第5章液壓控制閥4

1、2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院1例題例題5.1 5.1 如圖如圖5.735.73所示液壓回路，兩液壓缸結(jié)構(gòu)完全相同，所示液壓回路，兩液壓缸結(jié)構(gòu)完全相同，A A1 120cm20cm2 2，A A2 210cm10cm2 2，缸、缸、缸負(fù)載分別為缸負(fù)載分別為F F1 18 810103 3N N、F F2 23 310103 3N N，順序閥、減壓閥和溢流閥的調(diào)定壓力分別為，順序閥、減壓閥和溢流閥的調(diào)定壓力分別為3.5 MPa3.5 MPa、1.5 MPa1.5 MPa和和5MPa5MPa，不考慮壓力損失，求：，不考慮壓力損失，求：1YA1YA、2YA2YA通電，兩缸向前運(yùn)動中，通電，兩缸

2、向前運(yùn)動中，A A、B B、C C三點(diǎn)的壓力各是多少？三點(diǎn)的壓力各是多少？兩缸向前運(yùn)動到達(dá)終點(diǎn)后，兩缸向前運(yùn)動到達(dá)終點(diǎn)后，A A、B B、C C三點(diǎn)的壓力又各是多少？三點(diǎn)的壓力又各是多少？643111041020108AFpA64312105 . 11020103AFpC解：缸解：缸右移所需壓力為右移所需壓力為溢流閥調(diào)定壓力大于順序閥調(diào)定溢流閥調(diào)定壓力大于順序閥調(diào)定壓力，順序閥開啟時進(jìn)出口兩側(cè)壓壓力，順序閥開啟時進(jìn)出口兩側(cè)壓力相等，其值由負(fù)載決定，故力相等，其值由負(fù)載決定，故A A、B B兩點(diǎn)的壓力均為兩點(diǎn)的壓力均為4MPa4MPa；此時，溢流；此時，溢流閥關(guān)閉。閥關(guān)閉。 缸缸右移所需壓力為右

3、移所需壓力為 Pa1.5MPa4MPaPa2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院2 兩缸運(yùn)動到終點(diǎn)后，負(fù)載相當(dāng)于無窮大，兩缸不能進(jìn)油，迫使壓兩缸運(yùn)動到終點(diǎn)后，負(fù)載相當(dāng)于無窮大，兩缸不能進(jìn)油，迫使壓力上升。力上升。 當(dāng)壓力上升到溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥開啟，液壓泵輸出的流當(dāng)壓力上升到溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥開啟，液壓泵輸出的流量通過溢流閥溢流回油箱，因此量通過溢流閥溢流回油箱，因此A A、B B兩點(diǎn)的壓力均為兩點(diǎn)的壓力均為5MPa5MPa； 而減壓閥是出油口控制，當(dāng)缸而減壓閥是出油口控制，當(dāng)缸壓力上升到其調(diào)定壓力，減壓壓力上升到其調(diào)定壓力，減壓閥工作，就恒定其出口壓力不變，故閥工作，就恒定其出口壓力不

4、變，故C C點(diǎn)的壓力仍為點(diǎn)的壓力仍為1.5MPa1.5MPa。 因因p pC Cp pJ J，減壓閥始終處于減，減壓閥始終處于減壓、減壓后穩(wěn)壓的工作狀態(tài)，壓、減壓后穩(wěn)壓的工作狀態(tài)，所以所以C C點(diǎn)的壓力均為點(diǎn)的壓力均為1.5MPa1.5MPa。2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院3流量閥通過改變節(jié)流口的開流量閥通過改變節(jié)流口的開口面積來控制流量，從而控口面積來控制流量，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。 流量閥有節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、行程節(jié)流閥、調(diào)速閥、行程調(diào)流量閥有節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、行程節(jié)流閥、調(diào)速閥、行程調(diào)速閥、單向調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥、延時閥、分流閥、集流閥等許多速閥、單向

5、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥、延時閥、分流閥、集流閥等許多品種。品種。 其中以節(jié)流閥為最基本的流量閥，其它大多是為克服節(jié)流閥的其中以節(jié)流閥為最基本的流量閥，其它大多是為克服節(jié)流閥的某一方面的不足而發(fā)展起來的。某一方面的不足而發(fā)展起來的。 基本性能要求基本性能要求 (1)(1)流量調(diào)節(jié)范圍：一般在流量調(diào)節(jié)范圍：一般在5050以上以上 (2)(2)流量流量壓力特性的剛度：輸出流量能保持穩(wěn)定，不受外界負(fù)載壓力特性的剛度：輸出流量能保持穩(wěn)定，不受外界負(fù)載變動的影響變動的影響 (3)(3)壓力損失：通過額定流量時的壓力損失一般為壓力損失：通過額定流量時的壓力損失一般為0.4MPa0.4MPa以下，高壓以下，高壓時

