液压与气动传动(课件)第五章液压控制阀
104页1、第5章 液压控制阀,章 节 目 录,5.1 液压阀概述 5.2 方向控制阀 5.3 压力控制阀 5.4 流量控制阀 5.5 叠加阀和插装阀 5.6 电液伺服阀 5.7 电液比例阀 5.8 电液数字阀,5.1 液压阀概述,5.1.1 液压阀的基本共同点,液压控制阀的种类繁多,但他们在液压系统的作用主要有三个方面:控制液压油的压力(压力控制阀)、流量(流量控制阀)和流动方向(方向控制阀),保证执行元件按照负载的需求进行工作。,尽管液压阀的种类繁多,且各种阀的功能和结构形式也有较大的差异,但都具有基本共同点: 1. 在结构上,所有液压阀均由阀体、阀芯(锥阀,滑阀或球阀)和驱动阀芯动作的元、部件组成。 其中阀芯的结构如图51所示。,图 5-1 阀的结构型式,2. 在工作原理上,所有液压阀的开口大小、进出口间的压差以及通过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式,只是各种阀控制的参数各不相同而已。,表5-1 液压控制阀的分类,5.1.3对液压阀的基本要求,1. 动作灵敏、使用可靠、工作时冲击和振动要小。 2. 阀口全开时,液流压力损失小;阀口关闭时,密封性能好。 3. 所控制的参量(压力或流量)稳定
2、,受外干扰时变化量要 小。 4. 结构紧凑,安装、调试、维护方便,通用性好。,5.1.2 液压阀的分类,液压阀可按不同的特征进行分类,如表5-1所示。,5.2 方向控制阀,方向控制阀主要有单向阀和换向阀两类。,5.2.1单向阀,常用的单向阀有:普通单向阀和液控单向阀两种。,1. 普通单向阀(单向阀),普通单向阀的作用是只允许液流沿一个方向通过,不能反向流动。普通单向阀如图5-2所示。,图 5-2普通单向阀,2. 液控单向阀,普通单向阀 (正向),内泄式液控单向阀 (控制油口不通压力油时),外泄式液控单向阀,需要指出的是,控制压力油油口不工作时,应使其通回油箱,否则控制活塞难以复位,单向阀反向不能截止液流。,5.2.2 换向阀,1)功能: 换向阀是利用阀芯在阀体中作相对运动,使油路接通、切断或改变流动方向,从而使执行元件启动、停止或变换运动方向。 2)分类:,(1)按结构类型可分为滑阀式、转阀式和球阀式。 (2)按阀体连通的主油路数可分为二通、三通、四通等。 (3)按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、三位,四位等。 (4)按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动和电液动等。,3
3、滑阀或换向阀的结构,不同的通数和位数构成了不同类型的换向阀,所谓二位阀、三位阀是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置;二通阀、三通阀、四通阀是指其阀体上有两个、三个、四个各不相通且与系统中不同油管连接的油路接口。换向阀的功能主要就是由其控制的通路数和工作位置所决定。,换向阀都有两个或两个以上的工作位置,其中一个是常位,即阀芯未受外部操纵时所处的位置,绘制液压系统图时,油路一般应连接在常位上。,4滑阀式换向阀的操纵方式,滑阀式换向阀的操纵方式包括:手动 (机动)、电磁动、液动和电液联合驱动等,见图5-4、5-5、5-6。,图5-4 三位四通手动换向阀,图5-5 二位二通电磁换向阀 (电磁铁得电时),Graphics symbol (图形符号),Simplified graphics (简化图形),5. 滑阀的中位机能,三位阀有三个工作位置,根据需要,执行元件可在左位或右位工作。三位换向阀的阀芯在中间位置时,各通口间有不同的连通方式,可满足不同的使用要求,这种连通方式称为换向阀的中位机能。不同的中位机能是在阀体的尺寸不变的情况下,通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。常见的中位机能、符号及其
4、特点如表5-3所列。,表5-3 三位四通滑阀的中位机能,表5-3 三位四通滑阀的中位机能(续),5.3 压力控制阀,5.3.1 溢流阀,普通的压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器,它们用来控制液压系统中的油液压力或通过压力信号实现控制。,溢流阀按结构型式分:(1)直动型;(2)先导型。它旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定或限制其最高压力,有时也旁接在执行元件的进口,对执行元件起安全保护作用。,1.结构及工作原理 (1)直动型,图5-7 直动型溢流阀,直动型溢流阀的结构及其图形符号如图5-7所示。压力油从进口P进入阀后,经孔和阻尼孔后作用在阀芯4的底面上。若弹簧刚度为K,预压缩量为 ,阀芯直径为D,阀口刚开启时的进口压力为 ,通过额定流量 时的进口压力为 ,作用在阀芯上的稳态液动力为 ,则得:,(a) 阀口刚开启时的阀芯受力平衡关系式,(b) 阀口开启溢流时阀芯受力平衡关系式,(5-1),(5-2),注意两点:,(a)调节弹簧的预压缩量x0,可以改变阀口的开启压力pk,进而调节控制阀的进口压力p,此处弹簧称之为调压弹簧。,(c) 阀口开启溢流的压力流量方程,(5-3),联立求
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