《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)（第2版）》項(xiàng)目五 液壓控制閥

項(xiàng)目五液壓控制閥課題一控制閥的作用及分類(lèi)課題二方向控制閥課題三壓力控制閥課題四流量控制閥課題五電液比例閥、插裝閥返回課題一控制閥的作用及分類(lèi)一、液壓控制閥的作用液壓控制閥（簡(jiǎn)稱(chēng)液壓閥）是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的控制元件，用來(lái)控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動(dòng)方向，以滿(mǎn)足液壓缸、液壓馬達(dá)等執(zhí)行元件不同的動(dòng)作要求，是直接影響液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作過(guò)程和工作特性的重要元器件。二、液壓控制閥的分類(lèi)液壓閥的分類(lèi)方法很多，以至于同一種閥在不同的場(chǎng)合，因其著眼點(diǎn)不同而有不同的名稱(chēng)。下面介紹幾種不同的分類(lèi)方法。（１）按機(jī)能可分為壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥。（２）按操作方式可分為手動(dòng)閥、機(jī)動(dòng)閥、電動(dòng)閥。（３）按連接方式可分為管式連接、板式及疊加式連接、插裝式連接。下一頁(yè)返回課題一控制閥的作用及分類(lèi)三、液壓控制閥的性能參數(shù)及對(duì)閥的要求（１）閥的性能參數(shù)是評(píng)定選用液壓閥的依據(jù)。各種不同的液壓閥有不同的性能參數(shù)，其共同的性能參數(shù)如下。①公稱(chēng)通徑。公稱(chēng)通徑代表液壓閥的通流能力的大小，對(duì)應(yīng)于液壓閥的額定流量。與液壓閥的進(jìn)、出油口相連接的油管規(guī)格應(yīng)與液壓閥的通徑相一致。②額定壓力。額定壓力是液壓閥長(zhǎng)期工作所允許的最高工作壓力。對(duì)于壓力控制閥實(shí)際最高工作壓力有時(shí)還與液壓閥的調(diào)壓范圍有關(guān)。（２）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)液壓閥的基本要求。①動(dòng)作靈敏，沖擊和振動(dòng)小、壓力損失少、密封性能好。②結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、維護(hù)方便，通用性能好。上一頁(yè)返回課題二方向控制閥一、單向閥１.單向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理１）普通單向閥普通單向閥就是只允許油液朝某一方向流動(dòng)，而反向截止。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)單向閥的主要性能要求是：油液通過(guò)時(shí)壓力損失要小，反向截止密封性要好，動(dòng)作要靈敏。單向閥分為管式和板式兩種連接方式。如圖５－１所示為一種管式直通單向閥的結(jié)構(gòu)，壓力油從Ｐ１進(jìn)入并作用在閥芯２，當(dāng)克服彈簧３的作用力時(shí)，推動(dòng)閥芯２，經(jīng)閥芯的徑向孔ａ、軸向孔ｂ從閥體右端油口Ｐ２流出，使油路接通；但當(dāng)壓力油從閥體右端流入時(shí)，液壓力和彈簧力一起使閥芯緊緊壓在閥座上，使閥口關(guān)閉，油液不能通過(guò)。圖形符號(hào)如圖５－１（ｂ）所示。下一頁(yè)返回課題二方向控制閥板式連接單向閥的工作原理與管式單向閥相同，只是將進(jìn)、出油口開(kāi)在底平面上，用螺釘把閥體固定在連接板上。單向閥中的彈簧主要是用來(lái)克服閥芯的摩擦阻力和慣性力。為了使單向閥工作靈敏可靠，普通單向閥的彈簧剛性較小，以免油液流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大壓力降。一般單向閥的開(kāi)啟壓力為０.０３５～０.０５ＭＰａ，通過(guò)額定流量時(shí)的壓力損失不應(yīng)超過(guò)０.３ＭＰａ。若將單向閥中的彈簧換成剛度較大的彈簧，則閥的開(kāi)啟壓力為０.２～０.６ＭＰａ，可將其置于回油路上作背壓閥使用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥２）液控單向閥如圖５－２（ａ）所示是液控單向閥的結(jié)構(gòu)。當(dāng)控制口Ｋ不通壓力油時(shí)，此閥的作用與單向閥相同，壓力油只能從通口Ｐ１流向通口Ｐ２，不能反向倒流；但當(dāng)控制口Ｋ通壓力油時(shí)，閥就保持開(kāi)啟狀態(tài)，液流雙向都能自由通過(guò)。圖右半部與一般單向閥相同，左半部有一控制活塞１，控制油口Ｋ通以一定壓力的壓力油時(shí)，推動(dòng)活塞１并通過(guò)推桿２頂開(kāi)閥芯３，閥就保持開(kāi)啟狀態(tài)。如圖５－２（ｂ）所示是液控單向閥的圖形符號(hào)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥２.單向閥的應(yīng)用如圖５－３所示是采用液控單向閥組成的液壓鎖緊回路。當(dāng)換向閥處于右位時(shí)，壓力油經(jīng)閥１進(jìn)入液壓缸左腔，同時(shí)壓力油亦進(jìn)入單向閥２的控制口Ｋ，打開(kāi)閥２，使活塞右行，液壓缸右腔的壓力油經(jīng)閥２和換向閥流回油箱；反之活塞向左運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，因閥的中位為Ｙ（Ｈ型也行），所以閥１和閥２能立即關(guān)閉，活塞停止運(yùn)動(dòng)并雙向鎖緊。由于液控單向閥的閥芯一般為錐閥芯，密封性能好，常用于執(zhí)行元件需要長(zhǎng)時(shí)間保壓、鎖緊的情況下，也常用于防止立式液壓缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)因自重而下滑以及速度換接回路中。單向閥安裝在泵的出口，防止油液由于系統(tǒng)壓力突然升高倒流損壞油泵；單向閥放置在回油路上時(shí)，可作背壓閥使用，但要更換單向閥的彈簧，使其壓力達(dá)到０.２～０.６ＭＰａ。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥３.單向閥的常見(jiàn)故障及排除單向閥的常見(jiàn)故障及排除見(jiàn)表５－１。二、換向閥１.換向閥的分類(lèi)和圖形符號(hào)換向閥是利用閥芯相對(duì)于閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、斷開(kāi)或變換液壓油的流動(dòng)方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向。換向閥的分類(lèi)如下。