6、可至?xí)r可至0.8MPa0.8MPa。 (4)(4)調(diào)節(jié)的線性：動作輕便，調(diào)節(jié)力小調(diào)節(jié)的線性：動作輕便，調(diào)節(jié)力小 (5)(5)內(nèi)泄漏量：盡可能小內(nèi)泄漏量：盡可能小 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院4節(jié)流閥是結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用節(jié)流閥是結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最普遍的一種流量控制閥。最普遍的一種流量控制閥。它是借助于控制機(jī)構(gòu)使閥芯它是借助于控制機(jī)構(gòu)使閥芯相對于閥體孔運(yùn)動，以改變相對于閥體孔運(yùn)動，以改變閥口的通流面積，從而調(diào)節(jié)閥口的通流面積，從而調(diào)節(jié)輸出流量的閥類。輸出流量的閥類。 壓力油從進(jìn)油口壓力油從進(jìn)油口P P1 1流入，流入，經(jīng)節(jié)流口后從經(jīng)節(jié)流口后從P P2 2流出，節(jié)流出，節(jié)流口的形狀為軸向三角槽

7、流口的形狀為軸向三角槽式。節(jié)流閥芯式。節(jié)流閥芯5 5在彈簧在彈簧6 6的的推力作用下，始終緊靠在推力作用下，始終緊靠在推桿推桿2 2上。調(diào)節(jié)頂蓋上的上。調(diào)節(jié)頂蓋上的手輪，借助推桿手輪，借助推桿2 2可推動可推動閥芯閥芯5 5作上下移動。通過作上下移動。通過閥芯的上下移動，改變了閥芯的上下移動，改變了節(jié)流口的開口量大小，實(shí)節(jié)流口的開口量大小，實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)?，F(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院5pWxCqvq1)( pCAqTctgqppCAppCAqpkTTATT111)(1定義：定義：A AT T一定時，壓力差的變化量與節(jié)流閥流一定時，壓力差的變化量與節(jié)流閥流量變化量之比值。

8、或者說，節(jié)流閥產(chǎn)生單位流量變化量之比值?；蛘哒f，節(jié)流閥產(chǎn)生單位流量變化量所需要加大的節(jié)流閥的前后壓力差。量變化量所需要加大的節(jié)流閥的前后壓力差。 dqkpdT )(意義：壓力差變化引起流量變化意義：壓力差變化引起流量變化 小小，kT就大，故應(yīng)盡可能采用薄壁小孔；就大，故應(yīng)盡可能采用薄壁小孔；p=Const，AT大大kT就??；就?。籄T=Const，p大大kT就大就大；p小小kT就小就??； kT大，p變化引起q的變化?。?022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院6vqpConstAj節(jié)流閥前后壓力差的影響節(jié)流閥前后壓力差的影響 油溫的影響油溫的影響 沿程壓力損失沿程壓力損失與與、Re有關(guān)；有關(guān)；沿程壓

9、力損失沿程壓力損失與與、Re無關(guān)，但無關(guān)，但Cq受受、Re影響。影響。因此，溫度因此，溫度q。 堵塞的影響堵塞的影響 溫度溫度油液本身產(chǎn)生氧化雜質(zhì)油液本身產(chǎn)生氧化雜質(zhì)膠狀沉淀物膠狀沉淀物瀝青，從瀝青，從而引起堵塞而引起堵塞堵塞會周期性變化堵塞會周期性變化造成流量時多時少，影造成流量時多時少，影響流量穩(wěn)定性。響流量穩(wěn)定性。 保證保證q=Const的措施：壓差補(bǔ)償；油溫補(bǔ)償！的措施：壓差補(bǔ)償；油溫補(bǔ)償！ 結(jié)論結(jié)論壓差變化、油溫變化對流量的影響很大！壓差變化、油溫變化對流量的影響很大！2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院7節(jié)流口堵塞及最小穩(wěn)定流量節(jié)流口堵塞及最小穩(wěn)定流量 節(jié)流口在小開口下工作時，特別

