液壓技術 第四章 液壓閥課件

1、第四章 液壓閥4-1 閥的作用和分類一、作用 控制液流的方向、壓力和流量。二、分類 按用途： 方向閥 壓力閥 流量閥按連接方式：管式 板式 插裝式按操縱方式：手動、機動、電動、液動和電液動 液動力 很多液壓閥采用滑閥式結構?；y在閥心移動、改變閥口的啟閉或開口大小時控制了液流，同時也產(chǎn)生著液動力。液動力對液壓閥的性能起著重大的影響。 由第一章中液流的動量定律可知，作用在閥心上的液動力有穩(wěn)態(tài)液動力和瞬態(tài)液動力兩種。 穩(wěn)態(tài)液動力閥芯移動完畢，開口不變，液流流經(jīng)閥口因動量變化而作用在閥芯上的力。（W-閥口寬度）)cos(2)cos(22220PxcCCFxcwApvFvrwdbsvrbs瞬態(tài)液動力

2、瞬態(tài)液動力是滑閥在移動過程中(即開口大小發(fā)生變化時)閥腔中液流因加速或減速而作用在閥心上的力。這個力只與閥心移動速度有關(即與閥口開度的變化率有關)，與閥口開度本身無關。 產(chǎn)生瞬態(tài)液動力原因閥口變化 L部分油液軸向速度變化 加速或減速 FdtdxpwlCFdtdxpwCdtdqdtdqldtdvmFvdbtvdbt220結論：作用方向與閥芯移動方向相反?？ňo力 液壓卡緊現(xiàn)象 ： 閥孔和閥心縫隙之間很小，閥心移動只須克服粘性摩擦力，數(shù)值應該是相當小的?？墒菍嶋H情況并非如此，特別在中、高壓系統(tǒng)中，當閥心停止運動一段時間后 (一般約5min左右)，這個阻力可以大到幾百N，使閥心重新移動十分費力。這就

3、是所謂滑閥的液壓卡緊現(xiàn)象。 引起液壓卡緊的原因n臟物進入縫隙而使閥心移動困難。n縫隙過小在油溫升高時閥心膨脹而卡死。n主要的原因是滑閥副幾何形狀誤差和同心度變化所引起的徑向不平衡液壓力，即液壓卡緊力。液壓卡緊的實質(zhì)n 當閥心受到徑向不平衡力作用而和閥孔相接觸后，縫隙中的存留液體被擠出，閥心和閥孔間的摩擦變成半干摩擦乃至干摩擦，因而使閥心重新移動時所需的力就大大增加了。減小液壓卡緊力采取的措施:n 1)提高閥的加工和裝配精度，避免出現(xiàn)偏心。n 2)在閥心臺肩上開出平衡徑向力的均壓槽。n 3)便閥心或閥套在軸向或圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振動或擺動。n 4)精細過濾油液。閥的泄漏特性 n滑閥則由于

4、閥心和閥孔間有一定的間隙，在壓力作用下要產(chǎn)生泄漏。n壓力油通過徑向縫隙泄漏量的大小，是閥的性能指標之一。n 滑閥的泄漏量可按式 (1-115)計算。為了減小泄漏，應盡量使閥心和閥孔同心，另外應提高制造精度。伺服閥中滑閥開口處的泄漏量視具體結構而不同。 4-2 方向控制閥一、作用 控制液流方向，從而改變執(zhí)行元件的運動方向。二、分類 單向閥 換向閥二、主要性能參數(shù)1.工作可靠性（電磁閥、電液閥、液動閥） 可靠的換向、復位；（與壓力、流量有關）2.壓力損失 通過的流量影響壓力損失；3.內(nèi)泄漏量 影響系統(tǒng)效率，使油液升溫；4.換向、復位時間 按系統(tǒng)要求合理選用；5.換向頻率 單位時間內(nèi)的換向次數(shù)。（電

5、磁閥：60次/min)4-2.1 單向閥一、普通單向閥結構：閥體、閥芯、彈簧等普通單向閥視頻作用：只許油液單向流動，反向不通。要求：正向流動阻力小，反向不通，密封好。 開啟壓力：0.030.05 MPa背壓閥：(單向閥的變形) 彈簧較硬 開啟壓力：0.20.6 MPa背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力。 職能符號：特點應用：n鎖緊油缸，避免向油泵倒灌。n平衡重物二、液控單向閥組成：普通單向閥+小活塞缸特點：a. 無控制油時，與普通單向閥一樣， b. 通控制油時，正反向都可以流動。1PK2P 職能符號：液控單向閥視頻應用：n鎖緊油缸，避免倒灌。n控制重物下放速度。 液壓鎖4-2.2 換向閥n作用：改變油

