汽車(chē)液壓控制閥培訓(xùn)課件

1、汽車(chē)液壓控制閥培訓(xùn)課件【教學(xué)目的】 通過(guò)學(xué)習(xí)液壓控制閥，熟悉液壓控制閥的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)原理、職能符號(hào)、功用，了解各種液壓控制閥的應(yīng)用場(chǎng)合。【教學(xué)重點(diǎn)】 各類(lèi)液壓控制閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】 液壓鎖的結(jié)構(gòu)原理；減壓閥的穩(wěn)壓原理；調(diào)速閥的流量穩(wěn)定原理。第五章 液壓控制閥【作用】用來(lái)控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向、壓力或流量，以 滿(mǎn)足設(shè)備工作性能要求。【分類(lèi)】 按功能分為：方向控制閥用于控制液流的方向 壓力控制閥用于控制液壓系統(tǒng)中的壓力 流量控制閥用于控制系統(tǒng)中油液流量的大小 按控制原理分為：開(kāi)關(guān)閥開(kāi)關(guān)閥調(diào)定后只能在調(diào)定狀態(tài)下工 作。本章重點(diǎn) 比例閥能根據(jù)輸入信號(hào)連續(xù)地或按比例地

2、控制系統(tǒng)的參數(shù) 伺服閥被控制量與(輸出與輸入之間)偏差信 號(hào)成比例連續(xù)變化的閥類(lèi) 數(shù)字閥能用數(shù)字信息直接控制閥的動(dòng)作 按安裝形式分為：管式、板式、疊加式、插裝式連接。 按操縱方式分為：手動(dòng)、腳踏、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)等?！竟餐c(diǎn)】 從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，所有的閥都有閥體、閥心和操縱機(jī)構(gòu)三局部組成。 從原理上來(lái)說(shuō)，所有的閥都是依靠閥孔的開(kāi)、閉來(lái)限制或改變液流的流動(dòng)和停止的。 從功能上來(lái)說(shuō)，閥不能對(duì)外作功，也不屬于能量轉(zhuǎn)換裝置，只是用以滿(mǎn)足執(zhí)行元件的壓力、速度和換向等要求?！靖疽蟆?動(dòng)作靈敏，工作可靠。 壓力損失要小。 密封性能好。 結(jié)構(gòu)緊湊。第一節(jié) 方向控制閥 【定義】方向控制閥是一種利用其閥心和

3、閥體間相對(duì)位置的改變來(lái)控制油液流動(dòng)的方向或液流的通與斷的裝置。 【類(lèi)型】單向閥 換向閥 一、單向閥 【分類(lèi)】普通單向閥 液控單向閥 1、普通單向閥 【作用】是控制油液只許沿一個(gè)方向流動(dòng)，而不 允許反方向流動(dòng)，故又稱(chēng)逆止閥或止回閥。 【工作原理】 上圖為直通式單向閥進(jìn)出油口為一直線(xiàn) 以下圖為直角式單向閥進(jìn)出油口軸線(xiàn)垂直 【注意】單向閥中的彈簧僅用于使閥心在閥座上就位，故彈簧剛度一般選得較小，使閥的開(kāi)啟壓力很小0.030.05MPa，以減小壓力損失。如換上剛度較大的彈簧，使閥的開(kāi)啟壓力到達(dá)0.20.6MPa，就可當(dāng)背壓閥使用，使回油保持一定的壓力，有利于工作部件的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。 2、液控單向閥 【定義

4、】是一種通入控制壓力油后即允許油液雙向流動(dòng)的單向閥。 【組成】單向閥加液控裝置 【工作原理】 K未通壓力油時(shí)，正向流動(dòng)，反向截止。 K通入壓力油后，正反向均可流動(dòng)。 【存在問(wèn)題】油液反向流動(dòng)時(shí)即由P2口進(jìn)油，進(jìn)油壓力相當(dāng)于系統(tǒng)壓力，通常很高，控制油的開(kāi)啟壓力必須很大才能頂開(kāi)閥心，影響了液控單向閥的工作可靠性。 【解決方法】采用先導(dǎo)閥預(yù)先卸壓右圖 帶卸荷閥心的液控單向閥 控制活塞先以較小的推力頂開(kāi)卸荷閥 心，P2、P1兩腔隨即通過(guò)卸荷閥心圓桿上 的小缺口相互溝通，使P2腔逐漸卸壓，直 至控制活塞較易地將主閥心推離閥座，使 單向閥反向通道翻開(kāi)。 控制壓力僅為工作壓力的4.5% 3、單向閥的應(yīng)用 【