按照換向閥的結(jié)構(gòu)形式可分為滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式和錐閥式。按照換向閥的操縱方式可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁控制、液動(dòng)和電液動(dòng)換向閥，其圖形符號(hào)如圖５－４所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥按照換向閥的閥芯在閥體中的定位方式又可分為鋼球定位、彈簧復(fù)位和彈簧對(duì)中等。按照換向閥的工作位置和控制的通道數(shù)分為二位二通、二位三通、二位四通、三位四通和三位五通等。換向閥的結(jié)構(gòu)原理、圖形符號(hào)及使用場(chǎng)合見(jiàn)表５－２。表中圖形符號(hào)所表達(dá)的意義為：（１）方格數(shù)即為“位”數(shù)，幾個(gè)方框表示幾“位”。（２）方框內(nèi)的箭頭表示在這個(gè)位置上油路處于接通狀態(tài)，方框內(nèi)┴表示此油路被閥芯封閉。（３）一個(gè)方框內(nèi)的箭頭首尾或符號(hào)┴與方框的交點(diǎn)數(shù)為油口的通路數(shù)，即“通”數(shù)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥（４）靠近控制（操縱）方式的方框，為控制力作用下的工作位置。（５）一般閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用Ｐ表示，閥與系統(tǒng)回油路連接的回油孔用Ｔ表示，而閥與執(zhí)行元件連接的工作口用Ａ、Ｂ表示。如圖５－５（ａ）所示為轉(zhuǎn)動(dòng)式換向閥（簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)閥）的工作原理。該閥由閥體１、閥芯２和使閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)的操作手柄３組成，在圖示位置，通口Ｐ和Ａ相通、Ｂ和Ｔ相通。當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)到“止”位置時(shí)，通口Ｐ、Ａ、Ｂ和Ｔ均不相通。當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)換到另一位置時(shí)，則通口Ｐ和Ｂ相通，Ａ和Ｔ相通。如圖５－５（ｂ）所示是其圖形符號(hào)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥２.典型換向閥在液壓系統(tǒng)中廣泛采用滑閥式換向閥，在這里主要介紹這種換向閥的幾種典型結(jié)構(gòu)。１）手動(dòng)換向閥如圖５－６所示為彈簧自動(dòng)復(fù)位式三位四通手動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。手動(dòng)換向閥是利用手動(dòng)杠桿等機(jī)構(gòu)來(lái)改變閥芯和閥體的相對(duì)位置，從而實(shí)現(xiàn)閥的換向。放開(kāi)手柄１，閥芯３在彈簧４的作用下自動(dòng)回復(fù)中位。閥芯靠鋼球、彈簧，使其保持確定的位置。該閥適用于動(dòng)作頻繁、工作持續(xù)時(shí)間短的場(chǎng)合，操作比較安全，常用于工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥２）機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)式換向閥是依靠安裝在運(yùn)動(dòng)部件上的液壓行程擋塊或凸輪推動(dòng)閥芯從而實(shí)現(xiàn)換向的閥類(lèi)。常用來(lái)控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，故又稱(chēng)行程換向閥。機(jī)動(dòng)換向閥通常是二位的，有二通、三通、四通和五通。其中二位二通機(jī)動(dòng)換向閥又分常開(kāi)和常閉二種。如圖５－７所示為滾輪式二位三通常閉式機(jī)動(dòng)換向閥，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５或凸輪壓住滾輪４，使閥芯２移動(dòng)到下端時(shí)，就使油腔Ｐ和Ａ斷開(kāi)，Ｐ和Ｂ接通，Ａ口關(guān)閉。如圖５－７（ｂ）所示為其圖形符號(hào)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥３）電磁換向閥電磁換向閥又稱(chēng)為電動(dòng)換向閥，是利用電磁鐵通電吸合后產(chǎn)生的吸力推動(dòng)閥芯動(dòng)作來(lái)改變閥的工作位置。電磁換向閥的電磁鐵按所使用電源不同可分為交流型和直流型；按銜鐵工作腔是否有油液又可分為“干式”和“濕式”電磁鐵。交流電磁鐵使用電壓為交流１１０Ｖ、２２０Ｖ、３８０Ｖ。特點(diǎn)是啟動(dòng)力較大，不需要專(zhuān)門(mén)的電源，吸合、釋放快，動(dòng)作時(shí)間為０.０１～０.０３ｓ。缺點(diǎn)是電源電壓下降１５％以上，電磁鐵的吸力明顯減小，若銜鐵不動(dòng)作，干式電磁鐵會(huì)在１０～１５ｍｉｎ（濕式１～１.５ｈ）后燒壞線圈，且沖擊及噪聲較大，使用壽命低，允許切換頻率為１０次／ｍｉｎ。直流電磁鐵使用電壓為直流１１０和２４Ｖ，工作可靠，吸合、釋放時(shí)間為０.０５～０.０８ｓ，切換頻率一般為１２０次／ｍｉｎ，沖擊小、體積小、使用壽命長(zhǎng)，但需要專(zhuān)門(mén)的直流電源，成本較高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥電磁換向閥就其工作位置來(lái)說(shuō)，有二位式和三位式等。二位電磁閥有一個(gè)電磁鐵，靠彈簧復(fù)位，如圖５－８所示為二位三通電磁換向閥結(jié)構(gòu)。在圖示位置，油口Ｐ和Ａ相通，油口Ｂ斷開(kāi)。當(dāng)電磁鐵吸合時(shí)，推桿２將閥芯３推向右端，這時(shí)油口Ｐ和Ａ斷開(kāi)，而與Ｂ相通。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，彈簧４推動(dòng)閥芯復(fù)位。如圖５－８（ｂ）所示為其圖形符號(hào)。如圖５－９所示為直流濕式三位四通電磁換向閥。電磁換向閥操縱方便，布置靈活，易于實(shí)現(xiàn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換的自動(dòng)化。但吸力有限，不能用來(lái)直接操縱大規(guī)格的閥。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥４）液動(dòng)換向閥液動(dòng)換向閥利用控制油路的壓力油來(lái)推動(dòng)閥芯實(shí)現(xiàn)換向，因此適用于較大流量的閥。