第四章控制閥

1、第四章第四章 控制閥控制閥 4 4-1 -1 概述概述 4 4-2 -2 方向控制閥方向控制閥 4 4-3 -3 壓力控制閥壓力控制閥 4 4-4 -4 流量控制閥流量控制閥 4 4-5 -5 比例閥和邏輯閥比例閥和邏輯閥4-1 4-1 概述概述 一、基本類型：一、基本類型： 作用：控制調(diào)節(jié)液流的壓力、流量和方向，以滿足執(zhí)行元件在輸出的力(力矩)、運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)方向上的不同要求。 分類：根據(jù)用途不同，閥大致可分為三大類：方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。 如依據(jù)操縱動(dòng)力分，有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)及電-液動(dòng)等;如按照連接方式分,有管式、板式、法蘭式和集成塊式等。 4-1 4-1 概述概

2、述 二、基本要求：二、基本要求： 閥在液壓系統(tǒng)中起著神經(jīng)中樞作用，閥的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，直接影響液壓系統(tǒng)工作的性能。為此，控制閥應(yīng)具備如下要求： (1)動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、可靠，工作平穩(wěn)，沖擊和振動(dòng)??；(2)密封性好；(3)油液流過時(shí)泄漏少，壓力損失??；(4)結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好，使用維護(hù)方便，通用性大。 4-1 4-1 概述概述 三、基本性能三、基本性能 結(jié)構(gòu)上看：均由閥體、閥芯和控制動(dòng)力三大部分 組成; 原理上看：均是利用閥芯和閥體的相對(duì)位移來改 變通流截面面積，而達(dá)到控制和調(diào)節(jié) 方向、壓力和流量的目的； 共性缺點(diǎn)：都是一個(gè)液阻，都會(huì)產(chǎn)生壓降和溫度 升高的現(xiàn)象。4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥類 型

3、 詳 細(xì) 分 類 單向閥 普通單向閥 液控單向閥 換向閥 按通路分類 二通、三通、四通、五通等 按工作位置數(shù)分類 二位、三位、四位等 按控制方式分 電磁換向閥、液控?fù)Q向閥 按操縱方式分類 手動(dòng)換向閥、氣動(dòng)換向閥、機(jī)動(dòng)換向閥 作用：通斷油路或切換油流的方向，以滿足執(zhí)行元件 的啟停和改變運(yùn)動(dòng)方向的要求。 分類：常見的方向控制閥的類型如下表所示。 4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -單向閥單向閥 一、單向閥一、單向閥 作用：只允許液流向一個(gè)方向流動(dòng)，不能反向流動(dòng)； 要求：正向開啟壓力小，反向泄漏小，壓力損失小。 1.1.普通單向閥普通單向閥 結(jié)構(gòu)：參見圖4-1，閥芯還有鋼球式，如圖4-2。 原

4、理：壓力為P1的壓力油從閥體的入口流入，推動(dòng)閥芯 壓縮彈簧，油液則經(jīng)閥芯的徑向孔從閥體的出口 流出，其壓力降為P2。如反向流入油液，則閥芯 在液壓力與彈簧力的共同作用下，堵死閥口，使 油液無法流出。4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -單向閥單向閥 2 2. .液控單向閥液控單向閥 結(jié)構(gòu)：見圖4-3 原理：當(dāng)控制油口K不通壓力油時(shí)，與普通單向 閥的工作原理相同； 當(dāng)控制油口K通壓力油時(shí)，油液可以從兩 個(gè)方向自由流動(dòng)。 應(yīng)用實(shí)例：圖4-4雙路油壓自鎖裝置； 圖4-5液控單向閥式平衡回路4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -換向閥換向閥二、換向閥二、換向閥 1 1. .作用、性能要求和分類