5、舉例】 區(qū)分高、低壓力油，防止高壓油進(jìn)入低壓系統(tǒng)。 將單向閥安置在泵的出口處，防止系統(tǒng)壓力突然 升高反向傳給泵，防止泵反轉(zhuǎn)或損壞。 液壓泵停止時(shí)，保持液壓缸的位置。起到平安保 護(hù)作用。 將單向閥作背壓閥用。利用單向閥的背壓作用， 提高執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。 與其它閥并聯(lián)使用，使之在單方向上起作用。 起鎖緊作用。 采用雙液控單向閥(雙向液壓鎖)【雙向液壓鎖】 兩小閥正向均可通油； 一小閥正向通油并到達(dá) 一定壓力時(shí)，另一小閥反向可通油。二、換向閥【作用】是變換閥心在閥體內(nèi)的相對(duì)工作位置，使閥體各油口連通或斷開(kāi)，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停?！痉诸?lèi)】 按閥心的結(jié)構(gòu)形式運(yùn)動(dòng)方式：滑閥式線(xiàn)位移 轉(zhuǎn)閥式角

6、位移 按閥心的工作位置數(shù)目：二位、三位、多位 按閥對(duì)外接通的主要油口數(shù)目通路數(shù)：二通、三通、四通 五通、多通 按閥的控制方式：電磁、液動(dòng)、電液動(dòng)、 手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)【結(jié)論】換向閥是所有液壓閥中種類(lèi)最多的閥。1、轉(zhuǎn)閥式換向閥【工作原理】【特點(diǎn)】密封性比較差，閥心上的徑向力不平衡，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。2、滑閥式換向閥 【工作原理 】常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式：表5-2二位二通閥 控制油路的接通與斷開(kāi) 相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)二位三通閥 控制液流方向從一個(gè) 方向換成另一個(gè)方向二位四通閥 不能使執(zhí)行元件在任一 位置上停止運(yùn)動(dòng)三位四通閥 能使執(zhí)行元件在任一 位置上停止運(yùn)動(dòng)二位五通閥 不能使執(zhí)行元件在任一 位置上停止運(yùn)動(dòng)三位五通

7、閥 能使執(zhí)行元件在任一 位置上停止運(yùn)動(dòng)換向閥的操縱方式表5-3手動(dòng) 手動(dòng)操縱,彈簧復(fù)位,中間位置時(shí)閥口互不相通機(jī)動(dòng) 擋塊操縱,彈簧復(fù)位,通口常閉,(行程閥)電磁 電磁鐵操縱,彈簧復(fù)位液動(dòng) 液壓操縱,彈簧復(fù)位,中間位置時(shí)四口(P、A、 B、T)互通電液動(dòng) 電磁鐵先導(dǎo)控制，液壓驅(qū)動(dòng)，閥心移動(dòng)速度 可分別由兩端的節(jié)流閥調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)中執(zhí)行 元件能得到平穩(wěn)的換向【換向閥的結(jié)構(gòu)】 如圖為三位四通電磁閥1-閥體 2-閥心 3-定位套 4-對(duì)中彈簧 5-擋圈 6-推桿 7-環(huán) 8-線(xiàn)圈 9-銜鐵 10-導(dǎo)套 11-插頭組件 【三位換向閥的中位機(jī)能】 三位換向閥的閥心在中間位置時(shí)常態(tài)時(shí)，各通口間的不同接通方式稱(chēng)