如圖５－１０所示為三位四通液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖。當(dāng)控制油口Ｋ１、Ｋ２不通壓力油時(shí)，閥芯在對(duì)中彈簧作用下處于中位。當(dāng)Ｋ１通壓力油、Ｋ２回油時(shí)，閥芯右移，Ｐ與Ａ通、Ｂ與Ｔ通；Ｋ２通壓力油、當(dāng)Ｋ１回油時(shí)，閥芯左移（如圖５－１０所示）。５）電液動(dòng)換向閥電液動(dòng)換向閥由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組成。其中液動(dòng)換向閥實(shí)現(xiàn)主油路的換向，稱(chēng)為主閥；電磁換向閥用于改變液動(dòng)換向閥控制油路的方向，推動(dòng)液動(dòng)換向閥閥芯移動(dòng)，稱(chēng)為先導(dǎo)閥。電液換向閥既能實(shí)現(xiàn)換向緩沖，又能用較小的電磁鐵控制大流量的液流，故在大流量的液壓系統(tǒng)中宜采用電液換向閥換向。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥使用電液換向閥應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（１）液動(dòng)換向閥為彈簧對(duì)中，如圖５－１１所示，電磁換向閥必須采用Ｙ型滑閥機(jī)能，以保證主閥芯兩端油室通回油箱，否則主閥芯無(wú)法回到中位。（２）為防止先導(dǎo)閥工作時(shí)受到回油壓力的干擾，先導(dǎo)閥回油一般直接引回油箱（外泄），只有在先導(dǎo)閥直接回油箱，才可將控制回油經(jīng)閥內(nèi)通道引到先導(dǎo)閥回油口流回油箱（內(nèi)泄）。（３）控制壓力油可以直接取自主油路Ｐ口（內(nèi)控），或單獨(dú)引入（外控）。內(nèi)控時(shí)，主閥Ｐ口安裝預(yù)控壓力閥；外控時(shí)，獨(dú)立油源流量不小于主閥最大流量１５％，以保證換向時(shí)間。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥３.換向閥的中位機(jī)能對(duì)于各種操縱方式的三位四通和五通換向閥滑閥，閥芯在中間位置時(shí)，為適應(yīng)各種不同的工作要求，各油口間的通路有各種不同的連接形式。這種常態(tài)位置時(shí)的內(nèi)部通路形式，稱(chēng)為中位滑閥機(jī)能。表５－３為常見(jiàn)的三位四通、五通換向閥的滑閥機(jī)能（五通閥有兩個(gè)回油口，四通閥在閥體內(nèi)連通，所以只有一個(gè)回油口）。在分析和選擇三位換向閥的中位機(jī)能時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)。（１）液壓泵的工作狀態(tài)。當(dāng)液壓泵的油口Ｐ被堵時(shí)（如Ｏ型）系統(tǒng)保壓，液壓泵能用于多缸液壓系統(tǒng)；當(dāng)Ｐ和Ｔ相通時(shí)（如Ｈ型、Ｍ型），液壓泵處于卸荷狀態(tài)，功率損失少。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥（２）液壓缸工作狀態(tài)。當(dāng)油口Ａ和Ｂ接通時(shí)（如Ｈ型）液壓缸處于“浮動(dòng)”狀態(tài)，可以通過(guò)某些機(jī)械裝置（如齒輪齒條結(jié)構(gòu)）改變工作臺(tái)位置；立式液壓缸由于自重而不能停止在任意位置上。當(dāng)油口Ａ、Ｂ堵塞時(shí)（如Ｍ、Ｏ型），液壓缸能可靠地停留在任意位置上，但不能通過(guò)機(jī)械裝置改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置。當(dāng)油口Ａ、Ｂ與Ｐ連接時(shí)（如Ｐ型），單桿液壓缸和立式液壓缸不能在任意位置停留，雙桿液壓缸可以通過(guò)機(jī)械裝置改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置。（３）換向平穩(wěn)性與精度。當(dāng)液壓缸的油口Ａ、Ｂ堵塞時(shí)（如Ｏ型），換向過(guò)程出現(xiàn)液壓沖擊，換向平穩(wěn)性差，但換向精度高；反之油口Ａ、Ｂ都通油口Ｔ時(shí)（如Ｈ型），換向過(guò)程中工作部件不易迅速制動(dòng)，換向精度低，但液壓沖擊小，換向平穩(wěn)性好。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題二方向控制閥（４）啟動(dòng)平穩(wěn)性。當(dāng)閥芯處于中位時(shí)，液壓缸的某腔若與油箱相通（如Ｈ型），則啟動(dòng)時(shí)該腔內(nèi)因無(wú)足夠的油液起緩沖作用而不能保證平穩(wěn)起動(dòng)；反之液壓缸的某腔不通油箱而充滿(mǎn)油液時(shí)（如Ｏ型），則再次啟動(dòng)就會(huì)比較平穩(wěn)。４.換向閥的常見(jiàn)故障及排除方法換向閥的常見(jiàn)故障及排除方法見(jiàn)表５－４。上一頁(yè)返回課題三壓力控制閥一、溢流閥溢流閥是用來(lái)控制和調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力，以保證系統(tǒng)在一定壓力或安全壓力下工作。１.溢流閥的結(jié)構(gòu)及工作原理１）直動(dòng)式溢流閥如圖５－１２（ａ）所示，Ｐ是進(jìn)油口，Ｔ是回油口，進(jìn)口壓力油經(jīng)閥芯中間的阻尼孔作用在閥芯底部的端面上，當(dāng)進(jìn)油口Ｐ從系統(tǒng)接入的油液壓力不高時(shí)，錐閥心被彈簧壓在閥座上，閥口關(guān)閉；當(dāng)進(jìn)油口油壓升高到能克服彈簧阻力時(shí)，推開(kāi)錐閥，使閥口打開(kāi)，油液就由進(jìn)油口Ｐ流入，再?gòu)幕赜涂冢粤骰赜拖洌ㄒ缌鳎M(jìn)油壓力也就不會(huì)繼續(xù)升高。閥芯上阻尼孔的作用是用來(lái)增加液阻，以減少閥芯的振動(dòng)，提高閥的工作平穩(wěn)性。下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥調(diào)節(jié)螺母，改變彈簧壓緊力，也就調(diào)節(jié)了溢流閥進(jìn)油口處的油壓。由閥芯間隙處泄漏到彈簧腔的油液，經(jīng)閥體上的孔通向回油孔Ｔ排入油箱。當(dāng)溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)，作用在閥芯上的力應(yīng)是平衡的。若忽略閥芯自重、摩擦阻力和穩(wěn)態(tài)軸向液動(dòng)力，則閥芯的受力平衡方程為ＰｋＡ＝ＫＸ０當(dāng)閥芯處于某一位置時(shí)，閥芯的受力平衡為上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥直動(dòng)式溢流閥是利用閥芯上端的彈簧力直接與下端面的液壓力相平衡來(lái)控制溢流壓力的，故稱(chēng)為直動(dòng)式溢流閥。