第六章液壓閥

1、 液壓控制閥(簡稱液壓閥)是液壓系統(tǒng)中的控制調(diào)節(jié)元件，其功用是通過控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中油液的流向、壓力和流量，使執(zhí)行器及其驅(qū)動的工作機(jī)構(gòu)獲得所需的運(yùn)動方向、推力(轉(zhuǎn)矩)及運(yùn)動速度(轉(zhuǎn)速)等，以滿足不同的動作要求。 6.1.1 6.1.1 液壓閥的作用液壓閥的作用 盡管液壓閥的種類繁多,且各種閥的功能和結(jié)構(gòu)形式也有較大的差異,但它們之間均具有下述基本共同點(diǎn):(1)在結(jié)構(gòu)上,液壓閥都是由閥體、閥芯和驅(qū)動閥芯動作的零、部件組成的。(2)在工作原理上,液壓閥的開口大小、進(jìn)出口間的壓差以及通過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量特性公式,只是各種閥控制的參數(shù)各不相同。6.1.2 6.1.2 液壓閥的分類液壓閥

2、的分類壓力閥液壓閥方向閥流量閥利用通流通道的更換來控制油液的流動方向利用通流截面的節(jié)流作用來控制系統(tǒng)的壓力和流量單向閥和換向閥溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥液壓系統(tǒng)中所使用的液壓閥均應(yīng)滿足以下基本要求:(1)動作靈敏,使用可靠,工作時沖擊和振動小。(2)油液流過時壓力損失小。(3)密封性能好。(4)結(jié)構(gòu)緊湊,安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便,通用性大。6.1.3 6.1.3 對液壓閥的基本要求對液壓閥的基本要求6.2.1 6.2.1 閥口形式閥口形式 滑閥式 錯位孔式 三角槽式閥口形式 弓形孔式 偏心槽式 斜槽式 旋轉(zhuǎn)槽式 轉(zhuǎn)楔式 滑閥式的構(gòu)造比較簡單，通流截面積一般與

3、閥的開口大小成正比，是最常用的閥口形式。本章所介紹的液壓閥都是滑閥式的。圖為滑閥和閥芯的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖為滑閥和閥芯的實(shí)際結(jié)構(gòu) 很多液壓閥采用滑閥式結(jié)構(gòu)?；y在閥心移動、改變閥口的啟閉或開口大小時控制液流，同時也產(chǎn)生液動力。 作用在閥心上的液動力有穩(wěn)態(tài)液動力和瞬態(tài)液動力兩種。 穩(wěn)態(tài)液動力是閥心移動完畢，開口固定以后，液流流過閥口時因動量變化而作用在閥心上的力。6.2.2 6.2.2 液動力液動力 根據(jù)上式，可得這兩種情況下穩(wěn)態(tài)液動力的方向都是促使閥口關(guān)閉的。穩(wěn)態(tài)液動力，相當(dāng)于一個回復(fù)力，故它對滑閥性能的另一影響是使滑閥的工作趨于穩(wěn)定。cos2cos2coscos00220pAAACApACAqqqv

4、Fededebscos2cos22222pxCCCpxCCCCvrvdvrcdd 取閥心兩凸肩間的容腔中的液體為控制體，對它列寫動量方程，可以得到： (a) (b)cos)90coscos(212qvvvqFbscos)cos(90cos(112qvvvqFbs 瞬態(tài)液動力是滑閥在移動過程中（即開口大小發(fā)生變化時）閥腔中液流因加速或減速而作用在閥心上的力。這個力只與閥心移動速度有關(guān)（即與閥口開度的變化率有關(guān)），與閥口開度本身無關(guān)。dtdxpCdtdqxApACqdtdqldtvAdldtdvlAdtdvmFvdvdssbt22)(000dtdxplCFvdbt2 dtdxplCFvdbt26.

