液压与气压传动4.doc

、画出液控单向阀的图形符号；并根据图形符号简要说明其工作原理。答：（1） （2）a当压力油从油口P1进入，克服弹簧力，推开单向阀阀芯，压力油从油口P2流出；b当压力油需从油口P2进入，从油口P1流出时，控制油口K须通入压力油，将单向阀阀芯打开。2、比较节流阀和调速阀的主要异同点。答：（1）结构方面：调速阀是由定差减压阀和节流阀组合而成，节流阀中没有定差减压阀。（2）性能方面：a相同点：通过改变节流阀开口的大小都可以调节执行元件的速度。b不同点：当节流阀的开口调定后，负载的变化对其流量稳定性的影响较大。而调速阀，当其中节流阀的开口调定后，调速阀中的定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差基本为一定值，基本消除了负载变化对流量的影响。3、现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断？答：从外观上看溢流阀有进油口、出油口和控制油口，减压阀不但有进油口、出油口和控制油口，还多一个外泄油口。从而进行判断。4、先导式溢流阀原理如图所示，回答下列问题：（1）先导式溢流阀原理由哪两部分组成？（2）何处为调压部分？（3）阻尼孔的作用是什么？（4）主阀弹簧为什么可较软？解：（1）先导阀、主阀。（2）先导阀。（3）制造压力差。（4）只需克服主阀上下压力差作用在主阀上的力，不需太硬。5、溢流阀的主要作用有哪些？答：调压溢流，安全保护，使泵卸荷，远程调压，形成背压，多级调压。6、使用顺序阀应注意哪些问题？答：（1）由于执行元件的启动压力在调定压力以下，系统中压力控制阀又具有压力超调特性，因此控制顺序动作的顺序阀的调定压力不能太低，否则会出现误动作。（2）顺序阀作为卸荷阀使用时，应注意它对执行元件工作压力的影响。由于卸荷阀也可以调整压力，旋紧调整螺钉，压紧弹簧，使卸荷的调定压力升高；旋松调整螺钉，放松弹簧，使卸荷的调定压力降低，这就使系统工作压力产生了差别，应充分注意。（3） 顺序阀作为平衡阀使用时，要求它必须具有高度的密封性能，不能产生内部泄漏，使它能长时间保持液压缸所在位置，不因自重而下滑。7、画出直动式溢流阀的图形符号；并说明溢流阀有哪几种用法？答：（1）（2）调压溢流，安全保护，使泵卸荷，远程调压，背压阀。8、什么是三位滑阀的中位机能？研究它有何用处？答：（1）对于三位阀，阀芯在中间位置时各油口的连通情况称为三位滑阀的中位机能。（2）研究它可以考虑：系统的保压、卸荷，液压缸的浮动，启动平稳性，换向精度与平稳性。9、液压缸为什么要密封？哪些部位需要密封？常见的密封圈有哪几种？答：（1）不密封会引起内泄漏和外泄漏，容积效率低，泄漏严重时，系统压力上不去，无法工作，并且外泄漏会污染环境。（2）密封部位：活塞与缸筒，缸筒与端盖，活塞与活塞杆，活塞杆与端盖（或导向套）等。（3）常见的密封圈有O型，Y型，V型和滑环组合式等。10、分别说明普通单向阀和液控单向阀的作用？它们有哪些实际用途？答：普通单向阀（1）普通单向阀的作用是使油液只能沿着一个方向流动，不允许反向倒流。（2）它的用途是：安装在泵的出口，可防止系统压力冲击对泵的影响，另外，泵不工作时，可防止系统油液经泵倒流回油箱，单向阀还可用来分隔油路，防止干扰。单向阀与其他阀组合便可组成复合阀。单向阀与其他阀可组成液控复合阀（3）对于普通液控单向阀，当控制口无控制压力时，其作用与普通单向阀一样；当控制口有控制压力时，通油口接通，油液便可在两个方向自由流动。（4）它的主要用途是：可对液压缸进行锁闭；作立式液压缸的支承阀；起保压作用。11、试举例绘图说明溢流阀在系统中的不同用处：（1）溢流恒压；（2）安全限压；（3）远程调压；（4）造成背压；（5）使系统卸荷。答： （1）溢流恒压 （2）安全限压 （3）远程调压（4）造成背压 （5）使系统卸荷12、先导式溢流阀的远程控制油口分别接入油箱或另一远程调压阀时，会出现什么现象？