第五液压控制阀-PPT.pptx

第五液压控制阀5、1 概述概述n阀得结构阀得结构:均由阀体、阀芯与控制动力三大部分均由阀体、阀芯与控制动力三大部分组成组成;n工作原理工作原理:利用阀芯与阀体得相对移动利用阀芯与阀体得相对移动,改变通流改变通流面积面积(面面),),从而控制液体得压力、流向与流量从而控制液体得压力、流向与流量;n液体流过各种阀均会产生压力损失与温升现象液体流过各种阀均会产生压力损失与温升现象;n从功能上来说从功能上来说,阀不能对外做功阀不能对外做功,只能用以满足执只能用以满足执行元件得压力、速度与换向等要求。行元件得压力、速度与换向等要求。控制阀得特点控制阀得特点(共性共性)5、1 概述概述2 2、对控制阀得要求、对控制阀得要求:动作灵敏、准确动作灵敏、准确,可靠平稳可靠平稳,冲击振动小冲击振动小;密封性能要好密封性能要好,油液流过时漏损少油液流过时漏损少,压力损失压力损失小小;结构紧凑结构紧凑,工艺性好工艺性好,使用维护方便使用维护方便,通用性通用性好。好。5、1 概述概述液压卡紧现象液压卡紧现象 从理论上讲从理论上讲,阀芯换向只要克服阀芯与阀体得摩擦力以及复位弹簧得弹力阀芯换向只要克服阀芯与阀体得摩擦力以及复位弹簧得弹力就可移动。但就是就可移动。但就是,由于阀芯几何形状得偏差以及阀芯与阀体得不同心由于阀芯几何形状得偏差以及阀芯与阀体得不同心,在中、在中、高压控制油路中高压控制油路中,当阀芯停止一段时间后或换向时当阀芯停止一段时间后或换向时,阀芯在操纵动力作用下不阀芯在操纵动力作用下不移动移动,或操纵动力解除后或操纵动力解除后,恢复弹簧不能使阀芯复位恢复弹簧不能使阀芯复位,这种现象叫做液压卡紧现这种现象叫做液压卡紧现象。象。阀芯得卡紧现象就是由于阀芯所受径向力不平衡所造成阀芯得卡紧现象就是由于阀芯所受径向力不平衡所造成,它会使操纵费力它会使操纵费力,液压动作失灵液压动作失灵,故必须尽可能地排除产生卡紧得因素。故必须尽可能地排除产生卡紧得因素。提高几何精度提高几何精度开环形均压槽开环形均压槽 解决措施解决措施5、2 方向控制阀方向控制阀 方向控制阀在液压系统中起阻止与引导油方向控制阀在液压系统中起阻止与引导油液按规定得流向进出通道液按规定得流向进出通道,即在油路中起控制油即在油路中起控制油液流动方向得作用。液流动方向得作用。方向阀方向阀单向阀单向阀换向阀换向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀转阀式换向阀转阀式换向阀滑阀式换向阀滑阀式换向阀手动式换向阀手动式换向阀机动式换向阀机动式换向阀电动式换向阀电动式换向阀液动式换向阀液动式换向阀电液式换向阀电液式换向阀5、2 方向控制阀方向控制阀一、单向阀一、单向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀1、普通单向阀、普通单向阀锥阀式锥阀式球阀式球阀式5、2 方向控制阀方向控制阀2、液控单向阀、液控单向阀5、2 方向控制阀方向控制阀3、单向阀得应用、单向阀得应用(1)普通单向阀装置在液压泵得出口普通单向阀装置在液压泵得出口,防止倒流而损防止倒流而损坏液压泵坏液压泵5、2 方向控制阀方向控制阀(2)普通单向阀与其它阀组成复合阀普通单向阀与其它阀组成复合阀单向顺序阀单向顺序阀 单向减压阀单向减压阀 单向调速阀单向调速阀(3)普通单向阀安装在回油路上作背压阀普通单向阀安装在回油路上作背压阀压力压力(26 MPa)5、2 方向控制阀方向控制阀(4)液控单阀实现液控单阀实现液压缸保压液压缸保压(5)利用液控单阀锁紧液利用液控单阀锁紧液压缸保压压缸保压5、2 方向控制阀方向控制阀二、换向阀二、换向阀12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流5、2 方向控制阀方向控制阀二位四通换向阀二位四通换向阀“位位”阀芯得工作阀芯得工作位位置置;“通通”通油口数通油口数 5、2 方向控制阀方向控制阀中位机能中位机能:三位滑阀在中位时各通油口得连接状态。