《液壓控制閥 》ppt課件

1、第第6 6章章 液壓控制閥液壓控制閥6.1 概述概述6.2 方向控制閥方向控制閥6.3 壓力控制閥壓力控制閥6.4 流量控制閥流量控制閥6.5 比例閥、二通插裝閥和數(shù)字閥比例閥、二通插裝閥和數(shù)字閥6.1 概述概述1.液壓閥分類 (1) 按用途分類 液壓閥按用途可分為方向控制閥如單向閥、換向閥、壓力控制閥如溢流閥、減壓閥、順序閥和流量控制閥如節(jié)流閥、調(diào)速閥。這三類閥還可根據(jù)需求相互組合成為組合閥，如單向順序閥、單向節(jié)流閥、電磁溢流閥等，這樣在添加功能的根底上,使得其構(gòu)造緊湊、銜接簡(jiǎn)單，并提高了效率。 (短片)液壓閥的分類液壓閥的分類(2/4) (2) 按任務(wù)原理分類 液壓閥按任務(wù)原理可分為開(kāi)關(guān)通

2、斷閥、伺服閥、比例閥等。開(kāi)關(guān)閥各閥口只需開(kāi)和關(guān)兩個(gè)任務(wù)形狀，控制后只能在某一形狀下任務(wù)。伺服閥和比例閥能根據(jù)輸入信號(hào)延續(xù)地或按比例地控制閥口開(kāi)度，進(jìn)而控制執(zhí)行元件的任務(wù)。 (3) 按閥芯構(gòu)造方式分類 液壓閥按閥芯方式可分為滑閥、錐閥、球閥和轉(zhuǎn)閥等。 液壓閥的分類液壓閥的分類(3/4) (4) 按安裝銜接方式分類 a螺紋式管式安裝銜接。閥的油口用螺紋管接頭與管道及其他元件銜接。這種方式適用于簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)。 b板式安裝銜接。幾個(gè)閥的各油口均布置在同一安裝面上，并用螺釘固定在與閥有對(duì)應(yīng)油口的銜接板上，再用管接頭和管道將銜接板的相應(yīng)油口與其他元件銜接。 c集成塊式銜接。把幾個(gè)板式安裝的閥用螺釘固定在一

3、個(gè)帶有內(nèi)部孔道通道體的不同側(cè)面上，構(gòu)成一個(gè)油路單元集成塊，集成塊中的孔道與各閥溝通組成回路，液壓系統(tǒng)由假設(shè)干個(gè)集成塊組成。由于裝配閥時(shí)不用裝配與它們相連的其他元件，因此這種安裝銜接方式運(yùn)用較廣。 液壓閥的分類液壓閥的分類(4/4) d疊加式安裝銜接。閥的上下面為銜接結(jié)合面，各油口分別在這兩個(gè)面上，并且同規(guī)格閥的油口銜接尺寸一樣。每個(gè)閥除其本身的功能外，還起油路通道的作用，閥相互疊裝構(gòu)成回路，不用管道銜接，因此構(gòu)造緊湊，沿程損失很小。普通稱該閥為疊加閥。 e法蘭式安裝銜接。和螺紋式銜接類似，只是用法蘭替代螺紋管接頭。用于通徑32 mm以上的大流量閥。它的強(qiáng)度高，銜接可靠。 f插裝式安裝銜接。這類

4、閥沒(méi)有單獨(dú)的閥體，由閥芯、閥套等組成的單元體插裝在插裝塊的預(yù)制孔中，用銜接螺紋或蓋板固定，并經(jīng)過(guò)插裝塊內(nèi)通道把各插裝式閥連通組成回路，插裝塊起到閥體和管路的作用。這是順應(yīng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)集成化而開(kāi)展起來(lái)的一種新型安裝銜接方式。插裝閥多為大流量閥，但是，目前又出現(xiàn)了螺紋插裝閥，可用于小流量閥。 2.液壓閥的性能參數(shù) 液壓閥的性能參數(shù)是評(píng)價(jià)和選用閥的根據(jù)。它反映了閥的規(guī)格大小和任務(wù)特性。在我國(guó)液壓技術(shù)的開(kāi)展過(guò)程中，開(kāi)發(fā)了假設(shè)干個(gè)不同壓力等級(jí)和不同銜接方式的液壓閥系列。它們不但性能各有差別，而且參數(shù)的表達(dá)方式也不一樣。 閥的規(guī)格大小用通徑Dg單位mm表示。 Dg是閥進(jìn)、出油口的名義尺寸，它和油口的實(shí)踐尺

5、寸不一定相等，因后者還要遭到油液流速等參數(shù)的影響。如通徑同為10 mm，某電磁換向閥油口的實(shí)踐直徑為11.2 mm，而直角單向閥卻是14.7 mm。過(guò)去有些系列閥的規(guī)格用額定流量來(lái)表示；也有的既用了通徑，又給出了所對(duì)應(yīng)的流量。但即使是在同一壓力級(jí)別，對(duì)于不同的閥，同一通徑所對(duì)應(yīng)的流量也不一定一樣。 液壓閥的性能參數(shù)液壓閥的性能參數(shù)(2/2) 液壓閥主要有兩個(gè)參數(shù)，即額定壓力和額定流量。還有一些和詳細(xì)閥有關(guān)的量，如經(jīng)過(guò)額定流量時(shí)的額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量、開(kāi)啟壓力等等。只需任務(wù)壓力和流量不超越額定值，液壓閥即可正常任務(wù)。目前對(duì)不同的閥也給出一些不同的數(shù)據(jù)，如最大任務(wù)壓力、開(kāi)啟壓力、允許背壓、最

6、大流量等等。同時(shí)給出假設(shè)干條特性曲線，如壓力流量曲線、壓力損失流量曲線、進(jìn)出口壓力曲線等，供運(yùn)用者確定不同形狀下的參數(shù)數(shù)據(jù)。這既便于運(yùn)用，又比較確切地反映了閥的性能。 6.2 方向控制閥方向控制閥1.單向閥 單向閥分為普通單向閥和液控單向閥兩種。 (短片) (1) 普通單向閥 普通單向閥簡(jiǎn)稱為單向閥，它是一種只允許油液正向流動(dòng)，不允許反向流動(dòng)的閥，因此又可稱為逆止閥或止回閥。按進(jìn)出油液流動(dòng)方向的不同，可分為直通式管式和直角式板式單向閥兩種構(gòu)造。圖6.1所示的是直通式單向閥和它的圖形符號(hào)。圖6.1 單向閥1閥體；2閥芯；3彈簧單向閥單向閥(2/5) 它只需螺紋銜接方式，當(dāng)液流從進(jìn)油口P1流入時(shí)，

7、油液壓力抑制彈簧3的阻力和閥芯2與閥體1間的摩擦力，頂開(kāi)帶有錐端的閥芯2小規(guī)格直通式單向閥也有用鋼球作閥芯的，從出油口P2流出。當(dāng)液流反向流入時(shí)，由于油液壓力使閥芯2嚴(yán)密地壓在閥座上，因此使油液不能反向流動(dòng)。 單向閥中的彈簧僅用于使閥芯在閥座上就位。沒(méi)有彈簧的單向閥必需垂直安放，而且P1口在下面，閥芯經(jīng)過(guò)本身的質(zhì)量停頓在支座上。有彈簧的單向閥，其彈簧的剛度較小，故開(kāi)啟壓力很小通常為0.04 0.1 MPa。假設(shè)改換硬彈簧，使其開(kāi)啟壓力到達(dá)0.2 0.6 MPa，便可當(dāng)背壓閥運(yùn)用。 單向閥單向閥(3/5) (2) 液控單向閥 液控單向閥是一種通入控制壓力油后即允許油液雙向流動(dòng)的單向閥。它由單向閥

8、和液控安裝兩部分組成，如圖6.2所示。當(dāng)控制口K沒(méi)有通入壓力油時(shí)，它的作用和普通單向閥一樣，壓力油只能由P1正向流向P2，反向截止。當(dāng)控制口K通入控制壓力油簡(jiǎn)稱控制油后，因控制活塞1右側(cè)a腔通泄油口圖中未畫(huà)出，活塞1右移，推進(jìn)頂桿2，頂開(kāi)閥芯3分開(kāi)閥座，使油口P1和P2溝通，這時(shí)的油液正反向均可自在流動(dòng)。 圖6.2 液控單向閥圖1控制活塞；2頂桿；3閥芯單向閥單向閥(4/5) 油液反向流動(dòng)時(shí)，P2口進(jìn)油壓力相當(dāng)于系統(tǒng)任務(wù)壓力，通常很高；而P1口的壓力也能夠很高，這樣都要求控制油的壓力很大才干頂開(kāi)閥芯，因此影響了液控單向閥的任務(wù)可靠性。處理的方法是：對(duì)于P1油口壓力較高呵斥控制活塞背壓較大的情況

