第06章液压元件与液压回路概要.ppt

第6章 液压元件与液压回路,6.1.1 液压阀的分类,6.1 概 述,,(1) 方向控制阀,(2) 压力控制阀,(3) 流量控制阀,,,6.1.1 液压阀的分类,6.1 概 述,控制方式,,(1) 普通液压阀，也称开关式定值控制阀2) 伺服式控制阀，也称伺服阀或随动阀3) 电液比例式控制阀，也称比例阀6.1.2 液压阀的性能参数及基本要求,6.1 概 述,6.1.3 液压回路的分类,6.1 概 述,6.2.1 单向阀 6.2.1.1 普通单向阀,6.2 方向控制阀及方向控制回路,单向阀的结构与图形符号,1—阀体；2—阀芯；3—弹簧,6.2.1 单向阀 6.2.1.2 液控单向阀,6.2 方向控制阀及方向控制回路,液控单向阀的结构与图形符号,1—控制活塞；2—单向阀阀芯,6.2.1 单向阀 6.2.1.2 液控单向阀,6.2 方向控制阀及方向控制回路,使用液控单向阀时应注意以下几点 (1) 必须保证足够的控制压力，否则不能打开液控单向阀 (2) 液控单向阀阀芯复位时控制活塞的控制油腔的油液必须流回油箱 (3) 防止空气侵入到液控单向阀控制油路6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,2．分类 换向阀按结构分为转阀式和滑阀式； 按阀芯工作位置数分为二位、三位和多位等； 按进出口通道数分为二通、三通、四通和五通等； 按阀芯换位的控制方式分为手动、机动、液动、电磁和电液动等类型。

6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,3．几种常见的换向阀,二位三通电磁换向阀的结构与图形符号,6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,3．几种常见的换向阀,三位四通电液动换向阀的结构,6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,3．几种常见的换向阀,三位四通电液动换向阀的图形符号,三位四通电液动换向阀的简化图形符号,6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,4．换向阀的常态与中位机能,6.2.2 换向阀 6.2.2.1 换向阀的工作原理与分类,6.2 方向控制阀及方向控制回路,4．换向阀的常态与中位机能,6.2.2 换向阀 6.2.2.2 方向控制回路举例,6.2 方向控制阀及方向控制回路,方向控制回路,6.3.1 溢流阀 6.3.1.1 直动型溢流阀,6.3 压力控制阀及压力控制回路,直动型溢流阀的结构与职能符号,1—顶杆；2—调节螺母；3—弹簧；4—螺母； 5—上盖；6—阀体； 7—阀芯；8—弹簧腔泄油口,6.3.1 溢流阀 6.3.1.2 先导型溢流阀,6.3 压力控制阀及压力控制回路,先导型溢流阀的结构原理及职能符号,1—先导阀芯；2—先导阀座；3—先导阀体；4—阀体； 5—阻尼孔；6—主阀芯； 7—主阀座；8—主阀弹簧；9—先导阀弹簧； 10—调压螺栓；11—手轮,6.3.1 溢流阀 6.3.1.3 溢流阀的静态特性,6.3 压力控制阀及压力控制回路,1．压力稳定性,溢流阀压力稳定性由两个指标来衡量：一是在额定流量qn和额定压力pn时，其进口压力在一定时间(一般为3min)内的偏移值；二是在整个调压范围内通过额定流量qn时进口压力的振摆值。

