大小下調手柄可調節(jié)工作狀態(tài)閥芯下移當閥芯上移當穩(wěn)壓當閥處于工作狀態(tài)時,減壓2222212PPPPPPP 減壓閥減壓閥 減壓閥是利用液流流過縫隙產生壓力損失,使其出口減壓閥是利用液流流過縫隙產生壓力損失,使其出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。壓力低于進口壓力的壓力控制閥。 按調節(jié)要求不同,有定值減壓閥,定差減壓閥,定比按調節(jié)要求不同,有定值減壓閥,定差減壓閥,定比減壓閥。其中定值減壓閥應用最廣,又簡稱減壓閥。減壓閥。其中定值減壓閥應用最廣,又簡稱減壓閥。30所示為所示為(帶單向閥)的結構和圖形符號

31、(帶單向閥)的結構和圖形符號。圖中。圖中P1口為口為,P2口為口為,T為為,彈簧腔泄漏油口彈簧腔泄漏油口Y和和T口相通(內泄)??谙嗤ǎ▋刃梗?。 直動式三通減壓閥直動式三通減壓閥31減壓的減壓的基本相似,其主要區(qū)別是:前者有基本相似,其主要區(qū)別是:前者有兩個兩個,因此在工作腔,因此在工作腔P2中無任何負載流量時能正常工作,中無任何負載流量時能正常工作,而后者的負載腔內必須有流量時才能正常工作;此外,而后者的負載腔內必須有流量時才能正常工作;此外,的的二次壓力油口流入反向流量時也可起二次壓力油口流入反向流量時也可起,此時的功能相當于,此時的功能相當于,因此三通減壓閥又稱,因此三通減壓閥又稱。32

32、 先導式減壓閥先導式減壓閥所示為所示為,它的工作原理可仿照它的工作原理可仿照 以及先導式溢流閥來進行分析。以及先導式溢流閥來進行分析。33減壓閥保持出口處壓力基本不變,而溢流閥保持進減壓閥保持出口處壓力基本不變,而溢流閥保持進口處壓力基本不變??谔帀毫静蛔儭T诓还ぷ鲿r,減壓閥進出口互通,而溢流閥進出口在不工作時,減壓閥進出口互通,而溢流閥進出口不通。不通。為保證減壓閥出口壓力調定值恒定,它的先導閥彈為保證減壓閥出口壓力調定值恒定,它的先導閥彈簧腔需通過泄油口單獨外接油箱;而溢流閥的出油口是簧腔需通過泄油口單獨外接油箱;而溢流閥的出油口是通油箱的,所以它的先導閥彈簧腔和泄漏油可通過閥體通油箱

33、的,所以它的先導閥彈簧腔和泄漏油可通過閥體上的通道和出油口接通,不必單獨外接油箱(當然也可上的通道和出油口接通,不必單獨外接油箱(當然也可外泄)。外泄)。34性能性能)()(cos2Rcs21Rd2xxkppwxCAp 在在中,如忽略減壓閥閥心的自重、摩擦力中,如忽略減壓閥閥心的自重、摩擦力,且令,且令Cv=1,則,則閥心上的力平衡方程為閥心上的力平衡方程為式中,式中,xc為當閥心開口為當閥心開口xR=0時的時的。由此得。由此得 cos2cos2)(Rd1RdRcs2wxCApwxCxxkp 如忽略穩(wěn)態(tài)液動力,則如忽略穩(wěn)態(tài)液動力,則)(Rcs2xxAkp 35在使用在使用ks很小的彈簧,且考慮

34、到很小的彈簧,且考慮到xRxc時時,則,則constcs2 xAkp 減壓閥的特性曲線減壓閥的特性曲線如如所示。減壓閥所示。減壓閥基本基本恒定時,若通過的恒定時,若通過的增加,增加,則則加大,加大,略微下降。略微下降。出油出油口壓力的調整值越低,它受流口壓力的調整值越低,它受流量變化的影響就越大。量變化的影響就越大。當當?shù)某鲇涂谔幉惠敵鲇偷某鲇涂谔幉惠敵鲇鸵簳r,它的液時,它的基本上仍基本上仍能保持恒定,此時有少量的油能保持恒定,此時有少量的油液通過液通過經經和和流回油箱,保持該閥處流回油箱,保持該閥處于于。36應用應用主要用在系統(tǒng)的夾緊、電液換向閥的控制壓力油、潤主要用在系統(tǒng)的夾緊、電液換向閥