10、是進(jìn)出口壓差較大時，節(jié)流口在小開口下工作時，特別是進(jìn)出口壓差較大時，雖然不改變油溫和閥的壓差，但流量也會出現(xiàn)時大時小雖然不改變油溫和閥的壓差，但流量也會出現(xiàn)時大時小的脈動現(xiàn)象。開口越小，脈動現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至在閥口的脈動現(xiàn)象。開口越小，脈動現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至在閥口沒有關(guān)閉時就完全斷流。沒有關(guān)閉時就完全斷流。 節(jié)流口堵塞節(jié)流口堵塞 油液中的機(jī)械雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)、瀝青、炭渣等污物油液中的機(jī)械雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)、瀝青、炭渣等污物堆積在節(jié)流縫隙處。堆積在節(jié)流縫隙處。由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，而節(jié)流縫由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，而節(jié)流縫隙的金屬表面上存在電位差，故

11、極化分子被吸附到縫隙表面，隙的金屬表面上存在電位差，故極化分子被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，吸附層厚度一般為形成牢固的邊界吸附層，吸附層厚度一般為5 58m8m。因而影響。因而影響了節(jié)流縫隙的大小。了節(jié)流縫隙的大小。閥口壓差較大時，因閥口溫升高，液體受擠壓的程度增強(qiáng)，閥口壓差較大時，因閥口溫升高，液體受擠壓的程度增強(qiáng)，金屬表面也更易受摩擦作用而形成電位差，因此壓差大時容易金屬表面也更易受摩擦作用而形成電位差，因此壓差大時容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。 主要原因主要原因 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院8減輕堵塞現(xiàn)象的措施減輕堵塞現(xiàn)象的措施 節(jié)流口堵塞及最小穩(wěn)定流量節(jié)流口堵塞及最

12、小穩(wěn)定流量 選擇水力半徑大的薄刃節(jié)流口；選擇水力半徑大的薄刃節(jié)流口； 精密過濾并定期更換液壓油；精密過濾并定期更換液壓油； 合理選擇節(jié)流口前后的壓差；合理選擇節(jié)流口前后的壓差； 采用電位差較小的金屬材料、選用抗氧化穩(wěn)定性好的油液、采用電位差較小的金屬材料、選用抗氧化穩(wěn)定性好的油液、減小節(jié)流口的表面租糙度等，都有助于緩解堵塞的產(chǎn)生。減小節(jié)流口的表面租糙度等，都有助于緩解堵塞的產(chǎn)生。 最小穩(wěn)定流量最小穩(wěn)定流量 最小穩(wěn)定流量越小，說明節(jié)流閥節(jié)流口的通流性越好，系統(tǒng)可獲得最小穩(wěn)定流量越小，說明節(jié)流閥節(jié)流口的通流性越好，系統(tǒng)可獲得的最低速度越低，閥的調(diào)速范圍越大。為了保證系統(tǒng)在低速工作時的最低速度越低，

13、閥的調(diào)速范圍越大。為了保證系統(tǒng)在低速工作時速度的穩(wěn)定性，最小穩(wěn)定流量必須小于系統(tǒng)以最低速度運(yùn)行所需要速度的穩(wěn)定性，最小穩(wěn)定流量必須小于系統(tǒng)以最低速度運(yùn)行所需要的流量值。的流量值。在不發(fā)生節(jié)流堵塞現(xiàn)象的最小流量。在不發(fā)生節(jié)流堵塞現(xiàn)象的最小流量。2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院9節(jié)流閥的應(yīng)用節(jié)流閥的應(yīng)用當(dāng)節(jié)流閥前后當(dāng)節(jié)流閥前后p p 一定一定時，改變時，改變A A 可改變流經(jīng)可改變流經(jīng)閥的流量閥的流量起節(jié)流調(diào)起節(jié)流調(diào)速作用，如閥速作用，如閥3 3。當(dāng)當(dāng)q q 一定時，改變一定時，改變A A 可可改變閥前后壓力差改變閥前后壓力差pp起負(fù)載阻尼作用，如起負(fù)載阻尼作用，如閥閥1 1。當(dāng)當(dāng)q q0 0

14、 時，安裝節(jié)流時，安裝節(jié)流元件可延緩壓力突變的元件可延緩壓力突變的影響影響起壓力緩沖作起壓力緩沖作用，如閥用，如閥2 2。節(jié)流閥常與定量泵、溢流閥一節(jié)流閥常與定量泵、溢流閥一起組成節(jié)流調(diào)速回路。起組成節(jié)流調(diào)速回路。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院10調(diào)速閥是進(jìn)行了壓力補(bǔ)償調(diào)速閥是進(jìn)行了壓力補(bǔ)償?shù)墓?jié)流閥，它由定差減壓的節(jié)流閥，它由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成，利閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成，利用定差減壓閥保證節(jié)流閥用定差減壓閥保證節(jié)流閥的前后壓差穩(wěn)定，以保持的前后壓差穩(wěn)定，以保持流量穩(wěn)定。流量穩(wěn)定。 由溢流閥調(diào)定的液壓泵出口壓力由溢流閥調(diào)定的液壓泵出口壓力為為p p1 1，壓力油進(jìn)入調(diào)速閥后，先，壓力

