液压控制元件概述课件.ppt
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- 液压 控制元件 概述 课件
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1、第 5 章 液压控制元件第一节第一节 液压阀概述液压阀概述第二节第二节 方向控制阀方向控制阀第三节第三节 压力控制阀压力控制阀第四节第四节 流量控制阀流量控制阀第五节第五节 二通插装阀和叠加阀二通插装阀和叠加阀液压与气压传动5.1液压控制元件概述 液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向压力、流量和方向,保证执行元件按照要求进行,保证执行元件按照要求进行工作。属控制元件。工作。属控制元件。包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。驱动装置可以是手调机构,也可以是弹簧或的装置。驱动装置可以是手调
2、机构,也可以是弹簧或电磁铁,有时还作用有液压力。电磁铁,有时还作用有液压力。液压与气压传动基本工作原理:基本工作原理:利用阀芯在阀体内作相对运动来利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断或阀口开度的大小,实现对压力、控制阀口的通断或阀口开度的大小,实现对压力、流量和方向的控制。流经阀口的流量流量和方向的控制。流经阀口的流量q与阀口前后与阀口前后压力差压力差p和阀口过流面积和阀口过流面积 A 有关,但始终满足压有关,但始终满足压力流量方程;力流量方程;mdpAcq)2(5.1液压控制元件概述式中式中:0A阀口通流面积;阀口通流面积;p阀口前、后压差;阀口前、后压差;qc流量系数;流量系数;液体
3、密度。液体密度。液压与气压传动a)a)滑阀滑阀 滑阀为间隙密封,阀芯与阀口存在一定的密滑阀为间隙密封,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。封长度,因此滑阀运动存在一个死区。b)b)锥阀锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为12 12 20 20,阀口,阀口关闭时为线密封,密封性能好且动作灵敏。关闭时为线密封,密封性能好且动作灵敏。c)c)球阀球阀 性能与锥阀相同。性能与锥阀相同。1.1.根据机构形式不同可分为:根据机构形式不同可分为:5.1液压控制元件概述液压与气压传动5.1液压控制元件概述a)a)压力控制阀压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力用来控制和调节液
4、压系统液流压力的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀等。的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀等。b)b)流量控制阀流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量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、比例流量的阀类,如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。阀等。c)c)方向控制阀方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向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。的阀类,如单向阀、液控单向阀、换向阀等。2.2.根据用途不同可分为:根据用途不同可分为:液压与气压传动5.1液压控制元件概述3.3.根据安装连接形式不同可分为:根据安装连接形式不同可分为:a
5、)a)管式连接管式连接 阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。便。b)b)板式连接板式连接 阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。c)c)插装式插装式 将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块将阀芯、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。内实现不同功能。结构紧凑。d)d)叠加式叠加式 是板式连接阀的一种发展形式。是板式连接阀的一种发展形式。液压与气压传动公称通径公称通径 代表阀的通流能力的大小,对应于阀的额定流量。与代表阀的通流能力的大小,对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管
6、应与阀的通径相一致。阀工作时阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量,最大不得大于额的实际流量应小于或等于它的额定流量,最大不得大于额定流量的定流量的1.11.1倍。倍。额定压力额定压力 阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀,实际阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀,实际最高压力有时还与阀的调压范围有关;对换向阀,实际最最高压力有时还与阀的调压范围有关;对换向阀,实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。高压力还可能受它的功率极限的限制。5.1液压控制元件概述液压与气压传动a)a)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动要小。动作灵敏,使用可靠,工
7、作时冲击和振动要小。b)b)阀口全开时,液流压力损失要小;阀口关闭时,密封性阀口全开时,液流压力损失要小;阀口关闭时,密封性能要好。能要好。c)c)所控制的参数(压力或流量)要稳定,受外干扰时变化所控制的参数(压力或流量)要稳定,受外干扰时变化量要小。量要小。d)d)结构紧凑,安装、调试、维护方便,通用性要好。结构紧凑,安装、调试、维护方便,通用性要好。5.1液压控制元件概述液压与气压传动液压控制阀的集成块液压与气压传动功用:控制油液流动方向或通断功用:控制油液流动方向或通断 分类:单向阀、换向阀分类:单向阀、换向阀液压与气压传动液压与气压传动 单向阀只允许经过阀的液流单方向流动,而不许反向流
8、动。单向阀只允许经过阀的液流单方向流动,而不许反向流动。单向阀有单向阀有等。等。(b)动画显示5.2.1单向阀单向阀液压与气压传动 上图所示的阀属于上图所示的阀属于管式连接阀管式连接阀,此类阀的油口可通过管,此类阀的油口可通过管接头和油管相连,阀体的重量靠管路支承,因此阀的体积接头和油管相连,阀体的重量靠管路支承,因此阀的体积不能太大太重不能太大太重。321ABAB32111阀阀 体;体;22阀芯;阀芯;3 3 弹簧;弹簧;直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。液压与气压传动 直角式单向阀的进出油口直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴
9、线均和阀的轴线均和阀体轴线垂直体轴线垂直。ABAB 图所示的阀属于板式连接阀,阀体用螺钉固定在机体上,阀体的平面和机体的平面紧密贴合,阀体上各油孔分别和机体上相对应的孔对接,用“O”形密封圈使它们密封。液压与气压传动1 1一阀体;一阀体;2 2一一阀阀芯;芯;3 3一弹簧;一弹簧;A A一进油一进油口;口;B B一一出油口。出油口。管式阀管式阀板式阀板式阀普通单向阀普通单向阀直通式直通式直角式直角式液压与气压传动对单向阀的要求对单向阀的要求 开启压力要小。开启压力要小。能产生较高的反向压力,反向的泄漏要小。能产生较高的反向压力,反向的泄漏要小。正向导通时,阀的阻力损失要小。正向导通时,阀的阻力
10、损失要小。阀芯运动平稳,无振动、冲击或噪声。阀芯运动平稳,无振动、冲击或噪声。单向阀的符号单向阀的符号 单向阀和其它阀组合后,成为组合阀,例如单向顺序阀、单向节流阀等。AB单向阀的职能符号单向阀的职能符号液压与气压传动液控单向阀的工作原理和图形符号液控单向阀的工作原理和图形符号 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,p2 p1的反向油液也可自由通过。根据控制活塞上腔的泄油方式不同分为内泄式和外泄式。注意: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液流。动画演示1 1 控制活塞;控制活塞;2 2 顶杆;顶杆;3 3 阀芯。阀芯。液
11、压与气压传动25134图中,用单向阀5将系统和泵隔断,泵开机时泵排出的油可经单向阀5进入系统;泵停机时,单向阀5可阻止系统中的油倒流。(1)用单向阀)用单向阀将系统和泵隔断将系统和泵隔断 液压与气压传动(2)用单向阀将两个泵隔断用单向阀将两个泵隔断 在下图中,1是低压大流量泵,2是高压小流量泵。低压时两个泵排出的油合流,共同向系统供油。高压时,单向阀的反向压力为高压,单向阀关闭,泵2排出的高压油经过虚线表示的控制油路将阀3打开,使泵1排出的油经阀3回油箱,由高压泵2单独往系统供油,其压力决定于阀4。这样,单向阀将两个压力不同的泵隔断,不互相影响。2143液压与气压传动(3)用单向阀产生背压用单
12、向阀产生背压 在右图中,高压油进入缸的无杆腔,活塞右行,有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降,故在单向阀上游总保持一定压力,此压力也就是有杆腔中的压力,叫做背压,其数值不高一般约为0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背压,可防止活塞的冲击,使活塞运动平稳。此种用途的单向阀也叫背压阀。背压阀pb液压与气压传动(4)用单向阀和其它阀组成复合阀用单向阀和其它阀组成复合阀 由单向阀和节流阀组成复合阀,叫单向节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节流阀中,单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方向流动时,因单向阀关闭,液流只能经过节流阀从阀体流出。若液流沿箭
13、头所示相反的方向流动时,因单向阀的阻力远比节流阀为小,所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。液压与气压传动 在右图中,通过液控单向阀往立式缸的下腔供油,活塞上行。停止供油时,因有液控单向阀,活塞靠自重不能下行,于是可在任一位置悬浮。将液控单向阀的控制口加压后,活塞即可靠自重下行。若此立式缸下行为工作行程,可同时往缸的上腔和液控单向阀的控制口加压,则活塞下行,完成工作行程。ABK(5)用液控单向阀使立式缸活塞悬浮用液控单向阀使立式缸活塞悬浮液压与气压传动 (6)用两个液控单向阀使液压缸用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁双向闭锁 将高压管A中的压力作为控制压力加在
14、液控单向阀2的控制口上,液控单向阀2也构成通路。此时高压油自A管进入缸,活塞右行,低压油自B管排出,缸的工作和不加液控单向阀时相同。同理,若B管为高压,A管为低压时,则活塞左行。若A、B管均不通油时,液控单向阀的控制口均无压力,阀1和阀2均闭锁。这样,利用两个液控单向阀,既不影响缸的正常动作,又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种,用液控单向阀的方法是最可靠的一种。12AB液压与气压传动 换向阀能改变液流方向,将换向阀与缸连接可以很方便地使换向阀能改变液流方向,将换向阀与缸连接可以很方便地使缸的活塞改变运动方向。缸的活塞改变运动方向。换向阀的类型有换向阀的类型有 按阀的结构形式按阀的结构形
15、式:滑阀式、转阀式、锥阀式。:滑阀式、转阀式、锥阀式。按阀的操纵方式按阀的操纵方式:手动式、机动式、电磁式、液动式、电液动:手动式、机动式、电磁式、液动式、电液动式、气动式。式、气动式。按阀的工作位置数和控制的通道数按阀的工作位置数和控制的通道数:二位二通阀、二位三通阀、:二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。(a)手动式(b)机动式(c)电磁动(d)弹簧控制(e)液动(f)液压先导控制(g)电液控制5.2.2换向阀换向阀液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动液压与气压传动 TPAB 如下图,换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A
16、、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示,它所表示的意义如下:P压力油口;A、B工作油口;T回油口。PTBA液压与气压传动P TA BTPAB 下图表示阀芯处于中位时的情况,此时从P 口进来的压力油没有通路。A、B 两个油口也不和T口相通。液压与气压传动TPAB 下图表示人向一侧搬动控制手柄,或者说阀芯处于的情况。此时P口和A口相通,压力油经P、A到其它元件;从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔,T 回油箱。P TA B左位液压与气压传动P TA BTPAB 下图表示人向另一侧搬动控制手柄,或者说阀芯处于时的情况。此时,从P口进来的压力油经P、B 到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱
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