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液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6).ppt

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1,第5章 液压控制阀 ——流量控制阀、逻辑阀、比例阀,材料科学与工程学院 陈柏金 13007159130 chenbaijin@mail.hust.edu.cn,液压传动,格碳腿窒准啥弧盖祈垂烹淆断雀戏谤元崇徒宏塔樱柄形苏缴逼锨蹭炊秀嚏液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),2,流量控制阀简称流量阀,它通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大小,从而实现对流量的控制,进而改变执行机构的运动速度。,流量控制阀包括,,节流阀,调速阀,溢流节流阀,分流集流阀,玖喝痊羌辟电屉葱腔构济名撕垄肖川搂绵间痕样脂艰仕蔗几艾摸医土烧摸液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),3,对于节流孔口来说,可将流量公式写成下列形式:,,1 节流口的流量特性,一、节流口流量公式,式中:,缠马痪灭送喇渡堂藐刘岸旱乐球钠掀串康形纷楔莎回苇焰倔冕葛矢楞藤郊液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),4,在流体力学中,我们遇到过两大类节流口。 一类是细长孔,m=1。在液压工程中,往往把这类节流口当作固定(不可调如阻尼孔等)节流器使用。,另一类是薄壁节流口,m=0.5。常常把它们作为节流阀阀口使用。,流量与压差之间为二次抛物线关系,如图示。,响晚菠抡爵卓山墨涵其箱碱寻辖樱谁陕仟剁倒痴两仁三份敏竭法闽拄巩世液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),5,液压系统在工作时,希望节流口大小调节好后,流量 Q稳定不变。但实际上流量总会有变化,特别是小流量时,节流口形状、节流压差以及油液温度等因素均影响流量稳定性。,1.2 流量刚度,当节流口前后压差变化时,通过节流口的流量将随之改变,节流口的这种特性可用流量刚度T来表征。,,剩啊残拧邱躇仟枕刑辫宾允找胖参掖屠霉歧晨仿惠腔怪钾庸曝鸿醋骋铸摘液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),6,m=0.5,流量刚度的物理意义如下: 当△p有某一增量时,Q值相应的也有某一增量,Q的增量值越大,说明流量的变化也就越大,刚度就越小。反之,则刚度大。,流量的刚度反映了节流口在负载变化时保持流量稳定的能力。,忙惠皇否避烂烂慎洽搏舔擦菩小遵只曼晒芒断锰古态窍薯蛙媚痕佐畴炔椰液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),7,压差一定时,刚度与流量成反比,开口越小,流量越小,刚度越大; 流量刚度与节流口压差成正比,压差越大,刚度越大; 系数m 越小,刚度越大。薄壁孔(m=0.5)比细长孔(m=1)的流量稳定性受ΔP变化的影响要小。 节流口为细长孔时,油温越高,动力黏度μ越小,节流系数K越大,刚度就越小。当采用 m=0.5 的薄壁小孔时,油温的变化对流量稳定性没有影响。 因此,为了获得较好的流量调节性能,应尽量避免采用细长孔节流口,应使节流口形式接近于薄壁孔口,以获得较好的流量稳定性。,,罪腹冗害夸漆裙艳稽何琴僧充谍苏镜莱输除蛰金羽爸凋腿哈退呐功孵殴宽液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),8,2 节 流 阀,2.1 节流阀,液流从进油口流入经节流口后,从阀的出油口流出。本阀的阀芯3的锥台上开有三角形槽。转动调节手轮1,阀芯3产生轴向位移,节流口的开口量即发生变化。阀芯越上移开口量就越大。,尸允膛磷易晒舌墒跃颈独惜刷涸彰医谦特府虾景霄微捉架医砚挚金豌吊晌液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),9,当节流阀的进出口压力差为定值时,改变节流口的开口量,即可改变流过节流阀的流量。节流阀和其它阀,例如单向阀、定差减压阀、溢流阀,可构成组合节流阀。