5、2.3 6.2.3 液壓卡緊力液壓卡緊力 在高壓系統(tǒng)中，閥芯停止運(yùn)動一段時間以后，由于阻力（非粘性摩擦力）而導(dǎo)致閥芯移動困難的現(xiàn)象。 臟物進(jìn)入配合間隙； 油溫升高，閥芯膨脹卡死； 滑閥付幾何形狀誤差(如閥芯錐度等)和同心度變化(閥芯、閥孔軸線不重合)所引起徑向不平衡力主要原因。以錐度+偏心為例 倒錐（錐部大端朝向高壓腔），徑向力使偏心距變大； 順錐（錐部大端朝向低壓腔），徑向力使偏心距變??； 傾斜。為了減小徑向不平衡力，應(yīng)嚴(yán)格控制閥芯和閥孔的制造精度，在裝配時，盡可能使其成為順錐形式，另一方面在閥芯上開環(huán)形均壓槽，也可以大大減小徑向不平衡力。(1) 提高加工精度，避免偏心；(2) 根據(jù)閥芯運(yùn)動

6、方向設(shè)計(jì)成順錐形狀；(3)開均壓槽，使不同壓強(qiáng)區(qū)油液溝通；(4) 防止油液污染，維持油液的清潔度。閥芯移動所需克服的最大摩擦力：plfDFf27. 0n滑閥泄漏大，錐閥泄漏小n滑閥中位時泄漏量最大n泄漏量隨時間改變n伺服閥的零區(qū)特性由其泄漏特性決定n加沉割槽可降低泄漏量6.2.4 6.2.4 泄漏特性泄漏特性滑閥內(nèi)泄漏的影響因素：(1)油液的粘度，工作溫度；(2)閥芯與閥孔的間隙、密封袋帶長度、密封形式；(3)閥中油路內(nèi)的壓力分布；(4)滑閥中位機(jī)能；(5)材料強(qiáng)度，安裝變形。6.2.1 6.2.1 單向閥單向閥普通單向閥液控單向閥1.1.普通單向閥普通單向閥 單向閥只允許經(jīng)過閥的油液單方向流

7、動,而不許反向流動。動畫演示2.2.液控單向閥液控單向閥當(dāng)控制口K處無壓力油通入時,它的工作機(jī)制和普通單向閥一樣：壓力油只能從通口P1流向通口P2,不能反向倒流；當(dāng)控制口K有控制壓力油時,活塞1右移,推動頂桿2頂開閥芯,使油口P1和P2接通,油液就可在兩個方向自由通流。此時液控單向閥相當(dāng)于一條通路。動畫演示 換向閥是利用閥芯與閥體相對位置的改變,使油路通、斷或變換液流的方向,從而控制液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動、停止或換向。因此，將換向閥與液壓缸連接，可方便地改變液壓缸的活塞運(yùn)動方向。1.1.對換向閥的主要要求對換向閥的主要要求 5.2.2 5.2.2 換向閥換向閥(1)油液流經(jīng)換向閥時的壓力損失要小。

8、(2)互不相通的油口間的泄露要小。(3)換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。閥芯和閥體的相對運(yùn)動是回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 2.2.轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)閥 1-閥體 2-閥芯 3-手柄 換向閥在按閥芯形狀分類時，有和兩種，滑閥式換向閥在液壓系統(tǒng)中遠(yuǎn)比轉(zhuǎn)閥式用得廣泛。圖示位置時,通口P和A相通、B和T相通；當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)換到“止”位置時,通口P、A、B和T均不相通,當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)換到右位置時,則通口P和B相通，A和T相通。 閥芯和閥體之間的運(yùn)動是相對直線運(yùn)動。 閥體和滑動閥芯是滑閥的結(jié)構(gòu)主體。3.3.滑閥式換向閥滑閥式換向閥 (1)(1)換向閥的換向閥的“通通”和和“位位”及職能符號代表的意義及職能符號代表的意義 通常所說的“二位閥”、“

9、三位閥”是指換向閥的閥芯有兩個或三個不同的工作位置。 所謂“二通閥”、“三通閥”、“四通閥”,是指換向閥的閥體上有兩個、三個、四個各不相通且可與系統(tǒng)中不同油管相連的油道接口,不同油道之間只能通過閥芯移位時閥口的開關(guān)來溝通。動畫演示動畫演示動畫演示動畫演示圖形符號的含義如下:(1)用方框數(shù)表示閥的工作位置,有幾個方框就表示有幾“位”。(2)方框內(nèi)的箭頭“”表示油路處于接通狀態(tài),但箭頭方向不一定表示液流的實(shí)際方向。(3)方框內(nèi)符號“”或“”表示該通路不通。(4)同一個方框內(nèi)的接通或封閉符號與方框的交點(diǎn)數(shù)表示閥的“通”路數(shù)。(5)一般閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母P表示；閥與系統(tǒng)回油路連接的回油口