5、作用、性能要求和分類 作 用：利用閥芯和閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)接通、關(guān)閉油路或 變換油液通向執(zhí)行元件的方向，以便執(zhí)行元件 啟動(dòng)停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。 性能要求：換向可靠、換向時(shí)平穩(wěn)迅速；壓力損失小; 各關(guān)閉閥口的泄漏量小。 分類：液動(dòng)。機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、電按操縱方式分：手動(dòng)、等；通、三通、四通、五通按進(jìn)出口通道數(shù)分：二位、三位、多位；按閥芯工作位置分：二閥式；按結(jié)構(gòu)分：轉(zhuǎn)閥式、滑4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -換向閥換向閥 2 2. .工作原理工作原理 (1)轉(zhuǎn)閥：利用閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯與閥體相對(duì)位置發(fā)生變化來改變油流的方向。圖4-6為轉(zhuǎn)閥工作原理和符號(hào)圖。 (2)滑閥：利用閥芯的移動(dòng)，使閥芯

6、與閥體相對(duì)位置發(fā)生變化來改變油液流動(dòng)的方向。圖4-7為滑閥工作原理和符號(hào)圖. (3)換向閥的“位”與“通” 位：閥芯相對(duì)于閥體停留的工作位置數(shù)。職能符號(hào)表示為實(shí) 線方框。通：指閥連接主油路的通口數(shù)。既與方框上下邊的結(jié)點(diǎn)數(shù)。 參見圖4-8換向閥的位置數(shù)和通路符號(hào)4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -換向閥換向閥 (4)(4)操縱和定位部分操縱和定位部分 手動(dòng)式換向閥：圖4-9擺動(dòng)手柄，即可改變閥芯與閥體的 相對(duì)位置，從而使油路通斷。 機(jī)動(dòng)式換向閥：圖4-10，擋塊移動(dòng)，壓下閥芯，使油路 接通。 電磁式換向閥：圖4-11，線圈通電，銜鐵被吸動(dòng)，推動(dòng) 頂桿使滑閥閥芯移動(dòng)接通油路。斷電后，閥芯在彈

7、簧作 用下復(fù)位，使油路換向。4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -換向閥換向閥 液動(dòng)式換向閥：圖4-12，控制油從K口通入，推 動(dòng)閥芯移動(dòng)，使油路接通。斷開控制油路，閥 芯在彈簧的作用下復(fù)位，油路中斷。 電-液式換向閥：圖4-13，是組合換向閥，利用 電磁閥作先導(dǎo)閥去控制液動(dòng)閥改變主油路的方向.4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -換向閥換向閥 3 3. .性能分析性能分析 (1)中位機(jī)能：三位換向閥，當(dāng)閥芯處于中間位置時(shí), 閥的通道內(nèi)部可根據(jù)使用需要有各式 各樣的連通方式，常用的連通型式參 見表4-1.這種中間位置通道內(nèi)部連通 型式稱為三位換向閥的中位機(jī)能。 4-2 4-2 方向控制

8、閥方向控制閥- -換向閥換向閥 (2)(2)液壓卡緊現(xiàn)象：液壓卡緊現(xiàn)象：滑閥式換向閥中,由于閥芯與閥體孔的加工誤差或裝配時(shí)中心線不重合，進(jìn)入滑閥配合間隙中的壓力油將對(duì)閥芯產(chǎn)生不平衡的徑向力，而使閥芯的偏心加大，最終使閥芯緊貼在孔壁上，使得操縱滑閥運(yùn)動(dòng)發(fā)生困難,甚至卡死,這種現(xiàn)象稱為液壓卡緊現(xiàn)象。圖4-14為閥芯徑向力不平衡的幾種情況。 發(fā)生條件：閥芯與閥體孔存在傾斜；閥芯與閥體孔間 的縫隙有倒錐度。 解決辦法：提高加工和裝配精度,避免偏心;開均壓槽 見圖4-15滑閥滑閥環(huán)形槽的功用。4 4. .換向閥的應(yīng)用換向閥的應(yīng)用利用換向閥換向和卸荷回路； 圖4-16換向閥換向卸荷回路 圖4-17二位二通