答：（1）先导式溢流阀阀体上有一远程控制口k，当将此口通过二位二通阀接通油箱时，阀芯上腔的压力接近于零，此时主阀芯在很小的压力作用下即可向上移动，且阀口开得最大，泵输出的液压油在很低的压力下通过阀口流回油箱，起卸荷作用。（2）如果将阀口接到另一个远程控制调压阀上，使打开远程控制调压阀的压力小于打开溢流阀先导阀的压力，则主阀芯上腔压力就由远程控制阀来决定，就可实现对系统的远程调压控制。13、顺序阀有哪几种控制方式和泄油方式？并举例说明。答：（1）依据控制压力的来源不同，顺序阀有内控式和外控式之分。（2）泄油方式有内泄式和外泄式之分。（3）例如：内控式顺序阀是压力内部控制，外部泄油。 外控式顺序阀是压力外部控制，外部泄油。 顺序阀作卸压阀用时，压力外部控制，内部泄油。14、何谓换向阀的“位”和“通”？各油口在阀体什么位置？并举例说明。答：（1）换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动，使阀体上的油路口的液流通路接通、关断、变换液体的流动方向，从而使执行元件启动、停止或停留、变换运动方向，这种控制阀芯在阀体内所处的工作位置称为“位”，将阀体上的油路口成为“通”。（2）换向阀的各油口在阀体上的位置：通常，进油口P位于阀体中间，与阀孔中间沉割槽相通；回油口T位于P口的侧面，与阀孔最边的沉割槽相通；工作油口A、B位于P口的上面，分别与P两侧的沉割槽相通；泄漏口L位于最边位置。（3）如换向阀中，阀芯相对阀体的运动有三个工作位置，换向阀上有四个油路口和四条通路，则该换向阀称为三位四通换向阀。15、电液换向阀适用于什么液压系统中？它的先导阀的中位机能为什么一般选用“Y”型？（1）在电液换向阀中，电磁阀操作控制主回路上的液压油推动主阀芯移动，推力越大，操作越方便；另外主阀芯移动的速度可由节流阀进行调节，使系统中的执行元件可平稳无冲击的进行换向或工作状态变化。这种用电磁先导阀控制的液动换向阀换向具有良好的换向特性，适用于高压、大流量的液压控制系统中。（2）在电液换向阀中，当两个电磁阀都不通电时，阀芯处于中间位置。滑阀中位机能采用“Y”型工作方式，具有主回路的两端油腔均与油箱相通，两端的压力接近于零，利于主阀回复到中间位置。16、影响节流阀流量稳定性的因素是什么？为何通常将节流口做成薄壁小孔？答：（1）可变节流阀流量稳定性的主要理论依据是节流口的流量计算公式：。（2）影响节流阀流量稳定性的主要因素：a、压差对流量稳定性的影响。在使用中，节流口前后两端的压差变化时，使流量不稳定。b、液压油温度对流量稳定性的影响。当液压油温度变化时，将造成液压油粘度的变化，即k的变化，从而造成流量不稳定。c、节流口堵塞将对节流流量产生影响。（3）节流口为薄壁小孔节流指数m=0.5；为细长小孔节流指数m=1。由流量计算公式可知，节流指数m值越小，在节流口两端的压差变化时对流量的影响也越小，同时，液压油温度变化对薄壁小孔流量的影响将小于对细长小孔流量的影响。因此，节流口应尽量使用薄壁小孔以提高流阀流量的稳定性。17、解释溢流阀的压力流量特性。答：在溢流阀调压弹簧的预压缩量调定以后，阀口开启后溢流阀的进口压力随溢流量的变化而波动的性能称为压力流量特性或启闭特性。 18、液压控制阀有哪些共同点？应具备哪些基本要求？答：液压控制阀的共同点：1）结构上，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成。2）原理上，所有的阀都是依靠阀口的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。3）只要有油液流经阀口，都要产生压力降和温度升高等现象，通过阀口的流量满足压力流量方程，式中A为阀口通流面积，p为阀口前后压力差。对液压控制阀的基本要求：1）动作灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。2）阀口全开时，油液通过阀口时的压力损失要小。3）阀口关闭时密封性能好，不允许有外泄漏。