页数:86页文件大小:2.38 MB来源: 液压与气压传动ppt课件
本课件可查阅液压阀的基本结构与分类,单向阀与液控单向阀的保压锁紧应用,换向阀的位、通、机能与液压卡紧,直动式与先导式溢流阀、减压阀、顺序阀原理,以及节流阀、调速阀、电液比例阀与叠加阀。
教学要求
教学要求重点难点本章目录在液压系统中,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。液压阀
教学要求
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
重点与难点
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型结构各种液压阀的特点
本章目录
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阀第六节叠加阀
第一节概述
液压阀
液压阀的分类
按结构形式分类
按控制方式分类
按安装连接形式不同分类
液压阀的性能参数
液压阀的基本要求
第二节方向控制阀
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。
单向阀
单向阀按其它方式分类,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。
普通单向阀
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
(本页含表格数据,源文件数字连排,表格待人工还原后替换本段说明。)
普通单向阀的应用
液控单向阀
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p1→p2;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;Pk≠0正反向导通。
带卸荷功能
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
结构双向液压锁
结构双向液压锁
(本页含图示,源文件未提取到图注文字,建议对照原图补充。)
液控单向阀的应用
换向阀的分类
滑阀式换向阀
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。
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
转阀式换向阀
结论:利用阀芯与阀体的相对转动换向
换向阀的职能符号表示方法
(本页含表格数据,源文件数字连排,表格待人工还原后替换本段说明。)
换向阀的机能
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
续上页
滑阀的液压卡紧现象
换向阀常见形式电磁
换向阀常见形式电磁换向阀: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:电路简单、吸合力大、噪声大、可靠性差
二位三通电磁换向阀结构
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)。
三位电磁换向阀
电磁吸力有限,电磁换向阀最大通流量小于100L/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。三位四通电磁换向阀
机动(手动)换向阀
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:
电液换向阀
电液换向阀液动换向阀:以液压力推动阀芯移动实现换向。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
结构及职能符号
电液换向阀工作原理要点
多路换向阀集成化手动复合式
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结构形式:
连接方式
连接方式:(分为:并联、串联、混联)并联串联混联
多路换向阀应用
应用叉车用ZFS型多路换向阀
第三节压力控制阀
溢流阀的结构形式
直动式溢流阀
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直动式溢流阀
(本页含图示,源文件未提取到图注文字,建议对照原图补充。)
直动式溢流阀结构直动型
直动式溢流阀特点
先导式溢流阀结构
先导式溢流阀结构由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀,其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔,且上腔作用面积略大于下腔作用面积,其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。图形符号