9、，可減小P1油腔控制活塞的受壓面積，并采用外泄口回油以降低背壓。以便降低開(kāi)啟閥芯的阻力，到達(dá)控制目的。這種構(gòu)造的閥被稱為外泄式液控單向閥；而對(duì)于P2油口進(jìn)油壓力很高的情況，可采用先導(dǎo)閥預(yù)先卸壓。如圖6.3所示，在單向閥的錐閥芯1中裝一更小的錐閥芯2有的是鋼球，稱為先導(dǎo)閥芯或卸壓閥芯。 6.3 帶卸荷錐閥液控單向閥1主閥；2卸荷錐閥；3彈簧；4控制活塞單向閥單向閥(5/5) 因該閥芯承壓面積小，無(wú)需多大推力便可將它先行頂開(kāi)，這樣可使P1和P2兩油腔經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥芯2的開(kāi)口相互溝通，使P2腔逐漸卸壓，直到閥芯1兩端油壓接近平衡，這時(shí)，控制活塞4便可較容易地將主閥芯推離閥座，將單向閥的反向通道翻開(kāi)。這種

10、構(gòu)造的閥被稱內(nèi)泄式液控單向閥。 液控單向閥中的錐閥閥口應(yīng)具有良好的反向密封性能，它通常用于保壓、鎖緊和平衡等回路。 2.換向閥 換向閥按閥芯構(gòu)造可分為座閥式換向閥錐閥式、球閥式等和滑動(dòng)式換向閥兩種。滑動(dòng)式換向閥按閥芯相對(duì)閥體的運(yùn)動(dòng)方式又可分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式兩種。座閥式走漏油很少，滑動(dòng)式由于在閥芯和閥體之間有配合間隙，走漏油液是不可防止的。但滑閥構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于加工制造，運(yùn)用普遍。 (短片) (1) 滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理和分類 a滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理。換向閥經(jīng)過(guò)變換閥芯在閥體內(nèi)的相對(duì)任務(wù)位置，使閥體內(nèi)諸油口連通或斷開(kāi)，從而控制執(zhí)行元件的開(kāi)啟、停頓或換向。滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理如圖6.4所示。液

11、壓缸3兩腔不通壓力油，處于停頓形狀。假設(shè)使換向閥的閥芯1左移，閥體2上的油口P和A油口連通，B油口和O油口連通。壓力油經(jīng)P油口、A油口進(jìn)入液壓缸左腔，活塞右移；右腔油液經(jīng)B油口、O油口流回油箱。反之，假設(shè)使閥芯1右移，那么P油口和B油口連通，A油口和O油口連通，活塞便左移。 滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理和分類滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理和分類 (1/2)圖6.4 滑閥式換向閥的工作原理1閥芯；2閥體；3液壓缸 b滑動(dòng)式換向閥的分類?；瑒?dòng)式換向閥具有許多優(yōu)點(diǎn)。如構(gòu)造簡(jiǎn)單，壓力平衡、支配力小、控制功能強(qiáng)等。 按閥芯在閥體內(nèi)的任務(wù)位置數(shù)和換向閥所控制的油口通路數(shù)分類：換向閥有二位二通、二位三通、二位四通、二位五

12、通、三位四通、三位五通等類型。不同的位數(shù)和通數(shù)在閥體內(nèi)是由閥體上的沉割槽和閥芯上臺(tái)肩的不同組合構(gòu)成的。將五通閥的兩個(gè)回油口和內(nèi)溝通成一個(gè)油口O，即成四通閥。 按閥芯換位的控制方式分類：換向閥有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)等類型。 滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理和分類滑動(dòng)式換向閥的任務(wù)原理和分類 (2/2) 2滑閥的中位機(jī)能 三位換向閥的閥芯在中間位置時(shí)，各通口間有不同的銜接方式，可滿足不同的運(yùn)用要求。這種連通方式稱為換向閥的中位機(jī)能。中位機(jī)能不同，中位時(shí)閥對(duì)系統(tǒng)的控制性能也不同。不同中位機(jī)能的閥，閥體通用，僅閥芯臺(tái)肩構(gòu)造、尺寸及內(nèi)部通孔情況有一定區(qū)別。 在分析和選擇換向閥中位機(jī)能時(shí)，通常應(yīng)從執(zhí)行元件

13、的換向平穩(wěn)性要求、換向位置精度要求、重新啟動(dòng)時(shí)能否允許沖擊、能否需求卸荷和保壓等方面加以思索。大致闡明如下： 系統(tǒng)保壓 當(dāng)P油口被封鎖時(shí)，系統(tǒng)保壓，液壓泵能用于多缸系統(tǒng)。當(dāng)P油口不太暢通地與O油口接通時(shí)如X型，系統(tǒng)能堅(jiān)持一定的壓力供控制油路運(yùn)用。 系統(tǒng)卸荷 P油口暢通地與O油口接通時(shí)，系統(tǒng)卸荷。 換向閥的中位機(jī)能換向閥的中位機(jī)能(1/2) 換向平穩(wěn)性與精度 當(dāng)通向液壓執(zhí)行元件的A油口和B油口都被封鎖時(shí)，執(zhí)行元件如液壓缸換向過(guò)程易產(chǎn)生液壓沖擊，換向不平穩(wěn)，但換向精度高。反之，當(dāng)A和B兩油口都通O油口時(shí)，換向過(guò)程中任務(wù)部件不易制動(dòng)，換向精度低，但液壓沖擊小。 啟動(dòng)平穩(wěn)性 換向閥在中位時(shí)，假設(shè)液壓執(zhí)

14、行元件某腔通O油口，那么啟動(dòng)時(shí)該腔內(nèi)因沒(méi)有液壓油起緩沖作用，啟動(dòng)不太平穩(wěn)。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)在恣意位置停頓和“浮動(dòng) 當(dāng)A油口和B油口封鎖時(shí)，可使液壓執(zhí)行元件在恣意位置上停頓不動(dòng)。當(dāng)A油口和B油口與P油口接通單出桿液壓缸除外或與O油口接通時(shí)，可使液壓執(zhí)行元件在恣意位置上停頓，但是在外負(fù)載或外驅(qū)動(dòng)作用下，液壓執(zhí)行元件是“浮動(dòng)形狀，這時(shí)可利用其他機(jī)構(gòu)移開(kāi)任務(wù)臺(tái)，調(diào)整其位置。 換向閥的中位機(jī)能換向閥的中位機(jī)能(2/2) 3幾種常用的換向閥 a手動(dòng)換向閥 手動(dòng)換向閥是用手動(dòng)杠桿支配閥芯換位的方向控制閥。按換向定位方式的不同，手動(dòng)換向閥有鋼球定位式和彈簧復(fù)位式兩種。當(dāng)支配手柄的外力取消后，前者因鋼球卡在定位溝槽中

15、，可堅(jiān)持閥芯處于換向位置；后者那么在彈簧力作用下使閥芯自動(dòng)回復(fù)到初始位置。 手動(dòng)換向閥的構(gòu)造簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，有些閥還可人為地控制閥口的大小，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。但由于手動(dòng)換向閥需求人力支配，故只適用于間歇?jiǎng)幼髑乙笕斯た刂频男×髁繄?chǎng)所。運(yùn)用中須留意：定位安裝或彈簧腔的走漏油需單獨(dú)用油管接入油箱，否那么漏油積聚會(huì)產(chǎn)生阻力，以致于不能換向，甚至呵斥事故。其他換向閥也有同樣問(wèn)題，在運(yùn)用換向閥必需予以留意。 手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥(1/1) b機(jī)動(dòng)換向閥 機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程閥。圖6.6所示為二位二通機(jī)動(dòng)換向閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖和圖形符號(hào)。這種閥必需安裝在液壓執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)的任務(wù)部件附近，在任務(wù)部件的運(yùn)動(dòng)過(guò)