9、閥卸荷回路利用換向閥實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作回路； 圖4-18行程閥式順序動(dòng)作回路4-2 4-2 方向控制閥方向控制閥- -換向閥換向閥本節(jié)重點(diǎn)掌握內(nèi)容本節(jié)重點(diǎn)掌握內(nèi)容1.從功能上講，液壓控制閥分哪三類？它們分別控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的什么參數(shù)？2.從結(jié)構(gòu)上看，液壓控制閥都是由哪三大主要部分構(gòu)成？3.何謂換向閥的“位”和“通”？舉例說明。4.滑閥閥芯的卡緊現(xiàn)象是怎樣引起的？如何解決？5.掌握方向控制閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥作用作用: :控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)或回路壓力，即定壓、穩(wěn)壓。定壓:根據(jù)系統(tǒng)要求，例如，調(diào)定溢流閥入口、即泵的出口壓力為某一所需要值。穩(wěn)壓:指無論外負(fù)載如何變化，溢流

10、閥都能經(jīng)過自身的調(diào)節(jié) 把溢流閥入口、即泵的出口壓力穩(wěn)定在初始調(diào)定值上 不變。原理原理: :利用作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡進(jìn)行工作.分類：分類：溢流閥(直動(dòng)式、先導(dǎo)式)、減壓閥、順序閥(先導(dǎo) 式、液控式)和壓力繼電器.4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -溢流閥溢流閥一、溢流閥一、溢流閥 通過閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定。 1.1.結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理 (1)(1)直動(dòng)型溢流閥直動(dòng)型溢流閥 結(jié)構(gòu)如圖4-19直動(dòng)型溢流閥 工作原理：通過比較閥芯頂部的彈簧力與閥芯底部的液壓力的大小控制閥芯的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)閥口的開啟與開口大小。 4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥-

11、 -溢流閥溢流閥 阻尼活塞阻尼活塞( (阻尼孔阻尼孔) )的作用的作用： a.開啟、關(guān)閉閥口時(shí),提高閥芯的工作穩(wěn)定性； b.保證閥芯移動(dòng)時(shí)的對(duì)中性。偏流盤的作用： 改變油流方向，產(chǎn)生一個(gè)與彈簧力相反的射流力,且其大小隨彈簧力變化而變化,從而改善閥的啟閉特性。直動(dòng)式溢流閥適用于小流量系統(tǒng)，一般用作安全閥。4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -溢流閥溢流閥0kx0p Ak x pxp 0 x x00/ppkx A0p Ak x定量分析：定量分析：彈簧預(yù)緊力彈簧預(yù)緊力彈簧壓縮量彈簧壓縮量當(dāng)當(dāng)時(shí)，當(dāng)p與T不通當(dāng)0p Ak x時(shí)，閥芯即將上升，此時(shí)的壓力稱作開啟壓力時(shí)，閥口打開，油液由p口經(jīng)T口溢回

12、油箱，進(jìn)油壓力即不再上升，若閥芯最終平衡在某一位置上保持一定的開口和溢流量，使進(jìn)油壓力保持恒定。4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -溢流閥溢流閥結(jié)論：調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量 ，即可獲得不同的調(diào)定壓力， 此壓力值基本保持不變；更換彈簧可以獲得不同壓力 等級(jí)的溢流閥。應(yīng)用：小流量液壓系統(tǒng)，作安全閥用。0()kpxxA0()p Ak xx0 x0kpxA此時(shí)閥芯上受力平衡方程式為：故相對(duì)很小，可以忽略不計(jì)，則常數(shù)x0 x4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -溢流閥溢流閥 (2)(2)先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥 結(jié)構(gòu)：如圖4-20Y1型先導(dǎo)式溢流閥 圖4-21先導(dǎo)式溢流閥 圖4-22先導(dǎo)式溢流閥原