4）所控制的参数（压力或流量）稳定，受外干扰时变化量小。4）结构要简单紧凑、安装调试维护方便、通用性好。19、使用液控单向阀时应注意哪些问题？ 答：1) 必须保证有足够的控制压力，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的控制油路。4) 在采用液控单向阀的闭锁回路中，因温度升高往往引起管路内压力上升。为了防止损坏事故，可设置安全阀。5) 作充液阀使用时，应保证开启压力低、过流面积大。6) 在回路和配管设计时，采用内泄式液控单向阀，必须保证液流出口侧不能产生影响活塞动作的高压，否则控制活塞容易反向误动作。如果不能避免这种高压，则采用外泄式液控单向阀。20、选择三位换向阀的中位机能时应考虑哪些问题？答：1）系统保压 当换向阀的P口被堵塞时，系统保压。这时液压泵能用于多执行元件液压系统。2）系统卸载 当油口P和T相通时，整个系统卸载。 3）换向平稳性和换向精度 当工作油口A和B各自堵塞时，换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，但换向精度高。反之，当油口A和B都与油口T相通时，换向过程中机床工作台不易迅速制动，换向精度低，但换向平稳性好，液压冲击也小。4）启动平稳性 换向阀中位，如执行元件某腔接通油箱，则启动时该腔因无油液缓冲而不能保证平稳启动。5）执行元件在任意位置上停止和浮动 当油口A和B接通，卧式液压缸和液压马达处于浮动状态，可以通过手动或机械装置改变执行机构位置；立式液压缸则因自重不能停止在任意位置。21、电液换向阀有何特点？如何调节它的换向时间？答：1）电液换向阀的特点：电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀两部分组成，其中电磁换向阀起先导阀作用，而液动换向阀起主阀作用，控制执行元件的主油路。它换向平稳，但换向时间长；允许通过的流量大，是大流量阀。 2）换向时间的调节：电液换向阀的换向时间可由单向阀进行调节。如图，当1DT通电时，液动换向阀的阀芯向右移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀4开度的办法进行调节；2DT通电时，液动换向阀向左移动的速度（即换向时间）可用改变节流阀3的开度的办法进行调节。节流阀开度大，则回油速度高，即换向时间短；反之，则低，换向时间长。22、溢流阀在液压系统中有何功用？答：溢流阀在液压系统中很重要，特别是定量泵系统，没有溢流阀几乎不可能工作。它的主要功能有如下几点：1）起稳压溢流作用 用定量泵供油时，它与节流阀配合，可以调节和平衡液压系统中的流量。在这种场合下，阀口经常随着压力的波动而开启，油液经阀口流回油箱，起稳压溢流作用。2）起安全阀作用 避免液压系统和机床因过载而引起事故。在这种场合下，阀门平时是关闭的，只有负载超过规定的极限时才开启，起安全作用。通常，把溢流阀的调定压力比系统最高压力调高1020%。3）作卸荷阀用 由先导型溢流阀与二位二通电磁阀配合使用，可使系统卸荷。4）作远程调压阀用 用管路将溢流阀的遥控口接至调节方便的远程调节进口处，以实现远控目的。 5）作高低压多级控制用 换向阀将溢流阀的遥控口和几个远程调压阀连接，即可实现高低压多级控制。6）用于产生背压 将溢流阀串联在回油路上，可以产生背压，使执行元件运动平稳。此时溢流阀的调定压力低，一般用直动式低压溢流阀即可。 23、何谓溢流阀的开启压力和调整压力? 答：当油压对阀芯的作用力大于弹簧预紧力时，阀芯开启，高压油便通过阀口溢流回油箱。将溢流阀开始溢流时打开阀口的压力称为开启压力。溢流阀开始溢流时，阀的开口较小，溢流量较少。随着阀口的溢流量增加，阀芯升高，弹簧进一步被压缩，油压上升。当溢流量达到额定流量时，阀芯上升到一定高度，这时的压力为调整压力。24、试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。