15、油進(jìn)入調(diào)速閥后，先流過減壓閥口流過減壓閥口x xR R，壓力降為，壓力降為p pm m，經(jīng)孔道經(jīng)孔道f f和和e e進(jìn)入油腔進(jìn)入油腔c c和和d d，作用，作用于減壓閥閥芯的下端面；于減壓閥閥芯的下端面；油液經(jīng)節(jié)流閥口后，壓力又由油液經(jīng)節(jié)流閥口后，壓力又由p pm m降為降為p p2 2，進(jìn)入執(zhí)行元件，進(jìn)入執(zhí)行元件, ,與外部與外部負(fù)載相對應(yīng)。負(fù)載相對應(yīng)。同時壓力為同時壓力為p p2 2的油液經(jīng)孔道的油液經(jīng)孔道a a引引入腔入腔b b，作用于減壓閥閥芯的上，作用于減壓閥閥芯的上端面。也就是說，節(jié)流閥前、后端面。也就是說，節(jié)流閥前、后的壓力的壓力p pm m和和p p2 2分別作用于減壓閥分別作

16、用于減壓閥閥芯的下端面和上端面。閥芯的下端面和上端面。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院11p1pmp2工作過程工作過程p2閥芯閥口xV，pj，pmp2閥芯閥口xV，pj，pm結(jié)論：結(jié)論：pm隨p2變化而變化。變化而變化。如何使如何使pT=Const？壓差恒定原理壓差恒定原理減壓閥閥芯受力平衡式：減壓閥閥芯受力平衡式：VmSVApFAp2ConstAFpppVSmT2隨負(fù)載變化隨負(fù)載變化 壓力補(bǔ)償原理壓力補(bǔ)償原理2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院12調(diào)速閥的靜態(tài)特性調(diào)速閥的靜態(tài)特性 調(diào)速閥與節(jié)流閥的壓差調(diào)速閥與節(jié)流閥的壓差p p與通過流量與通過流量q q的靜特性曲線。的靜特性曲線。 當(dāng)壓

17、差當(dāng)壓差 p p較小時，調(diào)速閥與節(jié)流閥的特性曲較小時，調(diào)速閥與節(jié)流閥的特性曲線重合，即二者性能相同。這是因?yàn)閴翰钸^線重合，即二者性能相同。這是因?yàn)閴翰钸^小，即小于彈簧的預(yù)緊力時，在彈簧力作用小，即小于彈簧的預(yù)緊力時，在彈簧力作用下，減壓閥閥芯處于最底端，閥口全部打開，下，減壓閥閥芯處于最底端，閥口全部打開，減壓閥不起作用。要保證調(diào)速閥正常工作，減壓閥不起作用。要保證調(diào)速閥正常工作，閥兩端必須保持一定的壓差，閥兩端必須保持一定的壓差，MSAMSA型調(diào)速閥型調(diào)速閥兩端的最小壓差為兩端的最小壓差為0.5 MPa0.5 MPa1 MPa1 MPa。 調(diào)速閥應(yīng)用于有較高速度穩(wěn)定性要求的液壓系統(tǒng)中。調(diào)速閥

18、應(yīng)用于有較高速度穩(wěn)定性要求的液壓系統(tǒng)中。2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院13溫度補(bǔ)償調(diào)速閥溫度補(bǔ)償調(diào)速閥在手柄在手柄1 1和節(jié)流閥芯和節(jié)流閥芯4 4之間采用了溫度補(bǔ)之間采用了溫度補(bǔ)償桿償桿2 2，由熱膨脹系數(shù)較大的材料（如，由熱膨脹系數(shù)較大的材料（如聚氯乙烯塑料）制成。聚氯乙烯塑料）制成。 若溫度增高，油的粘度降低，通過若溫度增高，油的粘度降低，通過節(jié)流口的流量增大，但由于溫度升高使節(jié)流口的流量增大，但由于溫度升高使溫度補(bǔ)償桿溫度補(bǔ)償桿2 2變長而推動節(jié)流閥閥芯，變長而推動節(jié)流閥閥芯，節(jié)流口隨之減小，限制流量的增大。節(jié)流口隨之減小，限制流量的增大。 節(jié)流口減小正好能消除由于溫度增節(jié)流口減小