13、理圖 原理：通過控制開啟先導(dǎo)閥以達(dá)到控制主閥芯的開啟、閉合.由圖4-22，可得以下方程：swfpAFGFFp A,fwG F F忽略則sFppAP由先導(dǎo)閥調(diào)定sFppA故故=常數(shù)4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -溢流閥溢流閥 2 2. .溢流閥的特性溢流閥的特性圖4-23溢流閥的啟閉特性 圖4-26溢流閥的壓力示波圖21pp-ttt壓力穩(wěn)定性：閥在調(diào)定壓力下長(zhǎng)期工作的性能靜態(tài)特性 啟閉特性：從開啟到閉合過程中，流量與控制壓力之間關(guān)系粘滯特性：閥芯有摩擦阻力的作用，產(chǎn)生粘滯現(xiàn)象溢流閥特性壓力超調(diào)量動(dòng)態(tài)特性（閥由關(guān)閉 開啟 關(guān)閉的過渡品質(zhì)， 關(guān)系）壓力回升時(shí)間卸荷時(shí)間4-3 4-3 壓力控

14、制閥壓力控制閥- -溢流閥溢流閥3 3. .溢流閥在系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在系統(tǒng)中的應(yīng)用 圖4-27 圖4-28 圖4-29，圖4-30 :舉例 圖4-31系統(tǒng)卸荷：造成背壓遠(yuǎn)程調(diào)壓：安全限壓：溢流恒壓：溢流閥應(yīng)用4-3 壓力控制閥-減壓閥 二、減壓閥二、減壓閥 原理: 利用液流流經(jīng)縫隙產(chǎn)生壓力降低的原理， 使得閥的出口壓力低于進(jìn)口壓力。 應(yīng)用: 用于要求某一支路壓力低于主油路壓力 的場(chǎng)合。 要求：出口壓力維持恒定，不受入口壓力、通 過流量大小的影響。4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -減壓閥減壓閥1.結(jié)構(gòu)和工作原理 參見圖4-33先導(dǎo)式減壓閥22ggsfwpAp AFGFF定量分析：忽略,

15、fwG F F則22sgFppA式中：Fs-彈簧預(yù)緊力； -由先導(dǎo)閥調(diào)定常數(shù)2p4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -減壓閥減壓閥與溢流閥的區(qū)別：a.主閥芯結(jié)構(gòu)不同； b.進(jìn)油口與出油口之間是常開的； c.導(dǎo)閥油液直接接油箱 2.減壓閥的應(yīng)用 參見圖4-35減壓回路 在液壓系統(tǒng)中，一個(gè)油源供應(yīng)多個(gè)支路工作時(shí)，由于各支路要求的壓力值大小不同，這就需要減壓閥去調(diào)節(jié)，利用減壓閥可以組成不同壓力級(jí)別的液壓回路如夾緊油路、控制油路和潤(rùn)滑油路等。本節(jié)重點(diǎn)掌握內(nèi)容本節(jié)重點(diǎn)掌握內(nèi)容1.掌握直動(dòng)式溢流閥、先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。弄清以下相關(guān)問題：(1)直動(dòng)式溢流閥為何不宜用于作高壓大流量的溢流閥？(2

16、)采用先導(dǎo)式溢流閥為何能減小系統(tǒng)的壓力波動(dòng)？圖4-21所示先導(dǎo)式溢流閥中的阻尼孔2和3各起什么作用？外控口K有何用處？若誤把它當(dāng)成漏油口而接油箱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)的問題？(3)什么是溢流閥的啟閉特性？它說明什么問題？溢流閥的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)有哪些？各說明什么問題？(4)試舉例說明溢流閥在系統(tǒng)中的不同應(yīng)用：溢流恒壓、安全限壓、遠(yuǎn)程調(diào)壓、造成背壓、使系統(tǒng)卸荷。2.掌握減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解它在系統(tǒng)中的應(yīng)用。4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -順序閥順序閥三、順序閥三、順序閥 作用：作用：用壓力信號(hào)自動(dòng)控制油路的通斷，用于 控制同一系統(tǒng)多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。 分類：分類：按調(diào)壓方式不同： 1、直控