10、用T表示；而閥與執(zhí)行元件連接的油口用A、B等表示。有時在圖形符號上用L表示泄油口。(2)(2)滑閥的操縱方式滑閥的操縱方式a)手動式 b)機(jī)動式 c)電磁控制 d)彈簧控制 e)液動 f)液壓先導(dǎo)控制 g)電液控制1)(3)(3)換向閥的結(jié)構(gòu)換向閥的結(jié)構(gòu)動畫演示 機(jī)動換向閥又稱行程閥,它是用擋鐵或凸輪推動閥芯移動來實(shí)現(xiàn)換向的。在圖示位置閥芯2被彈簧1壓向上端，油腔P和A通，B口關(guān)閉。當(dāng)擋鐵或凸輪壓住滾輪4，使閥芯2移動到下端時，就使油腔P和A斷開，P和B接通，A口關(guān)閉。 2)二位三通常閉式換向閥動畫演示 電磁換向閥是利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放而直接推動閥芯使閥芯換位來控制液流方向的。 閥用

11、電磁鐵根據(jù)所用電源不同，可分為三種：直流電磁鐵:工作可靠,需要專用直流電源,使用壽命較長。交流電磁鐵:不需要專用電源，但壽命低，沖擊大。整體電磁鐵:交流本機(jī)整體型電磁鐵。 按銜鐵工作腔是否有油液分為干式和濕式兩種。不管是直流還是交流電磁，都可做成干式和濕式。濕式電磁鐵具有吸著聲小、壽命長、溫升低等優(yōu)點(diǎn)。3)在圖示位置,油口P和A相通,油口B斷開；當(dāng)電磁鐵通電吸合時,推桿3將閥芯2推向右端,這時油口P和A斷開,而與B相通。而當(dāng)磁鐵斷電釋放時,閥芯2被彈簧7推向左端,P和A又接通,油口B斷開。二位三通電磁換向閥此為直流濕式三位四通電磁換向閥。當(dāng)兩邊電磁鐵都不通電時，閥芯7在兩邊對中彈簧3、4的作用

12、下處于中位，P、T、A、B口互不相通；當(dāng)右邊電磁鐵通電時，推桿11將閥芯7推向左端，P與A通，B與T通；當(dāng)左邊電磁鐵通電時，推桿10將閥芯7推向右端，P與B通， A與T通；1、2-線圈 3、4-對中彈簧 5、6-套筒 7-閥芯 8、9-銜鐵 10、11-推桿4)4) 液動換向閥是利用控制油路的壓力油來改變閥芯位置的換向閥。 當(dāng)K1通壓力油時,閥芯右移,P與A通,B與T通；當(dāng)K2通壓力油時,閥芯左移,P與B通,A與T通；當(dāng)K1和K2都不通壓力油時,閥芯在兩端對中彈簧的作用下處于中位。三位四通液動換向閥 電液換向閥是由電磁閥和液動閥結(jié)合在一起構(gòu)成的一種組合式換向閥。 在電液換向閥中,電磁閥起先導(dǎo)控

13、制作用(稱先導(dǎo)閥),用于控制液動換向閥的動作和工作位置；液動換向閥作為主閥,用于控制液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。 電液換向閥用于大流量的液壓系統(tǒng)中。5)5)常態(tài)時先導(dǎo)閥和主閥皆處于中位,控制油路和主油路皆不進(jìn)油。當(dāng)左電磁鐵通電時,先導(dǎo)閥處于左位工作,控制油自X口經(jīng)先導(dǎo)閥到主閥芯左端油腔,推動主閥芯右移換向,主閥芯右端油腔回油通過右邊節(jié)流閥經(jīng)先導(dǎo)閥B及T流回油箱,此時主油路油口P和A、B和T相通。當(dāng)先導(dǎo)閥左電磁鐵斷電、右電磁鐵通電時,則主油路油口換接,P和B、A和T相通,實(shí)現(xiàn)液流的換向。三位四通電液換向閥(4)(4)換向閥的中位機(jī)能換向閥的中位機(jī)能 三位換向閥的閥芯在中間位置時，各通口間有不同的連通方

