第4章 液压控制元件



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1、一、液压阀作用 液压阀是液压系统中控制液流流动方向,压力高低、流量大小的控制元件。二、液压阀分类 按用途分:压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀 操纵方式分:人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀 连接方式分:管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接 按结构分类:滑阀, 座阀, 射流管阀按控制方式:电液比例阀, 伺服阀, 数字控制阀按输出参量可调节性分类:开关控制阀, 输出参量可调节的阀三、液压系统对阀的基本要求 1.工作可靠,动作灵敏,冲击振动小 2.压力损失小 3.结构紧凑,安装调整维护使用方便,通用性好一、作用 控制液流方向,从而改变执行元件的运动方向。二、分类 单向阀 换向阀性能要求:正向流动
2、阻力损失小,反向时密封性好,动作灵敏 n一、普通单向阀 结构:阀体、阀芯、弹簧等 职能符号:图4-1为一种管式普通单向阀的结构,压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧3作用在阀芯上的力,使阀芯向右移动,打开阀口,并通过阀芯上的径向孔a、轴向孔b从网体右端的通口流出;但是压力油从阀体右端的通 口流入时,液压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上,使阀口关闭,油液无祛通过。 应用:图图4-2组成:普通单向阀+小活塞缸特点:a. 无控制油时,与普通单向阀一样, b. 通控制油时,正反向都可以流动 职能符号:1PK2P 图4-3为一种液控单向阀的结构,当控制口 K处无压力油通入时,它的工作和普通单向阀一样,压
3、力油只能从进油口P1流向出油口P2,不能反向流动。当控制口K处有压力油通入时,控制活塞1右侧a腔通泄油口(图中未画出),在液压力作用下活塞向右移动,推动顶杆 2顶开阀芯,使油口 P1和P2接通,油液就可以从P2口流向P1口。应用:图图4-41、工作原理、工作原理 图4-4所示为滑阀式换向阀的工作原理图,当阀芯向右移动一定的距离时,由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔,液压缸右腔的油经B口流回油箱,液压缸活塞向右运动;反之,若阀芯向左移动某一距离时,液流反向,活塞向左运动。2、 换向阀的结构利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向。分弹簧自动复位(a)和弹簧钢珠(b)定位两种。 1) 手
4、动换向阀应用:小流量,需徒手操作的场合。应用:行程控制的场合。(又叫行程阀)图4-7a所示为二位三通交流电磁阀结构。在图示位置,油口 P和A相通,油口B断开;当电磁铁通电吸合时,推杆1将阀芯2推向右瑞,这时油口P和A断开,而与B相通。当电磁铁断电释放时,弹簧3推动阀芯复位。图 4-7b为其图形符号。 图图47优点:易于实现自动化。应用:小流量的场合。(q63 L/min ) 图图 48液体操纵,弹簧复位。应用:高压,大流量的场合。(q160 L/min )图图 49 1-主阀心 2-差动套筒 3-差动活塞 4-先导电磁阀 电液换向阀是电磁换向阀(先导阀)与液动换向阀(主阀)的组合。因此,它具有
5、用小功率电磁铁控制大功率主阀的优点。先导电磁换向阀的油源和回油可单独设立,也可与主油路共用。电液联合控制,弹簧复位。电磁控制先导阀动作,液体控制主阀芯动作,节流阀控制阀芯移动速度。简化符号:三位四通电液换向阀应用:高压、大流量的场合。 (q1200 L/min)图图410 滑阀式换向阀的中位机能滑阀式换向阀的中位机能 AO口连通,PB口封闭,执行元件处于闭锁状态,液压泵不卸荷PABO全闭,执行元件停止运动。PAB口连通,O口封闭,执行元件处于停止位置,液压泵卸荷AB口连通,PO口封闭,执行元件处于闭锁状态,液压泵不卸荷换向阀小结位: 阀芯的工作位置;通: 阀体上油路的通道数;机能: 中位时油路
6、的连通方式。控制方式:O型H型P型Y型K型手动机动电磁液动电液ABP O (一)溢流阀的作用和性能要求1溢流阀的作用在液压系统中用来维持定压是溢流阀的主要用途。它常用于节流调速系统中,和流量控制阀配合使用,调节进入系统的流量,并保持系统的压力基本恒定。用于过载保护的溢流阀一般称为安全阀。2液压系统对溢流阀的性能要求(1)定压精度高 (2)灵敏度要高(3)工作要平稳且无振动和噪声(4)当阀关闭时密封要好,泄漏要小。(二)溢流阀的结构和工作原理常用的溢流阀按其结构形式和基本动作方式可归结为直动式和先导式两种。直动式溢流阀是依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力等相平衡,以控制阀芯的启闭动作,溢