17、式順序閥 2、液控式順序閥4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -順序閥順序閥1.1.結(jié)構(gòu)、工作原理結(jié)構(gòu)、工作原理 參見圖4-36先導(dǎo)式順序閥； 圖4-37液控順序閥；2.2.順序閥的應(yīng)用順序閥的應(yīng)用a、控制系統(tǒng)中多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作；參見圖4-38b、在豎缸或液壓馬達(dá)系統(tǒng)中作平衡閥用；參見圖4-39c、外控順序閥作卸荷閥用（與溢流閥同）；d、內(nèi)控順序閥可做背壓閥用（與溢流閥同）。溢流閥、減壓閥、順序閥的比較溢流閥、減壓閥、順序閥的比較溢流閥溢流閥減壓閥減壓閥順序閥順序閥控制壓力控制壓力從閥的進(jìn)油端引壓力油去實(shí)現(xiàn)控制從閥的出油端引壓力油去實(shí)現(xiàn)控制從進(jìn)油端或從外部油源引壓力油構(gòu)成內(nèi)控式或外控

18、式連接方式連接方式與主油路并聯(lián)，出口直接通油箱串聯(lián)在減壓油路上，出口油到減壓部分去工作作卸荷和平衡閥用時(shí)出口通油箱；當(dāng)順序控制時(shí)，出口到工作系統(tǒng)泄漏的回泄漏的回油方式油方式泄漏由內(nèi)部回油外卸回油外卸回油；當(dāng)卸荷閥用時(shí)為內(nèi)泄回油閥芯狀態(tài)閥芯狀態(tài)原始狀態(tài)閥口關(guān)閉。當(dāng)安全閥用閥口是常閉狀態(tài)；當(dāng)溢流閥、背壓閥用時(shí)，閥口是常開狀態(tài)原始狀態(tài)閥口開啟，工作過程閥口是微開狀態(tài)原始狀態(tài)閥口關(guān)閉，工作過程中閥口常開作用作用安全作用；溢流、穩(wěn)壓作用；背壓作用；卸荷作用；遠(yuǎn)程調(diào)壓減壓、穩(wěn)壓作用順序控制作用；卸荷作用；平衡（限速）作用；背壓作用溢流閥和順序閥職能符號(hào)比較溢流閥和順序閥職能符號(hào)比較溢流閥順序閥內(nèi)控式外控式

19、卸荷式符符號(hào)號(hào)說說明明初始狀態(tài)閥口關(guān)閉，以進(jìn)口油壓與彈簧力平衡；閥溢流口接油箱；彈簧腔內(nèi)泄回油彈簧處比溢流閥多一個(gè)外泄回油箱符號(hào)，出口油不通油箱從外部油源引入控制油，有外泄回油箱符號(hào)，出口不到油箱控制油為外控（外部引油）4-3 4-3 壓力控制閥壓力控制閥- -壓力繼電器壓力繼電器 四、壓力繼電器四、壓力繼電器 作用：作用：將系統(tǒng)或回路中壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝 置，即液電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件。它可利用液壓力來啟 閉電氣觸點(diǎn)發(fā)生電信號(hào)，從而控制電氣元件(電 機(jī)、電磁鐵、繼電器等)的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟停、 液壓泵卸荷、多個(gè)執(zhí)行元件順序動(dòng)作和系統(tǒng)的安 全保護(hù)。 1 1. .結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理

