液壓傳動(dòng)第7次

1、l 5-4 方向控制閥方向控制閥 液壓系統(tǒng)中用來(lái)控制流體運(yùn)動(dòng)方向的方向控制閥包括單向閥、換向閥單向閥、換向閥等。 （1）、單向閥）、單向閥 單向閥又可分為普通單向閥和液控單向閥兩種（如圖5-49所示）。（a）普通單向閥 （b）液控單向閥圖5-49 單向閥的職能符號(hào) 普通單向閥只允許液流單向通過(guò)，反向不能流通，因此又稱為止回閥。液控單向閥也能起止回作用，但可以在需要時(shí)通過(guò)控制液流壓力的作用將單向閥頂開，允許液流反向流過(guò)。 單向閥除作止回閥用外，還可作背壓閥用，即使回油保持一定的背壓力，以增加工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。 單向閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，其典型的應(yīng)用如圖5-50所示。 圖5-50 單向

2、閥的應(yīng)用 在圖5-50中，單向閥a用來(lái)保持必要的液控壓力；單向閥b起油缸的慢進(jìn)快退作用；單向閥c起安全作用（d為換熱器）。 （2）、換向閥）、換向閥 1）換向閥的分類 換向閥的作用換向閥的作用是改變油液流動(dòng)的方向，以達(dá)到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向，起、停的作用。 按閥芯的運(yùn)動(dòng)方式不同，可分為滑閥和轉(zhuǎn)閥兩種； 按閥芯的工作位置數(shù)目不同，可分為二位、三位或多位； 按閥的通油口數(shù)目不同可分為二通、三通、四通和多通； 根據(jù)換向閥的控制方式不同，可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)、電液動(dòng)等。 換向閥的詳細(xì)分類，見表53。2）換向閥的滑閥機(jī)能 常用的滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式如表54示。 在三位四通和三位五通換

3、向閥中，滑閥在中位時(shí)各油口的連通方式稱為滑滑閥機(jī)能閥機(jī)能。 3）換向閥的操縱方式 、電磁換向閥電磁換向閥。利用電磁鐵推動(dòng)閥芯移動(dòng)來(lái)控制油液流動(dòng)方向。如圖5-51為彈簧復(fù)位的三位五通電磁換向閥的職能符號(hào)。 圖5-51 彈簧復(fù)位的三位五通電磁換向閥職能符號(hào) 電磁閥的優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作迅速、操作輕便，便于遠(yuǎn)程控制； 但電磁閥的流量受電磁鐵推力的限制，流量較大的系統(tǒng)，一般采用液動(dòng)換向閥或電液動(dòng)換向閥。 、液動(dòng)換向閥、液動(dòng)換向閥。利用壓力油的壓力來(lái)改變閥芯位置的換向閥。如圖5-52為液動(dòng)三位四通換向閥的職能符號(hào)。液動(dòng)換向閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠、平穩(wěn)，換向速度易于控制，液壓驅(qū)動(dòng)力大，可用于流量大的液壓系統(tǒng)

4、中。圖5-52 液動(dòng)三位四通換向閥的職能符號(hào) 、電液動(dòng)換向閥、電液動(dòng)換向閥。為了綜合利用電磁閥和液動(dòng)閥的優(yōu)點(diǎn)而克服它們的缺點(diǎn)，人們把電磁閥和液動(dòng)閥組合而成電液動(dòng)換向閥。其中，電磁閥負(fù)責(zé)液動(dòng)閥控制油路的換向，起先導(dǎo)控制的作用，而液動(dòng)閥則負(fù)責(zé)主油路的換向，起主閥的作用。如圖5-53所示。 圖5-53 三位四通電液動(dòng)換向閥的職能符號(hào) 、手動(dòng)換向閥及機(jī)動(dòng)換向閥、手動(dòng)換向閥及機(jī)動(dòng)換向閥。它們的工作原理與上述換向閥的工作原理相似，只是手動(dòng)換向閥依靠手的力量（或手動(dòng)杠桿操作）使閥芯換向，而機(jī)動(dòng)換向閥依靠機(jī)械力使閥芯換向。圖5-54 手動(dòng)換向閥的職能符號(hào) 圖5-55 機(jī)動(dòng)滑閥的職能符號(hào) 4）球式換向閥）球式換