对于中压溢流阀，这两项指标均应不大于±0.2MPa如果溢流阀的压力稳定性不好，就会出现剧烈的振动和噪声6.3.1 溢流阀 6.3.1.3 溢流阀的静态特性,6.3 压力控制阀及压力控制回路,2．溢流阀的启闭特性,溢流阀的启闭特性,6.3.1 溢流阀 6.3.1.4 溢流阀在液压系统中的作用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,(1) 稳压溢流,定量泵系统稳压溢流,6.3.1 溢流阀 6.3.1.4 溢流阀在液压系统中的作用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,(2) 作安全阀,(a)开式回路；(b)闭式回路；(c)闭式回路的特性曲线 变量泵和定量执行元件组成的容积调速回路,6.3.1 溢流阀 6.3.1.4 溢流阀在液压系统中的作用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,(3) 作背压阀,溢流阀作背压阀,6.3.1 溢流阀 6.3.1.4 溢流阀在液压系统中的作用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,(4) 作卸荷阀,溢流阀作卸荷阀,6.3.1 溢流阀 6.3.1.4 溢流阀在液压系统中的作用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,(5) 远程调压,远程调压回路,6.3.2 减压阀 6.3.2.1 减压阀的结构与工作原理,6.3 压力控制阀及压力控制回路,先导型减压阀的工作原理图与图形符号,1—手轮；2—螺杆；3—先导锥阀； 4—先导阀座； 5—先导阀体； 6—阀体； 7—主阀芯； 8—阀盖； 9—阻尼孔； 10—主阀弹簧；11—先导阀弹簧；,6.3.2 减压阀 6.3.2.2 减压阀的应用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,1—减压阀； 2—单向阀； 3—液压缸,减压阀应用在夹紧油路,6.3.3 顺序阀 6.3.3.1 顺序阀的结构与工作原理,6.3 压力控制阀及压力控制回路,若阀芯环形面积为A，进油口压力为p，弹簧力为Fs。

当pA＜Fs时，阀芯处于最下端，顺序阀不导通；当pA＞Fs时，阀芯抬起，顺序阀导通，从而使与之连接的执行元件动作1—调节螺杆；2—弹簧；3—上盖；4—阀体； 5—阀芯；6—控制活塞；7—下盖,直动式顺序阀的结构,6.3.3 顺序阀 6.3.3.1 顺序阀的结构与工作原理,6.3 压力控制阀及压力控制回路,直动式顺序阀的图形符号,6.3.3 顺序阀 6.3.3.2 顺序阀的应用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,1．用来控制缸的顺序动作,顺序阀用于顺序动作,顺序阀用来实现对工件进行先夹紧后钻孔的动作顺序当二位四通手动阀的左位接入油路时，压力油首先进入夹紧缸无杆腔，完成夹紧动作①后，系统中压力升高当达到顺序阀3的调定压力时，顺序阀3打开，压力油经过顺序阀流入工作缸无杆腔，实现钻孔动作②当扳动二位四通阀的手柄使它的右位接入油路时，压力油进入工作缸完成动作③，之后系统中压力升高，达到顺序阀4的调定压力时，顺序阀4打开完成动作④6.3.3 顺序阀 6.3.3.2 顺序阀的应用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,2．作平衡阀用,顺序阀用于平衡回路,平衡阀的作用是防止垂直油缸及工作机构因本身重量而自行下降，造成事故或冲击。

6.3.4 压力继电器 6.3.4.1 压力继电器的结构与工作原理,6.3 压力控制阀及压力控制回路,1—柱塞； 2—调节螺母； 3—电器开关,柱塞式压力继电器的结构原理与图形符号,6.3.4 压力继电器 6.3.4.2 压力继电器的应用,6.3 压力控制阀及压力控制回路,压力继电器控制的顺序动作的回路,首先1YA通电，阀1左位工作，压力油进入缸1无杆腔使其活塞右移产生动作①当活塞1到达终点后，系统压力升高，压力继电器1K发出电信号使3YA通电，压力油进入缸2的无杆腔使其活塞2前进产生动作② 活塞2前进到终点后，压力升高，压力继电器1K发信号使4YA通电(3YA)，压力油进入缸2右腔，使其活塞返回产生动作③6.4.1 流量控制阀 6.4.1.1 节流口的流量特性,6.4 流量控制阀及速度控制回路,1．节流口的结构形式 尽可能大的水力半径 (2) 节流口尽量采用薄刃结构、薄壁孔口使节流通道缩短节流口的结构形式,6.4.1 流量控制阀 6.4.1.1 节流口的流量特性,6.4 流量控制阀及速度控制回路,2．影响节流口流量稳定性的因素,液体流经孔口时，其所通过流量与孔口的面积、孔口前后的压力差以及孔口的特性有关，可用公式表示，即,,,式中 A——孔口截面积； ——孔口前后压力差； m——由孔口形状决定的指数； K——修正系数。