16、程中，安裝在任務(wù)部件一側(cè)的擋塊或凸輪挪動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)壓下閥芯2，使閥換位。 機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥(1/1) 機(jī)動(dòng)換向閥通常是彈簧復(fù)位式的二位閥。它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，換向位置精度高，改動(dòng)擋塊的迎角或凸輪外形，可使閥芯獲得適宜的挪動(dòng)速度，進(jìn)而控制換向時(shí)間，減小液壓執(zhí)行元件的換向沖擊。但這種閥只能安裝在任務(wù)部件附近，因此銜接納路較長(zhǎng)，使整個(gè)液壓安裝不緊湊。 圖6.6 二位二通機(jī)動(dòng)換向閥1閥桿；2閥芯；3彈簧 c電磁換向閥 電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推進(jìn)閥心來(lái)改動(dòng)閥的任務(wù)位置。在二位電磁換向閥的一端有一個(gè)電磁鐵，在另一端有一個(gè)復(fù)位彈簧；在三位電磁換向閥的兩端各有一個(gè)電磁鐵，在閥芯兩端各有一個(gè)對(duì)中彈

17、簧，閥芯在常態(tài)時(shí)處于中位。對(duì)三位電磁換向閥來(lái)說(shuō)，當(dāng)右端電磁鐵通電吸合時(shí)，銜鐵經(jīng)過(guò)推桿將閥芯推至左端，圖形符號(hào)表示的換向閥就在右位任務(wù)；反之，左端電磁鐵通電吸合時(shí)，換向閥就在左位任務(wù)。圖6.7所示為二位三通電磁閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖和圖形符號(hào)。 電磁換向閥電磁換向閥(1/3)圖6.7 二位二通電磁閥換向閥1推桿；2閥芯；3彈簧 它是單電磁鐵彈簧復(fù)位式，電磁鐵通電后閥芯2在銜鐵經(jīng)過(guò)推桿1的推進(jìn)下挪動(dòng)到右邊位置，電磁鐵斷電后，閥芯2靠其右端的彈簧3進(jìn)展復(fù)位。二位電磁閥普通都由單電磁鐵控制。但無(wú)復(fù)位彈簧而設(shè)有定位機(jī)構(gòu)的雙電磁鐵二位閥，由于電磁鐵斷電后仍能保管通電時(shí)的形狀，從而減少了電磁鐵的通電時(shí)間，延伸了電磁鐵

18、的運(yùn)用壽命，節(jié)約了能源；此外，當(dāng)電源因故斷電時(shí)，電磁閥的任務(wù)形狀仍能保管下來(lái)，可以防止系統(tǒng)失靈或出現(xiàn)事故，這種“記憶功能對(duì)于一些延續(xù)作業(yè)的自動(dòng)化機(jī)械和自動(dòng)線來(lái)說(shuō)，往往是非常需求的。 電磁換向閥電磁換向閥(2/3) 電磁鐵按所接電源的不同，分交流和直流兩種根本類型。交流電磁閥運(yùn)用方便，啟動(dòng)力大，但換向時(shí)間短約0.03 0.05 s，換向沖擊大，噪聲大，換向頻率低，而且當(dāng)閥芯被卡住或由于電壓低等緣由吸合不上時(shí)，線圈易燒壞。直流電磁閥需直流電源或整流安裝，但換向時(shí)間長(zhǎng)約0.1 0.3 s，換向沖擊小，換向頻率允許較高，而且有恒電流特性，當(dāng)電磁鐵吸合不上時(shí)，線圈不會(huì)被燒壞，故任務(wù)可靠性高。還有一種整型

19、本機(jī)整流型電磁鐵，其上附有二極管整流線路和沖擊電壓吸收安裝，能把接入的交流電整流后自用，因此兼具了前述兩者的優(yōu)點(diǎn)。 電磁換向閥電磁換向閥(3/3) d液動(dòng)換向閥 液動(dòng)換向閥的閥芯是經(jīng)過(guò)兩端密封腔中油液的壓差來(lái)挪動(dòng)的。圖6.8所示為一種液動(dòng)換向閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖和圖形符號(hào)。當(dāng)閥的控制口K1接通壓力油，K2接通回油時(shí)，閥芯向右挪動(dòng)；當(dāng)閥的控制口K2接通壓力油，K1接通回油時(shí)，閥芯向左挪動(dòng)；當(dāng)控制口K1和K2都接通回油時(shí)，閥芯在兩端彈簧和定位套的作用下回到其中間位置。 液動(dòng)換向閥對(duì)閥芯的支配推力很大，因此適用于壓力高、流量大、閥芯挪動(dòng)行程長(zhǎng)的場(chǎng)所。這種閥經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單的安裝可使閥芯的運(yùn)動(dòng)速度得到調(diào)理。 液動(dòng)

20、換向閥液動(dòng)換向閥(1/1)圖6.8 三位四通液動(dòng)換向閥 e電液換向閥 電磁換向閥布置靈敏，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但電磁吸力有限，在高壓、大流量的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中難于切換。因此，當(dāng)閥的通徑大于10 mm時(shí)，常用壓力油控制支配閥芯換位，這就是液動(dòng)閥。但因液動(dòng)閥的閥芯換位首先要用另一個(gè)小換向閥來(lái)改動(dòng)控制油的流向，因此較少單獨(dú)運(yùn)用。小換向閥可以是手動(dòng)閥、機(jī)動(dòng)閥或電磁閥。規(guī)范元件通常采用靈敏方便的電磁閥，并將大小兩個(gè)閥組合在一同，這就是電液換向閥。在電液換向閥中，電磁閥先為控制油換向，從而控制液動(dòng)閥換向。 電液換向閥電液換向閥(1/5) 圖6.9a為電液換向閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖和圖形符號(hào)。其任務(wù)原理可結(jié)合圖6.9b所示

21、帶雙點(diǎn)劃線方框的組合閥圖形符號(hào)加以闡明，圖6.9c所示為簡(jiǎn)化符號(hào)。常態(tài)時(shí)，兩個(gè)電磁鐵都不通電，電磁閥先導(dǎo)閥閥芯處于中位，液動(dòng)閥主閥的兩端都接通油箱，這時(shí)由于對(duì)中彈簧的作用，使主閥芯也處于中位。 電液換向閥電液換向閥(2/5)圖6.9 三位四通電液換向閥1、7單向閥；2、6節(jié)流閥；3、5電磁鐵；4電磁閥閥芯；8液動(dòng)閥閥芯 當(dāng)左電磁鐵通電時(shí)，電磁閥左位任務(wù)，控制油經(jīng)單向閥接通主閥的左端，主閥也左位任務(wù)，其右端的油液那么經(jīng)節(jié)流閥和電磁閥接通油箱，主閥閥芯的運(yùn)動(dòng)速度由右端節(jié)流閥的開(kāi)口大小決議。同理，當(dāng)左電磁鐵斷電、右電磁鐵通電時(shí)，電磁閥處于右位任務(wù)，控制油經(jīng)單向閥接通主閥閥芯的右端，主閥切換到右位任務(wù)

22、，其左端的油液那么經(jīng)節(jié)流閥和電磁閥而接通油箱，主閥閥芯的運(yùn)動(dòng)速度由左端節(jié)流閥的開(kāi)口大小決議。 在電液換向閥中，控制主油路的主閥芯不是靠電磁鐵的吸力直接推進(jìn)的，而是靠電磁鐵支配控制油路上的壓力油液推進(jìn)的，因此推力可以很大，支配也很方便。此外，主閥芯向左或向右的運(yùn)動(dòng)速度可分別由左節(jié)流閥2或右節(jié)流閥6來(lái)調(diào)理，這使系統(tǒng)中的執(zhí)行元件可以得到平穩(wěn)無(wú)沖擊的換向。所以，這種支配方式的換向性能比較好，它適用于高壓、大流量的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 電液換向閥電液換向閥(3/5) 在電液換向閥中，假設(shè)進(jìn)入先導(dǎo)電磁閥的壓力油即控制油來(lái)自于主閥的P油口，這種控制油的進(jìn)油方式稱為內(nèi)部控制，即電磁閥的進(jìn)油口與主閥的P油口是連通的。