35、的控制壓力油、潤滑等回路中?;然芈分?。而三通減壓閥還可用在有反向沖擊流量的場合。必須指出,應用減壓閥必有必須指出,應用減壓閥必有,這將增加功耗和使油,這將增加功耗和使油液發(fā)熱。當液發(fā)熱。當比比低很多,且流量又很低很多,且流量又很大時,常采用高、低壓泵分別供油,而不宜采用減壓閥。大時,常采用高、低壓泵分別供油,而不宜采用減壓閥。37減壓回路減壓回路減壓閥的應用減壓閥的應用 減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力或使出口壓力穩(wěn)定的二減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力或使出口壓力穩(wěn)定的二次油路上,如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。必須說明,減壓閥出口次油路上,如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。

36、必須說明,減壓閥出口壓力還與出口負載有關,若負載壓力低于調定壓力時,出口壓力由負載壓力還與出口負載有關,若負載壓力低于調定壓力時,出口壓力由負載決定,此時減壓閥不起減壓作用。決定,此時減壓閥不起減壓作用。穩(wěn)壓回路穩(wěn)壓回路38其他減壓閥其他減壓閥和和。主要用來和其他閥組成主要用來和其他閥組成,如定差減壓閥可保證節(jié),如定差減壓閥可保證節(jié)流閥進出口間的壓差維持恒流閥進出口間的壓差維持恒定,這種減壓閥和定,這種減壓閥和串串聯(lián)連接組成的聯(lián)連接組成的,其工,其工作原理將在后面提及。作原理將在后面提及。所示為所示為。定比減壓閥的。定比減壓閥的和和之比維之比維持恒定。持恒定。定比減壓閥定比減壓閥39應用應用閥

37、心在穩(wěn)態(tài)下的力平衡方程:閥心在穩(wěn)態(tài)下的力平衡方程:22Rcs11)(ApxxkAp 定比減壓閥定比減壓閥式中式中p1、p2 進口、出口壓力;進口、出口壓力;A1、A2閥心面積;閥心面積; xR閥口開度;閥口開度; xc閥口關閉,即閥口關閉,即xR=0時的時的 彈簧預壓縮量;彈簧預壓縮量; ks彈簧剛度。彈簧剛度。40彈簧力很小可忽略,則有彈簧力很小可忽略,則有2112AApp 由式(由式(4-19)可見,在可見,在A1/A2一定一定時,該閥能維持進、出口壓力時,該閥能維持進、出口壓力間的間的,而改變閥心的,而改變閥心的壓力作用面積壓力作用面積A1、A2,便可得,便可得到不同的到不同的。定比減壓

38、閥定比減壓閥413. 順序閥順序閥用來控制多個執(zhí)行元件的順序動作。通過改用來控制多個執(zhí)行元件的順序動作。通過改變變、和和,順序閥,順序閥還可具有其他功能,如作還可具有其他功能,如作、或或用。用。工作原理和結構工作原理和結構也有也有和和之分,根據之分,根據的不同,它有的不同,它有和和之分;根據之分;根據,它有,它有和和兩種。兩種。42直動式內控外泄順序閥的工作原理直動式內控外泄順序閥的工作原理 順序閥的工作原理順序閥的工作原理a a)結構)結構 b b)內控外泄式順序閥符號)內控外泄式順序閥符號c c)外控外泄式順序閥符號)外控外泄式順序閥符號所示為所示為的工的工作原理。泵起動后,作原理。泵起動

39、后,克服負載克服負載使使運動。當運動。當p1口壓力升高至作用口壓力升高至作用在在下端面積上下端面積上的液壓力超過的液壓力超過時,閥心便向上時,閥心便向上運動,使運動,使p1口和口和p2口口接通。油源壓力經順接通。油源壓力經順序閥口后克服序閥口后克服的負載使活塞運動。的負載使活塞運動。這樣利用這樣利用實現(xiàn)實現(xiàn)了液壓缸了液壓缸和和的順的順序動作。序動作。43的出口通常與負載油路相通,而的出口通常與負載油路相通,而的出口則與回的出口則與回油相通,因此順序閥油相通,因此順序閥中的中的和和必須必須外泄,否則無法開啟;而溢流閥的泄漏油和先導控制油可內外泄,否則無法開啟;而溢流閥的泄漏油和先導控制油可內泄也