直動(dòng)式溢流閥一般只做成低壓、流量不大的溢流閥，當(dāng)控制較高壓力和較大流量時(shí)，需要較大的調(diào)壓彈簧，不但手動(dòng)調(diào)節(jié)困難，而且溢流閥口開(kāi)度（調(diào)壓彈簧附加壓縮量）略有變化便會(huì)引起較大的壓力變化。直動(dòng)式溢流閥的最大調(diào)整壓力為２.５ＭＰａ。如圖５－１２（ｂ）所示為直動(dòng)式溢流閥的圖形符號(hào)。２）先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成。先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)原理與直動(dòng)式溢流閥相同，但一般采用錐閥式結(jié)構(gòu)。主閥可分為：滑閥式（一級(jí)同心）結(jié)構(gòu)、二級(jí)同心結(jié)構(gòu)和三級(jí)同心結(jié)構(gòu)。如圖５－１３所示為一級(jí)同心溢流閥的工作原理圖。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥油液從Ｐ口進(jìn)入，經(jīng)阻尼孔作用于主閥芯的兩端及先導(dǎo)閥閥芯上。（一般情況下，外控口是堵塞的）當(dāng)進(jìn)油口壓力不高時(shí)，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(wú)油液流動(dòng)。主閥芯因前后腔油壓相同，故被主閥彈簧壓在閥座上，主閥口亦關(guān)閉。系統(tǒng)油壓升高到先導(dǎo)閥彈簧的預(yù)調(diào)壓力時(shí)，先導(dǎo)閥口打開(kāi)，主閥彈簧腔的油液流過(guò)先導(dǎo)閥口并經(jīng)閥體上的通道和回油口Ｔ流回油箱。這時(shí)，油液流過(guò)阻尼小孔，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(dòng)，使進(jìn)、回油口連通，達(dá)到溢流穩(wěn)壓的目的?，F(xiàn)在來(lái)研究主閥芯處于某一平衡位置時(shí)的狀態(tài)，忽略閥芯自重和摩擦力，主閥受力平衡為上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥由上式可知，先導(dǎo)式溢流閥所控制的壓力由Ｐ１和Ｆａ／Ａ兩項(xiàng)組成。由于有主閥上腔Ｐ１的存在，即使被控壓力Ｐ較大，主閥上平衡彈簧力也只需很小，只要能克服摩擦力使主閥芯復(fù)位即可，所以，主閥芯彈簧可以做的很小。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，閥口開(kāi)度也隨之增大或減小，主閥彈簧的附加壓縮量ｘ也發(fā)生變化，由于主閥彈簧的剛度低，ｘ的變化量相對(duì)預(yù)壓縮量ｘ０來(lái)說(shuō)又很小，故溢流閥進(jìn)口的壓力Ｐ變化甚?。煌?，由于先導(dǎo)溢流閥的調(diào)壓彈簧剛度亦不大，彈簧調(diào)定后，在溢流閥上腔的控制壓力Ｐ１也基本不變，故先導(dǎo)式溢流閥在壓力調(diào)定后，即使流量變化，進(jìn)口處的壓力Ｐ變化也很小，因此，定壓精度高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥由于先導(dǎo)閥的閥芯一般為錐閥，受壓面積小，所以用一個(gè)剛度不大的彈簧即可調(diào)整高的壓力Ｐ，擰動(dòng)先導(dǎo)閥的調(diào)壓螺釘便能調(diào)整溢流閥壓力。更換不同剛度的調(diào)壓彈簧，便能得到不同的調(diào)壓范圍，這種閥調(diào)壓比較輕便、振動(dòng)小、噪聲低、壓力穩(wěn)定，但只有在先導(dǎo)閥和主閥都動(dòng)作后才起控制壓力的作用，因此反應(yīng)不如直動(dòng)式溢流閥快。圖５－１３（ａ）為Ｙ２型（先導(dǎo)型）中、高壓溢流閥的結(jié)構(gòu)圖，Ｙ２型先導(dǎo)式溢流閥的連接形式分為管式和板式兩種。它們都有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口，平時(shí)用螺塞堵住。這種閥為了適應(yīng)溢流閥不同的工作壓力需要，將先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧設(shè)計(jì)成四個(gè)級(jí)別，使用四根長(zhǎng)度相等而粗細(xì)不同的彈簧，它們的調(diào)壓范圍分別為０.５～７ＭＰａ、３.５～１４ＭＰａ、７～２１ＭＰａ、１６～３２ＭＰａ。這樣既能作中壓溢流閥，又能作高壓溢流閥。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥圖５－１３（ｂ）為Ｙ型中、低壓溢流閥結(jié)構(gòu)圖，Ｙ型溢流閥的調(diào)壓范圍是０.５～０.６ＭＰａ。圖５－１３（ｃ）為先導(dǎo)式溢流閥的圖形符號(hào)。２.溢流閥的主要性能溢流閥的性能包括溢流閥的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。溢流閥的靜態(tài)特性指溢流閥在穩(wěn)定狀態(tài)下（即系統(tǒng)在沒(méi)有突變時(shí)）的性能，其主要指標(biāo)有壓力流量特性、啟閉特性、卸荷壓力等。溢流閥的動(dòng)態(tài)性能通常是指溢流閥由一個(gè)穩(wěn)定工作狀態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，溢流閥所控制的壓力隨時(shí)間變化的過(guò)渡過(guò)程性能。這里只對(duì)靜態(tài)性能作簡(jiǎn)單介紹。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥１）壓力—流量特性當(dāng)溢流量變化時(shí)，閥口開(kāi)度也相應(yīng)地變化，其溢流壓力也有所變化，這就是溢流閥的壓力—流量特性。當(dāng)開(kāi)啟壓力一定時(shí)，溢流壓力隨溢流量的增加而增加。當(dāng)溢流量達(dá)到閥的額定流量時(shí)，與此相對(duì)應(yīng)的壓力值稱(chēng)為溢流閥的全流量溢流壓力。彈簧的剛度Ｋ越小，溢流量變化所引起的壓力變化量就越小，定壓性能就好。反之，調(diào)壓性能就差。２）啟閉特性啟閉特性是指溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下，從閉合到完全開(kāi)啟，再?gòu)娜_(kāi)到閉合的過(guò)程中，被控壓力與通過(guò)溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。啟閉特性可分為開(kāi)啟特性和閉合特性，一般用溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)的壓力—流量特性來(lái)描述。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥如圖５－１４所示，虛線２為無(wú)摩擦阻力時(shí)的理想曲線，由于要克服摩擦阻力Ｆｆ，實(shí)際壓力損失須大于Ｐｋ并升高到Ｐ′ｋ后閥才開(kāi)啟。