壓力控制閥教案

第5次課教學(xué)整體設(shè)計(jì)課題壓力控制閥授學(xué)時(shí)間第周星期（月日）第節(jié)學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)授課類型理論課√實(shí)驗(yàn)課□實(shí)訓(xùn)課□習(xí)題課□討論課□現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)√其它：教學(xué)資源掛圖□模型□實(shí)物□多媒體?音像□報(bào)紙□其它：繪圖工具□教學(xué)辦法講授法√討論法□啟發(fā)式√案例教學(xué)法□現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法√角色扮演法□項(xiàng)目教學(xué)法□情境教學(xué)法□其它：教學(xué)目的（涉及知識(shí)、技能、素質(zhì)目的）知識(shí)目的：1、掌握溢流閥的構(gòu)造及工作原理；2、理解減壓閥的構(gòu)造及工作原理；3、掌握次序閥的構(gòu)造及工作原理；4、理解壓力繼電器的構(gòu)造及工作原理。技能目的：1、能夠純熟地分析溢流閥的構(gòu)造及工作原理；2、能夠純熟地分析減壓閥的構(gòu)造及工作原理；3、能夠分析次序閥的構(gòu)造及工作原理。素質(zhì)目的：1、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)愛好；培養(yǎng)學(xué)生分析液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的能力；養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：溢流閥、減壓閥的構(gòu)造及工作原理；教學(xué)難點(diǎn)：次序閥、壓力繼電器的構(gòu)造及工作原理。教學(xué)設(shè)計(jì)：1、授課思路簡述：（圍繞所選用教學(xué)辦法分條編寫授課環(huán)節(jié)，要涵蓋課前準(zhǔn)備、課程導(dǎo)入、師生活動(dòng)安排、任務(wù)訓(xùn)練、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排、教學(xué)效果檢測(cè)等重要環(huán)節(jié)。）一、復(fù)習(xí)舊課二、導(dǎo)入新課三、講授知識(shí)四、師生活動(dòng)安排五、教師總結(jié)六、布置作業(yè)2、課堂訓(xùn)練內(nèi)容安排：課堂訓(xùn)練：例1*為什么說溢流閥工作時(shí)能維持進(jìn)入溢流閥口的壓力p恒定？解：如圖2-42所示為先導(dǎo)式溢流閥，假設(shè)閥的進(jìn)口壓力p、通過阻尼孔的壓力p1、主閥彈簧剛度k、預(yù)壓縮量x、開口度△x、閥芯截面面積A；先導(dǎo)閥彈簧剛度kz、預(yù)壓縮量xz、開口度△xz、閥芯投影面積Az。無視摩擦力和液動(dòng)力影響：工作時(shí)主閥芯的平衡條件：pA=p1A+k（x+△x）工作時(shí)先導(dǎo)閥芯平衡條件：p1Az=kz（xz+△xz）課堂提問：1.簡述溢流閥的構(gòu)造及工作原理。2.簡述減壓閥的構(gòu)造及工作原理。3、課后作業(yè)與思考題：（根據(jù)課程內(nèi)容適宜設(shè)計(jì)鞏固性作業(yè)、項(xiàng)目式作業(yè)、預(yù)習(xí)性作業(yè)、推薦參考書及網(wǎng)站）鞏固性作業(yè)：1.簡述溢流閥的構(gòu)造及工作原理。2.簡述減壓閥的構(gòu)造及工作原理。預(yù)習(xí)性作業(yè)：液壓控制元件：理解流量控制閥的種類、構(gòu)造、工作原理。