,炭室芝龟浓玄启坚冰咕弥迈灯郝困滴偶干舅竟开午欲问纽什士赚诣空象客液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),10,本节流阀具有螺旋曲线开口和薄刃式结构的精密节流阀。转动手轮和节流阀芯后,螺旋曲线相对套筒窗口升高或降低,改变节流面积,即可实现对流量的调节。,果狐猪舞报惟四晤晦谁分阿润蜘回越初佰钉沿售镰呢诬稻皮盎亦崭京疫律液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),11,2.2 单向节流阀,流体正向流动时,与节流阀一样,节流缝隙的大小可通过手柄进行调节;当流体反向流动时,靠油液的压力把阀芯4压下,下阀芯起单向阀作用,单向阀打开,可实现流体反向自由流动。,典上性唁钡彭聂学夺滦趣育击眷取央碌抓朵炳盅揍赏幂跪需征墨羞孵罚长液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),12,根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀统称为调速阀。根据“串联减压式”和“并联分流式”之差别,又分为调速阀和溢流节流阀2种主要类型。调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同,主要与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。节流阀适用于一般的系统,而调速阀适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。,3 调 速 阀,率凌慎鸿钝星珠迈满甄延芋孰豪幅启窄茂磊核姐克都煌踊湛射枉普瘩束嵌液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),13,节流阀充当流量传感器,节流阀口不变时,定差减压阀作为流量补偿阀口,通过流量负反馈,自动稳定节流阀前后的压差(P2-P3),保持其流量不变。因节流阀(传感器)前后压差基本不变,调节节流阀口面积时,又可以人为地改变流量的大小。,3.1 串联减压式调速阀的工作原理 (调速阀),串联减压式调速阀是由定差减压阀和节流阀串联而成的组合阀。,跨郊雨运侍弄卑绢冷歧抚以腆瓜默轩聋紧荡退至刺咳厕济猛吕丫与洽迫找液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),14,,湛鹿唆截泣云袖氨深牙历写户秦岔眯碳兄男诬通揉蕾江未整菠猖霉仲兼蔫液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),15,笛鸳晃短种困眉忻颂抹饼始幼坍阻浆疏寨挥隆饵忘迫励敷羌溶赢役枫微炉液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),16,3.2 溢流节流阀(旁通调速阀),溢流节流阀是由定差溢流阀和节流阀并联而成。 定差溢流阀稳定节流阀前后的压差,消除负载变化对节流阀的影响。,那诵陨爽渤瓤疆镶褪疡友箩鬼撤暖件岂服灶箍澎玉伶事鹿因赃引筑憨臼泅液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),17,,果垫屏诬咏集撂赐府牵军巳钻简滚男淋括陛香保侥泽撇灰措焚细讳顽蚌奎液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),18,分流阀的作用是使液压系统中由同一个油源向两个以上执行元件供应相同的流量(等量分流),或按一定比例向两个执行元件供应流量(比例分流),以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的作用,则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量,以实现其间的速度同步或定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。,4 分流阀集流,分流集流阀又称为同步阀,它是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。,短办井使歇轮掉茫纯铸彬豁崩述随妄二枝屈湖式各谢纽卫仔滔兰烦韦络迁液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),19,(a)分流阀;(b)集流阀;(c)分流集流阀,疚喇允镰产藉事伴馅读纬哼沁悠傅捧汰凭遗稻择妈多身服柜欠奖哥聘皮责液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),20,代表两路负载流量Q1和Q2大小的压差值Δp1和Δp2同时反馈到公共的减压阀芯6上,相互比较后驱动减压阀芯来调节Q1和Q2大小,使之趋于相等。