14、式，可滿足不同的使用要求。這種連通方式稱為換向閥的中位機(jī)能。 在分析和選擇閥的中位機(jī)能時,通?？紤]以下幾點(diǎn):1):當(dāng)P口封閉,系統(tǒng)保壓,液壓泵能用于多缸系統(tǒng)。當(dāng)P口與T口在半開啟狀態(tài)下接通時(如X型),系統(tǒng)能保持一定的壓力供控制油路使用。2):P口通暢地與T口接通時,系統(tǒng)卸荷。3):閥在中位時,液壓缸某腔如通油箱,則啟動時,該腔內(nèi)因油液無壓力,啟動不平穩(wěn),易沖擊。4):當(dāng)通液壓缸的A、B兩口都封閉時,換向時易產(chǎn)生液壓沖擊,換向不平穩(wěn),但換向精度高;當(dāng)A、B兩口都通T口時,換向時工作部件不易制動,換向精度低,但液壓沖擊小。5):閥在中位,當(dāng)A、B兩口互通時,臥式液壓缸呈“浮動”狀態(tài);當(dāng)A、B兩口

15、封閉或與P口連接(在非差動情況下),則可使液壓缸在任意位置處停下來。(5)(5)電磁換向閥的主要性能電磁換向閥的主要性能1) 工作可靠性指電磁鐵通電后能否可靠地?fù)Q向，而斷電后能否可靠地復(fù)位。 2) 由于電磁閥的開口很小，故液流流過閥口時產(chǎn)生較大的壓力損失。 3) 在各個不同的工作位置，在規(guī)定的工作壓力下，從高壓腔漏到低壓腔的泄漏量為內(nèi)泄漏量。過大的內(nèi)泄漏量不僅會降低系統(tǒng)的效率，引起過熱，而且還會影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常工作。 4) 換向時間指從電磁鐵通電到閥芯換向終止的時間；復(fù)位時間指從電磁鐵斷電到閥芯回復(fù)到初始位置的時間。減小換向和復(fù)位時間可提高機(jī)構(gòu)的工作效率，但會引起液壓沖擊。5) 換向頻率是在

16、單位時間內(nèi)閥所允許的換向次數(shù)。目前單電磁鐵的電磁閥的換向頻率一般為60次/min。6) 使用壽命指使用到電磁閥某一零件損壞，不能進(jìn)行正常的換向或復(fù)位動作，或使用到電磁閥的主要性能指標(biāo)超過規(guī)定指標(biāo)時所經(jīng)歷的換向次數(shù)。電磁閥的使用壽命主要決定于電磁鐵。濕式電磁鐵的壽命比干式的長，直流電磁鐵的壽命比交流的長。 在液壓傳動系統(tǒng)中,調(diào)整系統(tǒng)壓力的大小或利用壓力作為信號來控制其它動作的液壓閥統(tǒng)稱為,簡稱壓力閥。 這類閥的共同點(diǎn)是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作,這兩種力的大小關(guān)系不同使閥處于不同的工作狀態(tài)。壓力閥限制液壓系統(tǒng)的最高壓力安全閥穩(wěn)定液壓系統(tǒng)中某處的壓力值溢流閥、減壓閥利用液壓力

17、作為信號控制其動作順序閥、壓力繼電器溢流閥的主要作用是對液壓系統(tǒng)定壓或進(jìn)行安全保護(hù)。 5.3.1 5.3.1 溢流閥溢流閥圖(a)溢流閥的功用就是在不斷的溢流過程中保持系統(tǒng)壓力基本不變。用于過載保護(hù)的溢流閥一般稱為安全閥(圖b)。 (a) (b)(1)定壓精度高；(2)靈敏度要高；(3)工作要平穩(wěn),且無振動和噪聲；(4)當(dāng)閥關(guān)閉時,密封要好,泄漏要小。 對于經(jīng)常開啟的溢流閥,主要要求前三項(xiàng)性能；而對于安全閥,則主要要求第二和第四兩項(xiàng)性能。其實(shí),溢流閥和安全閥都是同一結(jié)構(gòu)的閥,只不過是在不同要求時有不同的作用而已。1.1.液壓系統(tǒng)對溢流閥的性能要求液壓系統(tǒng)對溢流閥的性能要求 常用溢流閥按其結(jié)構(gòu)形