當(dāng)溢流量增加，壓力沿曲線１上升。溢流量為ＱＴ時(shí)，壓力為Ｐ′Ｔ。同樣要等壓力降低到Ｐ″Ｔ時(shí)，壓力沿曲線３下降。完全閉合時(shí)壓力為Ｐ″ｋ。３）卸荷壓力將先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口直接油箱，當(dāng)閥通過(guò)額定流量時(shí)，閥的進(jìn)油腔壓力和回油腔壓力的差值稱(chēng)為卸荷壓力。顯然，它和通道阻力和平衡彈簧預(yù)緊力有關(guān)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥３.溢流閥的應(yīng)用１）調(diào)壓溢流在定量泵系統(tǒng)中，常用于溢流穩(wěn)壓（注：閥口通常是打開(kāi)的）。如圖５－１５（ａ）所示，溢流閥并聯(lián)于回路中，進(jìn)入液壓缸的流量由節(jié)流閥調(diào)節(jié)。由于定量泵的流量大于液壓缸所需流量，油壓升高，將溢流閥打開(kāi)，多余油經(jīng)溢流閥流回油箱。因此，溢流閥的功用就是保持系統(tǒng)壓力基本不變。２）安全保護(hù)在變量泵系統(tǒng)中，常用于防止過(guò)載，故又稱(chēng)為安全閥。如圖５－１５（ｂ）所示，在正常工作時(shí)，安全閥關(guān)閉，只有在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，壓力升至安全閥的調(diào)定值時(shí)，閥口才打開(kāi)，使變量泵排出的油液流回油箱，以保證液壓系統(tǒng)的安全。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥３）使泵卸荷采用先導(dǎo)溢流閥調(diào)壓的定量泵系統(tǒng)，當(dāng)閥的外控口Ｋ與油箱連通時(shí)，其主閥芯在進(jìn)油口壓力很低時(shí)即可迅速抬起，使泵卸荷，以減少能量損失。如圖５－１５（ｃ）所示，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，溢流閥外控口通油箱，因而能使泵卸荷。４）遠(yuǎn)程調(diào)壓當(dāng)先導(dǎo)溢流閥的外控口Ｋ（遠(yuǎn)程控制口）與調(diào)壓較低的溢流閥連通時(shí)，其主閥芯上腔的油壓只要達(dá)到低壓閥的調(diào)整壓力，主閥芯即可抬起溢流，其先導(dǎo)閥不再起調(diào)壓作用，即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制作用，如圖５－１５（ｄ）所示。５）形成背壓將溢流閥裝在回油路上，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)壓彈簧即能調(diào)節(jié)背壓力的大小。如圖５－１５（ｅ）所示，上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥４.溢流閥的常見(jiàn)故障及排除方法溢流閥的常見(jiàn)故障及排除方法見(jiàn)表５－５。二、減壓閥減壓閥是一種利用液流流過(guò)縫隙產(chǎn)生壓降的原理，使出油口的壓力低于進(jìn)油口的壓力的壓力控制閥。減壓閥又可分為定壓減壓閥、定比減壓閥和定差減壓閥３種。其中定壓減壓閥應(yīng)用最廣，簡(jiǎn)稱(chēng)為減壓閥。減壓閥也分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥１.減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖５－１６所示為先導(dǎo)式減壓閥，它分為兩部分：先導(dǎo)閥調(diào)壓、主閥減壓。壓力為Ｐ１的油從閥的進(jìn)油口流入，經(jīng)過(guò)縫隙ｙ減壓以后，出油口的壓力降為Ｐ２。出油口的壓力經(jīng)主閥芯上的小孔ｂ作用在主閥芯的底部，并經(jīng)阻尼小孔ｃ流到主閥芯上腔，作用在先導(dǎo)閥閥芯５上。當(dāng)出油口的壓力Ｐ２小于先導(dǎo)閥彈簧６的調(diào)定壓力時(shí)。先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯上阻尼小孔ｃ中的油液不流動(dòng)，主閥芯２上、下兩腔壓力相等，這是主閥芯在主閥彈簧３作用下處于最下端位置，閥口處于最大開(kāi)口狀態(tài)，不起減壓作用。當(dāng)出油口的壓力Ｐ２大于先導(dǎo)閥彈簧６調(diào)定的壓力時(shí)，先導(dǎo)錐閥被頂開(kāi)，主滑閥上端油腔中的部分壓力油便經(jīng)先導(dǎo)閥開(kāi)口及泄油孔Ｌ流入油箱。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥由于主滑閥閥芯內(nèi)部阻尼小孔ｃ的作用，滑閥上腔中的油壓降低，閥芯失去平衡而向上移動(dòng)，因而縫隙ｙ減小，減壓作用增強(qiáng)，使出油口的壓力Ｐ２降低至調(diào)整的數(shù)值。若負(fù)載繼續(xù)增大，使出油口的壓力大于調(diào)定壓力的瞬間，主閥芯立即上移，使閥口的開(kāi)度迅速減小，油液流動(dòng)阻力進(jìn)一步增大，出油口的壓力便自動(dòng)下降，仍恢復(fù)為減壓閥出油口的壓力的穩(wěn)定數(shù)值。由此可見(jiàn)，減壓閥利用出油口的油液作用在閥芯上的液壓壓力和彈簧力相平衡來(lái)控制閥芯移動(dòng)，保持出油口的壓力恒定。減壓閥出油口的壓力的穩(wěn)定數(shù)值，可以通過(guò)上部調(diào)壓螺釘來(lái)調(diào)節(jié)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥可以看出，先導(dǎo)減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)原理相似，但不同之處有以下幾點(diǎn)。（１）溢流閥保持進(jìn)口壓力基本不變，而減壓閥保持出口壓力基本不變。（２）在不工作時(shí)溢流閥進(jìn)、出口不通，而減壓閥進(jìn)、出油口相通。（３）溢流閥彈簧腔的油液經(jīng)閥的內(nèi)部通道與閥出口相通；減壓閥是外部回油，內(nèi)部泄油只能單獨(dú)有泄油口。２.減壓閥的應(yīng)用在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，一個(gè)油泵供應(yīng)多個(gè)支路工作時(shí)，利用減壓閥可以組成不同壓力級(jí)別的液壓回路。如夾緊回路、控制回路和潤(rùn)滑回路等。如圖５－１７所示為減壓閥應(yīng)用在潤(rùn)滑、控制系統(tǒng)時(shí)的減壓回路。