教學(xué)后記：教學(xué)過程（教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施環(huán)節(jié)及時(shí)間分派）環(huán)節(jié)1：復(fù)習(xí)鞏固、檢查課后收集的資料（10分鐘）一、復(fù)習(xí)液壓閥的分類及液壓控制元件的性能參數(shù)和基本規(guī)定；二、復(fù)習(xí)單向閥的類型及工作原理，換向閥的典型構(gòu)造及工作原理。三、檢查預(yù)習(xí)狀況環(huán)節(jié)2：本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)、情境設(shè)計(jì)（5分鐘）我們懂得家庭電路中有用于安全保護(hù)的空氣開關(guān)、熔斷器等，當(dāng)電路超載（電流過大時(shí)）空開跳閘，熔斷器熔斷斷開電路起到安全保護(hù)的作用，那么液壓系統(tǒng)中有無類似的安全保護(hù)元件哪，今天我們就來學(xué)習(xí)一下壓力控制閥。環(huán)節(jié)3-1：講授知識(shí)（30分鐘）2.3控制元件2.3.2壓力控制閥在液壓系統(tǒng)中，用來控制油液壓力或運(yùn)用油液壓力變化作為信號(hào)來控制其它元件動(dòng)作的閥統(tǒng)稱為壓力控制閥。這類閥的工作原理特點(diǎn)是運(yùn)用液壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。壓力控制閥重要有溢流閥、減壓閥、次序閥和壓力繼電器等。一.溢流閥溢流閥是用來控制液壓系統(tǒng)壓力基本恒定，確切地說是在啟開工作時(shí)控制閥進(jìn)口壓力恒定，實(shí)現(xiàn)定壓溢流或安全保護(hù)等作用。在液壓系統(tǒng)中可作溢流閥、安全閥、背壓閥、卸何閥和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥使用。慣用的溢流閥有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。1、直動(dòng)式溢流閥的構(gòu)造和圖形符號(hào)如圖2-41所示。閥芯在彈簧的作用下壓在閥座上，閥體上開有進(jìn)、出油口P和T，壓力油從進(jìn)油口P進(jìn)入，通過徑向孔f和軸向阻尼孔e后，作用在閥芯底部。當(dāng)液壓力不大于彈簧力時(shí)，閥芯壓在閥座上不動(dòng)，閥口關(guān)閉；當(dāng)液壓力超出彈簧作用力時(shí)，閥芯上移離開閥座，閥口打開，閥芯在新的位置上平衡，油液便可從出油口T流回油箱，閥芯的平衡確保了閥進(jìn)口壓力基本恒定。調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量，便可調(diào)節(jié)溢流閥的進(jìn)口壓力。a）b）圖4-41直動(dòng)式溢流閥及圖形符號(hào)a）滑閥式b）圖形符號(hào)1—調(diào)節(jié)螺母2—彈簧3—閥蓋4—閥芯5—閥體直動(dòng)式溢流閥的構(gòu)造簡樸，敏捷度高，但壓力波動(dòng)受溢流量的影響較大，不適于在高壓、大流量下工作。由于當(dāng)溢流量變化引發(fā)閥口開度變化時(shí)，彈簧力變化較大，溢流閥進(jìn)口壓力也隨之發(fā)生較大變化，故直動(dòng)式溢流閥調(diào)壓穩(wěn)定性差。2、先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥的構(gòu)造和圖形符號(hào)如圖2-42所示。它由先導(dǎo)閥和主閥兩部分構(gòu)成。液壓力同時(shí)作用于主閥芯及先導(dǎo)閥芯上。當(dāng)先導(dǎo)閥芯未打開時(shí)，閥腔中油液沒有流動(dòng)，作用在主閥芯上下兩個(gè)方向液壓力平衡，主閥芯在彈簧的作用下處在最下端位置，閥口關(guān)閉。