40、可外泄。此外,溢流閥的泄也可外泄。此外,溢流閥的調定后是不變的,而調定后是不變的,而的進口壓力在閥開啟后將隨出口負載增加而進一步升的進口壓力在閥開啟后將隨出口負載增加而進一步升高。高。若將若將的下部閥蓋轉動的下部閥蓋轉動180,并將外控口,并將外控口K的螺堵卸的螺堵卸去,便成為去,便成為。為減少彈簧剛度以使開啟后進、出口壓。為減少彈簧剛度以使開啟后進、出口壓力盡可能接近,該閥采用截面積較小的柱塞力盡可能接近,該閥采用截面積較小的柱塞A。閥心中空以。閥心中空以使閥心下端的泄漏油經彈簧腔外泄。使閥心下端的泄漏油經彈簧腔外泄。44在其進油路壓力在其進油路壓力p1達到閥的設定壓力之達到閥的設定壓力之前

41、,閥口一直是關閉的,達到設定壓力后閥口才開啟,前,閥口一直是關閉的,達到設定壓力后閥口才開啟,使壓力油進入二次油路,驅動另一個執(zhí)行元件工作。使壓力油進入二次油路,驅動另一個執(zhí)行元件工作。閥口的開啟與否和一次油路處來的進口閥口的開啟與否和一次油路處來的進口壓力沒有關系,僅決定于控制壓力的大小。壓力沒有關系,僅決定于控制壓力的大小。結構簡單,動作靈敏,但由于彈簧和結結構簡單,動作靈敏,但由于彈簧和結構設計的限制,雖可采用小直徑柱塞,彈簧剛度仍較大,構設計的限制,雖可采用小直徑柱塞,彈簧剛度仍較大,因此調壓偏差大且限制了壓力的提高,調壓范圍一般小因此調壓偏差大且限制了壓力的提高,調壓范圍一般小于于8

42、MP,較高壓力時宜采用先導式順序閥,較高壓力時宜采用先導式順序閥。 45 先導式順序閥先導式順序閥11閥體閥體 22閥心閥心 33阻尼孔阻尼孔 44蓋板蓋板所示為所示為,圖示為圖示為,也可變成,也可變成。其先導控制油必須經。其先導控制油必須經L口口外泄。采用先導控制后,主閥外泄。采用先導控制后,主閥彈簧剛度可大為減小,主閥心彈簧剛度可大為減小,主閥心面積則可增大,故面積則可增大,故顯顯著改善,工作壓力也可大大提著改善,工作壓力也可大大提高。高。的缺點是當?shù)娜秉c是當閥的進口壓力因負載壓力增加閥的進口壓力因負載壓力增加而增大時,將使通過先導閥的而增大時,將使通過先導閥的流量隨之增大,引起功率損失流

43、量隨之增大,引起功率損失和油液發(fā)熱。和油液發(fā)熱。46性能性能的的和和相仿。此外,順序閥為使執(zhí)行元件準確地實相仿。此外,順序閥為使執(zhí)行元件準確地實現(xiàn)順序動作,要求閥的現(xiàn)順序動作,要求閥的小,因而小,因而的剛度小一些好。另的剛度小一些好。另外,閥關閉時,在進口壓力作用下各密封部位的外,閥關閉時,在進口壓力作用下各密封部位的應盡可能小,否應盡可能小,否則可能引起誤動作。則可能引起誤動作。應用應用控制多個執(zhí)行元件的順序動作??刂贫鄠€執(zhí)行元件的順序動作。與單向閥組成平衡閥,保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落。與單向閥組成平衡閥,保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落。用外控順序閥可在雙泵供油系統(tǒng)中,當系統(tǒng)所需流量較小時,使大用外控順序閥可在雙泵供油系統(tǒng)中,當系統(tǒng)所需流量較小時,使大流量泵卸荷。卸荷閥便是由先導式外控順序閥與單向閥組成的。流量泵卸荷。卸荷閥便是由先導式外控順序閥與單向閥組成的。用內控順序閥接在液壓缸回油路上,產生背壓,以使活塞的運動速用內控順序閥接在液壓缸回油路上,產生背壓,以使活塞的運動速度穩(wěn)定。度穩(wěn)定。474. 平衡閥平衡閥 平衡閥的

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