7、流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量,从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压目的的。当系统压力升高时,阀芯上升,阀口通流面积增加,溢流量增大,进而使系统压力下降。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运动构成的这种负反馈作用是其定压作用的基本原理,也是所有定压阀的基本工作原理。 图411 1-调节螺钉 2-螺帽 3-弹簧 4-螺母 5-阀体 6-阀座 7-阀心8-螺堵 进油口P的压力油通过阻尼孔a进入阀心底面产生向上的液压力,该力与向下的弹簧力相抗衡。 当弹簧力大于液压力时阀口关闭。当液压力大于弹簧力时,阀口开启P、O口相通产生溢流以保持系统压力的恒定。用调速螺帽可调定系统的溢流压力。 单
8、级溢流阀构造简单,反应灵敏。适用于低压、小流量系统n1.直动式溢流阀阻尼孔、压差p远程控制口K : 实现远程调压。K口打开,p 由控制油压决定;K口堵上,p 由先导阀ps 决定。图5-12职能符号说明:说明:先导式溢流阀有一个远程控制口,如果将K口用油管接到另一个远程调压阀(远程调压阀的结构和溢流阀的先导控制部分一样),调节远程调压阀的弹簧力,即可调节溢流阀主阀芯上端的液压力,从而对溢流阀的溢流压力实现远程调压。但是,远程调压阀所能调节的最高压力不得超过溢流阀本身导阀的调整压力。当远程控制口K通过二位二通阀接通油箱时,主阀芯上端的压力接近于零,主阀芯上移到最高位置阀口开得很大。由于主阀弹簧较软
9、,这时溢流阀口处压力很低,系统的油在低压下通过溢流阀流回油箱,实现卸荷。1.静态性能(1)压力调节范围压力调节范围是指调压弹簧在规定的范围内调节时,系统压力能平稳地上升或下降,且压力无突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。溢流阀的最大允许流量为其额定流量,在额定流量下工作时溢流阀应无噪声、溢流阀的最小稳定流量取决于它的压力平稳性要求,一般规定为额定流量的15。(2)启闭特性 启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开启后到闭合的过程中,被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系。它是衡量溢流阀定压精度的一个重要指标,一般用溢流阀处于额定流量、调定压力s时,开始溢流的开启压力k及停止溢流的闭合压力B分别与s
10、的百分比来衡量,前者称为开启比,后者称为闭合比。(3)卸荷压力 当溢流阀的远程控制口及与油箱相连时,额定流量下的压力损失称为卸荷压力2.动态特性 当溢流阀在溢流发生由零至额定流量的阶跃变化时,它的进口压力,也就是它所控制的系统压力,将会迅速的升高并超过额定压力的调定值,然后逐步衰减到最终稳定压力,从而完成其动态过渡过程。 定义最高瞬时压力峰值与额定压力调定值ps的差值为压力超调量p,则压力超调率 p为它是衡量溢流阀动态定压误差的一个性能标准,一个性能良好的溢流阀pppPs100%10%30%图4-14图4-14)2. 作溢流阀(常开)(图4-15)作用:保持系统压力恒定图4-153.卸荷或远程
11、调压图4-16卸荷图4-17远程调压4.作背压阀n放在系统回油路上 减压阀是使出口压力(二次压力)低于进口压力(一次压力)的一种压力控制阀。作用:减低液压系统中某一回路的油液压力,使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。用途:减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中应用较多。此外,当油压不稳定时,在回路中串入一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。分类:根据减压阀所控制的压力不同,它可分为定值输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。图4-18工作原理(图5-18):节流口产生压降p p2 = p1 -p , p1一定,p , p2。 p1 ps ,减压、稳压。 p2 阀芯上移阀口减