任务五 流量阀拆装 一、任务分析,流量控制阀是通过改变阀口通流面积来调节阀口流量，从而控制执行元件运动速度的液压控制阀常用的流量阀有节流阀和调速阀两种 本任务的要求是按规范拆装节流阀和调速阀，弄清节流阀和调速阀的结构和工作原理，学会节流阀和调速阀的拆装方法二、相关知识—流量阀的结构和工作原理,1．节流阀的结构和工作原理 普通节流阀的结构、工作原理和图形符号图如图2-50所示，这种阀的节流油口为轴向三角槽式，主要由阀芯、推杆、手轮和弹簧等组成 压力油从油口P1流入，经阀芯4左端的轴向三角槽后由P2流出阀芯4在弹簧力的作用下始终紧贴在推杆的端部旋转手轮可使推杆沿轴向移动，改变节流口的通流截面积，从而调节通过阀的流量动画,图2-50 调速阀的工作原理,若减压阀进口压力为p1，出口压力为p2，节流阀出口压力为p3，则减压阀a腔、b腔油压力为p2，c腔油压力为p3若减压阀a、b、c腔有效工作截面积分别为A1、A2、A，则A= A1+A2节流阀出口的压力为p3由液压缸的负载决定 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，则：,p2A1+ p2A2= p3A+FS,p2- p3=,由于弹簧刚度较低，且在工作过程中减压阀阀芯位移很小，认为FS基本不变，故△p= p2- p3也基本不变。
如图2-50所示为调速阀的工作原理图2．调速阀的结构和工作原理,图2-50 调速阀的工作原理,故节流阀面积AT不变时，流量,,也为定值也就是说，无论负载如何变化，AT也恒定不变，液压元件的运动速度也不变 如果负载增大，p3增大，减压阀右腔推力也增大，阀芯左移，阀口开大，阀口的液阻减小，p2也增大，而△p= p2- p3却不变 如果负载减小，p3减小，减压阀右腔推力也减小，阀芯右移，阀口开度减小，阀口的液阻增大，p2也减小，而△p= p2- p3也不变因此调速阀适用于负荷变化较大，速度平稳性要求较高的组合机床、铣床等的液压系统 （调速阀的工作原理动画）,三、任务实施,如图2-51所示为普通节流阀的外观和立体分解图，我们以这种阀为例说明普通节流阀的拆装步骤和方法1）准备好内六角扳手一套、耐油橡胶板一块、油盘一个及钳工工具一套等器具 （2）松开刻度手轮3上的锁紧螺钉2、4，取下手轮3 （3）卸下刻度盘8，取下节流阀阀5、密封圈6、7、9 （4）卸下螺塞13，取下密封圈14、弹簧15、单向阀阀芯16 （5）观察节流阀主要零件的结构和作用5）观察节流阀主要零件的结构和作用 ①观察阀芯结构和作用 ②观察阀体的结构和作用。
（6）按拆卸的相反顺序装配，即后拆的零件先装配，先拆的零件后装配装配时，如有零件弄脏，应该用煤油清洗干净后方可装配装配阀芯时，可在其台肩上涂抹液压油，以防止阀芯卡住装配时严禁遗漏零件 （7）将节流阀外表面擦拭干净，整理工作台2．调速阀的拆装 如图2-52所示为调速阀的外观和立体分解图，我们以这种阀为例说明调速阀的拆装步骤和方法 （1）准备好内六角扳手一套、耐油橡胶板一块、油盘一个及钳工工具一套等器具 （2）卸下堵头1、12，依次从右端取下O形圈2、密封挡圈3、阀套4；依次从左端密封挡圈11、O形圈14、定位块15、弹簧16、压力补偿阀阀芯17 （3）卸下螺钉24，取下手柄234）卸下螺钉25，取下铭牌26 （5）卸下节流阀阀芯27 （6）卸下O形圈6、7、垫8、9、O形圈10 （7）卸下螺钉39，取下38、37、36、35、34、33、32等单向阀组件 （8）观察调速阀主要零件的结构和作用 ①观察节流阀阀芯结构和作用 ②观察减压阀阀芯结构和作用 ③观察单向阀阀芯结构和作用 ④观察阀体的结构和作用9）按拆卸的相反顺序装配，即后拆的零件先装配，先拆的零件后装配装配时，如有零件弄脏，应该用煤油清洗干净后方可装配。
