LL第六章液壓閥

1、第六章 6.1 概述一、液壓閥的作用 各類閥的共同點(diǎn)是： v 結(jié)構(gòu)上，所有閥都由閥體、閥芯(座閥或滑閥)和驅(qū)使閥芯動(dòng)作的元、部件(如彈簧、電磁鐵)）組成；v 工作原理上，所有閥的開口大小，閥進(jìn)、出口間壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同。 二、液壓閥的分類 按操縱方式：手動(dòng) 機(jī)動(dòng) 電動(dòng) 液動(dòng) 電液動(dòng) 按用途： v 方向閥v 壓力閥v 流量閥按連接方式：v 管式v 板式v 插裝式液壓閥的具體分類見P105表6-1。三、對(duì)液壓閥的基本要求 動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)?。?油液流過時(shí)壓力損失??； 密封性能好； 結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，

2、通用性大。 6.2 液壓閥上的共性問題一、閥口形式 二、液動(dòng)力 液壓閥的閥口形式及其通流截面計(jì)算公式見P107表6-2。 很多液壓閥采用滑閥式結(jié)構(gòu)，滑閥在閥心移動(dòng)、改變閥口的啟閉或開口大小時(shí)控制了液流，同時(shí)也產(chǎn)生液動(dòng)力： 穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力 瞬態(tài)液動(dòng)力三、卡緊力 引起液壓卡緊的原因：v 臟物進(jìn)入縫隙導(dǎo)致閥心移動(dòng)困難；v 縫隙過小，當(dāng)油溫升高時(shí)閥心膨脹而卡死；v 主要原因：滑閥副幾何形狀誤差和同心度變化引起的徑向不平衡液壓力，即液壓卡緊力?；y上產(chǎn)生徑向不平衡力的三種情況：v 閥心與閥孔無幾何形狀誤差，軸心線平行但不重合。(P110圖6-4a)v 閥心因加工誤差而帶有倒錐(錐部大端朝向高壓腔)，閥心與閥

3、孔軸心線平行但不重合。(P110圖6-4b)v 閥心表面有局部突起時(shí)，閥心受到的徑向不平衡力將使閥心的凸起部分推向孔壁。 (P110圖6-4c)減小液壓卡緊力的措施：v 提高閥的加工和裝配精度，避免出現(xiàn)偏心；v 在閥心臺(tái)肩上開出平衡徑向力的均壓槽，槽的位置應(yīng)盡可能靠近高壓端；v 使閥心或閥套在軸向或圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振動(dòng)或擺動(dòng)；v 精細(xì)過濾油液。四、閥的泄漏特性 v 錐閥不產(chǎn)生泄漏;v 滑閥由于閥心和閥孔間有一定的間隙，在壓力作用下要產(chǎn)生泄漏。 用于壓力閥或方向閥時(shí)，滑閥壓力油通過徑向縫隙泄漏量的大小，是閥的性能指標(biāo)之一。6.3 方向控制閥-常見的方向控制閥類型：一、單向閥(一)普通單

4、向閥作用：只許油液?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，反向不通。應(yīng)用：(二)液控單向閥特點(diǎn)：a.無控制油時(shí)，與普通單向閥相同 b.通控制油時(shí)，正反向都可以流動(dòng)。1PK2P應(yīng)用： 二、換向閥(一)對(duì)換向閥的主要要求 換向閥應(yīng)滿足：v 油液流經(jīng)換向閥時(shí)的壓力損失要??；v 互不相通的油口間的泄漏要??；v 換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。(二) 滑閥式換向閥 1、結(jié)構(gòu)主體 閥體 滑動(dòng)閥芯最常見的結(jié)構(gòu)形式： v 二位二通閥v 二位三通閥v 二位四通閥v 三位四通閥v 二位五通閥v 三位五通閥兩位兩通P PA A職能符號(hào)：作用：控制油路的通與斷兩位三通職能符號(hào)：作用：控制液流方向P PA AB B兩位四通作用：控制執(zhí)行元件換向職能符號(hào)：P