19、正好能消除由于溫度增高使流量變大的影響，使流量基本上能高使流量變大的影響，使流量基本上能保持在原來的調(diào)定值上。保持在原來的調(diào)定值上。 反之，若溫度降低，粘度增加，流量反之，若溫度降低，粘度增加，流量將減小，此時溫度補(bǔ)償桿縮短，使節(jié)流將減小，此時溫度補(bǔ)償桿縮短，使節(jié)流口增大，流量仍然維持原來的調(diào)定值?？谠龃?，流量仍然維持原來的調(diào)定值。 采用一種溫度膨脹系采用一種溫度膨脹系數(shù)較大的材料附加控數(shù)較大的材料附加控制節(jié)流口的大小。制節(jié)流口的大小。2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院142022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院152022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院16溢流節(jié)流閥溢流節(jié)流閥 由定差溢流閥與節(jié)流

20、閥并聯(lián)而成。由定差溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)而成。 在進(jìn)油路上設(shè)置溢流在進(jìn)油路上設(shè)置溢流節(jié)流閥，通過溢流閥的壓節(jié)流閥，通過溢流閥的壓力補(bǔ)償作用達(dá)到穩(wěn)定流量力補(bǔ)償作用達(dá)到穩(wěn)定流量的效果。的效果。 溢流節(jié)流閥也稱為旁通調(diào)速閥。溢流節(jié)流閥也稱為旁通調(diào)速閥。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院17溢流節(jié)流閥溢流節(jié)流閥 p1p1p2從液壓泵輸出的壓力油從液壓泵輸出的壓力油p p1 1，一部分，一部分通過節(jié)流閥通過節(jié)流閥4 4的閥口的閥口y y，由出油口，由出油口處流出，壓力降為處流出，壓力降為p p2 2，進(jìn)入液壓缸，進(jìn)入液壓缸使活塞克服負(fù)載使活塞克服負(fù)載F F以速度以速度v v運(yùn)動；運(yùn)動；另一部分則通過溢流

21、閥的閥口另一部分則通過溢流閥的閥口x x溢溢回油箱。溢流閥閥芯上端的彈簧回油箱。溢流閥閥芯上端的彈簧腔與節(jié)流閥的出口（腔與節(jié)流閥的出口（p p2 2）相通，其）相通，其肩部的油腔和下端的油腔與入口肩部的油腔和下端的油腔與入口壓力油壓力油p p1 1相通。相通。在穩(wěn)定工況下，當(dāng)負(fù)載力在穩(wěn)定工況下，當(dāng)負(fù)載力F F增加，增加，即出口壓力即出口壓力p p2 2增大時，溢流閥閥芯增大時，溢流閥閥芯上端壓力增加，閥芯右移，溢流上端壓力增加，閥芯右移，溢流口口x x減小，液阻加大，使液壓泵供減小，液阻加大，使液壓泵供油壓力油壓力p p1 1增加，因而使節(jié)流閥前后增加，因而使節(jié)流閥前后的壓差的壓差 p pj

22、jp p1 1p p2 2可基本保持不可基本保持不變。變。當(dāng)當(dāng)p p2 2減少時，溢流閥溢流口減少時，溢流閥溢流口x x加大，加大，液阻減少，使液壓泵出口液阻減少，使液壓泵出口p p1 1相應(yīng)地相應(yīng)地減小，同樣使減小，同樣使 p pj jp p1 1p p2 2保持基保持基本不變。本不變。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院18調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥比較調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥比較都是通過壓力補(bǔ)償來保持節(jié)流閥前后壓差不變，穩(wěn)定過流流量，都是通過壓力補(bǔ)償來保持節(jié)流閥前后壓差不變，穩(wěn)定過流流量， 調(diào)速閥常用于液壓泵和溢流閥組成的定壓系統(tǒng)的節(jié)流調(diào)速回路中，可安裝在執(zhí)行調(diào)速閥常用于液壓泵和溢流閥組成的定壓系統(tǒng)

23、的節(jié)流調(diào)速回路中，可安裝在執(zhí)行元件的進(jìn)油路、回油路和旁油路上，系統(tǒng)壓力要滿足執(zhí)行元件的最大載荷，因此元件的進(jìn)油路、回油路和旁油路上，系統(tǒng)壓力要滿足執(zhí)行元件的最大載荷，因此消耗功率較大，系統(tǒng)發(fā)熱量大。消耗功率較大，系統(tǒng)發(fā)熱量大。 溢流節(jié)流閥只能安裝在節(jié)流調(diào)速回路的進(jìn)油路上。這時，溢流節(jié)流閥的供油壓力溢流節(jié)流閥只能安裝在節(jié)流調(diào)速回路的進(jìn)油路上。這時，溢流節(jié)流閥的供油壓力p p1 1隨隨負(fù)載壓力負(fù)載壓力p p2 2的變化而變化，屬變壓系統(tǒng)，其功率利用比較合理，系統(tǒng)發(fā)熱量小。的變化而變化，屬變壓系統(tǒng)，其功率利用比較合理，系統(tǒng)發(fā)熱量小。 但溢流節(jié)流閥中流過的流量是液壓泵的全流量，閥芯運(yùn)動時的阻力較大，但