23、其優(yōu)點(diǎn)是油路簡(jiǎn)單，但因液壓泵的任務(wù)壓力通常較高，所以控制部分能耗大，只適用于電液換向閥較少的系統(tǒng)；圖6.9a中的電液換向閥是內(nèi)部控制方式。假設(shè)進(jìn)入先導(dǎo)電磁閥的壓力油引自于主閥P油口以外的油路，如公用的低壓泵或系統(tǒng)的某一部分，這種控制油進(jìn)油方式稱為外部控制。 假設(shè)先導(dǎo)電磁閥的回油口單獨(dú)接油箱，這種控制油回油方式稱為外部回油；假設(shè)先導(dǎo)電磁閥的回油口與主閥的O油口相通，那么稱為內(nèi)部回油。內(nèi)回式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需單設(shè)回油管路，但先導(dǎo)閥回油允許背壓較小，主回油背壓必需小于它才干采用，而外部回油式不受此限制。 電液換向閥電液換向閥(4/5) 先導(dǎo)閥的進(jìn)油和回油可以有外控外回、外控內(nèi)回、內(nèi)控外回、內(nèi)控內(nèi)回四種方式

24、。圖6.9b和圖6.9c中所示的換向閥圖形符號(hào)為外控外回符號(hào)。 圖6.9a和圖6.9b中的單向節(jié)流閥是換向時(shí)間調(diào)理器，也被稱為阻尼調(diào)理器。它可疊放在先導(dǎo)閥與主閥之間。調(diào)理節(jié)流閥開(kāi)口，即可調(diào)理主閥換向時(shí)間，從而消除或減小執(zhí)行元件的換向沖擊。 在電液換向閥上還可以設(shè)置主閥芯行程調(diào)理機(jī)構(gòu)，它可在主閥兩端蓋加限位螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣主閥芯換位挪動(dòng)的行程和各閥口的開(kāi)度即可改動(dòng)，經(jīng)過(guò)主閥的流量也隨之變化，因此可對(duì)執(zhí)行元件起粗略的速度調(diào)理作用。 假設(shè)電液換向閥采用內(nèi)控方式供油，并且在常態(tài)位使液壓泵卸荷換向閥具有M、H、K等中位機(jī)能，為抑制閥在通電后因無(wú)控制油而使主閥不能動(dòng)作的缺陷，可在主閥的進(jìn)油孔中插裝一個(gè)預(yù)壓

25、閥即一具有硬彈簧的單向閥，使在卸荷形狀下仍有一定的控制油壓，足以支配主閥芯換向。 電液換向閥電液換向閥(5/5) f多路換向閥 多路換向閥是一種集中布置的組合式手動(dòng)換向閥，常用于工程機(jī)械等要求集中支配多個(gè)執(zhí)行元件的液壓設(shè)備中。多路閥的組合方式有并聯(lián)式、串聯(lián)式和順序單動(dòng)式三種，符號(hào)如圖6.10所示。 多路換向閥多路換向閥(1/2)圖6.10 多路換向閥組合方式 當(dāng)多路閥如圖6.10a所示并聯(lián)組合時(shí)，液壓泵可以同時(shí)對(duì)三個(gè)或其中恣意一個(gè)執(zhí)行元件供油。在對(duì)三個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)供油的情況下，由于負(fù)載不同，三者將先后動(dòng)作。當(dāng)多路閥如圖6.10b所示串聯(lián)式組合時(shí)，液壓泵依次向各執(zhí)行元件供油，第一個(gè)閥的回油口與第

26、二個(gè)閥的壓力油口相連。各執(zhí)行元件可單獨(dú)動(dòng)作，也可同時(shí)動(dòng)作。在三個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作的情況下，三個(gè)負(fù)載壓力之和不應(yīng)超越液壓泵壓力。當(dāng)多路閥如圖6.10c所示順序單動(dòng)式組合時(shí)，液壓泵按順序向各執(zhí)行元件供油。操作前一個(gè)閥時(shí)，就切斷了后面閥的油路，從而可以防止各執(zhí)行元件之間的動(dòng)作干擾。 多路換向閥多路換向閥(2/2) (4) 球閥式換向閥的任務(wù)原理 球閥式換向閥是座閥式換向閥的一種方式。它經(jīng)過(guò)變換鋼球在閥體內(nèi)的相對(duì)任務(wù)位置來(lái)使閥體各油口接通或斷開(kāi)，從而控制液壓執(zhí)行元件的換向。圖6.11所示為常開(kāi)式二位三通電磁球閥。當(dāng)電磁鐵5斷電時(shí)，彈簧6的推力作用在復(fù)位桿7上，將鋼球4壓在左閥座上，切斷A油口和O油口的

27、通路，使P油口和A油口相通。電磁鐵5通電時(shí)，電磁鐵推力經(jīng)過(guò)杠桿3、鋼球2和推桿1作用在鋼球4上，將它壓在右閥座上，使A油口和O油口相通，P油口封鎖。 球閥式換向閥的任務(wù)原理球閥式換向閥的任務(wù)原理(1/3)圖6.11 二位三通球閥式換向閥1推桿；2鋼球；3杠桿；4鋼球；5電磁鐵；6彈簧；7復(fù)位桿；8右閥座；9左閥座 圖6.12所示為二位四通球閥式換向閥的任務(wù)原理。它可以在圖6.11所示的二位三通電磁球閥的下面加一活塞組件組成。在圖6.12中，上部1表示二位三通球閥，下部2表示活塞組件。在圖6.12中的初始位置a時(shí)，二位三通球閥的鋼球在彈簧力的作用下壓在閥座上。油路P和油路A相通，油路B和油路O相

28、通。在油路A上有一控制油路通向活塞組件2的大活塞上。該活塞左側(cè)面積大于右側(cè)通油路P的活塞面積。在壓力的作用下，使右端錐閥右移壓緊在閥座上?；钊M件2使油路B和油路P切斷。球閥式換向閥的任務(wù)原理球閥式換向閥的任務(wù)原理(2/3)圖6.12 二位四通球閥式換向閥1二位三通球閥；2活塞組件 在圖6.12b所示形狀下，二位三通球閥在電磁力的作用下使鋼球右移，這時(shí)油路A和油路P被切斷并和油路O相通，由于活塞組件中大活塞左端的壓力降低，活塞組件在右端錐閥上壓力油的作用下左移，使油路P和油路B相通，來(lái)實(shí)現(xiàn)換向目的。 球閥式換向閥的密封性好，反響速度快，換向頻率高，對(duì)任務(wù)介質(zhì)粘度的順應(yīng)范圍廣，由于沒(méi)有液壓卡緊力

29、，受液動(dòng)力影響小，換向和復(fù)位力很小，可適用于高壓到達(dá)63 MPa。此外，它的抗污染才干也好。所以，球閥式換向閥在小流量系統(tǒng)中可直接用于控制主油路，在大流量系統(tǒng)中可作為先導(dǎo)控制元件。電磁球閥的主要缺陷是不像滑閥那樣具備多種位通組合方式和多種中位機(jī)能，故目前運(yùn)用范圍還遭到限制。 球閥式換向閥的任務(wù)原理球閥式換向閥的任務(wù)原理(3/3) 由換向閥和液控單向閥所組成的鎖緊回路見(jiàn)圖6.13。鎖緊回路的功能是使液壓執(zhí)行元件不任務(wù)時(shí)切斷其進(jìn)、出油液通路，使液壓執(zhí)行元件能在恣意位置上停留，并且不會(huì)在外力的作用下挪動(dòng)其位置。 3.換向閥和液控單向閥的運(yùn)用圖6.13 鎖緊回路 在圖6.13中，當(dāng)換向閥處于左位或右位

30、時(shí)，液控單向閥控制油口X2或X1通入壓力油，液壓缸的回油便可反向流過(guò)單向閥口，這時(shí)的活塞可向右或向左運(yùn)動(dòng)。到了該停留的位置時(shí)，只需使換向閥處于中位，由于換向閥的中位機(jī)能是H型，控制油直接通油箱，所以控制壓力立刻消逝Y型中位機(jī)能亦可，液控單向閥不再雙導(dǎo)游通，液壓缸因兩腔油液被封死便被鎖緊。由于液控單向閥中的單向閥采用座閥構(gòu)造，密封性好，走漏極小，故有液壓鎖之稱。 當(dāng)換向閥的中位機(jī)能為O或M等型時(shí)，從原理上講不需求液控單向閥也能使液壓缸鎖緊。但由于換向閥多為滑動(dòng)式構(gòu)造，存在較大的走漏，鎖緊功能較差，只能用于鎖緊時(shí)間短且要求不高處。 換向閥和液控單向閥的運(yùn)用換向閥和液控單向閥的運(yùn)用(2/2)6.3