6.4.1 流量控制阀 6.4.1.1 节流口的流量特性,6.4 流量控制阀及速度控制回路,2．影响节流口流量稳定性的因素,,,在实际应用中，防止节流阀阻塞的措施如下 (1) 油液要精密过滤实践证明，较高的过滤精度能显著改善阻塞现象为除去铁质污染，采用带磁性的过滤器效果更好 (2) 节流阀两端的压差要适当压差大，节流口能量损失大，油液易发热相同流量时，压差大对应的过流面积小，易引起阻塞6.4.1 流量控制阀 6.4.1.2 节流阀的结构与工作原理,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,节流阀的结构与图形符号,1—螺母；2—阀体； 3—阀芯；4—调节螺杆,6.4.1 流量控制阀 6.4.1.3 调速阀的结构与工作原理,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,调速阀的结构与图形符号,当减压阀阀芯在其弹簧力Fs，油液压力p2和p3的作用下处于某一平衡位置时,,,6.4.2 节流调速回路 6.4.2.1 节流调速回路的原理,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,调速回路用于调节执行元件的运动速度液压传动系统中的执行元件包括作直线往复运动的液压缸和作旋转运动的液压马达它们的速度表达式分别为,液压缸的速度,,液压马达的速度,,式中 v——液压缸的直线速度； q——输入执行元件的流量； A——液压缸的有效工作面积； n——液压马达的转速； qm——液压马达的排量。

6.4.2 节流调速回路 6.4.2.1 节流调速回路的原理,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,,,3种调速方法，具体如下 (1) 节流调速采用定量泵供油，利用流量控制阀调节进入执行元件的流量来实现调速 (2) 容积调速通过改变变量泵或变量马达的排量来实现调速 (3) 容积节流调速这是以上两种方法的组合，即用变量泵供油，配合流量控制阀进行节流来实现调速，又称联合调速6.4.2 节流调速回路 6.4.2.2 节流调速回路,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,,,1．进、回油路节流调速回路,,,,,进油路节流调速回路,回油路节流调速回路,旁油路节流调速回路及其调速特性曲线,6.4.2 节流调速回路 6.4.2.2 节流调速回路,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,,,1．进、回油路节流调速回路,进油路节流调速回路,当活塞(作用面积为A)克服外负载F作等速运动时，其受力平均方程式为,,,根据节流孔口流量公式可知，通过节流阀(通流面积为AT)进入液压缸的流量为,,活塞运动速度为,,6.4.2 节流调速回路 6.4.2.2 节流调速回路,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,,,1．进、回油路节流调速回路,,,,,进、回油路节流调速特性曲线,6.4.2 节流调速回路 6.4.2.2 节流调速回路,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,,,1．进、回油路节流调速回路,,,,,分析上述特性曲线可得出以下结论。

(1) 当节流阀开口大小一定时，缸的运动速度随负载的增加而降低，其特性较软 (2) 当节流阀开口一定时，负载较小的区段曲线比较平缓，速度刚性好；负载较大的区段曲线较陡，速度刚度较差 (3) 在相同负载下工作时，节流阀开口较小时，曲线较平缓，速度刚性好；节流阀开口较大时，曲线较缓，速度刚度较差 (4) 节流阀开口不同的各特性曲线相交于负载轴上的一点上这说明液压缸速度不同时，其能承受的最大负载Fmax相同(它等于溢流阀的调定压力与液压缸有效工作面积的乘积)故其调速属于恒推力调速Fmax的数值由溢流阀调定6.4.2 节流调速回路 6.4.2.2 节流调速回路,6.4 流量控制阀及速度控制回路,,,,,,,1．进、回油路节流调速回路,,,,,进、回油路节流调速回路之间也存在有一些不同之处 (1) 进油路节流调速回路，流量阀前后有一定的压力差，当运动部件行至终点停止(例如碰到死挡铁)时，液压缸进油腔压力会升高，使流量阀前后压差减小。