三位滑阀在中位时各通油口得连接状态。5、2 方向控制阀方向控制阀操纵方式操纵方式5、3 压力控制阀压力控制阀 控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其她元控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其她元件动作得阀称为压力控制阀。其共同特点就是利用作用件动作得阀称为压力控制阀。其共同特点就是利用作用在阀芯上得液压力与弹簧力相平衡得原理来进行工作得。在阀芯上得液压力与弹簧力相平衡得原理来进行工作得。一、溢流阀一、溢流阀基本功能基本功能:溢流恒压溢流恒压安全作用安全作用在定量泵节流调速回路系统中在定量泵节流调速回路系统中,用来保用来保持液压泵出口压力恒定持液压泵出口压力恒定,并将多余得油并将多余得油液溢流回油箱。液溢流回油箱。在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭状态状态,当系统压力大于或等于其调定压当系统压力大于或等于其调定压力时力时,溢流阀才打开溢流阀才打开,使系统压力不再增使系统压力不再增加。加。溢流阀溢流阀二、结构与工作原理二、结构与工作原理(一一)直动式直动式 1 1、结构、结构阀芯、阀体、阀芯、阀体、调压弹簧与调调压弹簧与调压螺钉等组成。压螺钉等组成。直动式溢流阀直动式溢流阀2 2、工作原理、工作原理 阀芯底部受到向上得液压作用力阀芯底部受到向上得液压作用力F=PF=Ps sA A,弹簧力为弹簧力为F FS S。、工作过程、工作过程当当FFF=FF=FS S时时,主油路相通主油路相通,溢流溢流当当FFF=FF=FS S时时,主油路主油路相通相通,溢流溢流直动式溢流阀直动式溢流阀油路油路:主油路主油路 PTPT控制油路控制油路P1P1活塞底部活塞底部泄油路泄油路 LTLT泄油路泄油路控制油路控制油路直动式溢流阀直动式溢流阀、恒压原理、恒压原理 在阀口开度为在阀口开度为x xv v时时,弹簧得压缩量为弹簧得压缩量为x xv v+x+x0 0,油油液通过阀口流回油箱液通过阀口流回油箱,不计阀芯重、摩擦及液动不计阀芯重、摩擦及液动力力,P Ps sA Av v=K(=K(xv+x+x0 0)工作过程中工作过程中,x xv v变化很小变化很小,所以溢流阀在溢流所以溢流阀在溢流过程中进口压力基本保持恒定。过程中进口压力基本保持恒定。直动式溢流阀直动式溢流阀、限压原理、限压原理 当泵得流量全部通过阀口当泵得流量全部通过阀口,阀口开度达到最阀口开度达到最大大X Xmaxmax,P,Pmaxmax=k(X=k(X0 0+X+Xmaxmax)/A)/Av v,泵得压力不会再升泵得压力不会再升高高,P Pmaxmax称为全流压力称为全流压力,或调整压力或调整压力。、调压、调压 由上式可知由上式可知,调节弹簧得预压力调节弹簧得预压力,便可调整便可调整溢流压力。改变弹簧得刚度溢流压力。改变弹簧得刚度,便可改变调压范围。便可改变调压范围。直动式溢流阀直动式溢流阀、职能符号、职能符号 溢流阀一般安装在泵得出口处溢流阀一般安装在泵得出口处,并联在系统中使用。并联在系统中使用。3 3、直动式溢流阀得特点、直动式溢流阀得特点 随着工作压力得提高随着工作压力得提高,直动式溢流阀上得弹簧力要相应增加直动式溢流阀上得弹簧力要相应增加,弹簧刚度也要相应增加弹簧刚度也要相应增加,这就使装配困难这就使装配困难,使用不便使用不便,并且当溢并且当溢流量变化时流量变化时,溢流压力得波动也将加大。