答：相同点：溢流阀与减压阀同属压力控制阀，都是由液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作；两阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。差别：1）溢流阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。2）溢流阀为进口压力控制，阀口开启后保证进口压力稳定；减压阀为出口压力控制，阀口关小后保证出口压力稳定。3）溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。25、为什么调速阀能够使执行元件的运动速度稳定？答：调速阀是由节流阀和减压阀串联而成。调速阀进口的油液压力为p1，经减压阀流到节流阀的入口，这时压力降到p2再经节流阀到调速阀出口，压力由p2又降到p3。油液作用在减压阀阀芯左、右两端的作用力为（p3A+Ft）和p2A，其中A为减压阀阀芯面积，Ft为弹簧力。当阀芯处于平衡时（忽略弹簧力），则 p2A= p3A+ Ft ， p2p3Ft /A常数。为了保证节流阀进、出口压力差为常数，则要求p2和p3必须同时升高或降低同样的值。当进油口压力 p1升高时，p2也升高，则阀芯右端面的作用力增大，使阀芯左移，于是减压阀的开口减小，减压作用增强，使p2又降低到原来的数值；当进口压力p1降低时，p2也降低，阀芯向右移动，开口增大，减压作用减弱，使p2升高，仍恢复到原来数值。当出口压力 p3升高时，阀芯向右移动，减压阀开口增大，减压作用减弱，p2也随之升高；当出口压力p3减小时，阀芯向左移动，减压阀开口减小，减压作用增强了，因而使p2也降低了。这样，不管调速阀进、出口的压力如何变化，调速阀内的节流阀前后的压力差（p2p3）始终保持不变，所以通过节流阀的流量基本稳定，从而保证了执行元件运动速度的稳定。 26、调速阀和旁通型调速阀（溢流节流阀）有何异同点？答：调速阀与旁通型调速阀都是压力补偿阀与节流阀复合而成，其压力补偿阀都能保证在负载变化时节流阀前后压力差基本不变，使通过阀的流量不随负载的变化而变化。用旁通型调速阀调速时，液压泵的供油压力随负载而变化的，负载小时供油压力也低，因此功率损失较小；但是该阀通过的流量是液压泵的全部流量，故阀芯的尺寸要取得大一些；又由于阀芯运动时的摩擦阻力较大，因此它的弹簧一般比调速阀中减压阀的弹簧刚度要大。这使得它的节流阀前后的压力差值不如调速阀稳定，所以流量稳定性不如调速阀。旁通型调速阀适用于对速度稳定性要求稍低一些、而功率较大的节流调速回路中。液压系统中使用调速阀调速时，系统的工作压力由溢流阀根据系统工作压力而调定，基本保持恒定，即使负载较小时，液压泵也按此压力工作，因此功率损失较大；但该阀的减压阀所调定的压力差值波动较小，流量稳定性好，因此适用于对速度稳定性要求较高，而功率又不太大的节流调速回路中。 旁通型调速阀只能安装在执行元件的进油路上，而调速阀还可以安装在执行元件的回油路、旁油路上。这是因为旁通型调速阀中差压式溢流阀的弹簧是弱弹簧，安装在回油路或旁油路时，其中的节流阀进口压力建立不起来，节流阀也就起不到调节流量的作用。27、若先导型溢流阀主阀芯或导阀的阀座上的阻尼孔被堵死，将会出现什么故障？答：若阻尼孔完全阻塞，油压传递不到主阀上腔和导阀前腔，导阀就会失去对主阀的压力调节作用，这时调压手轮失效。因主阀芯上腔的油压无法保持恒定的调定值，当进油腔压力很低时就能将主阀打开溢流，溢流口瞬时开大后，由于主阀上腔无油液补充，无法使溢流口自行关小，因此主阀常开系统建立不起压力。 若溢流阀先导锥阀座上的 阻尼小孔堵塞，导阀失去对主阀压力的控制作用，调压手轮无法使压力降低，此时主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不会溢流，压力随负载的增加而上升，溢流阀起不到安全保护作用。