24、溢流節(jié)流閥中流過的流量是液壓泵的全流量，閥芯運(yùn)動時的阻力較大，彈簧一般比調(diào)速閥的硬一些，加大了節(jié)流閥前后的壓差波動。如果考慮穩(wěn)彈簧一般比調(diào)速閥的硬一些，加大了節(jié)流閥前后的壓差波動。如果考慮穩(wěn)態(tài)液動力的影響，溢流節(jié)流閥入口壓力的波動也影響節(jié)流閥前后壓差的穩(wěn)態(tài)液動力的影響，溢流節(jié)流閥入口壓力的波動也影響節(jié)流閥前后壓差的穩(wěn)定，所以溢流節(jié)流閥的速度穩(wěn)定性稍差，在小流量時尤其如此。故不宜用定，所以溢流節(jié)流閥的速度穩(wěn)定性稍差，在小流量時尤其如此。故不宜用于有較低穩(wěn)定流量要求的場合，一般用于對速度穩(wěn)定性要求不高，功率又于有較低穩(wěn)定流量要求的場合，一般用于對速度穩(wěn)定性要求不高，功率又較大的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，如拉

25、床、插床和刨床中的進(jìn)給液壓系統(tǒng)。較大的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，如拉床、插床和刨床中的進(jìn)給液壓系統(tǒng)。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院19將基本組件插入特定設(shè)將基本組件插入特定設(shè)計(jì)加工的閥體內(nèi)，配以計(jì)加工的閥體內(nèi)，配以蓋板、先導(dǎo)閥組成一種蓋板、先導(dǎo)閥組成一種多功能的復(fù)合閥。多功能的復(fù)合閥。因插裝閥基本組件只有兩個油口，因此被稱為二通插裝閥，因插裝閥基本組件只有兩個油口，因此被稱為二通插裝閥，簡稱插裝閥。簡稱插裝閥。與普通液壓閥比較，插裝閥有如下特點(diǎn)：與普通液壓閥比較，插裝閥有如下特點(diǎn)： （1）通流能力大，特別實(shí)用于大流量場合，最大通徑可達(dá)）通流能力大，特別實(shí)用于大流量場合，最大通徑可達(dá)200mm25

26、0mm，通過的流量可達(dá)，通過的流量可達(dá)10000L/min。 （2）密封性好，泄露量小，壓力損失小。）密封性好，泄露量小，壓力損失小。 （3） 閥芯動作靈敏，抗污染能力強(qiáng)。閥芯動作靈敏，抗污染能力強(qiáng)。 （4） 結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院202022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院212022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院222022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院23 隨著其自身的發(fā)展，又出現(xiàn)了閉環(huán)比例閥，其性能已達(dá)到或隨著其自身的發(fā)展，又出現(xiàn)了閉環(huán)比例閥，其性能已達(dá)到或者接近伺服閥的性能，同時又具有抗污染、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。者接近伺服閥的性能

27、，同時又具有抗污染、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。在液壓控制工作中獲得十分廣泛的應(yīng)用。在液壓控制工作中獲得十分廣泛的應(yīng)用。 比例閥最常用的分類方法是按其控制功能來分類?？煞譃楸壤y最常用的分類方法是按其控制功能來分類?？煞譃楸壤龎毫刂崎y、比例流量控制閥和比例方向控制閥?；蛘呤潜壤龎毫刂崎y、比例流量控制閥和比例方向控制閥?；蛘呤撬鼈兊膹?fù)合，稱為比例復(fù)合閥。它們的復(fù)合，稱為比例復(fù)合閥。 按液壓放大級數(shù)來分類，又可分為直動式和先導(dǎo)式。按液壓放大級數(shù)來分類，又可分為直動式和先導(dǎo)式。直動式是由電直動式是由電- -機(jī)轉(zhuǎn)換元件直接推動液壓功率級而工作。由于受電機(jī)轉(zhuǎn)換元件直接推動液壓功率級而工作。由于受電- -機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)換