31、壓力控制閥壓力控制閥1.溢流閥 (1) 構(gòu)造原理 a直動(dòng)式溢流閥 圖6.14所示為直動(dòng)式溢流閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。通常閥的P油口與系統(tǒng)連通，O油口與油箱連通。壓力油從P油口進(jìn)入閥內(nèi)，經(jīng)阻尼孔1作用于閥芯3的下端面上。當(dāng)P油口的壓力較低，閥芯3下端面上的液壓推力小于上端的彈簧7的作用力時(shí)，閥芯3處下端位置，閥芯3將P油口與O油口間的通道封鎖。此時(shí)閥不溢流，稱為溢流閥的非溢流形狀，或稱為常態(tài)。 圖6.14 直動(dòng)式溢流閥1阻尼孔；2閥體；3閥芯；4閥蓋；5調(diào)壓螺釘；6彈簧座；7彈簧直動(dòng)式溢流閥直動(dòng)式溢流閥(2/4) 在正常任務(wù)時(shí)，壓力油從P油口流向O油口。當(dāng)作用在閥芯3下端的液壓推力大于閥芯上端的彈簧7所產(chǎn)

32、生的彈簧力時(shí)，閥芯3向上挪動(dòng)翻開(kāi)閥口，在P油口與O油口之間構(gòu)成小的過(guò)流通道，使油液從O油口流回油箱。油液流經(jīng)閥口時(shí)產(chǎn)生壓力損失，在閥前P油口處便構(gòu)成了壓力。此壓力作用在閥芯3下端面上所產(chǎn)生的力與彈簧7所產(chǎn)生的力相平衡。因此，調(diào)理彈簧7的推力，便可調(diào)理閥溢流時(shí)的P油口壓力。經(jīng)過(guò)溢流閥的流量變化時(shí)，閥芯位置也變化，但因閥芯挪動(dòng)間隔很小，因此作用在閥芯上的彈簧力變化不大，所以可以為，只需閥口翻開(kāi)，有油液流經(jīng)溢流閥，溢流閥入口處的壓力就根本上恒定。調(diào)理彈簧7的預(yù)緊縮量，便可調(diào)整溢流壓力。改動(dòng)彈簧7的剛度，便可改動(dòng)調(diào)壓范圍。阻尼孔1的作用是減小閥芯擾動(dòng)。 圖6.15是直動(dòng)式溢流閥的構(gòu)造圖。該閥是錐閥座型

33、直動(dòng)式溢流閥，并采用插入式構(gòu)造，其中錐閥的下部是減振活塞。當(dāng)進(jìn)油口P從系統(tǒng)進(jìn)入的油液壓力不高時(shí)，錐閥芯6被彈簧3緊壓在閥座1上，閥口封鎖。當(dāng)進(jìn)口油壓升高到能抑制調(diào)壓彈簧3的彈簧力時(shí)，便推開(kāi)錐閥芯6使閥口翻開(kāi)，油液就由進(jìn)油口P流入，再?gòu)幕赜涂贠流回油箱，進(jìn)油壓力也就不會(huì)繼續(xù)升高。這時(shí)，可以以為閥芯在液壓力和彈簧力作用下堅(jiān)持平衡，溢流閥進(jìn)口處的壓力根本堅(jiān)持為定值。調(diào)理手柄改動(dòng)彈簧預(yù)緊縮量，便可調(diào)整溢流閥的溢流壓力。圖6.15 直動(dòng)式溢流閥1閥座；2調(diào)節(jié)桿；3調(diào)壓彈簧；4套管；5閥體；6錐閥芯直動(dòng)式溢流閥直動(dòng)式溢流閥(3/4) 這種溢流閥因壓力油直接作用于閥芯，故稱為直動(dòng)式溢流閥。直動(dòng)式溢流閥普通只

34、能用于低壓小流量工況，因控制較高壓力或較大流量時(shí)，需求剛度較大的硬彈簧，不但手動(dòng)調(diào)理困難，而且閥口開(kāi)度彈簧緊縮量略有變化，便引起較大的壓力動(dòng)搖。系統(tǒng)壓力較高時(shí)就需求采用先導(dǎo)式溢流閥。 直動(dòng)式溢流閥直動(dòng)式溢流閥(4/4) b先導(dǎo)式溢流閥 圖6.16是先導(dǎo)式溢流閥的任務(wù)原理簡(jiǎn)圖和圖形符號(hào)。它由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。從P油口引入的系統(tǒng)的壓力作用于主閥芯1及先導(dǎo)閥芯3上。當(dāng)系統(tǒng)壓力較小，先導(dǎo)閥未翻開(kāi)時(shí)，閥中液體沒(méi)有流動(dòng)，作用在主閥左右兩側(cè)的液壓力平衡，主閥芯1被彈簧2壓在右端位置，閥口封鎖。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(1/5) 圖6.16 先導(dǎo)式溢流閥任務(wù)原理 1主閥；2主閥彈簧；3先導(dǎo)閥； 4調(diào)壓

35、彈簧；5阻尼孔 當(dāng)系統(tǒng)壓力增大到使先導(dǎo)閥3芯翻開(kāi)時(shí)，液流經(jīng)過(guò)阻尼孔5、先導(dǎo)閥芯3流回油箱。由于阻尼孔5的阻尼作用，使主閥芯1右端的壓力大于左端的壓力，主閥芯1在壓差的作用下向左挪動(dòng)，翻開(kāi)閥口，使P油口和O油口之間構(gòu)成有阻尼的溢流通道，實(shí)現(xiàn)溢流作用。調(diào)理先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧4，便可調(diào)理溢流壓力。閥體上有一個(gè)遠(yuǎn)程控制油口K，當(dāng)將此口經(jīng)過(guò)二位二通閥接通油箱時(shí)，主閥左端的壓力接近于零，主閥在很小的壓力下便可移到左端，閥口開(kāi)得最大，這時(shí)系統(tǒng)的油液在很低的壓力下經(jīng)過(guò)閥口流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸荷作用。假設(shè)將控制油口K接到一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥上其構(gòu)造和先導(dǎo)閥一樣，并使翻開(kāi)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的壓力小于先導(dǎo)閥3的壓力時(shí)，那么溢流閥的溢流

36、壓力就由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥來(lái)決議。運(yùn)用遠(yuǎn)程調(diào)壓閥后，便可對(duì)系統(tǒng)的溢流壓力實(shí)行遠(yuǎn)程調(diào)理。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(2/5) 圖6.17所示的是某一型號(hào)先導(dǎo)式溢流閥的構(gòu)造圖，在此先導(dǎo)式溢流閥中，先導(dǎo)閥就是一個(gè)小規(guī)格的直動(dòng)式溢流閥，而主閥閥芯4是一個(gè)具有錐形端部、上面開(kāi)有阻尼小孔的圓柱筒。 圖6.17 先導(dǎo)式溢流閥構(gòu)造圖1閥體；2主閥套；3主閥彈簧；4主閥芯； 5導(dǎo)閥閥體；6調(diào)理螺釘；7調(diào)理手輪；8調(diào)壓彈簧；9導(dǎo)閥閥芯；10導(dǎo)閥閥座；11柱塞；12導(dǎo)套；13消振墊先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(3/5) 當(dāng)油液從進(jìn)油口P進(jìn)入，經(jīng)阻尼孔到達(dá)主閥彈簧腔，并作用在先導(dǎo)閥閥芯9上普通情況下，外控口K是堵塞的。當(dāng)進(jìn)油壓力

37、不高時(shí)，液壓力不能抑制先導(dǎo)閥彈簧8的阻力，先導(dǎo)閥口封鎖，閥內(nèi)無(wú)油液流動(dòng)。這時(shí)，主閥芯4因上、下腔油壓一樣，故被主閥彈簧3壓在閥座上，主閥口也封鎖。當(dāng)進(jìn)油壓力升高到先導(dǎo)閥彈簧8的預(yù)調(diào)壓力時(shí)，先導(dǎo)閥口翻開(kāi)，主閥彈簧腔的油液流過(guò)先導(dǎo)閥口并經(jīng)閥體1上的通道和回油口O流回油箱。這時(shí)，油液流過(guò)阻尼小孔產(chǎn)生壓力損失，使主閥芯4兩端構(gòu)成壓力差。主閥芯在此壓力差作用下，抑制彈簧阻力向上挪動(dòng)，使進(jìn)、回油口連通，到達(dá)溢流穩(wěn)壓的目的。調(diào)理先導(dǎo)閥手輪7便能調(diào)整溢流壓力。改換不同剛度的調(diào)壓彈簧8，便能得到不同的調(diào)壓范圍。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(4/5) 根據(jù)液流延續(xù)性原理可知，流經(jīng)阻尼孔的流量即為流出先導(dǎo)閥的流量。這