装配阀芯时，可在其台肩上涂抹液压油，以防止阀芯卡住装配时严禁遗漏零件 （10）将调速阀外表面擦拭干净，整理工作台四、知识拓展—流量阀的常见故障诊断与维修方法,1．节流阀的常见故障诊断与维修方法（见表2-18）,2．调速阀的常见故障诊断与维修方法（见表2-19）,3．电液伺服阀简介 电液伺服阀是电液联合控制的多级伺服元件，它能将微弱的电气输入信号放大成大功率的液压能量输出是一种比电液比例阀的精度更高、响应更快的液压控制阀主要用于高速闭环液压控制系统，伺服阀价格较高，对过滤精度的要求也较高 如图2-53所示为力反馈型喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图它由电磁和液压两部分组成，电磁部分是一个力矩马达，液压部分是一个两级液压放大器液压放大器的第一级是双喷嘴挡板阀，称前置放大级；第二级是四边滑阀，称功率放大级图2-53喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图,图2-53喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图,（1）力矩马达的工作原理 力矩马达的作用是把输入的电气信号转变为力矩，使衔铁连同挡板偏转，以控制前置放大级它由一对永久磁体1、导磁体2和4、衔铁3、线圈5、弹簧管6等组成永久磁体1将导磁体磁化为N极和S极，衔铁和挡板连在一起，由固定在阀坐上的弹簧管支撑，使之位于上下导磁铁中间。
挡板下端为一球头，嵌放在滑阀的中间凹槽内图2-53喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图,无电流输入时，力矩马达无输出，衔铁中立有电流输入时，衔铁被磁化，若上端为N极, 下端为S极，则由同性相斥，异性相吸的原理，衔铁逆时针方向偏转，同时弹簧弯管变形,产生反力矩，直到电磁力矩与弹簧弯管反力矩相平衡为止电流越大，产生的电磁力矩越大，衔铁偏转的角度大这样力矩马达就把输入的电信号转换为力矩输出动画,图2-53喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图,（2）前置放大级的工作原理 前置放大级的作用是将力放大，因为力矩马达产生的力矩很小，无法操纵滑阀的启闭以产生足够的液压功率它主要由挡板7、喷嘴8、固定节流孔10 和滤油器11 组成 力矩马达无信号，挡板不动，滑阀不动力矩马达有信号，衔铁带挡板偏转, 两可变节流孔变化，滑阀两端压力不等，滑阀移动 如果衔铁逆时针方向偏转，挡板向右偏 ,右边可变节流孔减小，使p1增大，左边可变节流孔增大，p2减小，滑阀9在压力差的作用下向左移动动画,图2-53喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图,（3）功率放大级的工作原理 功率放大级的作用是将前置放大级输入的滑阀位移信号进一步放大，实现功率的转换和放大。
它主要由滑阀9 和挡板下部的反馈弹簧片组成 当无电流信号输入时，力矩马达无力矩输出，挡板中立，滑阀两端压力相等，阀芯在反馈杆下端小球作用下也处于中位动画,图2-53喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理图,当有电流信号输入时，衔铁带动挡板逆时针方向偏转一θ角时，阀芯因p1 p2而向左移动，P通B，A通T在阀芯左移的同时，使挡板在两喷嘴的偏移量减小，通过挡板下部的反馈弹簧片实现反馈作用，使挡板顺时针方向偏转，恢复到中位，p1减小， p2增大，最终阀芯停止运动，取得一个新的平衡位置动画,4．