5、 壓力油口O 回油口A、B 分別接執(zhí)行元件的兩腔APBO三位四通作用：換向、停止。P PA AB BO O職能符號(hào)：兩位五通作用：換向、兩種回油方式。P PA AB BO O1 1O O2 2職能符號(hào)：三位五通作用：換向、停止、回油不同。PABO1O2職能符號(hào)： 2、滑閥的操縱方式a.手柄控制，彈簧復(fù)位；b.手柄控制，鋼球定位。q 手動(dòng)：應(yīng)用：小流量，需徒手操作的場(chǎng)合。符號(hào)表示結(jié)構(gòu)及外觀圖q 機(jī)動(dòng)兩位兩通機(jī)動(dòng)換向閥：擋塊操縱，彈簧復(fù)位。應(yīng)用：行程控制的場(chǎng)合。(又叫行程閥) 靠彈簧的方格表示常態(tài)q 電磁兩位三通電磁換向閥電磁鐵操縱，彈簧復(fù)位。優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。應(yīng)用：小流量的場(chǎng)合。(q63 L

6、/min) q 液動(dòng)液壓操縱，彈簧復(fù)位。三位四通液動(dòng)換向閥應(yīng)用：高壓，大流量的場(chǎng)合。(q160 L/min )q 電液動(dòng)電液聯(lián)合控制，彈簧復(fù)位。v 電磁控制先導(dǎo)閥動(dòng)作；v 液體控制主閥芯動(dòng)作；v 節(jié)流閥控制閥芯移動(dòng)速度。簡(jiǎn)化符號(hào)：應(yīng)用：高壓、大流量的場(chǎng)合。(q1200 L/min)三位四通電液換向閥 3、換向閥的結(jié)構(gòu)電磁鐵3通電時(shí)，電磁閥心4右移，壓力油經(jīng)單向閥1與液動(dòng)閥心8左端接通，右端油經(jīng)節(jié)流閥6及電磁閥接通油箱。電磁鐵5通電時(shí)，電磁閥心4左移，壓力油經(jīng)單向閥7與液動(dòng)閥心8右端接通，左端油經(jīng)節(jié)流閥2及電磁閥接通油箱。 4、換向閥的中位機(jī)能分析 三位四通換向閥常見的中位機(jī)能、型號(hào)、符號(hào)及特點(diǎn)

7、：O型型H型型Y型型K型型M型型P型型三位四通換向閥的中位機(jī)能見P91表6-7。v 系統(tǒng)保壓；v 系統(tǒng)卸荷。P口通暢地與T口接通時(shí)，系統(tǒng)卸荷；v 換向平穩(wěn)性和精度；v 啟動(dòng)平穩(wěn)性。v 液壓缸“浮動(dòng)”和在任意位置上的停止。分析和選擇閥的中位機(jī)能時(shí)，通?？紤]：詳見P91-92。 5、主要性能v 工作可靠性（電磁閥、電液閥、液動(dòng)閥） 可靠的換向、復(fù)位；（與壓力、流量有關(guān)）v 壓力損失 通過的流量影響壓力損失；v 內(nèi)泄漏量 影響系統(tǒng)效率，使油液升溫；v 換向、復(fù)位時(shí)間 按系統(tǒng)要求合理選用；v 換向頻率 單位時(shí)間內(nèi)的換向次數(shù)。6.4 壓力控制閥按工作原理： 直動(dòng)式 先導(dǎo)式按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥 球閥 錐閥按用

8、途：溢流閥 減壓閥 順序閥 平衡閥 卸荷閥 分類：一、溢流閥(一)功用和要求 溢流閥是通過閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。主要要求： 調(diào)壓范圍大、調(diào)壓偏差小、壓力振擺小、動(dòng)作靈敏、過流能力大、噪聲小。(二)工作原理和結(jié)構(gòu) 1.直動(dòng)式溢流閥職能符號(hào)：DBD型直動(dòng)式溢流閥2.先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)：先導(dǎo)閥、主閥 阻尼孔、壓差p遠(yuǎn)程控制口K: 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。K口打開，p由控制油壓決定；K口堵上，p由先導(dǎo)閥ps決定。職能符號(hào)實(shí)物(三)靜態(tài)特性 垂直安放(直動(dòng)式)時(shí)，閥芯受力平衡方程：fbsgsFFFFpA穩(wěn)定工作時(shí)，作用在溢流閥心上的力是平衡的。式中：k 彈簧剛度；x