38、一部分流量通常稱泄油量。由于阻尼孔直徑很小，泄油量只占全溢流量額定流量中的極小一部分，絕大部分油液均經(jīng)主閥口溢回油箱。在先導(dǎo)式溢流閥中，先導(dǎo)閥的作用是控制和調(diào)理溢流壓力，主閥的功能那么在于溢流。先導(dǎo)閥由于只經(jīng)過(guò)少量的泄油，其閥口直徑較小，即使在較高壓力的情況下，作用在錐閥芯上的液壓推力也不很大，因此調(diào)壓彈簧的剛度不用很大，壓力調(diào)整也就比較輕便。主閥芯因兩端均受油壓作用，主閥彈簧只需很小的剛度，當(dāng)溢流量變化引起彈簧緊縮量變化時(shí)，進(jìn)油口的壓力變化不大，故先導(dǎo)式溢流閥恒定壓力的性能優(yōu)于直動(dòng)式溢流閥。但先導(dǎo)式溢流閥是二級(jí)閥，其反響不如直動(dòng)式溢流閥靈敏。先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(5/5)溢流閥的靜態(tài)特性

39、溢流閥的靜態(tài)特性(1/7) (2) 溢流閥的靜態(tài)特性 a壓力流量特性pq特性 壓力流量特性又稱溢流特性。它表征溢流量變化時(shí)溢流閥進(jìn)口壓力的變化情況，即穩(wěn)壓性能。理想的溢流特性曲線應(yīng)是一條平行于流量坐標(biāo)的直線，即進(jìn)油壓力在到達(dá)調(diào)定的壓力后，立刻溢流，且不論溢流量多少，壓力一直堅(jiān)持恒定。但實(shí)踐的溢流閥，因溢流量的變化引起閥口開(kāi)度變化，即彈簧緊縮量的變化，進(jìn)口壓力不能夠完全恒定。為便于分析問(wèn)題，下面推導(dǎo)直動(dòng)式溢流閥的pq特性方程式。 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(2/7) 以圖6.14所示的直動(dòng)式溢流閥為研討對(duì)象，設(shè)閥芯直徑為d；當(dāng)閥穩(wěn)定溢流時(shí)，設(shè)閥口開(kāi)度為x，閥口前后腔壓力分別為p和p2。由于

40、回油通油箱，那么p2=0，故壓差p=p。假設(shè)忽略閥芯自重和穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力這些次要要素，可以列出閥芯受力平衡方程式為 6.1 式中：k 調(diào)壓彈簧的彈簧剛度； x0 閥口開(kāi)度為零時(shí)調(diào)壓彈簧的預(yù)緊縮量。 溢流閥開(kāi)場(chǎng)溢流時(shí)，閥口處于將開(kāi)未開(kāi)形狀，x = 0，這時(shí)的進(jìn)口壓力稱為開(kāi)啟壓力，以p0表示，那么有： 6.2 20()4dpk xx2004dpkx溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(3/7) 將式6.1和6.2相減，可得閥口開(kāi)度x的表達(dá)式為 6.3 當(dāng)忽略閥芯與閥體孔的配合間隙時(shí)，閥口通流截面面積AT=dx，將式6.3代入，那么有 6.4 再將式6.4代入閥口流量計(jì)算公式，并留意到p=p ，便得 5.5

41、 此即直動(dòng)式溢流閥的pq特性方程，任設(shè)一適當(dāng)?shù)膞0值代入式6.2，便可得出一對(duì)應(yīng)的開(kāi)啟壓力p0值，進(jìn)而可畫(huà)出在該下的pq特性曲線，如圖6.18a所示。由該曲線結(jié)合式6.1可見(jiàn)，當(dāng)溢流流量q或閥口開(kāi)度x變化時(shí)，溢流閥所控制的壓力p即隨之變化，不能夠絕對(duì)恒定。20()4dxppk23T0s()4dAppK23q3 21 2qT0s224CdpqC App pK溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(4/7) 先導(dǎo)式溢流閥的pq特性曲線由兩段組成，如圖6.18a所示。AB段由先導(dǎo)閥的pq特性決議，這時(shí)先導(dǎo)閥剛開(kāi)啟而主閥芯仍封鎖；BC段主要由主閥的pq特性決議。即點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的壓力是先導(dǎo)閥的開(kāi)啟壓力，拐點(diǎn)B對(duì)應(yīng)

42、的壓力為主閥的開(kāi)啟壓力。從圖中看出，先導(dǎo)式和直動(dòng)式相比，它的pq曲線要平緩的多。圖6.18 溢流閥靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(5/7) 其緣由可解釋如下：以圖6.16所示的主閥芯為研討對(duì)象，主閥彈簧腔壓力p2主要取決于先導(dǎo)閥彈簧調(diào)整時(shí)的預(yù)緊縮量，任務(wù)中根本為一定值。假設(shè)主閥芯直徑為d，那么受力平衡方程式為 6.6 式中 k和x0主閥彈簧的彈簧剛度和預(yù)緊縮量。 由于主閥彈簧較軟， k值較小，因此當(dāng)溢流量q或開(kāi)度x變化時(shí)，p值變化很小，故pqBC段曲線變化平緩。 21204dppkxx溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(6/7) pq曲線闡明，閥的進(jìn)出口壓力隨溢流量的增減而增減。溢流量

43、為額定值全溢流量時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力稱為調(diào)定壓力，以pn表示。調(diào)定壓力pn與開(kāi)啟壓力p0之差稱為調(diào)壓偏向，即溢流量變化時(shí)溢流閥控制壓力的變化范圍。開(kāi)啟壓力p0與調(diào)定壓力之pn比稱為開(kāi)啟比。先導(dǎo)式溢流閥的特性曲線較平緩，調(diào)壓偏向小，開(kāi)啟比大，故穩(wěn)壓性能優(yōu)于直動(dòng)式溢流閥。因此，先導(dǎo)式溢流閥宜用于系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓，直動(dòng)式溢流閥因靈敏度高宜用作平安閥。 圖6.18a中的曲線是調(diào)壓彈簧在任一預(yù)緊縮量x0下得到的。經(jīng)過(guò)調(diào)理手輪將x0由松往緊調(diào)理，便可得到一組溢流特性曲線，如圖6.18b所示。最小調(diào)定壓力到最大調(diào)定壓力之間的范圍稱為溢流閥的調(diào)壓范圍，在此范圍內(nèi)調(diào)理時(shí)，壓力要能平穩(wěn)地升降，無(wú)突跳及延滯景象。溢流閥的靜態(tài)

44、特性溢流閥的靜態(tài)特性(7/7) b啟閉特性 溢流閥開(kāi)啟和閉合全過(guò)程中的pq特性稱為啟閉特性。由于摩擦力的存在，開(kāi)啟和閉合時(shí)的pq曲線將不重合。在圖6.16中，主閥芯開(kāi)啟時(shí)所受摩擦力和閥芯挪動(dòng)方向相反，而閉合時(shí)一樣。因此在一樣的溢流量下，開(kāi)啟壓力大于閉合壓力。如圖6.18b所示的中間一對(duì)曲線，實(shí)線為開(kāi)啟曲線，虛線為閉合曲線。閥口完全封鎖時(shí)的壓力稱為閉合壓力，以pk表示， pk與pn之比稱為閉合比。在某溢流量下，兩曲線壓力坐標(biāo)的差值如pnpn或p0pk稱為不靈敏區(qū)，因壓力在此范圍內(nèi)升降時(shí)，閥口開(kāi)度無(wú)變化。它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏向，并加劇了壓力動(dòng)搖。 為保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，普通規(guī)定開(kāi)啟

45、比應(yīng)不小于90%，閉合比不小于85%。 溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(1/5) (3) 溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用 a溢流定壓。在定量泵節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，溢流閥通常就近與液壓泵并聯(lián)，如圖8.1所示。液壓泵的供油只需一部分經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸，多余油液由溢流閥流回油箱，而在溢流的同時(shí)穩(wěn)定了液壓泵的供油壓力。 b過(guò)載維護(hù)。在圖8.10系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的速度由變量泵本身調(diào)理，不需溢流，變量泵的任務(wù)壓力隨負(fù)載變化，變量泵后并聯(lián)有溢流閥，其調(diào)定壓力約為最大任務(wù)壓力的1.1倍。一旦過(guò)載，溢流閥立刻翻開(kāi)，系統(tǒng)壓力不再升高，保證系統(tǒng)平安。故此系統(tǒng)中的溢流閥又稱為平安閥。 c構(gòu)

