《液压与气压传动 第3版 教学课件 ppt 作者 刘延俊5、液压阀》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压与气压传动 第3版 教学课件 ppt 作者 刘延俊5、液压阀（99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,教学要求,重点难点,本章目录,总目录,退 出,在液压系统中，液压阀控制和调节液流的压力、流量和流向，保证执行元件按照要求进行工作，属控制元件。液压阀的种类繁多，结构复杂，新型阀不断涌现，分析和研究工程设备中常用液压阀的工作原理，工作特性及应用场合，对于分析液压设备的工作过程，工作性能，和系统设计十分重要 。,液压控制阀,教学要求,掌握各种阀的工作原理 熟悉各种阀的特性及应用场合 了解常见阀的结构及调整方法 能识别各种阀的职能符号和工作方式 能评价和选择各种阀的性能参数,重点难点,各种液压阀的工作原理 各种液压阀的职能符号和工作方式 各种液压阀的作用及应用 各种液压阀的性能参数 各种液压阀的典
2、型结构 各种液压阀的特点,本章目录,第一节 概述,第二节 方向控制阀,第三节 压力控制阀,第四节 流量控制阀,第五节 比例控制阀,第六节 插装阀及叠加阀,第一节 概述,液压阀的分类 按用途分类 按连接方式分类 按工作原理分类 按组合程度分类 液压阀的特点和要求 液压阀的基本参数,一、液压控制阀的分类,按用途分类 方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向的阀类，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。 压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量的阀类，如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。,按结构形式分类 滑阀 滑阀
3、为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程 q CdD x (2p/）1/2 锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为12 20 ，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。阀口的压力流量方程 q Cdd x sin(2p/）1/2 球阀 性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程 q Cdd h 0 （x/R） (2p/）1/2,按控制方式分类,定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。 比例控制阀 被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。 伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变
4、化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。 数字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要D/A转换器。,按安装连接形式不同分类,管式连接 阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接，安装方便。 板式连接 阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。 插装式 将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。 叠加式 是板式 连接阀的一种发展 形式。,二、液压阀的特点和要求,液压阀属于控制调节元件，本身有一定的能量消耗。液压阀的阀芯与阀体间的密封方式一般采取间隙密封（球芯阀除外），这种密封方式不可避免地存在内泄漏。 液压阀性能的基本要求
5、：制造精度高，阀芯动作灵活，工作性能可靠，密封性好，阀的结构紧凑，工作效率高，通用性好。,三、液压阀的基本参数,公称压力 公称压力是标志液压阀承载能力大小的参数。液压阀的公称压力是指液压阀在额定工作状态下的名义压力，液压阀的公称压力单位为MPa。 与流量有关的参数 （1）液压缸的公称流量 公称流量是指液压阀在额定工作状态下通过的名义流量。 （2）液压缸的公称通径 液压缸的公称通径是表征阀规格大小的性能参数，常用于中高压阀。,第二节 方向控制阀,方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。 换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。,一、单向阀,按其它
6、方式分类，如：按阀芯结构分为球芯、柱芯、锥芯；按液流方向与阀芯移动方向分为直角式、直通式。,单向阀是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，单向阀可分为普通单向阀和液控单向阀两类。,1.普通单向阀,普通单向阀是只允许液流一个方向流动，反向则被截止的方向阀。要求正向液流通过时压力损失小，反向截止时密封性能好。 工作原理：左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液被截止不能通过。,正向导通,反向截止,结构 参数 公称压力：公称流量 开启压力：正向开启压力只需0.030.05 MPa，反向
7、截止时为线密封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差（压力损失）为0.20.3 MPa。,普通单向阀的应用 常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。 被用来分隔油路以防止高低压干扰。 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。 安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为 0.30.5MPa。,2.液控单向阀 液控单向阀又称为单向闭锁阀，其作用是使液流有控制的单向流动。液控单向阀分为普通型和卸荷型
8、两类。,普通液控单向阀,当控制油口不通压力油时，油液只能从p1p2；当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自由通过。 根据控制活塞上腔的泄油方式不同分为内泄式和外泄式。,Pk=0 正向导通，反向截止；Pk0 正反向导通。,带卸荷功能的液控单向阀 单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅为工作压力的 4.5，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作压力的40 50 。,结构,原理,结构,3.双向液压锁,液控单向阀的应用,用于保压回路,用于锁紧回路,需要指出，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