28、元件的輸出力的限制，直動式比例閥能控制的功率有限。轉(zhuǎn)換元件的輸出力的限制，直動式比例閥能控制的功率有限。先導(dǎo)式比例閥由兩級以上的液壓放大級構(gòu)成。前者稱為先導(dǎo)閥或先導(dǎo)先導(dǎo)式比例閥由兩級以上的液壓放大級構(gòu)成。前者稱為先導(dǎo)閥或先導(dǎo)級，后者稱為主閥或功率放大級。因此，根據(jù)控制功率的需要?？梢约?，后者稱為主閥或功率放大級。因此，根據(jù)控制功率的需要。可以采用相應(yīng)級數(shù)的比例閥。直動式比例閥能控制的流量一般在采用相應(yīng)級數(shù)的比例閥。直動式比例閥能控制的流量一般在151530L/min30L/min以下。兩級比例閥可以控制的流量通常在以下。兩級比例閥可以控制的流量通常在500L/min500L/min以下。以下。

29、 電液比例閥能把連續(xù)變化電液比例閥能把連續(xù)變化的電輸入信號成比例地轉(zhuǎn)的電輸入信號成比例地轉(zhuǎn)換成液壓輸出信號。換成液壓輸出信號。2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院242022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院252022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院262022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院272022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院28在圖中，閥在圖中，閥A A、C C、E E、F F的壓力調(diào)定值分別為的壓力調(diào)定值分別為4MPa4MPa、2.5MPa2.5MPa、1.5MPa1.5MPa、2MPa2MPa、工、工作油缸作油缸H H的有效工作面積為的有效工作面積為A=50cmA=50cm2 2，運(yùn)動方向向右

30、，其負(fù)載為，運(yùn)動方向向右，其負(fù)載為F FL L=5KN=5KN，試分析：，試分析：1.1.當(dāng)油缸當(dāng)油缸H H運(yùn)動時，夾緊油缸運(yùn)動時，夾緊油缸D D的工作壓力是多少？為什么？的工作壓力是多少？為什么？2.2.當(dāng)油缸當(dāng)油缸H H運(yùn)動到頂上死擋鐵時，運(yùn)動到頂上死擋鐵時， 油缸油缸D D的工作壓力是多少？為什么？的工作壓力是多少？為什么？3.3.當(dāng)油缸當(dāng)油缸H H無負(fù)載地返回時，油缸無負(fù)載地返回時，油缸D D的工作壓力是多少？為什么？的工作壓力是多少？為什么？油缸油缸H H向右運(yùn)動時，其工作壓力為向右運(yùn)動時，其工作壓力為 小于液控順序閥的調(diào)定壓力小于液控順序閥的調(diào)定壓力1.5MPa1.5MPa，液控順

31、序閥，液控順序閥不工作，油泵出口壓力由溢流閥調(diào)定，為不工作，油泵出口壓力由溢流閥調(diào)定，為4MPa4MPa，大于減壓閥的調(diào)定壓力大于減壓閥的調(diào)定壓力2.5MPa2.5MPa，故減壓閥工作，故減壓閥工作，D D缸工作壓力是減壓閥的調(diào)定壓力缸工作壓力是減壓閥的調(diào)定壓力2.5MPa2.5MPa。 MPacmkNp15052油缸油缸H H向右運(yùn)動頂上死擋鐵，相當(dāng)于負(fù)載無窮大，向右運(yùn)動頂上死擋鐵，相當(dāng)于負(fù)載無窮大，無油液流過節(jié)流閥，油缸無油液流過節(jié)流閥，油缸H H工作壓力與泵出口壓工作壓力與泵出口壓力相同；大于液控順序閥的調(diào)定壓力力相同；大于液控順序閥的調(diào)定壓力1.5MPa1.5MPa，液控順序閥工作，于

32、是先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控液控順序閥工作，于是先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口起作用，其入口壓力受閥制口起作用，其入口壓力受閥F F控制，為控制，為2MPa2MPa，因此油泵出口壓力低于減壓閥的調(diào)定壓力因此油泵出口壓力低于減壓閥的調(diào)定壓力2.5MPa2.5MPa，減壓閥不工作，所以，減壓閥不工作，所以D D缸工作壓力是缸工作壓力是2MPa2MPa。 油缸油缸H H無負(fù)載向左運(yùn)行，工作壓力為無負(fù)載向左運(yùn)行，工作壓力為0 0，液控順序閥不工作，油泵出口壓，液控順序閥不工作，油泵出口壓力由溢流閥調(diào)定，為力由溢流閥調(diào)定，為4MPa4MPa，大于減，大于減壓閥的調(diào)定壓力壓閥的調(diào)定壓力2.5MPa2.5MPa，故減壓