18、式和基本動作方式可歸結(jié)為直動式和先導(dǎo)式兩種。2.2.溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理 (1)直動式溢流閥直動式溢流閥依靠系統(tǒng)中的壓力油直接作用在閥芯上與彈簧力等相平衡，以控制閥芯的啟閉動作。 P是進(jìn)油口,T是回油口,進(jìn)口壓力油經(jīng)閥芯4中間的阻尼孔作用在閥芯的底部端面上,當(dāng)進(jìn)油壓力較小時,閥芯在彈簧2的作用下處于下端位置,將P和T兩油口隔開。當(dāng)油壓力升高,在閥芯下端所產(chǎn)生的作用力超過彈簧的壓緊力F。此時,閥芯上升,閥口被打開,將多余的油液排回油箱。1-螺母 2-調(diào)壓彈簧 3-上蓋 4-閥芯 5-閥體閥芯上的阻尼孔用來對閥芯的動作產(chǎn)生阻尼,以提高閥的工作平衡性 當(dāng)系統(tǒng)壓力升高時,閥芯上

19、升,閥口通流面積增加,溢流量增大,進(jìn)而使系統(tǒng)壓力下降。溢流閥內(nèi)部通過閥芯的平衡和運(yùn)動構(gòu)成的這種負(fù)反饋?zhàn)饔檬瞧涠▔鹤饔玫幕驹?也是。 被控壓力彈簧壓縮量改變閥口通流面積和系統(tǒng)溢流量改變直動式錐形溢流閥1-偏流盤2-錐閥3-活塞在錐閥的下部有一阻尼活塞3,活塞的側(cè)面銑扁,以便將壓力油引到活塞底部,該活塞除了能增加運(yùn)動阻尼以提高閥的工作穩(wěn)定性外,還可以使錐閥導(dǎo)向而在開啟后不會傾斜。此外,錐閥上部有一個偏流盤1,盤上的環(huán)形槽用來改變液流方向,一方面以補(bǔ)償錐閥2的液動力；另一方面由于液流方向的改變,產(chǎn)生一個與彈簧力相反方向的射流力,當(dāng)通過溢流閥的流量增加時,雖然因錐閥閥口增大引起彈簧力增加,但由于與

20、彈簧力方向相反的射流力同時增加,結(jié)果抵消了彈簧力的增量,有利于提高閥的通流流量和工作壓力。 2.2.先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥 油液從進(jìn)油口P進(jìn)入,經(jīng)阻尼孔3到達(dá)主閥彈簧腔,并作用在先導(dǎo)閥錐閥芯上。當(dāng)進(jìn)油壓力不高時,液壓力不能克服先導(dǎo)閥的彈簧阻力,先導(dǎo)閥口關(guān)閉,閥內(nèi)無油液流動,這時主閥芯因前后腔油壓相同,故被主閥彈簧壓在閥座上,P和T口隔斷,無溢流；當(dāng)進(jìn)油壓力升高到先導(dǎo)閥彈簧的預(yù)調(diào)壓力時,先導(dǎo)閥口打開,壓力油就可通過阻尼孔、經(jīng)導(dǎo)閥、回油口T流回油箱。這時油液流過阻尼孔3,產(chǎn)生壓力損失,使主閥芯兩端形成了壓力差。主閥芯在此壓差作用下克服彈簧阻力向上移動,使進(jìn)、回油口連通,達(dá)到溢流穩(wěn)壓的目的。先導(dǎo)式