9、液流。,换向阀的分类 按阀芯运动的方式：滑阀式和转阀式； 按操纵方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动； 按阀芯在阀体内占据的工作位置：二位、三位、多位等； 按阀芯上主油路数量：通、三通、四通、五通、多通等； 按安装方式：管式、板式、法兰式； 按阀芯定位方式：钢球定位式、弹簧复位式。,换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。,二、换向阀,（一）换向阀的工作原理及有关的共性问题,（1）滑阀式换向阀 阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。 阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可以是三台肩五沉割槽。当阀芯运
10、动时，通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的油口。,1.换向阀的工作原理,工作原理及职能符号,结论：利用阀芯与阀体的相对滑动换向,（2）转阀式换向阀,工作原理及职能符号,结论：利用阀芯与阀体的相对转动换向,2.换向阀的职能符号表示方法 方框表示“位”，方框数表示位数； “”表示连通，“ T”表示堵塞； 在一方框内“”的首尾及“ T ”与 方框交点数表示通数； 每一方框表达的内容，为该阀芯 在此位工作时的连通方式。,P,T,B,A,位、通及职能符号对照表,3.换向阀的机能 换向阀的机能表示阀芯在某位置时阀主油路的连通方式，对于三位阀有中位机能、左位机能和右位机能。,续上页,4
11、.滑阀的液压卡紧现象 液压卡紧 当阀芯存在形状和位置误差时，由于阀芯轴向压力分布不均而形成径向不平衡力，使阀芯卡紧在阀体上。,消除措施： 在阀芯上开径向平衡槽,1.机动（手动）换向阀：以外加运动件的机动力推动阀芯移动换向。手动换向阀又分为手动和脚踏两种；机动换向阀则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。 阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位和弹簧自动复位。,原理及职能符号：,（二）滑阀式换向阀的操纵方式及典型结构,2.电磁换向阀：以电磁铁为动力实现换向的阀，阀芯运动借助于电磁力和弹簧力的共同作用。,湿式电磁铁,干式电磁铁,直流电磁铁：工作可靠、换向平稳、寿命长 交流电磁铁：电路简
12、单、吸合力大、噪声大、可靠性差,二位三通电磁换向阀,结构及职能符号,电磁铁不得电，阀芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口P与A通，B不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，则阀左位工作，油口P与B通，A不通。,两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个电磁铁）。,如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位（常位）。 电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。,三位三通电磁换向阀,4.电液换向阀,3.液动换向阀：以液压力推动阀芯移
13、动实现换向。 三位四通阀职能符号,电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组合而成，液动换向阀实现主油路的换向，称为主阀；电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向，称为先导阀。,工作原理,结构及职能符号,电液换向阀工作原理要点,为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。 控制油可以取自主油路的P口（内控），也可以另设独立油源（外控）。采用内控时，主油路必须保证最低控制压力（0.30.5MPa)；采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15 ，以保证换向时间要求。,电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回油口沟通，一起排回油箱（内排）。 液动阀两端控制油路上的节
14、流阀可以调节主阀的换向速度。,5.手动换向阀 手动换向阀是指用控制手柄直接操纵阀芯的移动而实现油路切换的阀。,6.多路换向阀 集成化手动复合式换向阀，集换向、节流、安全于一身,整体式,组合式,（1）多路阀的结构形式：,（2）多路阀油路的连接方式：（分为：并联、串联、混联）,并联,串联,混联,（3）多路阀的中位卸荷方式 多路阀各换向阀阀芯处于中位时，回路的卸荷方式主要有直通油路卸荷和卸荷阀卸荷两种形式。 直通油路卸荷方式，换向过程平稳无冲击，而且有一定调速性能。缺点是阀芯在中位时的压力损失较大，并且换向阀的联数越多，压力损失越大。 卸荷阀卸荷方式的特点是卸荷压力在换向阀的联数增加时变化不大，卸荷
15、压力较低。 目前大部分多路阀采用中位回路卸荷的方案，因为采用这种方式可以通过控制杆的移动距离实现调速，而阀的结构简单。,（4）多路阀应用实例 叉车用ZFS型多路换向阀,第三节 压力控制阀,溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器,压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。,一、溢流阀,按结构形式分 直动式溢流阀 先导式溢流阀,直动式溢流阀工作原理 原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴向
16、孔作用在阀芯底端面，当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。,阀芯受力：PA 与Fs,1.直动式溢流阀,（一）溢流阀的工作原理及典型结构,直动式溢流阀结构 直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。 分为：低压溢流阀（P型）、高压溢流阀 两者比较：高压阀总效率高、通流能力大、调压范围大、稳定性高,低压溢流阀,高压溢流阀,直动式溢流阀特点,对应调压弹簧一定的预压缩量 xo，阀的进口压力 p 基本为一定值。 由于阀开口大小 x 和 稳态液动力Fs的影响，阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量时的阀的进口压力 ps 最大，ps称为阀的调定压力。 弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引