比例阀简介 比例阀是在通断式控制元件和伺服元件基础上发展起来的一种新型的电液控制元件它能一种按输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力或流量进行远距离控制与普通液压阀相比，其阀芯的运动由比例电磁铁控制，使输出的压力、流量等参数与输入的电流成正比，所以可用改变输入电信号的方法对压力、流量、方向进行连续控制 比例阀由液压阀和直流比例电磁铁两部分组成，根据用途和工作特点的不同，比例控制阀可分为比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀三大类如图2-53所示为先导锥阀式比例溢流阀的结构、工作原理和图形符号图这种阀用比例电磁铁取代先导型溢流阀上先导阀的调压手柄，便成为先导锥阀式比例溢流阀。
该阀下部与普通溢流阀的主阀相同，上部则为比例先导压力阀该阀还附有一个手动调整的先导阀，用以限制比例溢流阀的最高压力，以避免因电子仪器发生故障使得控制电流过大，压力超过系统允许最大压力的可能性比例电磁铁的推杆向先导锥阀芯施加推力，该推力作为先导级压力负反馈的指令信号随着输入电信号强度的变化，比例电磁铁的电磁力将随之变化，从而改变指令力的大小，使锥阀的开启压力随输入信号的变化而变化若输入信号连续地、按比例地或按一定程序变化，则比例溢流阀所调节的系统压力也连续地、按比例地或按一定的程序进行变化因此比例溢流阀多用于系统的多级调压或实现连续的压力控制5．叠加阀简介 叠加阀是一种可以相互叠装的液压阀，它是在板式液压阀集成化基础上发展起来的一种新型的控制元件每个叠加阀不仅起控制阀的作用，而且还起连接块和通道的作用每个叠加的阀体均有上下两个安装平面和四到五个公共通道，每个叠加阀的进出油口与公共通道并联或串联，同一通径的叠加阀的上下安装面的油口相对位置与标准的板式液压阀的油口位置相一致 叠加阀也可分为换向阀、压力阀和流量阀三种，只是方向阀中仅有单向阀类，而换向阀采用标准的板式换向阀a)结构、工作原理图 (b)图形符号图 图2-54 叠加阀的结构、工作原理和图形符号图,如图2-54所示为一组叠加阀的结构、工作原理和图形符号图，其中叠加阀1为溢流阀，它并联在P与T流通之间，叠加阀2为双向节流阀，两个单向节流阀分别串联在A、B通道上，叠加阀3为双液控单向阀，它们分别串联在A、B通道上，最上面是板式换向阀，最下面还有公共底板。
6．插装阀简介 插装阀是20世纪70年代出现的大流量液压系统中的一种较新型结构的液压元件，它的特点是安装空间小、通流能力大，密封性能好，动作灵敏、结构简单，因而主要用于流量较大的系统或对密封性能要求较高的系统 如图2-55所示为插装阀的结构及图形符号图，这种阀由控制盖板1、阀套2、弹簧3、阀芯4和阀体5等组成由于这种阀的插装单元在回路中主要起通、断作用，故又称二通插装阀二通插装阀的工作原理相当于一个液控单向阀图中A和B为主油路仅有的两个工作油口，K为控制油口（与先导阀相接）当K口接回油箱时，如果阀芯受到的向上的液压力大于弹簧力，阀芯4开启，A与B相通，当A 处油压力大于B处的油压力时，压力油从 A口流向B口；反之压力油则从B流向A当K口有压力油作用时，且K口的油压力大于A和B口的油压力，才能保证A与B之间关闭7．数字阀简介 为了使液压系统与计算机控制系统更好的融合，各种数字式液压控制阀（简称数字阀）便应运而生它能直接接受来自计算机的数字指令，它的主阀部分与普通液压阀几乎没有本质区别，只是其调节操纵部分既非普通液压阀的那种调节手柄，又非比例电磁铁、力矩马达和直流伺服电机，而是一个微型步进电机，接受脉冲电流（数字量），去控制压力、流量和方向，构成“数字阀”。
如图2-56所示为数字压力阀组工作原理图，这种数字压力阀组由6个微型二位二通H型电磁换向阀和6个小型溢流阀组成图2-56 数字压力阀组工作原理图,。