此外，減壓閥還可用于穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，減少壓力波動(dòng)帶來(lái)的影響，改善系統(tǒng)控制性能等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥在使用定量泵的機(jī)床油路中，去液壓缸的工作壓力Ｐ１較高，用溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)?？刂朴吐返墓ぷ饔蛪海校齿^低，潤(rùn)滑油路的工作壓力Ｐ２則更低，皆可以用減壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。３.減壓閥的常見(jiàn)故障及排除方法減壓閥的常見(jiàn)故障及排除方法見(jiàn)表５－６。三、順序閥１.順序閥的結(jié)構(gòu)和原理順序閥是利用油液壓力作為控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)油路的通斷，以控制執(zhí)行元件順序動(dòng)作的壓力閥。按控制壓力來(lái)源的不同，順序閥可分為內(nèi)控式和外控（液控）式。內(nèi)控式是直接利用閥進(jìn)口處的油壓力來(lái)控制閥口的啟閉；外控式是利用外來(lái)的控制油壓控制閥口的啟閉。按結(jié)構(gòu)的不同，順序閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式之分。如圖５－１８所示為直動(dòng)式順序閥的結(jié)構(gòu)圖。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥如圖５－１８（ａ）所示當(dāng)其進(jìn)油口的油壓低于彈簧２的調(diào)定壓力時(shí)，控制活塞６下端油液向上的推力小，閥芯５處于最下端位置，閥口關(guān)閉，油液不能通過(guò)順序閥流出。當(dāng)進(jìn)油口的油壓達(dá)到彈簧調(diào)定力時(shí)，閥芯５抬起，閥口開(kāi)啟，壓力油即從順序閥流出，使閥后的油路工作。這種順序閥利用其進(jìn)油口的壓力控制，稱(chēng)為普通順序閥（也稱(chēng)為內(nèi)控式順序閥），其圖形符號(hào)如圖５－１８（ｂ）所示。由于閥出口接壓力油路，因此其上端彈簧處的泄油口必須另接一油管通油箱。這種連接方式稱(chēng)為外泄。若將底蓋７相對(duì)于閥體轉(zhuǎn)過(guò)９０°或１８０°，將堵頭拆下，在該處接控制油管并通入控制油。這時(shí)即為液控順序閥。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥順序閥常與單向閥組合成單向順序閥。直動(dòng)式順序閥設(shè)置控制活塞的目的是縮小閥芯受壓作用的面積，以便采用較軟的彈簧來(lái)提高閥的壓力—流量特性。直動(dòng)式順序閥的最高工作壓力一般在８ＭＰａ以下。先導(dǎo)式順序閥主閥彈簧的剛度可以很小，故可省去閥芯下面的控制活塞，這樣不僅啟閉特性好，且工作壓力可以大大提高。順序閥的結(jié)構(gòu)及工作原理與溢流閥相似。它們的主要差別有以下幾點(diǎn)。（１）順序閥的出油口與負(fù)載油路相連接，而溢流閥的出油口直接接回油箱。（２）順序閥的泄油口單獨(dú)接回油箱，而溢流閥的泄油則通過(guò)閥體內(nèi)部孔道與閥的出口相通流回油箱。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥（３）順序閥的進(jìn)口壓力由液壓系統(tǒng)工況來(lái)決定，當(dāng)進(jìn)口壓力低于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，閥口關(guān)閉；當(dāng)進(jìn)口壓力超過(guò)彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，閥口開(kāi)啟，接通油路，出口壓力油對(duì)下游負(fù)載做功。溢流閥的進(jìn)口最高壓力由調(diào)壓彈簧來(lái)限定，且由于液流溢回油箱，所以損失了液體的全部能量。順序閥的圖形符號(hào)如圖５－１９所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥２.順序閥的應(yīng)用如圖５－２０所示為機(jī)床夾具上用順序閥實(shí)現(xiàn)工件先定位后夾緊的順序動(dòng)作回路。當(dāng)二位四通手動(dòng)閥的右位接入油路時(shí)，壓力油首先進(jìn)入定位缸下腔，定位缸上腔的壓力油流回油箱，使定位銷(xiāo)進(jìn)入工件定位孔實(shí)現(xiàn)工件定位。這時(shí)由于液壓壓力低于順序閥的調(diào)定壓力，因而壓力油不能進(jìn)入夾緊缸下腔，工件不能夾緊。當(dāng)定位缸活塞停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)中壓力升高，達(dá)到順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，順序閥被打開(kāi)，壓力油就經(jīng)過(guò)順序閥流入夾緊缸下腔，缸上腔回油，夾緊缸活塞抬起，實(shí)現(xiàn)液壓夾緊。二位四通手動(dòng)閥的左位接入油路時(shí)，壓力油則同時(shí)進(jìn)入定位缸和夾緊缸的上腔，推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，拔出定位銷(xiāo)，松開(kāi)工件。此時(shí)夾緊缸通過(guò)單向閥回油。順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)高于先動(dòng)作缸的最高工作壓力，以保證動(dòng)作順序可靠。中壓系統(tǒng)一般要高于０.８ＭＰａ。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥四、壓力繼電器壓力繼電器是將液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電—液轉(zhuǎn)換裝置。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力上升或下降到調(diào)定的啟、閉壓力時(shí)，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)通、斷，發(fā)出電信號(hào)，控制電器元件（如電動(dòng)機(jī)、電磁鐵各類(lèi)繼電器等）工作。常用于實(shí)現(xiàn)程序控制和起安全作用。例如，當(dāng)切削力過(guò)大時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)退刀；潤(rùn)滑系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)；外界負(fù)載過(guò)大時(shí)，斷開(kāi)液壓泵電動(dòng)機(jī)的電源等。壓力繼電器由壓力—位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和電器微動(dòng)開(kāi)關(guān)等組成。