9、C 彈簧的預(yù)壓縮量；xR 閥口開度(閥芯位移，即增加的壓縮量)。cos2)(cos2RdRcRdsxWCAxxkxWCAFp則開啟壓力pc為：0RxAxkpCc溢流閥開始溢流(閥口將開未開)時(shí)：cos2)(RdRcxWCAxxkp流量-壓力特性方程：pppWCkAWCqcdd2)(cos2直動(dòng)式cos2pxWCAApFpRds先導(dǎo)式溢流閥理想溢流特性曲線最好是在pT處平行于流量坐標(biāo)的直線，即僅在壓力達(dá)到pT 時(shí)才溢流。(四)應(yīng)用 v 作溢流閥，使系統(tǒng)壓力恒定；v 作安全閥，對(duì)系統(tǒng)起過載保護(hù)作用；v 作背壓閥，接在系統(tǒng)回油路上，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；v 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。二、減壓閥

10、工作原理： p2 ps ,減壓、穩(wěn)壓。 特點(diǎn)：出口壓力控制閥芯動(dòng)作。穩(wěn)壓原理 p2 閥芯上移閥口減小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，p ， p2； p2 閥芯下移閥口開大 p ， p， p2= ps 。職能符號(hào)：減壓閥減壓閥的p2-q特性曲線： 先導(dǎo)式減壓閥中，出油口壓力的壓力調(diào)整值越低，它受流量變化的影響就越大。 減壓閥的出油口不輸出油液時(shí)，它的出口壓力基本上仍能保持恒定。 減壓閥進(jìn)油口壓力p1基本恒定時(shí)，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。應(yīng)用：使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓。三、順序閥1.內(nèi)控順序閥工作原理：p ps ,接通。特點(diǎn)：內(nèi)部控制，外部泄油。職能符

11、號(hào)2. 外控順序閥結(jié)構(gòu)：控制油口。工作原理：pK ps ,進(jìn)出口接通。特點(diǎn)：外部控制，外部泄油。職能符號(hào)順序閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用： v 控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作；v 與單向閥組成平衡閥，保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落；v 用外控順序閥使雙泵系統(tǒng)的大流量泵卸荷；v 用內(nèi)控順序閥接在液壓缸回油路上，增大背壓，以使活塞的運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定。四、壓力繼電器6.5 流量控制閥常用的流量控制閥： 普通節(jié)流閥 調(diào)速閥一、普通節(jié)流閥職能符號(hào)二、調(diào)速閥職能符號(hào)簡(jiǎn)化的職能符號(hào)P2P3mP2P3m調(diào)速閥和節(jié)流閥的流量特性三、旁通式調(diào)速閥溢流節(jié)流閥旁通式調(diào)速閥亦稱為溢流節(jié)流閥6.6 電液伺服閥根據(jù)輸出液壓信號(hào)可分為：

12、流量伺服閥 壓力伺服閥電氣信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：傳遞快，線路連接方便，適于遠(yuǎn)距離控制，易于測(cè)量、比較及校正等。液壓動(dòng)力優(yōu)點(diǎn)：輸出力大，慣性小，反應(yīng)快。 一、電液伺服閥的工作原理電液伺服閥中：電液伺服閥中：電磁部分電磁部分將輸入電流將輸入電流轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)矩，是銜鐵轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)矩，是銜鐵偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)( (力矩馬達(dá)力矩馬達(dá)) )。液壓部分的噴嘴液壓部分的噴嘴- -檔板檔板裝置裝置使微小電信號(hào)可使微小電信號(hào)可借助于檔板間隙的改借助于檔板間隙的改變是滑閥移動(dòng)變是滑閥移動(dòng)( (液壓放液壓放大器大器) )。二、常用的結(jié)構(gòu)形式液壓伺服閥中常用的液壓控制元件結(jié)構(gòu)型式：1、滑閥： (P141圖6-40) 單邊 雙邊 四邊2、射流管：(P142圖6-41)3、噴嘴-擋板：(P142圖6-42)三、伺服閥的特性分析(P143-P146)四、電液伺服閥的選用(P146)6.7 電液比例閥根據(jù)用途和工作特點(diǎn)的不同，可分為：比例壓力閥 比例流量閥 比例方向閥一、比例閥的構(gòu)成： 是在普通壓力閥(或流量閥或方向閥)上安裝一個(gè)比例電磁鐵以代替原有的控制部分。二、比例閥的結(jié)構(gòu)1、電磁比例壓力閥： (P148 圖6-51) 主要由壓力閥和