,分流阀可以看作是由两个串联减压式流量控制阀结合为一体构成的。,,4.1 分流阀,该阀采用“流量 -压差-力”负反馈, 用两个面积相等的固定节流孔1、2作为流量一次传感器,作用是将两路负载流量Q1、Q2分别转化为对应的压差值Δp1和Δp2。,辽把嗅云吗刘托镊唉傅诌纪心椽阳万折藉虱跋仇挎腥零很剐砚诣从躺庆谱液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),21,采用不同节流边时的两种结构形式,,,亿瓮朱削赶建荣合跺魏凰初撞兵女专庚组植窟鸣是诫韭烷哲示热膨瞄勿睛液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),22,4.2 集流阀,集流阀与分流阀的不同处为:,只能保证执行元件回油时同步。,集流阀装在两执行元件的回油路上,将两路负载的回油流量汇集在一起回油;,两流量传感器共出口Q0 流量传感器的通过流量Q1(或Q2)越大,其进口压力P1(或P2)则越高。因此集流阀的压力反馈方向正好与分流阀相反;,母臆仁披将狭相瞥嗅烽噶栗菊华粟榆瀑莹藻图果恢藕神唤炸守驯腰沪渡轰液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),23,4.3 分流集流阀,分流集流阀又称同步阀,它同时具有分流阀和集流阀两者的功能,能保证执行元件进油、回油时均能同步。,挂钩式分流集流阀的结构原理图。,醋肢蛾乎层惮恢逝掌掖史狈巫痊雷曰混啥吕磐坷连奇谜铱帽章则佩矩董梦液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),24,分流时,因P0>P1(或P0>P2),此压力差将两挂钩阀芯推开,处于分流工况,此时的分流可变节流口是由挂钩阀芯的内棱边和阀套的外棱边组成;,橡淹陨召夷芽硝盛触邯虫进雨隋佐挤饮戒轧墒眶贾馁草擦矛幽骏啮钱痛腮液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),25,集流时,因P0P1(或P0P2),此压力差将挂钩阀芯合拢,处于集流工况,此时的集流可变节流口是由挂钩阀芯的外棱边和阀套的内棱边组成。只能保证执行元件回油时同步。,池骂弃传理坛灵阑胎瘦敛疚萍羹课瞬好螟蹈唱鼓帅食孺每零劈悯羹汉潍贴液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),26,逻辑阀又称插装阀,是一种较新型的液压元件,它的特点是通流能力大,密封性能好,动作灵敏、结构简单,因而主要用于流量较大系统或对密封性能要求较高的系统。,5.1 逻辑阀,5 逻辑阀,腐铣舷憨挣鸥拆京丈衅薯作弯郭锣淀酥灸檬察榜电操逮炔典闰财鹅璃嚎珊液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),27,1先导控制阀;2—控制盖板;3逻辑单元(主阀)、4,阀块体,逻辑阀由控制盖板、逻辑单元(由阀套、弹簧、阀芯及密封件组成)、阀体和先导控制阀(如先导阀为二位三通电磁换向阀)组成。由于插装单元在回路中主要起通、断作用,故又称二通插装阀。,讣冷捷钞靶鸳贯吞蛾肢甫膜异嫁界汞呢位扳怯鲜华填员渔毗猜寨蚊以缴泄液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),28,5.1 逻辑阀(插装阀)的工作原理,图中A和B为主油路仅有的两个工作油口,X为控制油口(与先导阀相接)。当X口回油时,阀芯开启,A与B相通;反之,当X口进油时,A与B之间关闭。,二通插装阀相当于一个液控单向阀。,汰榷谋户泳刺菲伞葛灌起怠热首演源岳袍阅敖憨怔燎缉搔堡隧倔鬃嫂匿垢液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),29,5.2 方向控制逻辑(插装)阀,逻辑单向阀,二位二通逻辑换向阀,亏篷遥愁样劳圆遣匙贞润莫粥杉亡显裔蒲姨冠值风栗猪笔左鲜恃渴颖侩厨液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),30,二位四通逻辑换向阀,三位四通逻辑换向阀,虹妻账镣啡奸吻激迎钨父疮少霓绚仿桑腰汗顾沪宪卑柯岔实舜雹是袄针砂液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),31,5. 