當(dāng)進(jìn)油壓力增大到使先導(dǎo)閥芯打開時(shí)，極少量的油液流過主閥芯上的阻尼孔e、通過孔c和d后，打開先導(dǎo)閥芯流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主閥芯所受到的上下兩個(gè)方向的液壓力不相等，主閥芯在壓差的作用下上移，打開閥口，實(shí)現(xiàn)溢流使閥芯處在平衡并確保了閥進(jìn)口壓力基本恒定。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧，便可調(diào)節(jié)溢流閥的進(jìn)口壓力。a）b）圖2-42先導(dǎo)式溢流閥及圖形符號(hào)a）圖形符號(hào)b）構(gòu)造原理圖主閥體上有一種遠(yuǎn)程控制口K，當(dāng)K口通過二位二通閥接油箱時(shí)，主閥芯在很小的液壓力作用下便可上移，打開閥口，實(shí)現(xiàn)完全溢流，這時(shí)系統(tǒng)壓力靠近于零稱為卸荷。若K口接另一種遠(yuǎn)程調(diào)壓閥（必須不大于溢流閥的調(diào)定壓力），便可對(duì)系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。先導(dǎo)式溢流閥的先導(dǎo)閥部分構(gòu)造尺寸較小，調(diào)壓彈簧不必很硬，因此壓力調(diào)節(jié)輕便，主閥芯彈簧較軟，重要克服閥芯運(yùn)動(dòng)的摩擦力等，因此，先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓穩(wěn)定且合用于中高壓系統(tǒng)。但是先導(dǎo)式溢流閥需要先導(dǎo)閥和主閥都動(dòng)作后才干起控制作用，因此反映不如直動(dòng)式溢流閥敏捷。溢流閥的圖形符號(hào)闡明：用方框表達(dá)閥體，用帶箭頭的直線表達(dá)閥芯，閥芯在彈簧力的作用下偏離閥體使閥口常閉，控制油來自閥的進(jìn)油口，維持閥進(jìn)口壓力恒定，出口接油箱采用內(nèi)泄漏，帶外控可卸荷的彈簧可調(diào)先導(dǎo)式。二、減壓閥減壓閥重要用于減少液壓系統(tǒng)某一支路油液的壓力并且維持該壓力基本穩(wěn)定，確切地說是在工作時(shí)控制減壓閥出口壓力恒定，慣用于夾緊、控制和潤滑等油路中。減壓閥有直動(dòng)型和先導(dǎo)型之分，直動(dòng)型較少單獨(dú)使用。先導(dǎo)型應(yīng)用較多，它的典型構(gòu)造及圖形符號(hào)如圖2-43所示。壓力油由閥的進(jìn)油口P1流入，經(jīng)閥芯減壓口h減壓后由出口P2流出。同時(shí)，出口壓力油經(jīng)閥芯上的徑向孔通道一路進(jìn)入主閥芯的下腔，另一路通過主閥芯上的軸向阻尼孔e流到上腔，在由孔c、d作用于先導(dǎo)閥芯上。當(dāng)出口油液壓力低于先導(dǎo)閥芯的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯關(guān)閉，主閥芯上、下兩腔壓力相等，主閥芯在彈簧力作用下處在最下端，減壓口開度h為最大，閥處在非工作狀態(tài)，此時(shí)閥不起穩(wěn)壓作用。a）b）圖2-43先導(dǎo)式減壓閥及圖形符號(hào)a）構(gòu)造圖b）圖形符號(hào)當(dāng)出口壓力達(dá)成先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯移動(dòng)、閥口打開，主閥彈簧腔的油液便由外泄口L流回油箱，由于油液在主閥芯阻尼孔內(nèi)流動(dòng)，產(chǎn)生壓降，促使主閥芯上移，減壓口h減小，維持閥芯平衡，并且使出口壓力維持到恒定的調(diào)定值。應(yīng)當(dāng)指出：在減壓閥保持出口壓力恒定時(shí)，不管減壓閥出口油液與否流動(dòng)，此時(shí)仍有少量油液通過減壓閥口經(jīng)先導(dǎo)閥芯和外泄口L流回油箱，閥處在工作狀態(tài)。