主阀芯的同心形式
一节同心式二节同心式三节同心式按主阀芯与阀体的配合可分:一节同心式二节同心式三节同心式
先导式溢流阀原理
先导式溢流阀原理:(三级同心式)动画演示
(本页含图示,源文件未提取到图注文字,建议对照原图补充。)
遥控口的作用
先导式溢流阀的原理演示遥控口K的作用:控制P1变化使进口压力P2受到控制讨论:当h孔堵塞或e孔堵塞后会产生什么后果
先导式溢流阀特点
压力~流量特性
压力~流量特性:阀在工作状态,溢流量q变化时进口压力变化情况。启闭特性:阀在开启闭合过程中,压力~流量间关系。溢流阀的性能压力调节范围:在规定的范围内调节时,阀的输出压力能平稳的升降,无突跳或迟滞现象。卸荷压力:当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥控口直接回油箱流经阀的流量为额定值时,溢流阀的进口压力。静态特性
压力超调
压力超调:最大峰值压力与调定压力值之间差值过渡时间:压力上升达到稳定调定值所需时间压力稳定性:压力在调定值之间变化动态特性:进口压力突变时,压力与时间之间的关系。
溢流阀的应用
溢流阀的应用溢流阀旁接在泵的出口,用来限制系统压力的最大值,对系统起保护作用,称为安全阀。电磁溢流阀还可以在执行机构不工作时使泵卸载。溢流阀旁接在泵的出口,用来保证系统压力恒定,称为调压阀。溢流阀接在执行元件的出口,用来保证系统运动平稳性,称为背压阀
先导式减压阀原理减压阀
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传统型先导
传统型先导式减压阀新先型导式减压阀定值减压阀结构减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔,当出口压力大于减压阀的调定压力时,先导阀开启,主阀芯上移,减压缝隙关小,减压阀才起减压作用且保证出口压力为定值。职能符号
减压阀与溢流阀的比较
减压回路减压阀
减压回路减压阀的应用减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力或使出口压力稳定的二次油路上,如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明,减压阀出口压力还与出口负载有关,若负载压力低于调定压力时,出口压力由负载决定,此时减压阀不起减压作用。稳压回路
直动式顺序阀先导
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顺序阀
顺序阀的四种结构形式及符号内控内泄内控外泄外控内泄外控外泄通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。
顺序阀的应用
顺序阀的应用内控外泄顺序阀与溢流阀非常相像:阀口常闭,进口压力控制,但是该阀出口油液要去工作,所以有单独的泄油口。内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的调定压力,而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时,进口压力等于出口压力,阀口全开;当负载压力低于调定压力时,进口压力等于调定压力,阀的开口一定。
内控内泄顺序阀
内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上,使回油具有一定压力,保证执行元件运动平稳。如右图示阀3作背压阀。外控内泄顺序阀等同于二位二通阀,可作卸载阀,如双泵供油回路中阀3是泵1的卸载阀。外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。
压力继电器
工作原理
第四节流量控制阀
第四节流量控制阀流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。节流阀调速阀
流量控制原理
节流阀结构原理
节流阀结构原理节流阀主要由阀芯、阀体和螺母组成。阀体上开有进油口和出油口;阀芯一端开有三角尖槽,另一端加工有螺纹,旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液压径向力,三角槽须对称布置。
节流阀的流量特性
q=KAΔpm它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差Δp和开口面积A之间的关系。外负载波动引起阀前后压力差Δp变化,即使阀的开口面积A不变,也会导致流经阀的流量q不稳定。阀的开口面积A一定时,T=dΔp/dq=Δp1-m/(KAm)定义为节流阀的刚性;T越大,节流阀的性能越好。故薄刃口(m=0.5)多作节流阀阀口;Δp大有利于提高节流阀刚性,但过大不仅造成压力损失增大,而且可能因阀口太小而堵塞,一般取Δp=(0.15~0.4)MPa。节流阀在很小开口下工作时,流经阀的流量会出现周期性脉动,甚至间歇式断流,这种现象称为节流阀的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制。流量特性方程刚性最小稳定流量