33、閥，故減壓閥工作，工作，D D缸工作壓力是減壓閥的調(diào)定缸工作壓力是減壓閥的調(diào)定壓力壓力2.5MPa2.5MPa。 2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院291.4MPa如圖如圖5 5所示的夾緊回路，已知液壓缸的有效工作面積所示的夾緊回路，已知液壓缸的有效工作面積分別分別A A1 1100 cm100 cm2 2，A A2 250cm50cm2 2，負(fù)載，負(fù)載F F1 1 = 14 = 1410103 3 N N，負(fù)載負(fù)載F F2 2 = 4250 N = 4250 N、背壓、背壓p p0.15M Pa0.15M Pa，節(jié)流閥的壓差，節(jié)流閥的壓差p p0.2MPa0.2MPa，不計(jì)管路損失，試求：

34、，不計(jì)管路損失，試求：A A、B B、C C各點(diǎn)的壓力各是多少？各點(diǎn)的壓力各是多少？各閥最小應(yīng)選用多大的額定壓力？各閥最小應(yīng)選用多大的額定壓力？設(shè)進(jìn)給速度設(shè)進(jìn)給速度v v1 13.5cm/s3.5cm/s，快速進(jìn)給速度，快速進(jìn)給速度v v2 24cm/s4cm/s時，各閥應(yīng)選用多大的額定流量？時，各閥應(yīng)選用多大的額定流量？ A A、B B、C C各點(diǎn)的壓力各點(diǎn)的壓力 夾緊缸運(yùn)動時，進(jìn)給缸應(yīng)不動，這時夾緊缸運(yùn)動時，進(jìn)給缸應(yīng)不動，這時A A、B B、C C各點(diǎn)的壓力均為各點(diǎn)的壓力均為0.5MPa0.5MPa。當(dāng)進(jìn)給缸工作時，夾緊缸必須將工件夾緊，這時當(dāng)進(jìn)給缸工作時，夾緊缸必須將工件夾緊，這時B B

35、點(diǎn)的壓力為減壓閥的調(diào)整壓力，顯然，點(diǎn)的壓力為減壓閥的調(diào)整壓力，顯然，減壓閥的調(diào)整壓力應(yīng)大于，起碼必須等于減壓閥的調(diào)整壓力應(yīng)大于，起碼必須等于0.5MPa0.5MPa。 各閥的額定壓力各閥的額定壓力系統(tǒng)的最高工作壓力為系統(tǒng)的最高工作壓力為1.6MPa1.6MPa，根據(jù)壓力系列，應(yīng)選用額定壓力為，根據(jù)壓力系列，應(yīng)選用額定壓力為2.5MPa2.5MPa系列的閥系列的閥 計(jì)算流量計(jì)算流量q q 節(jié)流閥的流量節(jié)流閥的流量q q1 1= =21L/min 21L/min 減壓閥的流量減壓閥的流量q q2 224L/min24L/min背壓閥流量背壓閥流量q q3 312L/min12L/min543111

36、014101001014AFpC55510161021014pPPCA1.6MPa545412210510100105 . 110504250ApAFpB0. 5MPa2022-3-1武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院30在圖在圖5 5液壓回路中，液壓缸液壓回路中，液壓缸為進(jìn)給缸，無桿腔面積為進(jìn)給缸，無桿腔面積A A1 1=100cm=100cm2 2，液壓缸，液壓缸為輔為輔助缸，無桿腔面積助缸，無桿腔面積A A2 2=100cm=100cm2 2，溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥調(diào)定壓力p pY Y=4MPa=4MPa、順序閥調(diào)定壓力、順序閥調(diào)定壓力p pX X=3MPa=3MPa、減壓閥調(diào)定壓力、減壓閥調(diào)定壓力p

37、 pJ J=1.5MPa=1.5MPa，不考慮壓力損失，試求：，不考慮壓力損失，試求：1 1、兩缸空載運(yùn)動時，以及運(yùn)動到終點(diǎn)位置時，兩缸空載運(yùn)動時，以及運(yùn)動到終點(diǎn)位置時，A A、B B、C C、D D四點(diǎn)的壓力；四點(diǎn)的壓力；2 2輔助缸輔助缸工作時，能產(chǎn)生的最大推力是多少？工作時，能產(chǎn)生的最大推力是多少？3 3進(jìn)給缸進(jìn)給缸要獲得穩(wěn)定的運(yùn)動速度且不受輔助缸負(fù)載的影響，缸要獲得穩(wěn)定的運(yùn)動速度且不受輔助缸負(fù)載的影響，缸允許的最大推力是允許的最大推力是多少？多少？A A點(diǎn)壓力由缸點(diǎn)壓力由缸負(fù)載決定，最大受溢流閥負(fù)載決定，最大受溢流閥調(diào)定壓力控制；調(diào)定壓力控制； B B點(diǎn)壓力最小由順序閥決定，最大受溢點(diǎn)壓力最小由順序閥決定，最