8、為換向閥的中位機(jī)能。 常用的中位機(jī)能形式有：O、H、Y、P、M型五種，另外還有J、C、X、U、K、N、型等多種形式中位機(jī)能。O型 四口全封閉，泵不卸荷，缸閉鎖；缸充滿(mǎn)油，起 動(dòng)平穩(wěn)；制動(dòng)沖擊大，換向位置精度高。H型 四口全接通，泵卸荷，缸處于“浮動(dòng)狀態(tài)；缸無(wú) 油，起動(dòng)不平穩(wěn)；制動(dòng)平穩(wěn)，換向位置精度差。Y型 P口封閉，另三口相通，泵不卸荷，缸浮動(dòng)；缸無(wú) 油，起動(dòng)有沖擊；制動(dòng)性能介于O型和H型之間。P型 T口封閉，另三口相通，差動(dòng)連接；起動(dòng)平穩(wěn)；制 動(dòng)平穩(wěn)；換向位置變動(dòng)比H型小。M型 P、T相通，A、B封閉，泵卸荷，缸閉鎖；缸充滿(mǎn) 油，起動(dòng)平穩(wěn)；制動(dòng)性與O型相同。 在分析和選擇三位換向閥的中位機(jī)能

9、時(shí)，通常應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：系統(tǒng)保壓：工作油口A、B被堵塞時(shí)，系統(tǒng)保壓。如O、M型。系統(tǒng)卸荷：當(dāng)油口P、T相通時(shí)，系統(tǒng)卸荷泵卸荷。如H、M型換向平穩(wěn)性和換向精度問(wèn)題：當(dāng)通向液壓缸兩腔的油口A、B各自堵塞時(shí)，換向過(guò)程中易產(chǎn)生液壓沖擊，換向平穩(wěn)性差，但換向精度高如O、M；反之，當(dāng)油口A、B都與油口T接通時(shí)，換向過(guò)程中機(jī)床工作臺(tái)不易迅速制動(dòng)，換向精度低，但換向平穩(wěn)性好，液壓沖擊也小如H、Y。啟動(dòng)平穩(wěn)性：換向閥在中位時(shí)，液壓缸某腔如接通油箱，那么啟動(dòng)時(shí)該腔內(nèi)因無(wú)油液起緩沖作用而不能保證平穩(wěn)的啟動(dòng)如H、Y。液壓缸在任意位置上的停止和“浮動(dòng)問(wèn)題即缸是否鎖緊：當(dāng)油口A、B接通時(shí)，臥式液壓缸處于“浮動(dòng)狀態(tài)，可以通

10、過(guò)某些機(jī)械裝置，如齒輪齒條機(jī)構(gòu)，改變工作臺(tái)位置；立式液壓缸那么由于自重而不能停止在任意位置上。第二節(jié) 壓力控制閥【定義】用于控制油液壓力上下或利用壓力變化實(shí)現(xiàn)某種動(dòng)作的閥，統(tǒng) 稱(chēng)為壓力控制閥?！驹怼坷米饔糜陂y心上的液體壓力和彈簧力相平衡的原理來(lái)進(jìn)行工 作的。 【類(lèi)型】溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。一、溢流閥【作用】溢流 溢去系統(tǒng)多余的油液 定壓 使泵的供油壓力得到調(diào)整并保持根本恒定【類(lèi)型】按結(jié)構(gòu)原理分為：直動(dòng)式 用于低壓系統(tǒng) 先導(dǎo)式 用于中、高壓系統(tǒng)1、直動(dòng)式溢流閥【分類(lèi)】按閥心形式不同分為：球閥式、錐閥式、滑閥式?！窘Y(jié)構(gòu)原理】直動(dòng)式溢流閥滑閥式調(diào)節(jié)螺母1，可調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，進(jìn)而

11、調(diào)整溢流閥的溢流壓力調(diào)壓。阻尼孔g對(duì)閥心的運(yùn)動(dòng)形成阻尼，從而防止閥心產(chǎn)生振動(dòng)，提高閥的工作穩(wěn)定性。隨著工作壓力的提高，直動(dòng)式溢流閥上的彈簧力要增加，彈簧剛度也要增加，這就使裝配、調(diào)節(jié)困難，并且當(dāng)溢流量qv變化時(shí)，溢流壓力 P=KX0+X/A 的波動(dòng)也將加大。因此，直動(dòng)式溢流閥一般只用于低壓系統(tǒng)。2、先導(dǎo)式溢流閥【分析】結(jié)構(gòu)原理【組成】先導(dǎo)閥和主閥兩局部組成。 先導(dǎo)閥是一個(gè)小規(guī)格的直動(dòng)式溢流 閥，主閥閥心上開(kāi)有阻尼小孔e?！驹怼坷弥鏖y上下兩端的壓力差 所形成的作用力和彈簧力相平衡原理 來(lái)進(jìn)行壓力控制的。【注意】先導(dǎo)閥的作用是控制和調(diào)節(jié) 溢流壓力，主閥的功能那么在于溢流。先導(dǎo)閥只流過(guò)極少局部油