46、成背壓。將溢流閥安裝在系統(tǒng)的回油路上，可對(duì)回油產(chǎn)生阻力，即構(gòu)成執(zhí)行元件的背壓?；赜吐反嬖谝欢ǖ谋硥?，可以提高液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。 d實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的液壓泵、液壓閥通常都組裝在液壓站上，為使操作人員就近調(diào)壓方便，可按圖6.19所示，在控制任務(wù)臺(tái)上安裝一遠(yuǎn)程調(diào)壓閥實(shí)踐就是一個(gè)小溢流量的直動(dòng)式溢流閥，并將其進(jìn)油口與安裝在液壓站上的先導(dǎo)式溢流閥的外控口K相連。這相當(dāng)于給先導(dǎo)式溢流閥除本身的先導(dǎo)閥外，又加接了一個(gè)先導(dǎo)閥遠(yuǎn)程調(diào)壓閥。調(diào)理遠(yuǎn)程調(diào)壓閥便可對(duì)先導(dǎo)式溢流閥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。顯然，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥所能調(diào)理的最高壓力不能超越溢流閥本身先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力。另外，為了獲得較好的遠(yuǎn)程控制效果，還需留

47、意二閥之間的油管不宜太長(zhǎng)最好在3 m之內(nèi)，要盡量減小管內(nèi)的壓力損失，并防止管道振動(dòng)。 圖6.19 溢流閥的遠(yuǎn)程調(diào)壓作用1遠(yuǎn)程調(diào)壓閥；2先導(dǎo)式溢流閥溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(2/5) e使液壓泵卸荷 在圖6.20中，先導(dǎo)式溢流閥對(duì)液壓泵起溢流穩(wěn)壓作用。當(dāng)二位二通閥的電磁鐵通電后，溢流閥的外控口K即接油箱，液壓泵輸出的油液便在極低壓力下經(jīng)溢流閥回油箱，這時(shí)，液壓泵接近于空載運(yùn)轉(zhuǎn)，功耗很小，即處于卸載形狀。這種卸荷方法所用的二位二通閥可以是通徑很小的換向閥。 圖6.20 溢流閥使泵卸荷溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(3/5) 此外溢流閥可以和

48、其他閥一同構(gòu)成組合閥。如可將圖6.20中兩個(gè)閥組成為一個(gè)電磁溢流閥。其中的電磁閥可以是二位二通、二位四通或三位四通換向閥，并可具有不同的機(jī)能，由此構(gòu)成了電磁溢流閥的多種構(gòu)造與功能，如圖6.21所示的電磁溢流閥那么兼具使液壓泵卸荷和二級(jí)調(diào)壓的作用，將P油口與液壓泵出口相接，A油口和B油口分別與兩個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥各自調(diào)理不同的壓力數(shù)值相接，當(dāng)三位四通換向閥兩端的電磁鐵分別通電時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)二級(jí)調(diào)壓；當(dāng)兩電磁鐵皆不通電時(shí)，那么液壓泵卸荷。假設(shè)采用O型中位機(jī)能的三位四通換向閥，那么可實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)壓功能，但不再有卸荷作用，這時(shí)先導(dǎo)式溢流閥本身的調(diào)定壓力要高于兩個(gè)外接的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力。 圖6.21 電磁溢流

49、閥圖形符號(hào) 溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(4/5) 如溢流閥和單向閥構(gòu)成卸荷溢流閥，其圖形符號(hào)見(jiàn)圖6.22所示。它常用于使液壓系統(tǒng)卸荷。在詳細(xì)運(yùn)用中，將P油口接液壓泵，P1油口接液壓系統(tǒng)，當(dāng)P1油口的壓力低于圖中溢流閥的調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥封鎖，液壓泵向液壓系統(tǒng)供油；當(dāng)P1油口的壓力到達(dá)溢流閥的調(diào)定壓力時(shí)，在控制油的壓力作用下，溢流閥閥口翻開(kāi)，液壓泵即可卸荷。圖中單向閥的作用是隔開(kāi)高低壓油路。 圖6.22卸荷溢流閥圖形符號(hào)溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用溢流閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(5/5)2.順序閥 (1) 構(gòu)造原理 順序閥在液壓系統(tǒng)中猶如自動(dòng)開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制多個(gè)液壓執(zhí)行

50、元件的順序動(dòng)作。它以進(jìn)口壓力油內(nèi)控式或外來(lái)壓力油外控式的壓力為信號(hào)，當(dāng)信號(hào)壓力到達(dá)調(diào)定值時(shí)，閥口開(kāi)啟，使所在油路自動(dòng)接通。順序閥的構(gòu)造和溢流閥類同，也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式之分。它和溢流閥的主要區(qū)別在于：溢流閥的走漏油和先導(dǎo)閥的溢流油與出口溢流口相通，而順序閥的走漏油和先導(dǎo)閥的溢流油要單獨(dú)接油箱；溢流閥的出口通回油箱，而順序閥出口通二次壓力油路卸荷閥除外。構(gòu)造原理構(gòu)造原理(2/5) 圖6.23a所示為直動(dòng)式內(nèi)控順序閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。由于順序閥的出口處不接油箱，而是通向二次油路，因此它的泄油口L必需單獨(dú)接回油箱。為了減小調(diào)壓彈簧的剛度，順序閥底部設(shè)置了控制柱塞。外控口K用螺塞堵住，外泄油口L通油箱。 圖6

51、.23 直動(dòng)式順序閥構(gòu)造原理構(gòu)造原理(3/5) 壓力油自進(jìn)油口P1通入，經(jīng)閥體上的孔道和下蓋上的孔流到控制活塞的底部，當(dāng)其推力能抑制閥芯上的調(diào)壓彈簧阻力時(shí)，閥芯上升，使進(jìn)、出油口P1和P2連通，壓力油便從閥口流過(guò)。調(diào)理彈簧的預(yù)緊縮量可以調(diào)理順序閥的開(kāi)啟壓力。經(jīng)閥芯與閥體間的縫隙進(jìn)入彈簧腔的走漏油從外泄口L泄回油箱。這樣油口連通情況的順序閥，稱內(nèi)控外泄順序閥，其圖形符號(hào)見(jiàn)圖6.23b。內(nèi)控式順序閥在進(jìn)油路壓力到達(dá)閥的設(shè)定壓力之前，閥口不斷是封鎖的，到達(dá)閥的設(shè)定壓力之后，使壓力油進(jìn)入二次油路，驅(qū)動(dòng)其他液壓執(zhí)行元件。 將圖6.23a中的下蓋旋轉(zhuǎn)90或180安裝，切斷進(jìn)油流往控制活塞下腔的通路，并去除

52、外控口K的螺塞，接入引自其他處的壓力油稱控制油，便成為外控或稱液控外泄順序閥，符號(hào)見(jiàn)圖6.23c。這時(shí)外控式順序閥閥口的開(kāi)啟與一次油路進(jìn)口壓力沒(méi)有關(guān)系，只決議于控制壓力的大小。 構(gòu)造原理構(gòu)造原理(4/5) 假設(shè)在構(gòu)造能夠的情況下將上端蓋旋轉(zhuǎn)180安裝，還可使彈簧腔與出油口P2相連在閥體上開(kāi)有溝通孔道，并將外泄口L堵塞，便成為外控內(nèi)泄順序閥，符號(hào)見(jiàn)圖6.23d。外控內(nèi)泄順序閥只用于出口接油箱的場(chǎng)所，常用以使液壓泵卸荷，故又稱為卸荷閥。 直動(dòng)式順序閥設(shè)置控制活塞的目的是減少進(jìn)口壓力油的作用面積，以便采用較軟的彈簧來(lái)提高閥的pq性能。順序閥的主要性能與溢流閥類似。另外，順序閥為使液壓執(zhí)行元件準(zhǔn)確地實(shí)