节流阀开口与压差
调速阀
定差减压阀受力平衡方程
调速阀工作原理动画返回
调速阀工作原理动画返回
旁路型调速阀
旁路型调速阀该阀又称为溢流节流阀,由节流阀与差压式溢流阀并连而成,阀体上有一个进油口,一个出油口,一个回油口。这里节流阀既是调节元件,又是检测元件;差压式溢流阀是压力补偿元件,它保证了节流阀前后压力差Δp基本不变。旁通型调速阀用于调节执行元件运动速度只能安装在执行元件的进油路上,其速度刚性较调速阀小,但因此时的系统压力为(负载压力+节流阀前后压差Δp),是变压系统,与调速阀调速回路相比,回路效率较高。
分流集流阀
分流阀结构原理:它由两个固定节流孔1、2、阀体、阀芯和两个对中弹簧等组成。阀芯两端台肩与阀体沉割槽组成两个可变节流口3、4。固定节流孔起检测流量的作用,可变节流口起压力补偿作用,其过流面积通过压力p1和p2的反馈作用进行控制。无论负载压力p3、p4如何变化,都能保证q1≈q2。分流集流阀
第五节比例阀
比例电磁铁
比例电磁铁
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比例阀种类
比例阀种类很多,几乎所有种类、功能的普通液压阀都有相应种类、功能的电液比例阀。按照功能不同电液比例阀可分为:电液比例压力阀电液比例流量阀电液比例方向阀按反馈方式电液比例阀又可分为:不带位移电反馈型带位移电反馈型电液比例阀
电液比例压力先导阀
图示为电液比例压力先导阀,它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电流的大小,即可改变电磁吸力,从而改变先导阀前腔压力,对主阀的进口或出口压力实现控制。与普通压力先导阀不同:1、与作用在阀芯上的液压力进行比较的是电磁吸力,不是弹簧力。2、此处弹簧为传力弹簧,无压缩量。电液比例压力阀
电液比例溢流阀
输出压力P正比于输入电流I电液比例溢流阀
电液比例流量阀图示
电液比例流量阀图示为位移~弹簧力反馈型电液比例二通节流阀。主阀芯5为插装阀结构。当比例电磁铁输入一定电流时,产生的电磁吸力推动先导阀芯2下移,先导阀阀口开启,主阀进口压力油经R1和R2、先导阀阀口流至主阀出口。因阻尼R1作用,使主阀芯上下腔产生压力差,致使主阀芯克服弹簧力上移,主阀口开启。主阀芯向上位移使反馈弹簧3受压缩,但反馈弹簧力与先导阀芯上端电磁吸力相等时,先导阀芯和主阀芯受力平衡,主阀阀口大小与输入电流大小成比例。改变输入电流大小,即可改变阀口大小,在系统中起节流调速作用。特点为:输入电流为零时,阀口是关闭的;主阀的位移量不受比例电磁铁行程的限制,阀口开度可以设计得较大,即阀的通流能力较大。
电液比例节流阀
输出流量q正比于输入电流I电液比例节流阀
电液比例方向阀
电液比例方向阀电液比例换向阀能按其输入电信号的正负及幅值大小,同时实现对方向和流量的控制,又称电液比例方向节流阀。按照流量控制方式分为节流控制型和流量控制型按照方向控制方式分为直接作用和先导作用方式。下图为一新型的位移---电反馈电液比例方向节流阀。
电液比例阀
电液比例阀应用压力阀应用图示为普通调压回路与比例调压回路的比较。图a)为普通调压回路,它是以直动式溢流阀与安全阀并联使用的方案,此时,两直动式溢流阀的调节压力分别为p2、p3,安全阀的调节压力为p1。其中,直动式溢流阀的调节压力p2、p3不能大于安全阀的调节压力p1。由图可知,此方案使用的阀较多,且系统只能实现两级压力调节。图b)为用电液比例阀的方案。在此方案中,将普通先导式溢流阀的遥控口上连接一电液比例溢流阀,此时,先导式溢流阀所调节的压力p1为系统安全限定压力,比例阀的调节压力可在不大于p1的范围下无级调节。
流量阀应用图示
流量阀应用图示为用普通流量阀与比例流量阀调速回路的比较。图a)为使用普通流量阀回路,图b)为用电液比例阀的回路。由图可知,要使执行元件实现多级调速,用普通流量阀时需要较多的液压元件,系统复杂效率低,且只能实现几级速度,而使用比例流量阀后可使系统大为简化,且可以实现无级调速。
第六节叠加阀
第六节叠加阀叠加阀以板式阀为基础,每个叠加阀不仅起到单个阀的功能,而且还沟通阀与阀的流道。换向阀安装在最上方,对外连接油口开在最下边的底板上,其他的阀通过螺栓连接在换向阀和底板之间。左图为叠加阀装置图,右图为其系统图。由叠加阀组成的系统结构紧凑,配置灵活,设计制造周期短。
叠加阀的分类
分为:叠加换向、压力、流量阀及复合阀例:叠加溢流阀
本章例题与习题
本章例题与习题例题:5-1、5-2、5-3、5-4、5-5习题:5-2、5-5、5-11、5-12、5-14
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