20、參見圖4-40壓力繼電器 2 2. .應(yīng)用應(yīng)用 參見圖4-41用壓力繼電器控制順序動(dòng)作回路本節(jié)掌握重點(diǎn)本節(jié)掌握重點(diǎn)1.清楚順序閥和壓力繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。2.清楚溢流閥、減壓閥、順序閥的相同與區(qū)別點(diǎn)(4-11題)。3.理解單向順序閥的應(yīng)用(參照?qǐng)D4-38、4-39)。練習(xí):4-13,4-22（圖4-58）,4-24（圖4-60）作業(yè)：4-14課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.若將減壓閥的進(jìn)出口反接，會(huì)出現(xiàn)什么情況？2.隨著負(fù)載壓力的增加,2個(gè)不同調(diào)定壓力的減壓閥串聯(lián)后的出口壓力決定于哪個(gè)減壓閥?為什么?另一個(gè)閥處于什么狀態(tài)? 兩個(gè)閥并聯(lián)呢？3.夾緊油路如圖4-55所示，若溢流閥調(diào)定壓力5MPa，減

21、壓閥調(diào)定壓力為2.5MPa，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)(負(fù)載為零)，A和B兩點(diǎn)的壓力各為多少？減壓閥處于什么狀態(tài)？當(dāng)工件被夾緊時(shí)，A和B兩點(diǎn)的壓力又各為多少？減壓閥又處于什么狀態(tài)？4.若減壓閥在使用中不起減壓作用，原因是什么？若出口壓力調(diào)不上去，原因是什么？課堂練習(xí)答案課堂練習(xí)答案1.答：將減壓閥進(jìn)出口反接，即將進(jìn)油接通減壓閥的出油口， 將負(fù)載接通減壓閥進(jìn)油口。當(dāng)來油壓力低于減壓閥調(diào)定 壓力時(shí)，減壓閥閥口不變，保持常開狀態(tài)；當(dāng)來油壓力 高于減壓閥調(diào)定壓力時(shí)，減壓閥導(dǎo)閥打開，減壓閥口關(guān) 小，甚至關(guān)閉，有小量油液經(jīng)導(dǎo)閥泄回油箱。2.答:(a)所示當(dāng)pj2pj1時(shí)，當(dāng)F時(shí)，B點(diǎn) 為pj1而閥2則因出口壓力不會(huì)再升

22、高，使其閥口仍處于 全開狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)通道，不起減壓作用。故串聯(lián)時(shí) 出口C點(diǎn)壓力決定于調(diào)定壓力較低者。課堂練習(xí)答案課堂練習(xí)答案 (b) 所示當(dāng)pj2 pj1時(shí)，當(dāng)F時(shí)，達(dá)到pj1時(shí)，閥1導(dǎo)閥打開，其減壓閥口關(guān)小，出口壓力此瞬時(shí)由閥1調(diào)定為pj1，因閥2閥口仍全開，而泵的供油量又不斷輸入，故使負(fù)載油壓繼續(xù)增加，閥1、2出口(B、C)油壓也等值同時(shí)增加，故閥1定壓失效,此時(shí)因出口壓力的增加，使閥1導(dǎo)閥開度加大，閥口進(jìn)一步關(guān)小，當(dāng)負(fù)載壓力增加到閥2的調(diào)定值時(shí)，閥2動(dòng)作,關(guān)小其減壓閥口，使出口油壓定在較高的pj2值上不再升高。此時(shí)閥1的入口、出口油壓與閥2相同，其導(dǎo)閥開度和導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧壓縮量都較原調(diào)

23、定值加大，減壓閥口可能關(guān)閉或關(guān)小。課堂練習(xí)答案課堂練習(xí)答案3.答：活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)（F=0）,pA= pB =0，減壓閥閥芯處于最下端，閥口全開； 工件夾緊后，pB=2.5MPa, pA=5MPa工件夾緊后，由于泵的流量仍在輸出，致使液壓缸進(jìn)油腔壓力憋高，B點(diǎn)壓力上升，上升到pj時(shí)，減壓閥動(dòng)作，閥芯抬起,閥口關(guān)小，穩(wěn)定其出口壓力，使pB=pj=2.5MPa。此時(shí)因液壓缸停止移動(dòng)，故已沒有經(jīng)減壓閥閥口通向負(fù)載的流量，只有經(jīng)減壓閥閥口通向?qū)чy，再經(jīng)導(dǎo)閥泄回郵箱的一小股液流。但泵的流量仍在輸出，而減壓閥的過流量又很小,故泵的出口即A點(diǎn)壓力很快憋高，并最終將溢流閥頂開，使A點(diǎn)壓力為溢流閥的調(diào)定值，即pA=p