前者通常包括感壓元件、調(diào)壓復(fù)位彈簧和限位機(jī)構(gòu)等。感壓元件有柱塞端面、橡膠膜片、彈簧管以及波紋管等。按感壓元件的不同壓力繼電器大體分為柱塞式、膜片式、彈簧管式以及波紋管式４種。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥下面介紹兩種常用的結(jié)構(gòu)形式。１.柱塞式壓力繼電器壓力油作用在柱塞１的底部，當(dāng)液壓壓力達(dá)到壓力繼電器調(diào)壓彈簧調(diào)整值時(shí)，作用在柱塞１上的液壓作用力便直接壓縮彈簧，壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭，發(fā)出電信號(hào)。由于柱塞式壓力繼電器采用比較成熟的彈性元件———彈簧，所以工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，成本低。因?yàn)槠淙莘e變化較大，所以不易受壓力波動(dòng)的影響。其缺點(diǎn)是液體作用力直接作用與彈簧力平衡，因而彈簧較粗，力量較大，重復(fù)精度和靈敏度較低，誤差在調(diào)定壓力的１.５％～２.５％。因此開(kāi)啟壓力與閉合壓力的差值較大。這種壓力繼電器的最大調(diào)定壓力可達(dá)到５０ＭＰａ（如圖５－２１所示）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題三壓力控制閥２.膜片式壓力繼電器如圖５－２２所示為膜片式壓力繼電器結(jié)構(gòu)。其工作原理是控制油口Ｋ接到需要取得液壓信號(hào)的油路上，當(dāng)其壓力達(dá)到彈簧調(diào)定力時(shí)，膜片１在液壓力的作用下產(chǎn)生變形，使柱塞２上升。柱塞上的圓錐面使鋼球５和彈簧座６作徑向移動(dòng)，彈簧座６推動(dòng)外殼１０繞調(diào)節(jié)螺釘９逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿３的另一端壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)１７的觸頭，發(fā)出電信號(hào)，接通或斷開(kāi)某一電路。當(dāng)進(jìn)口油壓因漏油或其他原因下降到一定值時(shí)，調(diào)壓彈簧７使柱塞２下移，鋼球５和彈簧座６回落入柱塞的錐面槽內(nèi)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)１７復(fù)位，切斷電信號(hào)，并將外殼１０推回原位，斷開(kāi)或接通電路。膜片式壓力繼電器膜片位移小、反應(yīng)快、重復(fù)精度高。其缺點(diǎn)是易受壓力波動(dòng)影響，不宜用于高壓系統(tǒng)。上一頁(yè)返回課題四柱塞泵一、節(jié)流閥１.節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖５－２３所示為節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)，圖中的節(jié)流口是軸向三角槽式，油液從進(jìn)油口Ｐ１進(jìn)入，經(jīng)閥芯上的三角槽節(jié)流口后，由出油口Ｐ２流出。轉(zhuǎn)動(dòng)把手可使閥芯作軸向移動(dòng)，以改變節(jié)流口的通流面積。２.節(jié)流閥的流量特性節(jié)流閥的節(jié)流口通常有３種形式，即薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和短孔。無(wú)論節(jié)流口采用何種形式，通過(guò)節(jié)流口的流量ｑ及其前后壓差Δｐ的關(guān)系可表示為ｑ＝ＫＡΔｐｍ，三種節(jié)流口的流量特性曲線如圖５－２４所示。下一頁(yè)返回課題四柱塞泵由圖５－２４可知，影響流量穩(wěn)定性的主要因素有以下幾個(gè)方面：（１）壓差對(duì)流量的影響。當(dāng)節(jié)流閥兩端壓差Δｐ改變時(shí)，通過(guò)它的流量也要發(fā)生變化。３種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流口中，通過(guò)薄壁小孔的流量受到壓差改變的影響最小。（２）溫度對(duì)流量的影響。溫度對(duì)薄壁小孔的流量幾乎沒(méi)有影響。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)小孔，通過(guò)其流量會(huì)受到黏度的影響，而油液黏度對(duì)溫度很敏感。因此，通過(guò)細(xì)長(zhǎng)小孔的流量對(duì)溫度變化很敏感。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題四柱塞泵（３）孔口大小對(duì)流量的影響。節(jié)流閥的節(jié)流口可能因雜質(zhì)或由于油液氧化后出現(xiàn)的膠質(zhì)、瀝青等膠狀顆粒而局部堵塞，這就改變了原來(lái)節(jié)流口通流面積的大小，使流量發(fā)生變化，尤其節(jié)流口小、進(jìn)出口壓差較大時(shí)，流量會(huì)出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的脈動(dòng)現(xiàn)象。開(kāi)口越小，脈動(dòng)現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至在閥口沒(méi)有關(guān)閉時(shí)就完全斷流。這種現(xiàn)象稱(chēng)為節(jié)流口堵塞。一般節(jié)流口的流通面積越大，節(jié)流通道越短，越不容易堵塞。流量控制閥的最小穩(wěn)定流量為０.０５Ｌ／ｍｉｎ。綜上所述，為保證穩(wěn)定流量，節(jié)流口的形式以薄壁小孔較為理想。如圖５－２５所示為典型的節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題四柱塞泵如圖５－２５（ａ）所示為針閥式節(jié)流口，其通道長(zhǎng)，易堵塞，流量受溫差影響較大，一般用于性能要求不高的場(chǎng)合。如圖５－２５（ｂ）所示為偏心槽式節(jié)流口，閥芯上開(kāi)有截面為三角形的偏心槽，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯，來(lái)改變通道大小。其性能與針閥式節(jié)流口相同，但容易制造，其缺點(diǎn)是閥芯上的徑向力不平衡，旋轉(zhuǎn)閥芯較費(fèi)力，一般用于低壓、流量穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。