溢流压力得波动也将加大。缺点缺点:工作时易产生振动与噪声工作时易产生振动与噪声,而且压力波动较大。直而且压力波动较大。直动式溢流阀主要用于低压或小流量场合。动式溢流阀主要用于低压或小流量场合。优点优点:结构简单结构简单,反应灵敏。反应灵敏。(二二)先导型溢流阀先导型溢流阀1 1、结构、结构:先导阀、主阀先导阀、主阀先导型溢流阀先导型溢流阀2 2、工作原理、工作原理导阀未打开时导阀未打开时,无油液无油液在在e e孔中流动孔中流动,p=0p=0,p=p1p=p1,主阀阀芯在主阀阀芯在主弹簧作用下关闭主弹簧作用下关闭,主油主油路路P P、T T不通。不通。导阀打开时导阀打开时,有油液在有油液在e e孔中流动孔中流动,p0p0,p pp1p1,主阀阀芯在压差作用下上主阀阀芯在压差作用下上移移,使主油路使主油路P P、T T相通相通,主主阀开启、溢流。直至液压阀开启、溢流。直至液压力与弹簧力平衡。力与弹簧力平衡。、工作过程、工作过程先导型溢流阀先导型溢流阀油路油路:主油路主油路:PT控制油路控制油路:P主阀芯底部主阀芯底部P主阀芯上端、主阀芯上端、导阀阀芯导阀阀芯泄油路泄油路:L(内泄、外泄内泄、外泄)先导型溢流阀先导型溢流阀主阀阀芯受力平衡时主阀阀芯受力平衡时:P1=FP1=FD D/A/AD D,软弹簧软弹簧,FsCFsC恒压条件恒压条件:导阀开启导阀开启,主阀才能开启。主阀才能开启。FsFs很软很软,只需能克服摩擦推动主阀阀芯得力只需能克服摩擦推动主阀阀芯得力,因此恒压精度高。因此恒压精度高。xvFspAvepp1FDADTp、恒压原理、恒压原理先导型溢流阀先导型溢流阀3 3、调压、调压调节导阀弹簧调节导阀弹簧:先导式溢流阀所控制得压力先导式溢流阀所控制得压力就是由导阀来调定得就是由导阀来调定得,因导阀因导阀A AD D很小很小,导阀弹导阀弹簧簧k k可以很大。其调定得压力比较稳定。一可以很大。其调定得压力比较稳定。一般用在高压大流量场合。般用在高压大流量场合。4 4、职能符号、职能符号(三三)溢流阀得应用溢流阀得应用溢流恒压溢流恒压安全阀安全阀(三三)溢流阀得应用溢流阀得应用卸荷卸荷多级调压多级调压(三三)溢流阀得应用溢流阀得应用背压背压5、3 压力控制阀压力控制阀二、减压阀二、减压阀(出口压力控制式出口压力控制式)系统压力低系统压力低于调整压力于调整压力系统压力高系统压力高于调整压力于调整压力5、3 压力控制阀压力控制阀5、3 压力控制阀压力控制阀定差减压阀工作原理定差减压阀工作原理先导式减压阀先导式减压阀系统压力低于调整压力系统压力低于调整压力系统压力高于调整压力系统压力高于调整压力5、3 压力控制阀压力控制阀溢流阀与减压阀得比较溢流阀与减压阀得比较溢流阀与减压阀得比较溢流阀与减压阀得比较5、3 压力控制阀压力控制阀进油路控制进油路控制出油路控制出油路控制恒定进油路压力恒定进油路压力恒定出油路压力恒定出油路压力内、外泄漏内、外泄漏外泄漏外泄漏5、3 压力控制阀压力控制阀三、顺序阀三、顺序阀压力开关压力开关,达到调定压力顺序阀打开达到调定压力顺序阀打开(a a)结构图结构图 (b b)内控外泄式内控外泄式顺序阀图形符号顺序阀图形符号 (c c)外控外泄式外控外泄式顺序阀图形符号顺序阀图形符号11调节螺钉调节螺钉;22调压弹簧调压弹簧;33端盖端盖;44阀体阀体;55阀芯阀芯;66控制活塞控制活塞;77底盖底盖5、3 压力控制阀压力控制阀图图5 5、38 38 先导式顺序阀先导式顺序阀(a)(a)外控式外控式;(b)(b)内控式内控式;(c)(c)一般图形符号一般图形符号;(d)(d)先导式顺序阀图形符号。先导式顺序阀图形符号。