53、現(xiàn)順序動(dòng)作，要求閥的調(diào)壓偏向小，因此調(diào)壓彈簧的剛度要小，閥在封鎖形狀下的內(nèi)走漏量也要小。直動(dòng)式順序閥的任務(wù)壓力和經(jīng)過(guò)閥的流量都有一定的限制，最高控制壓力也不太高。對(duì)性能要求較高的高壓大流量系統(tǒng)，需采用先導(dǎo)式順序閥。構(gòu)造原理構(gòu)造原理(5/5) 先導(dǎo)式順序閥與先導(dǎo)式溢流閥的構(gòu)造大體類似如圖6.24，其任務(wù)原理也根本一樣，這里不再詳述。先導(dǎo)式順序閥同樣也有內(nèi)控外泄、外控外泄和外控內(nèi)泄等幾種不同的控制方式，以備選用。 圖6.24 先導(dǎo)式順序閥順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(1/3) (2) 順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用 a順序動(dòng)作回路。為了使多缸液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)液壓缸嚴(yán)厲地

54、按規(guī)定的順序動(dòng)作，可設(shè)置圖6.25所示由順序閥組成的順序動(dòng)作回路。 圖6.25 順序動(dòng)作回路1溢流閥；2換向閥；3、6單向順序閥；4、5液壓缸 在這個(gè)回路中，當(dāng)換向閥2左位接入回路且右順序閥6的調(diào)定壓力大于左液壓缸4的最大任務(wù)壓力時(shí)，壓力油先進(jìn)入左液壓缸4的左腔，實(shí)現(xiàn)缸4的右向動(dòng)作。當(dāng)這個(gè)動(dòng)作完成后，系統(tǒng)中壓力升高，壓力油翻開(kāi)右順序閥6進(jìn)入右液壓缸5的左腔，實(shí)現(xiàn)缸5的右向動(dòng)作。同樣地，當(dāng)換向閥2右位接入回路且左順序閥3的調(diào)定壓力大于右液壓缸5的最大前往任務(wù)壓力時(shí)，兩液壓缸按與上述相反的順序前往。這種順序動(dòng)作回路的可靠性，取決于順序閥的性能及壓力調(diào)定值，后一個(gè)動(dòng)作的壓力必需比前一個(gè)動(dòng)作的壓力高出

55、0.8 1 MPa。順序閥翻開(kāi)和封鎖的壓力差值不能過(guò)大，否那么順序閥會(huì)在系統(tǒng)壓力動(dòng)搖時(shí)呵斥誤動(dòng)作，引起事故。因此，這種回路只適用于系統(tǒng)中液壓缸數(shù)目不多、負(fù)載變化不大的場(chǎng)所。 順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(2/3) b平衡回路。為了防止立式液壓缸及其任務(wù)部件在懸空停頓期間因自重而自行下滑，可設(shè)置由順序閥組成的平衡回路。圖6.26a所示為采用單向順序閥組成的平衡回路。順序閥的開(kāi)啟壓力要足以支承運(yùn)動(dòng)部件的自重。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，液壓缸即可懸停。但活塞下行時(shí)有較大的功率損失。為此可采用外控單向順序閥。如圖6.26b所示，下行時(shí)控制壓力油翻開(kāi)順序閥，背壓較小，提高了回路的效

56、率。但由于順序閥的走漏，懸停時(shí)運(yùn)動(dòng)部件總要漸漸下降。 圖6.26 平衡回路順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用順序閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(3/3)2.減壓閥(短片) (1)任務(wù)原理和構(gòu)造 減壓閥主要用于降低系統(tǒng)某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)能有兩個(gè)或多個(gè)不同壓力的回路。油液流經(jīng)減壓閥后能使壓力降低，并堅(jiān)持恒定。只需液壓閥的輸入壓力一次壓力超越調(diào)定的數(shù)值，二次壓力就不受一次壓力的影響而堅(jiān)持不變。例如，當(dāng)系統(tǒng)中的夾緊支路或光滑支路需求穩(wěn)定的低壓時(shí)，只需在該支路上串聯(lián)一個(gè)減壓閥即可。 按照任務(wù)原理，減壓閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式之分。直動(dòng)式減壓閥在系統(tǒng)中較少單獨(dú)運(yùn)用。先導(dǎo)式減壓閥那么運(yùn)用較多。 任務(wù)原理和構(gòu)造任

57、務(wù)原理和構(gòu)造( 2/4) 圖6.27所示為一種直動(dòng)式減壓閥的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。當(dāng)閥芯處在原始位置上時(shí)，它的閥口是翻開(kāi)的，閥的進(jìn)、出油口相通。這個(gè)閥的閥芯是由出口處的壓力p2控制，當(dāng)出口壓力到達(dá)調(diào)定壓力時(shí)，閥芯上移，閥口關(guān)小，使整個(gè)閥處于任務(wù)形狀。如忽略其他阻力，僅思索閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡，那么可以為減壓閥出口壓力根本上維持在某一調(diào)定值上。這時(shí)假設(shè)出口壓力減小，閥芯下移，閥口開(kāi)大，閥口處阻力減小，壓降減小，使減壓閥出口壓力上升到調(diào)定值上。反之，假設(shè)減壓閥出口壓力增大，那么閥芯上移，閥口關(guān)小，閥口處阻力加大，壓降增大，使減壓閥出口壓力下降到調(diào)定值上。調(diào)理彈簧預(yù)緊縮量，可以調(diào)理減壓閥出口壓力p2值的

58、大小，它能使出口壓力降低并堅(jiān)持恒定，故稱定值輸出減壓閥，通常簡(jiǎn)稱減壓閥。 圖6.27 直動(dòng)式減壓閥任務(wù)原理 圖6.28所示為先導(dǎo)式減壓閥的構(gòu)造。閥的下端蓋上裝有緩沖活塞，防止出口壓力忽然減小時(shí)主閥芯對(duì)下端蓋產(chǎn)生撞擊景象，它也可以減緩出口壓力的動(dòng)搖。K為遠(yuǎn)程控制油口。 任務(wù)原理和構(gòu)造任務(wù)原理和構(gòu)造(3/4)圖6.28 先導(dǎo)式減壓閥構(gòu)造圖 當(dāng)減壓閥出口的油液不再流動(dòng)時(shí)如所銜接的夾緊支路油缸運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后，由于先導(dǎo)閥溢流仍未停頓，減壓口仍有油液流動(dòng)，閥就依然處于任務(wù)形狀，出口壓力也就堅(jiān)持調(diào)定數(shù)值不變。 由此可以看出，與溢流閥、順序閥相比較，減壓閥的主要特點(diǎn)是：閥口常開(kāi)，用出口壓力油與彈簧力平衡去控制閥

59、口開(kāi)度，使出口壓力恒定，泄油單獨(dú)接入油箱。這些特點(diǎn)在它們的圖形符號(hào)上都有所反映。 任務(wù)原理和構(gòu)造任務(wù)原理和構(gòu)造(4/4) (2) 減壓閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用 定位、夾緊、分度、控制油路等支路往往需求穩(wěn)定的低壓，為此，該分支油路只需串接一個(gè)減壓閥構(gòu)成減壓回路即可。如圖6.29所示為用于工件夾緊的減壓回路。 減壓閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用減壓閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)用(1/2)圖6.29 減壓回路1減壓閥；2遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 通常，在減壓閥后要設(shè)單向閥，以防止系統(tǒng)壓力降低例如另一液壓缸空載快進(jìn)時(shí)油液倒流，并可短時(shí)保壓。在圖示形狀下，低壓由減壓閥調(diào)定，當(dāng)接在減壓閥上的二通電磁閥通電后，減壓閥出口壓力那么由遠(yuǎn)

60、程調(diào)壓閥2決議，因此這個(gè)回路是二級(jí)減壓回路。假設(shè)系統(tǒng)只需求一級(jí)減壓，可取消二通電磁換向閥，堵塞減壓閥的外控口。為使減壓回路可靠地任務(wù)，減壓閥的最高調(diào)整壓力應(yīng)比系統(tǒng)壓力即減壓閥入口壓力低一定的數(shù)值。例如，中高壓系列減壓閥應(yīng)低出約為1 MPa中低壓系列減壓閥低出約為0.5 MPa，否那么減壓閥不能正常任務(wù)。當(dāng)減壓分支油路的液壓執(zhí)行元件速度需求調(diào)理時(shí)，節(jié)流元件應(yīng)裝在減壓閥出口，由于減壓閥起作用時(shí)，有少量泄油從先導(dǎo)閥流回油箱，節(jié)流元件裝在出口，可防止泄油對(duì)節(jié)流元件調(diào)定的流量產(chǎn)生影響。減壓閥出口壓力假設(shè)比系統(tǒng)壓力低得多，會(huì)添加功率損失和系統(tǒng)溫升，必要時(shí)可用高低壓雙泵分別供油。 減壓閥在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的運(yùn)