5、向閥 與滑閥式換向閥滑閥式換向閥相比，球式換向閥球式換向閥具有許多優(yōu)點(diǎn)（P167）。如：動(dòng)作可靠性高、密封性能好、切換時(shí)間短、工作介質(zhì)的粘度范圍大、工作壓力高、價(jià)格便宜等。 球式換向閥的形式也多種多樣。各種液控球式換向閥如圖554所示（P170）。l5-5比例閥比例閥（1）概述）概述 比例閥是一種輸出量與輸入信號(hào)成比例的液壓閥。它可按給定的輸入電信號(hào)連續(xù)地、按比例地控制液流的壓力、流量、方向等。 按用途和工作特點(diǎn)不同，比例閥可分為：比例壓力閥（如比例溢流閥）、比例流量閥（如比例節(jié)流閥）、比例方向閥三種。（2）特點(diǎn)）特點(diǎn) 、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、遠(yuǎn)程、程序控制； 、能較好地結(jié)合電的快速、靈活與液壓傳動(dòng)功率

6、大等特點(diǎn)； 、能連續(xù)、按比例地控制執(zhí)行元件的力、速度和方向，并能防止因壓力或速度的變化而產(chǎn)生的液壓沖擊現(xiàn)象； 、簡(jiǎn)化了系統(tǒng)元件； 、制造簡(jiǎn)便，價(jià)格比伺服閥低，比普通液壓閥高； 、主要用于開環(huán)系統(tǒng)，也可組成閉環(huán)系統(tǒng)；等等。 （3）電機(jī)械轉(zhuǎn)換器）電機(jī)械轉(zhuǎn)換器 在比例閥上采用“電機(jī)械轉(zhuǎn)換器”的有：比例電磁鐵、動(dòng)圈式力馬達(dá)、力矩馬達(dá)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。 、比例電磁鐵：比例電磁鐵： 普通電磁換向閥所用的電磁鐵，只有吸合、斷開兩個(gè)位置（吸合的磁路中沒(méi)有氣隙）；而比例電磁鐵要求吸力（位移）與輸入電流成正比，在銜鐵的全部工作位置上，磁路中保持一定的氣隙。 單向移動(dòng)式比例電磁鐵的原理及吸力特征，如圖557所

7、示（其結(jié)構(gòu)圖如圖556所示）。、動(dòng)圈式力馬達(dá)動(dòng)圈式力馬達(dá)如圖559所示。它是一種移動(dòng)式“電機(jī)械轉(zhuǎn)換器”，其運(yùn)動(dòng)件不是銜鐵，而是線圈。當(dāng)線圈4中通入控制電流時(shí)，線圈在磁場(chǎng)中受力而移動(dòng)。力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度及電流大小成正比。、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)它是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的“電機(jī)械”轉(zhuǎn)換器。做液壓閥控制器的伺服電機(jī)，功率小，屬微特電機(jī)。其輸出轉(zhuǎn)速與輸入電壓成正比，能實(shí)現(xiàn)正反向速度控制。（力矩馬達(dá)、步進(jìn)電機(jī)力矩馬達(dá)、步進(jìn)電機(jī)等略） （4）比例壓力閥（）比例壓力閥（P176）比例壓力閥按用途不同，有比例溢流閥、比例減壓閥和比例順序閥等。圖圖5-62是是先導(dǎo)錐閥式比例溢流閥先導(dǎo)錐閥式比例溢流閥。手動(dòng)先導(dǎo)閥9用以限制比

8、例閥的最高壓力；先導(dǎo)錐閥2受電流大小的影響，控制流經(jīng)閥座1的流量。 圖圖5-63是比例減壓閥。是比例減壓閥。推桿3的端部起擋板作用，擋板的位移與輸入的控制電流成比例，從而改變噴嘴擋板之間的可變液阻，控制了噴嘴前的先導(dǎo)壓力。 （5）比例流量閥）比例流量閥圖圖5-64是比例調(diào)速閥。是比例調(diào)速閥。比例電磁鐵1的輸出力作用在節(jié)流閥芯2上，與彈簧力、液動(dòng)力、摩擦力相平衡，對(duì)一定的控制電流，對(duì)應(yīng)一定的節(jié)流開度。通過(guò)改變輸入電流的大小，即可改變通過(guò)調(diào)速閥的流量。 （6）比例方向流量閥）比例方向流量閥比例方向流量閥不僅用來(lái)改變液流的方向，而且可以控制流量的大小。詳見P178181。l5-6邏輯閥邏輯閥（1）邏