5、3 压力控制阀压力控制阀外控式顺序阀外控式顺序阀三、顺序阀三、顺序阀压力开关压力开关,达到调定压力顺序阀打开达到调定压力顺序阀打开顺序阀顺序阀5、3 压力控制阀压力控制阀(1)1YA(1)1YA、2YA2YA通电通电,两液压缸向前运动中两液压缸向前运动中,A,B,CA,B,C三点得压力各就是多少？三点得压力各就是多少？(2)(2)两液压缸达到终点后两液压缸达到终点后,A,B,CA,B,C三点得压力又各就是多少？三点得压力又各就是多少？5、4 流量控制阀流量控制阀 流量阀通过改变节流口得开口面积来控制流量流量阀通过改变节流口得开口面积来控制流量,从而控制执行元从而控制执行元件得运动速度。件得运动速度。流量阀有节流阀、单向节流阀、行程节流阀、调速阀、行程调流量阀有节流阀、单向节流阀、行程节流阀、调速阀、行程调速阀、单向调速阀、溢流节流阀、延时阀、分流阀、集流阀等许多速阀、单向调速阀、溢流节流阀、延时阀、分流阀、集流阀等许多品种。其中以节流阀为最基本得流量阀品种。其中以节流阀为最基本得流量阀,其它大多就是为克服节流其它大多就是为克服节流阀得某一方面得不足而发展起来得。阀得某一方面得不足而发展起来得。基本性能要求基本性能要求(1)流量调节范围流量调节范围:一般在一般在50以上以上 (2)流量流量压力特性得刚度压力特性得刚度:输出流量能保持稳定输出流量能保持稳定,不受外界负载变不受外界负载变动得影响动得影响 (3)压力损失压力损失:通过额定流量时得压力损失一般为通过额定流量时得压力损失一般为0、4MPa以下以下,高压高压时可至时可至0、8MPa。(4)调节得线性调节得线性:动作轻便动作轻便,调节力小调节力小 5、4 流量控制阀流量控制阀一一一一 、普通节流阀、普通节流阀、普通节流阀、普通节流阀q=20L/minq=60L/min节流阀节流阀节流阀节流阀q qp p特性得度量特性得度量特性得度量特性得度量节流刚度节流刚度节流刚度节流刚度k kT T A AT T一一定定时时,压压力力差差得得变变化化量量与与节节流流阀阀流流量量变变化化量量之之比比值值。或或者者说说,节节流流阀阀产产生生单单位位流流量量变变化化量量所所需需要要加加大大得得节节流流阀阀得得前前后后压压力差。力差。意义意义:压力差变化引起流量变化压力差变化引起流量变化 小小,kT就大就大,故应尽可能采用薄壁小孔故应尽可能采用薄壁小孔;p=Const,AT大大kT就小就小;AT=Const,p大大kT就大就大;p小小kT就小就小;kT大大,p变化引起变化引起q得变化小得变化小;5、4 流量控制阀流量控制阀影响节流阀流量稳定性得因素影响节流阀流量稳定性得因素影响节流阀流量稳定性得因素影响节流阀流量稳定性得因素 节流阀前后压力差得影响节流阀前后压力差得影响 油温得影响油温得影响 沿程压力损失沿程压力损失与与、Re有关有关;沿程压力损失沿程压力损失与与、Re无关无关,但但Cq受受、Re影响。影响。因此因此,温度温度q。堵塞得影响堵塞得影响 温度温度油液本身产生氧化杂质油液本身产生氧化杂质胶状沉淀物胶状沉淀物沥沥青青,从而引起堵塞从而引起堵塞堵塞会周期性变化堵塞会周期性变化造成流量造成流量时多时少时多时少,影响流量稳定性。影响流量稳定性。保证保证q=Const得措施得措施:压差补偿压差补偿;油温补偿！油温补偿！结论结论压差变化、油温变化对流量得影响很大！压差变化、油温变化对流量得影响很大！5、4 流量控制阀流量控制阀二二二二 、调速阀、调速阀、调速阀、调速阀工作过程工作过程p3阀芯阀口xV,pj,p2p3阀芯阀口xV,pj,p2结论结论:p2随p3变化而变化。变化而变化。如何使如何使pT=Const？压差恒定原理压差恒定原理减压阀阀芯受力平衡式减压阀阀芯受力平衡式:p1p2p3随负载变化随负载变化 压力补偿原理压力补偿原理5、4 流量控制阀流量控制阀5、4 流量控制阀流量控制阀