7周2液压控制元件优质资料

发布时间:2021-09-17 19:54:53

项目4:液压控制阀的应用与维修 ? 任务1:液压控制元件简介 ?任务2: 方向控制阀 ?任务3: 压力控制阀 ?任务4: 流量控制阀

本章主要介绍液压系统四大类液压元件中的控制元 件,本章是以后学*和分析液压基本回路和系统的重
要基础。
? 重点:
1. 换向阀的换向原理和滑阀机能。
2. 先导式溢流阀的工作原理,减压阀和溢流阀的主要区别;
? 难点: 1. 电液动换向阀的工作原理。 2. 先导式溢流阀的工作原理。 3. 调速阀的工作原理 计划学时: 6学时

学*任务1下达啦,请同学们认真完成哦

? 教学目标 1、掌握液压控制阀的定义及共同点。

?

2、了解液压控制阀的分类及对液压控制阀的要求。

?

3、学*方向控制阀的换向原理和滑阀机能。

? 教学重点:液压控制阀的分类 ? 教学难点:方向控制阀的换向原理

? 课 时: 2课时

? 教学方法:多媒体教学

学*任务1: 液压控制元件简介
? 一、液压控制阀的定义及共同点 ? 二、液压控制阀的分类 ? 三、对液压控制阀的要求

一、液压控制阀的定义及共同点
? 1、定义:液压系统中用来控制液流方向、压力、流量 元件。或: 液压系统的控制调节装置统称为阀。
2、用途:控制液压系统中液体的方向、压力和流量, 以满足执行元件所提出的要求。 3、共同点:尽管液压阀存在各种各样不同的类型,但
(1)在结构上,所有的阀都由阀体、阀芯和驱使阀心动 作的元部件(如弹簧、电磁铁)组成。
(2)在工作原理上,所有阀的开口大小,阀进、出口间 的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式, 只是各种阀的控制参数不同而已。

二、液压控制阀的分类
1、按基本功能分类
? 方向阀:单向阀、换向阀 ? 压力控制阀:溢流阀、减压阀、顺序阀 ? 流量控制阀:节流阀、调速阀
2、按结构分类 滑阀:圆柱滑阀、*板滑阀 座阀:锥阀、球阀

二、液压控制阀的分类
? 3、按连接方式分类
? 螺纹(管式):它是通过阀体上的螺纹,经管接头直 接安装在管路中。
? 板式:需专门的连接板与管路连接。 ? 插装式连接 ? 法兰:通过阀体上的螺钉与管件上的法兰接头连在一起,
用于大流量液压系统。
4、按操纵方式分类
手动阀:手轮、踏板、杠杆 机动阀:挡块及碰块、弹簧、液压、气动 电动阀:电磁阀、步进电机、伺服电机

三、对液压控制阀的要求
1、动作灵敏,使用可靠,密封性好, 寿命长;
2、三化(系列、标准、通用); 3、工作时冲击和振动小,损失小,内
泄小,无外漏; 4、简单,安装、维护、调整方便。

学*任务2 方向控制阀

? 功用:用以控制油液流动方向或液
流通断。

?

普通单向阀

? 分类:单向阀

?

液控单向阀

?

换向阀

一、普通单向阀

? 1、功用:只允许油液正向流动,不许反 流

? 2、分类:直通单向阀、直角单向阀

锥形

? 3、结构:阀体、阀芯

、弹簧等

钢球式

普通单向阀结构

4、工作原理

液流从进油口流入时:

p1

p2

液流从出油口流入时:

工作原理图

p1

p2

工作原理图

5、普通单向阀性能参数
? 开启压力:Pk=0.035—0.05MPa
? 做背压阀:Pk=0.2—0.6 MPa

6、普通单向阀的应用
1)分隔油路,防相互干扰; 2)防冲击(泵的出口处); 3)背压阀; 4)慢进快退;
5)单向阀的锁紧回路。

二、液控单向阀
? 1、功用:正向流通,反向受控流通
?2、结构:普通单向阀+液控装置
结构原理图

二、液控单向阀
? 3、工作原理 工作原理图 ? 4、应用
1)双向压力锁; 2)锁紧油缸; 3)旁通放油阀回路;
4)双速回路

三、换向阀

? 作用:变换阀芯在阀体内的相对工

作位置,使阀体各油口连通或断开, 从而控制执行元件的换向或启停。

? 分类:

座阀式换向阀

按结构形式分 滑阀式换向阀

转阀式换向阀

1、滑阀式换向阀的主体结构形式 ? 1)结构
阀体:有多级沉割槽的圆柱孔
阀芯:有多段环行槽的圆柱体

2)分类
按工作位置数分类:二位、三位、四位等

按通路数分类:二通 、三通、四通、五通等

按控制方式分类

电磁换向阀 液动换向阀 电液换向阀 机动换向阀 手动换向阀 气动换向阀

3)结构原理

4)滑阀式换向阀基本概念
位: 阀芯相对于阀体的工作位置数。
通:阀体对外连接的主要油口数 (不包括控制油口和泄漏油口)。

5)图形符号含义

? 1、 位—用方格表示,几位即几个方格

? 2 、 通—↑

不通—┴ 、┬

? 箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即

? 为几通.

? 3 、 p.A.B.T有固定方位,p—进油口,T—回油口

? A.B—与执行元件连接的工作油口

? 4 、 弹簧—W、M,画在方格两侧。

?

二位阀,靠弹簧的一格。

? 5 、 常态位置

(原理图中,油路应该连接在常态位置)

?

三位阀,中间一格。

换向阀—滑阀、转阀

2、滑阀式换向阀的操纵方式

? (1)手动换向阀

?

( 2) 机动换向阀

?

( 3) 电磁换向阀

?

? (4) 液动换向阀

? (5) 电液换向阀

手动换向阀
特征: 利用手动杠杆操纵阀心运动以 控制流向.
钢球定位式 分类<
弹簧复位式。
动画演示

机动换向阀(行程阀)

?

特征 分类

?

?

?

?

?

机动换向阀
? 特征:利用挡铁或凸轮使阀芯运动以
控制流向
? 分类:常为二位阀,有二位、二通、
三通、四通

机动换向阀
机动换向阀又称行程换 向阀。它依靠行程挡块推动 阀芯实现转向。机动阀动作 可靠,改变挡块斜面角度便 可改变换向时阀芯的移动速 度,因而可以调节换向过程 的快慢。右图是二位三通机 动换向阀。在常态位,P与 A相通;当行程挡快5压下机 动阀滚轮4时,P与B相通。 它经常应用于机床液压系统 的 速度换接回路中。

弹簧 2-阀芯 3-阀体 4-滚轮 5-行程挡块

? 特征

电磁换向阀
分类 举例

电磁换向阀

? 特征:利用电磁铁推力,推动阀芯运
动以控制流向

? 分类:

二通

四通

二位 三通 三位



四通

五通

举例:三位四通电磁换向阀
? 组成:阀体、阀芯、弹簧、电磁铁等

三位四通电磁换向阀
AB PT (b)

二位三通电磁换向阀
? 组成: ?

? 工作原理:图示位置: P → A 、 B ┴

?

?

电磁铁通电:P → B 、 A ┴

电磁换向(实际应用较多):
是依靠电磁铁推动阀心动作,实现油液通断或改变油流方 向的阀类。电磁阀操纵方便,易于实现自动化控制,安装布置 灵活,是所有换向阀中最常用的。
交流:使用220V电源,方便,启动力大。缺点是启动电流大, 在阀心被卡住时,线圈容易被烧坏,交流电磁铁动作快,换向 冲击大,换向频率不能太高(30次/min),不适于用在频繁换 向的场合。
直流:恒电流特性,如果阀心卡住,电流不变,不会烧坏线圈。 工作可靠性好,寿命长,换向冲击小,换向频率高,120次 /minb。通电时,衔铁被吸,向右移动,推动推杆右移,直到 衔铁紧贴磁芯为止。

液动换向阀
AB (p b) O

电液动换向阀

电液动换向阀

3、换向阀的中位机能
? 滑阀机能
? 常见中位机能

滑阀机能

?