24、y=5MPa。課堂練習(xí)答案課堂練習(xí)答案4.答：減壓閥不起作用，是因?yàn)闇p壓閥閥口全開，當(dāng)減壓閥 的負(fù)載壓力小于減壓閥的調(diào)定值時(shí)，閥芯不能抬起，其 開口最大，不起減壓作用；當(dāng)減壓閥入口壓力小于其調(diào) 定值時(shí)，閥口也全開，不起減壓作用。 減壓閥出口壓力調(diào)不上去的原因是：沒有負(fù)載負(fù) 載壓力小于減壓閥調(diào)定值減壓閥進(jìn)出口壓差偏低 減壓閥進(jìn)、出油口接反。4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥 作用作用：控制通過閥的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件(缸或 馬達(dá))運(yùn)動(dòng)速度的目的。簡(jiǎn)言之：控制流量、 調(diào)節(jié)速度。 原理原理：依靠改變閥口通流截面積的大小或通流通道 的長(zhǎng)短來改變液阻,以達(dá)到調(diào)節(jié)通過閥口流量 的目的。 類型類型：普通

25、節(jié)流閥、調(diào)速閥等。 要求要求：具有足夠的調(diào)節(jié)范圍；能保證穩(wěn)定的最小流 量；溫度和壓力變化對(duì)流量的影響要??；調(diào) 節(jié)方便；泄漏小等。 4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥一、普通節(jié)流閥和節(jié)流口形式一、普通節(jié)流閥和節(jié)流口形式 1 1. .結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理 參見圖4-42 2 2. .節(jié)流口形式節(jié)流口形式 節(jié)流閥的主要結(jié)構(gòu)形式取決于節(jié)流口的形式，而節(jié)流口的形式又直接影響節(jié)流閥的性能,因此節(jié)流口的形式是研究節(jié)流閥的關(guān)鍵所在。典型的節(jié)流口結(jié)構(gòu)形式 參見圖4-43。 圖4-43所示幾種典型結(jié)構(gòu)形式，分別通過軸向移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)閥芯來調(diào)節(jié)通道截面大小。4-4 4-4 流量控制閥

26、流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥 二、流量穩(wěn)定性分析二、流量穩(wěn)定性分析 理想狀態(tài)理想狀態(tài)：節(jié)流口調(diào)節(jié)好后，流量保持穩(wěn)定不變。 影響流量穩(wěn)定性的因素影響流量穩(wěn)定性的因素： 1 1. .節(jié)流閥前后壓差節(jié)流閥前后壓差p p對(duì)流量穩(wěn)定性的影響對(duì)流量穩(wěn)定性的影響 式中 Q通過節(jié)流口孔道的流量； Aj節(jié)流口通流截面面積； C由節(jié)流口形式、液體流態(tài)、油液性質(zhì)等因素決定的系數(shù); p節(jié)流口前、后的壓力差； 節(jié)流閥指數(shù)。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)孔 =1，對(duì)于薄壁小孔 =0.5，厚壁孔 =0.51。pCAQj4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥 節(jié)流閥的流量特性曲線如下圖所示。節(jié)流閥的流量特性曲線如下

27、圖所示。 4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥由上圖可以看出由上圖可以看出( (結(jié)論結(jié)論) )： (1)薄壁小孔隨壓差的變化最小，故多數(shù)閥采用此節(jié)流口形式；(2)同一節(jié)流口，開口小的流量穩(wěn)定性好，壓差越大，流量穩(wěn)定性越好。 4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥節(jié)流閥剛性節(jié)流閥剛性k kT T：為了深入分析壓差變化對(duì)流量的影響， 我們引用節(jié)流閥剛性kT，它定義為節(jié)流 閥通流截面Aj一定時(shí)，節(jié)流閥前后壓力 差p發(fā)生的變化量，與由此而引起通 過節(jié)流閥流量變化量之比。用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示即 由于 則： QpkTjTCApk1pCAQj4-4 4-4 流量