減壓閥圖形符號(hào)闡明：用方框表達(dá)閥體，用帶箭頭的直線表達(dá)閥芯，閥芯在彈簧作用下處在閥體中間表達(dá)常開，控制油來自閥的出口，維持閥出口壓力恒定，由于出口接壓力油，泄漏油必須采用外接方式回油箱，該閥為彈簧可調(diào)先導(dǎo)式。環(huán)節(jié)3-2講授知識(shí)（30分鐘）三、次序閥次序閥的功用是通過油液壓力的作用來控制閥芯啟閉實(shí)現(xiàn)油路通、斷，方便完畢液壓缸的次序動(dòng)作。次序閥有直動(dòng)型和先導(dǎo)型之分，根據(jù)控制油來源不同有內(nèi)控式和外控式兩種。直動(dòng)型次序閥的構(gòu)造和圖形符號(hào)如圖2-44所示。壓力油從進(jìn)油口P1進(jìn)入，經(jīng)閥體上的阻尼孔a和端蓋上的孔道流到控制活塞底部，當(dāng)作用在控制活塞上的液壓力能克服閥芯上的彈簧力時(shí)，閥芯上移使閥口打開，油液便從P2流出。調(diào)節(jié)彈簧壓縮量，便可控制閥進(jìn)口的啟動(dòng)壓力，該閥稱為內(nèi)控式次序閥，若將圖4-13a中的端蓋旋轉(zhuǎn)900安裝，切斷進(jìn)油口通向控制活塞下腔的通道，并去除外控口的螺塞，引入控制油，便成為外控式次序閥。另外，次序閥進(jìn)出油口均是壓力油，因此需采用外泄方式卸掉彈簧腔的油液，方便閥芯啟閉工作可靠。次序閥重要應(yīng)用于多缸的次序動(dòng)作或作平衡閥使用來平衡立式液壓缸運(yùn)動(dòng)部件的重量。a）b）c）圖2-44直動(dòng)式次序閥及圖形符號(hào)a）構(gòu)造圖b）內(nèi)控式c）外控式1—調(diào)節(jié)螺母2—彈簧3—上閥蓋4—閥芯5—閥體6—螺塞7—閥蓋四、壓力繼電器壓力繼電器是運(yùn)用液體壓力作用來轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)作從而啟閉電氣觸點(diǎn)開關(guān)的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。它在油液壓力達(dá)成其調(diào)定值時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，控制電氣元件動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)控制。壓力繼電器的構(gòu)造和圖形符號(hào)如圖2-45所示，當(dāng)進(jìn)油口P處油液壓力達(dá)成壓力繼電器的調(diào)定壓力時(shí)，作用柱塞1上的液壓力通過頂桿2合上微動(dòng)開關(guān)4并發(fā)出電信號(hào)。調(diào)節(jié)壓緊螺母3能夠變化彈簧的壓縮量，從而變化其壓力的調(diào)定值。a）b）圖2-45壓力繼電器及圖形符號(hào)a）構(gòu)造圖b）圖形符號(hào)1—柱塞2—頂桿3—調(diào)節(jié)螺釘4—微動(dòng)開關(guān)環(huán)節(jié)４：師生活動(dòng)安排（5分鐘）例1*為什么說溢流閥工作時(shí)能維持進(jìn)入溢流閥口的壓力p恒定？解：如圖2-42所示為先導(dǎo)式溢流閥，假設(shè)閥的進(jìn)口壓力p、通過阻尼孔的壓力p1、主閥彈簧剛度k、預(yù)壓縮量x、開口度△x、閥芯截面面積A；先導(dǎo)閥彈簧剛度kz、預(yù)壓縮量xz、開口度△xz、閥芯投影面積Az。無視摩擦力和液動(dòng)力影響：工作時(shí)主閥芯的平衡條件：pA=p1A+k（x+△x）工作時(shí)先導(dǎo)閥芯平衡條件：p1Az=kz（xz+△xz）環(huán)節(jié)5：教師總結(jié)（5分鐘）1.溢流閥的構(gòu)造及工作原理；