21、溢流閥的閥體上有一個遠(yuǎn)程控制口K,如果將K口接到另一個遠(yuǎn)程調(diào)壓閥(其結(jié)構(gòu)和主閥的先導(dǎo)閥一樣),調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的彈簧力，即可調(diào)節(jié)溢流閥主閥芯上端的液壓力，從而對溢流閥的溢流壓力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)壓力要小于溢流閥本身先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力，否則遠(yuǎn)程調(diào)壓閥將處于不工作狀態(tài)。通過一個電磁換向閥使遠(yuǎn)控口分別與一個(或多個)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的入口連接，即可實(shí)現(xiàn)二級(或多級)調(diào)壓。溢流閥的性能包括溢流閥的靜態(tài)性能和動態(tài)性能。 3.3.溢流閥的性能溢流閥的性能(1)靜態(tài)性能靜態(tài)性能 1)調(diào)壓彈簧在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)壓力能平穩(wěn)地上升或下降，且壓力無突跳及遲滯現(xiàn)象時的最大和最小調(diào)定壓力。 2)當(dāng)溢流閥的遠(yuǎn)程

22、控制口K與油箱相連時，額定流量下的壓力損失稱為卸荷壓力。3)溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下從開啟到閉合的過程中,被控壓力與通過溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。 它是衡量溢流閥定壓精度的一個重要指標(biāo),一般用溢流閥處于額定流量、調(diào)定壓力ps時,開始溢流的開啟壓力pk及停止溢流的閉合壓力pB分別與ps的百分比來衡量,前者稱為開啟比pk,后者稱為閉合比ps,即:%100skkppp%100sbbppp 兩個百分比越大,則兩者越接近,溢流閥的啟閉特性就越好。 90%85% 當(dāng)溢流閥在溢流量由零至額定流量發(fā)生階躍變化時，它的進(jìn)口壓力，也就是它所控制的系統(tǒng)壓力，將如圖所示的那樣迅速升高并超過額定壓力的調(diào)定值，然后逐步衰減到最

23、終穩(wěn)定壓力，從而完成其動態(tài)過渡過程。(2)動態(tài)性能動態(tài)性能 %100sppp響應(yīng)時間,其值越小,響應(yīng)越快過渡過程時間,其值越小,動態(tài)過渡時間越短定義最高瞬時壓力峰值與額定壓力調(diào)定值ps的差值為壓力超調(diào)量p,則壓力超調(diào)率p為：4.2.2 4.2.2 減壓閥減壓閥 減壓閥是使出口壓力(二次壓力)低于進(jìn)口壓力(一次壓力)的一種壓力控制閥。其作用是用低液壓系統(tǒng)中某一回路的油液壓力，使用一個油源能同時提供兩個或幾個不同壓力的輸出。 根據(jù)減壓閥所控制的壓力不同，它可分為定值輸出減壓閥、定差減壓閥和定比減壓閥。閥不工作時,閥芯在彈簧作用下處于最下端位置,閥的進(jìn)、出油口是相通的,即閥是常開的。若出口壓力增大,

24、使作用在閥芯下端的壓力大于彈簧力時,閥芯上移,關(guān)小閥口,這時閥處于工作狀態(tài)。若忽略其他阻力,僅考慮作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的條件,則可以認(rèn)為出口壓力基本上維持在某一調(diào)定值上。這時如出口壓力減小,閥芯就下移,開大閥口,閥口處阻力減小,壓降減小,使出口壓力回升到調(diào)定值；反之,若出口壓力增大,則閥芯上移,關(guān)小閥口,閥口處阻力加大,壓降增大,使出口壓力下降到調(diào)定值。 1.1.定值減壓閥定值減壓閥先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥主要區(qū)別如下：減壓閥保持出口壓力基本不變,而溢流閥保持進(jìn)口壓力基本不變。在不工作時,減壓閥進(jìn)出油口互通,而溢流閥進(jìn)出油口不通。為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定,它的導(dǎo)閥彈簧腔需

25、通過泄油口單獨(dú)外接油箱；而溢流閥的出油口是通油箱的,所以它的導(dǎo)閥彈簧腔和泄漏油可通過閥體上的通道和出油口相通,不必單獨(dú)外接油箱。忽略閥芯的自重和摩擦力等其他外力, 閥芯上的力平衡方程為： 若xRxc時,則有：這就是減壓閥出口壓力可基本上保持定值的原因。常數(shù)RcsAxkp2出口處閥芯面積當(dāng)閥芯開口xR=0時彈簧的預(yù)壓縮量 )(2RcsRxxkAp當(dāng)減壓閥進(jìn)油口壓力p1基本恒定時,若通過的流量q增加,則閥口縫隙xR加大,出口壓力p2略微下降。 減壓閥特性曲線2.2.定差減壓閥定差減壓閥 定差減壓閥是使進(jìn)、出油口之間的壓力差等于或近似于不變的減壓閥。 高壓油p1經(jīng)節(jié)流口減壓后以低壓p2流出，同時，低