6、流方向組成主體(閥體、閥芯）操縱定位裝置分類滑閥轉(zhuǎn)閥一、主體部分1. 兩位兩通PA職能符號：作用：控制油路的通與斷2. 兩位三通職能符號：作用：控制液流方向PAB3. 兩位四通職能符號：作用：控制執(zhí)行元件換向P 壓力油口O 回油口A、B 分別接執(zhí)行元件的兩腔4. 三位四通職能符號：作用：換向、停止。PABO5. 兩位五通職能符號：作用：換向、兩種回油方式。PABO1O26. 三位五通職能符號：作用：換向、停止、回油不同。PABO1O2三位五通兩種回油方式工進：有背壓運動平穩(wěn)退回：快速暢通三、手動換向閥作用：移動閥芯并使其保持在工作位置上。a.手柄控制，彈簧復位。1.1.手動手動b.手柄控制，鋼

7、球定位。應用：小流量，需徒手操作的場合。三位四通手動換向閥結構圖手動換向閥視頻1手動換向閥視頻22. 機動換向閥機動換向閥視頻(錯)應用兩位兩通機動換向閥擋塊操縱，彈簧復位。應用：行程控制的場合。（又叫行程閥）兩位兩通常開常閉靠彈簧的方格表示常態(tài)用行程閥速度換接3. 電磁換向閥圖形符號兩位三通電磁換向閥電磁鐵操縱，彈簧復位。優(yōu)點：易于實現(xiàn)自動化。應用：小流量的場合。（q63 L/min ) 實物二位三通電磁換向閥視頻三位四通電磁換向閥視頻4. 液動換向閥三位四通液動換向閥視頻液體操縱，彈簧復位。三位四通液動換向閥應用：高壓，大流量的場合。（q160 L/min ) 5. 電液動換向閥三位四通電

8、液動換向閥視頻電液動電液聯(lián)合控制，彈簧復位。電磁控制先導閥動作，液體控制主閥芯動作，節(jié)流閥控制閥芯移動速度。簡化符號：應用：高壓、大流量的場合。 （q1200 L/min) 三位四通電液換向閥實物電磁球式換向閥常開型二位三通電磁球式換向閥視頻 四、中位機能O O型型三位滑閥在中間位置工作時，油路的連通方式。雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。M型雙向鎖緊，油泵卸荷。H型油缸浮動，泵卸荷。P型差動連接。Y型油缸浮動，系統(tǒng)保壓。K型單向鎖緊，油泵卸荷。4-3 壓力控制閥實物壓力控制閥分類分類 按用途： 溢流閥 減壓閥 順序閥 平衡閥 卸荷閥 按閥芯結構：滑閥 球閥 錐閥 按工作原理：直動式 先導式 4-3.1 溢

9、流閥作用：防止系統(tǒng)過載，保持系統(tǒng)壓力恒定。一、工作原理 1. 直動式溢流閥 結構： 職能符號：工作原理：p ps ,溢流。ps 彈簧力DBD型直動式溢流閥錐閥式BDB直動型溢流閥（插裝式）視頻球閥式BDB直動型溢流閥（插裝式）視頻2. 先導式溢流閥結構：先導閥 主閥 阻尼孔主閥主閥先導閥先導閥平衡彈簧調(diào)壓彈簧阻尼孔、壓差p遠程控制口K : 實現(xiàn)遠程調(diào)壓。K口打開，p 由控制油壓決定；K口堵上，p 由先導閥ps 決定。二級同心先導式溢流閥 二級同心先導型溢流閥（板式）視頻職能符號新符號舊符號實物二、靜態(tài)特性1.1.直動式直動式CxRx溢流時閥芯受力方程：cos2cos222pxWCpxCWCCF

10、RdRrvdbsk 彈簧剛度 彈簧的預壓縮量 閥口開度（閥芯位移，即增加的壓縮量）式中：fbsgsFFFFpAcos2pxWCFpARdspppCCvr0,1,0cos2)(cos2pxWCAxxkpxWCAFpRdRcRds直直動動式式靜態(tài)特性開啟壓力：0Rxcos2)(maxmaxRdRCTxWCAxxkpcTppp調(diào)定壓力(全流壓力):通過額定流量時閥芯的位移AxkpCcmaxRRxx 調(diào)壓偏差:cos2)(pxWCAxxkpRdRc（閥口將開未開）靜態(tài)調(diào)壓偏差：Pt-PcpACqd20ppppWCkAWCqcdd2)(cos2RxWA 0pWxCqRd2bssFFpAcos2cos2c

11、os2)(pxWCkxAppxWCkxkxpxWCxxkpARdRcRdRcRdRccddcRpppWCkApWCkAppAxcos2cos2流量-壓力特性方程：特性曲線特點：反應快，波動大（0.2-0.4 MPa).2. 先導式對于高壓大流量的溢流閥，為了減小波動，采用了先導閥。特點：反應慢，穩(wěn)定性好，波動小。cos2pxWCAApFpRdsp 主閥芯上端的壓力三、應用1.作安全閥（常閉） 作用：防止系統(tǒng)過載。2. 作溢流閥（常開）作用：保持系統(tǒng)壓力恒定3.卸荷或遠程調(diào)壓n卸荷n遠程調(diào)壓4.作背壓閥 放在系統(tǒng)回油路上4-3.2 減壓閥特點：出口壓力控制閥芯動作， 有單獨泄油口工作原理：節(jié)流口