12、液【分析】遠(yuǎn)程控制口K可用于遠(yuǎn)程調(diào)壓 作用。當(dāng)控制油口K直通油箱時(shí)，閥前 壓力P0，使泵實(shí)現(xiàn)壓力卸荷。3、溢流閥的應(yīng)用 【舉例】 為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓 工作時(shí)閥口常開(kāi)。作溢流閥用。 為變量泵系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù) 工作時(shí)閥口常閉。作平安閥用。 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓 (遠(yuǎn)程調(diào)壓閥1所能調(diào)節(jié)的最高壓力 不得超過(guò)溢流閥自身先導(dǎo)閥的調(diào)定 壓力，否那么失去作用 使泵卸荷作卸荷閥用 用于產(chǎn)生背壓二、減壓閥【作用】減壓 出口壓力低于入口壓力 穩(wěn)壓 出口壓力為穩(wěn)定的數(shù)值【減壓原理】 利用先導(dǎo)閥翻開(kāi)后主閥 阻尼小孔油液的流動(dòng)使 主閥口開(kāi)度減小而減壓?！痉€(wěn)壓原理】 閥后壓力大小不受閥前 壓力變化的影響?！痉治觥?假設(shè)閥前壓力P

13、1增加，閥后壓力P2增加，主閥向上作用力增加，主閥上移，主閥口開(kāi)度減小，主閥口壓差增大，P2減小。故P2=常數(shù)。 【注意】當(dāng)出口壓力未到達(dá)先導(dǎo)閥的調(diào)定值時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，減壓閥開(kāi) 度x值為最大，閥處于非工作狀態(tài)閥口全開(kāi)，不起減壓作用?！颈容^】 將先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)行比較，有幾點(diǎn)不同之處： 減壓閥保持出口處壓力根本不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力根本不變；減壓閥出口壓力控制閥心移動(dòng)，溢流閥進(jìn)口壓力控制閥心移動(dòng)。 減壓閥進(jìn)出口互通閥口常開(kāi)，而溢流閥進(jìn)出口不通閥口常閉。 為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，它的導(dǎo)閥彈簧腔需通過(guò)泄油口單獨(dú)外接油箱不與出油口相通，外泄；而溢流閥的導(dǎo)閥的出油口可通過(guò)閥體通

14、道與出油口接通內(nèi)泄，流回油箱?！緫?yīng)用】 減低液壓泵輸出油的壓力， 供給 低壓回路使用。 如減壓閥用于夾緊油路。 與單向閥并聯(lián)實(shí)現(xiàn)單向減壓 復(fù)合閥 三、順序閥【作用】利用油路中壓力的變化來(lái)控制閥門(mén)的啟閉即利用油液壓力作為控制信號(hào)來(lái)控制油路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)工作部件依次順序動(dòng)作?！绢?lèi)型】 按結(jié)構(gòu)分為：直動(dòng)型 先導(dǎo)型 按控制油來(lái)源分為：內(nèi)控式控制壓力油直接來(lái)自進(jìn)油口 外控式控制壓力油來(lái)自外部油路引入 按泄油方式分為：外泄式泄油從泄油口直接流回油箱 內(nèi)泄式泄油經(jīng)內(nèi)部通道并入閥的出油口后流 回油箱【結(jié)構(gòu)原理】如圖為直動(dòng)式順序閥 當(dāng)油壓作用力超過(guò)彈簧力時(shí)， 閥芯翻開(kāi)通油?！痉治觥恳缌鏖y實(shí)際上是順序閥 中