26、壓油經(jīng)閥芯中心孔將壓力傳至閥芯上腔，則其進(jìn)、出油液壓力在閥芯有效作用面積上的壓力差與彈簧力相平衡。 12224scRkxxpppDd 只要盡量減小彈簧剛度ks和閥口開度xR，就可使壓力差p近似地保持為定值。3.3.定比減壓閥定比減壓閥 定比減壓閥能使進(jìn)、出油口壓力的比值維持恒定。 閥芯在穩(wěn)態(tài)時忽略穩(wěn)態(tài)液動力、閥芯的自重和摩擦力時可得到力平衡方程為： 若忽略彈簧力(剛度較小),則有(減壓比)： 2112pApA2211)(ApxxkApRcs 順序閥是用來控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動作的先后順序。 依控制壓力的不同,順序閥又可分為和兩種。前者用閥的進(jìn)口壓力控制閥芯的啟閉,后者用外來的控制壓力油控制

27、閥芯的啟閉(即液控順序閥)。 順序閥也有和兩種,前者一般用于低壓系統(tǒng),后者用于中高壓系統(tǒng)。5.2.3 5.2.3 順序閥順序閥順序閥的出油口通向系統(tǒng)的另一壓力油路,而溢流閥的出油口通油箱 當(dāng)進(jìn)油口壓力p1較低時,閥芯在彈簧作用下處下端位置,進(jìn)油口和出油口不相通。當(dāng)作用在閥芯下端的油液的液壓力大于彈簧的預(yù)緊力時,閥芯向上移動,閥口打開,油液便經(jīng)閥口從出油口流出,從而操縱另一執(zhí)行元件或其他元件動作。 泄露口L單獨(dú)接油箱直動式內(nèi)控順序閥閥芯的啟閉是利用通入控制油口K的外部控制油來控制。 直動式外控順序閥 先導(dǎo)式順序閥和先導(dǎo)式溢流閥的區(qū)別如下：(1)溢流閥的進(jìn)口壓力在通流狀態(tài)下基本不變,而順序閥在通流

28、狀態(tài)下其進(jìn)口壓力由出口壓力而定,如果出口壓力p2比進(jìn)口壓力p1低得多時,p1基本不變,而當(dāng)p2增大到一定程度,p1也隨之增加，則p1=p2+p，p為順序閥上的損失壓力。(2)溢流閥為內(nèi)泄漏,而順序閥需單獨(dú)引出泄漏通道,為外泄漏。(3)溢流閥的出口必須回油箱,順序閥出口可接負(fù)載。 壓力繼電器是一種將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液控制元件,當(dāng)油液壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定壓力時,即發(fā)出電信號,以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等元件動作,使油路卸壓、換向、執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動作,或關(guān)閉電動機(jī),使系統(tǒng)停止工作,起安全保護(hù)作用等。 5.2.4 5.2.4 壓力繼電器壓力繼電器當(dāng)從壓力繼電器下端進(jìn)油口通入的

29、油液壓力達(dá)到調(diào)定壓力值時，推動柱塞1上移，此位移通過杠桿2放大后推動開關(guān)4動作。改變彈簧3的壓縮量即可以調(diào)節(jié)壓力繼電器的動作壓力。 柱塞式壓力繼電器 流量控制閥是依靠改變閥口通流面積(節(jié)流口局部阻力)的大小或通流通道的長短來控制流量的液壓閥類。 常用的流量控制閥有、和等。 5.3.1 5.3.1 流量控制原理及節(jié)流口形式流量控制原理及節(jié)流口形式 節(jié)流閥節(jié)流口通常有三種基本形式:薄壁小孔、細(xì)長小孔和厚壁小孔。三種形式的節(jié)流口的流量q及其前后壓力差p的關(guān)系均可用 來表示。 mpKAq(1) 節(jié)流閥兩端壓差p變化時,通過它的流量要發(fā)生變化,三種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流口中,通過薄壁小孔的流量受到壓差改變的影響