圖５－２５（ｃ）所示為軸向三角槽式節(jié)流口，閥芯端部開(kāi)有斜的三角槽，軸向移動(dòng)閥芯可改變?nèi)遣弁髅娣e從而調(diào)節(jié)流量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水力直徑中等，可得到較小的穩(wěn)定流量，且調(diào)節(jié)范圍較大，但節(jié)流通道較長(zhǎng)，油溫對(duì)流量有影響，目前被廣泛使用。３.節(jié)流閥的常見(jiàn)故障及排除方法節(jié)流閥的常見(jiàn)故障及排除方法見(jiàn)表５－７。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題四柱塞泵二、調(diào)速閥由節(jié)流閥的流量公式ｑ＝ＫＡΔｐｍ可知，當(dāng)節(jié)流開(kāi)口調(diào)定時(shí)，通過(guò)節(jié)流閥的流量受工作負(fù)載變化的影響，不能保持執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定。因此，只適用于負(fù)載變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。對(duì)于負(fù)載變化較大而又要求速度穩(wěn)定時(shí)，就用調(diào)速閥。１.調(diào)速閥的工作原理調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成的組合閥。節(jié)流閥用來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)的流量，定差減壓閥則自動(dòng)調(diào)節(jié)，使節(jié)流閥前后的壓差為定值，消除了負(fù)載變化對(duì)流量的影響。如圖５－２６（ａ）所示，定差減壓閥１與節(jié)流閥２串聯(lián)，定差減壓閥左右兩腔也分別與節(jié)流閥前后端溝通。設(shè)定差減壓閥的進(jìn)口壓力為ｐ１，油液經(jīng)減壓閥后出口壓力為ｐ２，通過(guò)節(jié)流閥又降至ｐ３。進(jìn)入液壓缸。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題四柱塞泵２.調(diào)速閥的靜態(tài)特性如圖５－２７所示為節(jié)流閥和調(diào)速閥流量Ｑ與閥進(jìn)、出口壓差ΔＰ的關(guān)系。從圖中可看出，節(jié)流閥的流量隨壓差的變化比較大。而當(dāng)壓差大于一定數(shù)值后，通過(guò)調(diào)速閥的流量就不隨調(diào)速閥前后壓差的改變而變化。在調(diào)速閥壓差較小的區(qū)域內(nèi)，這一段流量特性就和節(jié)流閥相同。要使調(diào)速閥正常工作，就必須保證有一最小壓差。此壓差在一般調(diào)速閥中為０.５ＭＰａ，高壓調(diào)速閥為１ＭＰａ。上一頁(yè)返回課題五液壓泵的選用一、電液比例閥電液比例控制閥是一種按輸入的電信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)壓力油的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的閥，是一種新型的壓力控制閥。電液比例閥一般都具有壓力補(bǔ)償性能，所以其輸出壓力和流量可以不受負(fù)載變化的影響。與手動(dòng)調(diào)節(jié)的普通液壓閥相比，電液比例閥能提高液壓系統(tǒng)參數(shù)的控制水平。電液比例控制閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，所以廣泛應(yīng)用于要求對(duì)液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)控制或程序控制，但對(duì)控制精度和動(dòng)態(tài)特性要求不高的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。根據(jù)用途和工作特點(diǎn)的不同，電液比例閥可以分為電液比例壓力閥、電液比例流量閥以及電液比例方向閥。下面對(duì)這三類(lèi)比例閥作簡(jiǎn)單介紹。下一頁(yè)返回課題五液壓泵的選用１.比例電磁鐵比例電磁鐵是一種直流電磁鐵，輸出的推力與輸入電流基本成比例，并在銜鐵的全部工作位置上，磁路保持一定的氣隙。２.電液比例壓力閥用比例電磁鐵取代先導(dǎo)溢流閥的手動(dòng)裝置（調(diào)壓手柄）便成為先導(dǎo)比例溢流閥。安全閥９用于限制比例溢流閥的最高壓力，以避免因電子儀器發(fā)生故障使得控制電流過(guò)大、壓力超過(guò)允許最大的可能性。隨著輸入電信號(hào)強(qiáng)度的變化，比例電磁鐵的電磁吸力將隨之變化，從而改變指令的大小，使錐閥的開(kāi)啟壓力隨輸入信號(hào)的變化而變化。若輸入信號(hào)連續(xù)地、按比例地或按一定程序變化，則比例溢流閥所調(diào)節(jié)的系統(tǒng)壓力也連續(xù)地、按比例地或按一定程序變化。因此比例溢流閥多用于系統(tǒng)的多級(jí)調(diào)壓或?qū)崿F(xiàn)連續(xù)壓力控制，如圖５－２８所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題五液壓泵的選用３.電液比例流量閥用比例電磁鐵取代節(jié)流閥或調(diào)速閥的手動(dòng)裝置，以輸入電信號(hào)控制節(jié)流口開(kāi)度，便可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程控制其輸出流量，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度調(diào)節(jié)。輸入電信號(hào)不同，電磁推力不同，便有不同的節(jié)流口開(kāi)度。由于定差減壓閥已保證了節(jié)流口前后壓差為定值，所以一定的輸入電流對(duì)應(yīng)一定的輸出流量，如圖５－２９所示。４.電液比例方向閥用比例電磁鐵取代電磁換向閥中的普通電磁鐵，便構(gòu)成直動(dòng)型比例方向閥。由于使用了比例電磁鐵，閥芯不僅可以換位，而且換位的行程可以連續(xù)的或按比例地變化，因而連同油口間的流通面積也可以連續(xù)地或按比例地變化，所以比例方向閥不僅能控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向，還能控制其速度，如圖５－３０所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題五液壓泵的選用二、插裝閥１.二位插裝閥的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖５－３１（ａ）所示為二通插裝閥的結(jié)構(gòu)原理圖，由控制蓋板ｌ、插裝主閥（由閥套２、彈簧３、閥芯４及密封件組成）、插裝塊體５和先導(dǎo)元件（置于控制蓋板上，圖中未畫(huà)出）組成。插裝主閥采用插裝式連接，閥芯為錐形。根據(jù)不同的需要，閥芯的錐端可開(kāi)阻尼及節(jié)流三角槽，也可以是圓柱形閥芯。上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題五液壓泵的選用