换向阀处于常态位置时,阀中各

油口的连通方式,对三位阀即中间位

置各油口的连通方式, 所以称中位机



常见中位机能

三位的滑阀 在中位时各 油口的连通 方式体现了 换向阀的控 制机能,称 之为滑阀的 中位机能。

换向阀中位机能(O型)

(T)T1

T2

A PB

AB

三位四通

T

P

AB

三位五通

T1

T2

P

换向阀中位机能(H型)

AB

(T)T1

T2

A PB

三位四通

T

P

AB

三位五通

T1

T2

P

换向阀中位机能(Y型)

AB

(T)T1

T2

A PB

三位四通
PT AB

三位五通

T1

T2

P

换向阀中位机能(P型)

(T)T1

T2

A PB

AB

三位四通
PT AB

三位五通

T1

T2

P

换向阀中位机能(K型)

(T)T1

T2

A PB

AB

三位四通

PT AB

三位五通

T1

T2

P

换向阀中位机能(M型)
AB

(T)T1

T2

A PB

三位四通
PT
AB

三位五通

T1

T2

P

通常在分析和选择换向阀的中位机 能时,应考虑以下几个问题:
? 保压:常态位时P口被封闭(如O、Y型),液压 泵保压,适用于多缸液压系统。
? 泄荷问题:常态位时P口和O口相连(如H、M 型),液压泵能泄荷。
? 启动*稳:常态位时A和B两口都不与O口相通 (O、M型),易实现稳定启动。
? 换向*稳性和换向精度:常态位时A、B两口封闭 (O、M型),换向过程中易产生液压冲击,换向 *稳性差,换向精度高。

练*解答

? 4–1图示液压缸,A1=30×10-4m2,A2=12×10-4m2,F=30×103N,液控单向阀用作闭 锁以防止液压缸下滑。阀内控制活塞面积是其阀芯承压面积A的三倍。若摩擦力,
弹簧力均忽略不计,试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀?开启前液
压缸中最高压力为多少?

?

解:由图可知,液控单向阀反向流动时背压为零,控制活塞顶开单向阀阀芯最

小控制压力PK=1/3P1,由缸的受力*衡方程P1A1=PKA2+F可得

? PK=F/(3A1-A2)=30000/(3×30×10-4-12×10-4)MPa=3.85MPa

? P1=3PK=11.55MPa

? 当液控单向阀无控制压力,PK=0时,为*衡负载F,在液压缸中压力为

?

P==F/A1=30000/(30×10-4) MPa=10MPa

? 计算表明:在打开液控单向阀时,液压缸中的压力将增大。

? 4–3图示回路中,溢流阀的调整压力为5MPa,减压阀的调整压力为2.5MPa试分析下例各情况, 并说明减压阀阀口处于什么状态? 1)当泵压力等于溢流阀调定压力时,夹紧缸使工件夹紧后,A,C点的压力为多少?
? 2)当泵压力由于工作缸快进,压力降到1.5MPa时(工件原先处于夹紧状态),A,C点的压力各 为多少? 3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,A,B,C三点的压力各为多少?
? 解:1)工件夹紧时,夹紧缸压力即为减压调整压力,PA=PC=2.5MPa减压阀 开口很小,这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口(或三角槽),将 先导阀打开而流出,减压阀阀口始终处于工作状态。
? 2)泵的压力突然降到1.5MPa时,减压阀的进口压力小于调整压力,减压阀 阀口全开而先导阀处于关闭状态,阀口不起减压作用,PA=PB=1.5MPa。单向 阀 后的C点压力,由于原来夹紧缸处于2.5MPa,单向阀在短时间内有保压 作用,故=2.5MPa以免夹紧的工件松动。
? 3)夹紧缸作空载快速运动时,PC=0,A点的压力如不考虑油液流过单向阀造 成的压力损失, PA=0,因减压阀阀口全开,若压力损失不计, 则PB=0由此 可见,夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力。

复*回顾
? 1、换向阀的作用是什么? ? 2、换向阀按其操纵方式分有哪几种?
答:利用阀芯和阀体的相对运动,以变换油液流动的方向,接 通或关闭油路。 答:换向阀按其操纵方式分有 手动换向阀,机动换向阀,电 磁换向阀,液动换向阀,电液动换向阀


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