28、控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥 2 2. .溫度對(duì)流量穩(wěn)定性的影響溫度對(duì)流量穩(wěn)定性的影響 A、粘性受溫度影響大，引起C的變化，從而影響Q，尤其是細(xì) 長(zhǎng)孔； B、溫度變化引起氧化，雜質(zhì)影響流量穩(wěn)定性，出現(xiàn)低速爬行 現(xiàn)象。 防止節(jié)流口堵塞的措施防止節(jié)流口堵塞的措施 A、采用薄壁孔、大水力半徑的節(jié)流口形式； B、節(jié)流口前后壓差適中，太大容易升溫，太小容易爬行； C、精密過濾油液，保證油液定期更換。4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥 3 3. .流量調(diào)節(jié)范圍和最小穩(wěn)定流量流量調(diào)節(jié)范圍和最小穩(wěn)定流量 節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)范圍RQ是指節(jié)流閥最大開口量時(shí)的流量Qmax與最

29、小開口量時(shí)的最小穩(wěn)定流量Qmin的比值，同時(shí)也是最大開口時(shí)通流截面積與最小開口時(shí)通流截面積的比值，即 最小穩(wěn)定流量Qmin就是節(jié)流閥在最小的開口量和一定的壓差下能夠長(zhǎng)期保持其調(diào)節(jié)的流量恒定。 minmaxminmaxminmaxAApCApCAQQRQ4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥“爬行”現(xiàn)象：有些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件在低速時(shí)出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象。所謂“爬行”是指液壓傳動(dòng)中，當(dāng)液壓執(zhí)行元件在低速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能產(chǎn)生時(shí)斷時(shí)續(xù)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。爬行現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上是當(dāng)物體在滑動(dòng)面上作低速相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一定條件下產(chǎn)生的停止與滑動(dòng)相交替的現(xiàn)象。 4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -調(diào)速

30、閥調(diào)速閥 三、調(diào)速閥三、調(diào)速閥 作用作用：調(diào)節(jié)流量，并在調(diào)節(jié)后起穩(wěn)定流量的作用。 結(jié)構(gòu)、工作原理結(jié)構(gòu)、工作原理：參見圖4-46 液壓泵出口（即調(diào)速閥進(jìn)口）壓力p1，由溢流閥調(diào)整，基本保持恒定。調(diào)速閥出口的壓力p3由活塞上的負(fù)載F 決定。所以當(dāng)F 增大時(shí)調(diào)速閥進(jìn)出口壓差p1-p3將減小。如在系統(tǒng)中裝的是普通節(jié)流閥，則由于壓差的變動(dòng)，影響通過節(jié)流閥的流量，因而活塞運(yùn)動(dòng)的速度不能保持恒定。4-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -調(diào)速閥調(diào)速閥我們來分析一下調(diào)速閥中減壓閥的作用。 從圖4-46可以看到,減壓閥閥芯上端的油腔b通過孔道a和節(jié)流閥后的油腔相通,壓力為P3,而其肩部腔c和下端油腔d ，通過孔道f和e與節(jié)流閥前的油腔相通,壓力為P2?；钊县?fù)載F 增大時(shí),P3也增大,于是作用在減壓閥閥芯上端的液壓力增大,閥芯下移,減壓閥的開口加大,壓降減小,因而使P2也增大,結(jié)果使節(jié)流閥前后的壓差P3 P2 保持不變。反之亦然。這樣就使通過調(diào)速閥的流量恒定不變,活塞運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定,不受負(fù)載變化的影響。gsjAFppp324-4 4-4 流量控制閥流量控制閥- -調(diào)速閥調(diào)速閥減壓閥閥芯上所受力的平衡方程式為： 式中：p2-節(jié)流閥入口壓力