30、最小。(2)油溫影響到油液粘度,對于細(xì)長小孔,油溫變化時,流量也會隨之改變,對于薄壁小孔粘度對流量幾乎沒有影響,故油溫變化時,流量基本不變。(3)節(jié)流口通流面積越大,節(jié)流通道越短和水力直徑越大,越不容易堵塞,而且油液的清潔度也對堵塞產(chǎn)生影響。 為保證流量穩(wěn)定，節(jié)流口的形式以薄壁小孔較為理想。 通道長,濕周大,易堵塞,流量受油溫影響大制造容易,閥芯徑向力不平衡,旋轉(zhuǎn)閥芯時較費(fèi)力簡單,流量調(diào)節(jié)范圍大,但油溫對其有一定影響閥口成薄刃形,通道短,水力直徑大,不易堵塞,油溫對其影響小,其性能接近薄壁小孔油溫通閥芯襯套上加工有薄壁閥口,閥芯軸向移動可改變開口大小 在液壓傳動系統(tǒng)中節(jié)流元件與溢流閥并聯(lián)于液泵

31、的出口,構(gòu)成恒壓油源,使泵出口的壓力恒定。 節(jié)流元件用來調(diào)節(jié)流量是有條件的,即要求有一個接受節(jié)流元件壓力信號的環(huán)節(jié)(與之并聯(lián)的溢流閥或恒壓變量泵)。通過這一環(huán)節(jié)來補(bǔ)償節(jié)流元件的流量變化。 液壓傳動系統(tǒng)對流量控制閥的主要要求有:(1)較大的流量調(diào)節(jié)范圍,且流量調(diào)節(jié)要均勻。(2)當(dāng)閥前、后壓力差發(fā)生變化時,通過閥的流量變化要小,以保證負(fù)載運(yùn)動的穩(wěn)定。(3)油溫變化對通過閥的流量影響要小。(4)液流通過全開閥時的壓力損失要小。(5)當(dāng)閥口關(guān)閉時,閥的泄漏量要小。 5.3.2 5.3.2 普通節(jié)流閥普通節(jié)流閥 節(jié)流通道呈軸向三角槽式。壓力油從進(jìn)油口P1流入孔道a和閥芯2左端的三角槽進(jìn)入孔道b,再從出油

32、口P2流出。調(diào)節(jié)手柄4,可通過推桿3使閥芯作軸向移動,以改變節(jié)流口的通流截面積來調(diào)節(jié)流量。這種節(jié)流閥的進(jìn)出油口可互換。 節(jié)流閥的剛性節(jié)流閥的剛性 表示它抵抗負(fù)數(shù)變化的干擾,保持流量穩(wěn)定的能力,即當(dāng)節(jié)流閥開口量不變時,由于閥前后壓力差p的變化,引起通過節(jié)流閥的流量發(fā)生變化的情況。流量變化越小,節(jié)流閥的剛性越大,反之,其剛性則小。 如果以T表示節(jié)流閥的剛度,則mpKAq由不同開口時節(jié)流閥的流量特性曲線cotTdqpdTKAmpTm 11(1)同一節(jié)流閥,閥前后壓力差p相同,節(jié)流開口小時,剛度大。不同開口時節(jié)流閥的流量特性曲線保證節(jié)流閥具有足夠的剛度，節(jié)流閥只能在某一最低壓力差p的條件下，才能正常工作,但提高p將引起壓力損失的增加。(2)同一節(jié)流閥,在節(jié)流開口一定時,閥前后壓力差p越小,剛度越低。為了(3)取小的指數(shù)m可以提高節(jié)流閥的剛度,因此在實(shí)際使用中多希望采用薄壁小孔式節(jié)流口,即m=0.5的節(jié)流口。KAmpTm 115.3.3 5.3.3 調(diào)速閥和溫度補(bǔ)償調(diào)速閥調(diào)速閥和溫度補(bǔ)償調(diào)速閥 為了改善調(diào)速系統(tǒng)的性能,通常是對節(jié)流閥進(jìn)行補(bǔ)償,即采取措施使節(jié)流閥前后壓力差在負(fù)載變化時始終保持不變。mpKAq 由 可知,當(dāng)