9、輯閥及其單元）邏輯閥及其單元邏輯閥又稱為插裝閥（圖567）。它以邏輯閥單元邏輯閥單元3為主體，配為主體，配以適當(dāng)?shù)纳w板以適當(dāng)?shù)纳w板2和不同的先導(dǎo)控制閥和不同的先導(dǎo)控制閥1，組合形成具有控制壓力、流量、，組合形成具有控制壓力、流量、方向的組件。方向的組件。 邏輯閥單元有錐閥和滑閥兩種結(jié)構(gòu)。圖568所示，它主要由閥套1、閥芯2和彈簧3組成。如忽略閥芯的質(zhì)量和阻尼力的影響，作用在閥芯上的力平衡為：F1F2pxAx pAAA+pBAB式中，F(xiàn)1為彈簧力（N）；F2為閥口液流產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力（N）（2）邏輯方向閥）邏輯方向閥.邏輯單向閥 .二位二通邏輯換向閥.二位四通邏輯換向閥.三位四通邏輯換向閥其它“

10、四位四通邏輯換向閥”、“多機(jī)能四通邏輯換向閥”詳見P187188。（3）邏輯壓力閥）邏輯壓力閥邏輯溢流閥和邏輯順序閥、邏輯卸荷閥、邏輯減壓閥分別見圖580所示。（4）邏輯流量閥（詳見）邏輯流量閥（詳見P189解釋）解釋）如圖581a所示，錐閥單元尾部，帶有節(jié)流窗口，錐閥的開啟高度由調(diào)節(jié)螺桿1來(lái)控制，以達(dá)到控制流量的目的。l5-7電液數(shù)字閥電液數(shù)字閥 采用計(jì)算機(jī)的數(shù)字信息直接控制的液壓閥，稱為電液數(shù)字閥，簡(jiǎn)稱“數(shù)字閥”。它可直接與計(jì)算機(jī)接口相聯(lián)，不需要“數(shù)/?！鞭D(zhuǎn)換。 與比例閥、伺服閥相比，這種閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)床、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)、飛行器等領(lǐng)域廣泛采用。也是計(jì)算

11、機(jī)技術(shù)與液壓技術(shù)緊密結(jié)合的具體體現(xiàn)。 用數(shù)字量進(jìn)行控制的方法很多，目前常用的是增量控制法、脈寬調(diào)制控制法兩種，故有增量式數(shù)字閥和脈寬調(diào)制式數(shù)字閥兩類。（1）增量式）增量式“數(shù)字節(jié)流閥數(shù)字節(jié)流閥” 圖583是由步進(jìn)電機(jī)直接控制的數(shù)字節(jié)流閥。步進(jìn)電機(jī)4按計(jì)算機(jī)的指令而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲桿5變?yōu)檩S向位移，使節(jié)流閥芯6打開閥口7、8，從而控制流量。（2）脈寬調(diào)制式）脈寬調(diào)制式“快速開關(guān)型數(shù)字閥快速開關(guān)型數(shù)字閥” 圖589是二位二通電磁錐閥式快速開關(guān)型數(shù)字閥。 當(dāng)螺管電磁鐵4不通電時(shí)，銜鐵2在彈簧3的作用下使錐閥1關(guān)閥； 當(dāng)電磁鐵4有脈沖電信號(hào)通過(guò)時(shí)，電磁吸力使銜鐵帶動(dòng)錐閥1開啟。閥套5上的阻尼孔6，用以

12、補(bǔ)償液動(dòng)力。 （其它數(shù)字閥，詳見P189195）l 5-8電液伺服閥電液伺服閥l 伺服閥是一種將小功率電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，以實(shí)現(xiàn)對(duì)流量和壓力控制的轉(zhuǎn)換裝置。l 它集中了電信號(hào)的傳遞快、接線方便、便于遙控、容易“檢測(cè)-反饋-比較-校正”等優(yōu)點(diǎn)，以及液壓動(dòng)力的輸出力大、反應(yīng)快、慣性小等優(yōu)點(diǎn)，成為一種控制靈活、精度高、快速性好、輸出功率大的控制元件。（1）分類：電液伺服閥的分類種類很多，詳見P196。（2）組成：由“電機(jī)械”轉(zhuǎn)換器（力矩馬達(dá)或力馬達(dá)）和液壓放大器組成，見圖594所示。電液伺服閥中的液壓放大器有：滑閥式、噴嘴擋板式和射流管式三種（詳見P197）。 （3）典型結(jié)構(gòu)：圖5100是滑閥式二級(jí)四通電液伺服閥。（P200）它由動(dòng)圈式力馬達(dá)和兩級(jí)滑閥式液壓放大器組成。壓力油由P口進(jìn)入，A、B口接執(zhí)行元件，T口回油。P口來(lái)的壓力油除經(jīng)主控油路外，還經(jīng)過(guò)固定節(jié)流口3、5，可變節(jié)流口11、12，小滑閥的環(huán)形槽和主滑閥中部的橫向孔到T口回油，形成圖(b)所示