15、的一種，是一種內(nèi)控內(nèi)泄式 順序閥，但由于其作用特殊， 故單獨(dú)設(shè)立，不再稱(chēng)順序閥。【說(shuō)明】不同控泄方式可通過(guò)變 換閥的下蓋或上蓋的安裝方式來(lái)獲得 閥蓋與閥體相對(duì)轉(zhuǎn)一定角度【應(yīng)用】控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作與單向閥組成平衡閥 保持垂直放置的液壓缸不因自重 而自行下落控制雙泵系統(tǒng)中的大流量泵卸荷四、壓力繼電器 【結(jié)構(gòu)原理】 當(dāng)油壓增高到一定值時(shí)，柱塞上升，微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，接通或切斷電路，起平安保護(hù)或程序控制作用。第三節(jié) 流量控制閥【作用】通過(guò)改變閥口通流面積的大小來(lái)調(diào)節(jié)輸出流量 qv=KATpm，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度?！绢?lèi)型】節(jié)流閥和調(diào)速閥。一、節(jié)流閥1、結(jié)構(gòu)原理【分析】 LF型普通節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)

16、原理 壓力油從進(jìn)油口P1流入，經(jīng)閥心2下的節(jié)流口，從出油口P2流出。 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪3，可調(diào)節(jié)節(jié)流口大小，從而調(diào)節(jié)通過(guò)閥的流量，控制執(zhí)行元件的速度。2、節(jié)流閥的流量特性 流量公式：qv=KATpm K系數(shù)。與孔口斷面形狀和油液性質(zhì)有關(guān) 薄壁孔K=Cq(2/)1/2；對(duì)于細(xì)長(zhǎng)孔K=d2/(32L) m 節(jié)流口指數(shù)薄壁孔m=0.5，細(xì)長(zhǎng)孔m=1 p節(jié)流口兩端壓力差； AT節(jié)流口通流截面積 當(dāng)AT不變時(shí)，p越大 曲線(xiàn)越平緩 qv變化越小 流量越穩(wěn)定 剛度大 性能越好。 當(dāng)p不變時(shí)，AT越小 曲線(xiàn)越平緩 qv變化越小 流量越穩(wěn)定 剛度大 性能越好。 故AT越小，p越大，越有利于提高節(jié)流閥的剛度。但p太大，造

17、成壓力損失也越大，而且可能造成閥口小而堵塞，一般p為。 節(jié)流閥的流量特性曲線(xiàn)3、影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定性的因素1負(fù)載變化的影響即壓力差p的影響 F p2p=p1p2 qvv 2溫度變化的影響溫度變化粘度、密度變化特別是粘度K值變化流量變化速度變化薄壁孔影響小3節(jié)流口形狀的影響形狀不同水力直徑dH=4A/x不同通流能力不同。水力直徑愈大，閥在小流量下的穩(wěn)定性愈好。圓形節(jié)流口的水力直徑最大，方形和三角形節(jié)流口次之，但方形和三角形節(jié)流口便于連續(xù)均勻地調(diào)節(jié)開(kāi)口量，故應(yīng)用較多。4、節(jié)流閥的阻塞和最小穩(wěn)定流量 當(dāng)節(jié)流閥的通流截面積很小時(shí)，在保持壓差、油溫和粘度等因素不變的情況下，通過(guò)節(jié)流口的流量會(huì)出現(xiàn)周期性的

18、脈動(dòng)，甚至造成斷流，這就是節(jié)流閥的阻塞現(xiàn)象。節(jié)流閥的阻塞會(huì)使系統(tǒng)中執(zhí)行元件的速度不均勻。因此，每個(gè)節(jié)流閥都有一個(gè)能正常工作指無(wú)斷流且流量變化率不大于10%的最小流量限制值，稱(chēng)為節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量。軸向三角槽式節(jié)流口為30-50mL/min，薄刃孔為10-50mL/min。 節(jié)流口發(fā)生阻塞的主要原因是由于油液中含有雜質(zhì)或由于油液因高溫氧化后析出的膠質(zhì)、瀝青等粘附在節(jié)流口的外表上，當(dāng)附著層到達(dá)一定厚度時(shí)，會(huì)造成節(jié)流閥斷流。 減小阻塞現(xiàn)象的有效措施： 采用水力直徑大的節(jié)流口薄刃口、軸向三角槽口 油液要精密過(guò)濾，定期更換。 節(jié)流閥兩端壓差要適當(dāng)因壓差大，節(jié)流口能量損失大，溫度高；對(duì) 同等流量，壓差大對(duì)應(yīng)的過(guò)流面積小，易引起阻塞。設(shè)計(jì)時(shí)一般取壓