12、產(chǎn)生壓降p p2 = p1 -p ， p1一定，p ， p2。 p1 ps ,減壓、穩(wěn)壓。作用：減低系統(tǒng)壓力，并有穩(wěn)壓作用。 穩(wěn)壓原理 p2 閥芯上移閥口減小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，p ， p2； p2 閥芯下移閥口開大 p ， p， p2= ps 。職能符號：定壓輸出減壓閥視頻(錯)DR2030型定壓輸出減壓閥視頻工作缸夾緊缸應用：使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓。4-3.3 順序閥作用：控制多個執(zhí)行元件動作順序。1.內(nèi)控順序閥職能符號：結構：出油口接二次油路，有單獨泄油口。工作原理：p ps ,接通。特點：內(nèi)部控制， 外部泄油。應用：控制液壓缸動作順序2. 外控順序閥結構：控制油

13、口。工作原理：pK ps ,進出口接通。特點：外部控制， 外部泄油。職能符號：先導式順序閥視頻先導式順序閥先導式順序閥4-3.4 平衡閥與順序閥區(qū)別：沒有單獨的泄油口，彈簧較硬。職能符號：1. 內(nèi)控平衡閥特點：內(nèi)部控制， 內(nèi)部泄油。作用：放在執(zhí)行元件的回油路上，平衡重物。應用：平衡重物。2. 外控平衡閥職能符號：特點：外部控制， 內(nèi)部泄油。應用平衡重物，限制重物下落速度。4-3.5 卸荷閥職能符號：工作原理：pK ps ,閥口打開，使泵卸荷。 作用：使油泵卸荷，減小功率消耗。區(qū)別：出口接油箱，K口接卸荷油壓。特點：外部控制， 內(nèi)部泄油。應用：使左泵卸荷順序閥的四種結構形式及符號順序閥的四種結構

14、形式及符號內(nèi)控內(nèi)泄內(nèi)控內(nèi)泄內(nèi)控外泄內(nèi)控外泄 外控內(nèi)泄外控內(nèi)泄外控外泄外控外泄 通過改變上蓋或底蓋的裝配位置可得通過改變上蓋或底蓋的裝配位置可得到內(nèi)控外泄、內(nèi)控內(nèi)泄、外控外泄、外控到內(nèi)控外泄、內(nèi)控內(nèi)泄、外控外泄、外控內(nèi)泄四種結構類型。內(nèi)泄四種結構類型。順序閥的應用順序閥的應用 內(nèi)控外泄順序閥與溢流閥內(nèi)控外泄順序閥與溢流閥非常相像：閥口常閉，進口壓非常相像：閥口常閉，進口壓力控制，但是該閥出口油液要力控制，但是該閥出口油液要去工作，所以有單獨的泄油口。去工作，所以有單獨的泄油口。 內(nèi)控外泄順序閥用于多個執(zhí)行內(nèi)控外泄順序閥用于多個執(zhí)行元件順序動作。其進口壓力先元件順序動作。其進口壓力先要達到閥的調(diào)定

15、壓力，而出口要達到閥的調(diào)定壓力，而出口壓力取決于負載。當負載壓力壓力取決于負載。當負載壓力高于閥的調(diào)定壓力時，進口壓高于閥的調(diào)定壓力時，進口壓力等于出口壓力，閥口全開；力等于出口壓力，閥口全開；當負載壓力低于調(diào)定壓力時，當負載壓力低于調(diào)定壓力時，進口壓力等于調(diào)定壓力，閥的進口壓力等于調(diào)定壓力，閥的開口一定。開口一定。 內(nèi)控內(nèi)泄順序閥的圖形符號和工作原內(nèi)控內(nèi)泄順序閥的圖形符號和工作原理與溢流閥相同。多串聯(lián)在執(zhí)行元件的回油理與溢流閥相同。多串聯(lián)在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定壓力，保證執(zhí)行元件路上，使回油具有一定壓力，保證執(zhí)行元件運動平穩(wěn)。如右圖示閥運動平穩(wěn)。如右圖示閥3 3作背壓閥。作背壓閥。油回路中閥油回路中閥3 3是是泵泵1 1的卸載閥外控的卸載閥外控內(nèi)泄順序閥等同內(nèi)泄順序閥等同于二位二通閥，于二位二通閥，可作卸載閥，如可作卸載閥，如雙泵供。雙泵供。 外控外泄順外控外泄順序閥可作液動開序閥可作液動開