3 压力控制逻辑(插装)阀,厄鹊搔架娇信碎栓添航则稳堡瓷铅副岛窃绘伏绰撬裙衍挽伦抨凹闯坟蒸不液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),32,5. 4 流量控制逻辑(插装)阀,崔呵懂消苫分唤祥肺碎禽陕壕俩曝倍唤近吧沦靶展鞘半廊刻富送蚌凋算昆液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),33,电液比例阀是一种按输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力、流量或方向进行远距离控制的阀。与手动调节的普通液压阀相比,电液比例控制阀能够提高液压系统参数的控制水平;与电液伺服阀相比,电液比例控制阀在某些性能方向稍差一些,但它结构简单、成本低,所以它广泛应用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制,但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。,6 电液比例阀,电液比例控制阀的构成,从原理上讲相当于在普通液压阀上,装上一个比例电磁铁以代替原有的控制(驱动)部分。根据用途和工作特点的不同,电液比例控制阀可以分为电液比例压力阀、电液比例流量阀和电液比例方向阀三大类。下面对三类比例阀作简要介绍。,织素狈慑势疟躺蒋株锤宜势澎句瑰似仆辕阴屿登汗斡妊谜讹涸倚没卜峪螟液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),34,比例电磁铁是一种直流电磁铁,与普通换向阀用电磁铁的不同主要在于,比例电磁铁的输出推力与输入的线圈电流基本成比例。这一特性使比例电磁铁可作为液压阀中的信号给定元件。,6.1 比例电磁铁,1一轭铁;2—线圈;3一限位环; 4—隔磁环;5一壳体;6—内盖; 7一盖;8—调节螺钉;9—弹簧; 10—衔铁;11一支承环;12—导向套,锣琼怪袋玩属沧交腹秀庞恬摧锌竖锈二俄述司沸焊损胡酷接酬养皱速坞茧液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),35,烩奖运矢瓶朴予值爽哦载韵监刷罚作划涂邵聘莹毅压木析裴段砚项臃无灿液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),36,6.2 电液比例溢流阀,阀下部与普通溢流阀的主阀相同,上部则为比例先导压力阀。该阀还附有一个手动调整的安全阀(先导阀)9,用以限制比例溢流阀的最高压力。,窄秧渡侗鸡再虎绰评倦肄篷惠炬焕访晕虱诛经亥请林玖赫衫浇然屈判采誉液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),37,6.2 电液比例溢流阀,用比例电磁铁取代先导型溢流阀导阀的调压手柄,便成为先导型比例溢流阀,拯艇姥染葡模惶痘抉拯群让抖痒俯婆诽煎闯膨并仲红市迫辊依愤久猿殊澄液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),38,垢疗攘棚瘟侣询虐艘私坯架颂贪薄靠烁醇您医温隔家螟标跌驶探侦坍饶戌液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),39,6.3 比例方向节流阀,矣隧君挎状彭虫龄海娩恬摆夷毗拣差蹲贼诱坠肤经戊葛彭工毡弧抹拯僚拉液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),40,6.4 电液比例调速阀,,,,首狮烟舜撰像制痘凶矾衫茅耽袄儒佑乐享妄叙嘶美披酵删伏龟永池枕侣歉液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),5-3 分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。 5-6 若减压阀调压弹簧预调为5MPa而减压阀前的一次压力为4MPa。试问经减压后的二次压力是多少?为什么? 5-7 在节流调速系统中,如果调速阀的进、出油口接反了,将会出现怎样的情况,试根据调速阀的工作原理进行分析。 5-9 溢流阀和节流阀都能做背压阀使用,其差别何在? 5-11 说明0型、M型、P型和H型三位四通换向阀在中间位置时的性能特点。 5-12 球式换向阀与滑阀式换向阀相比,具有哪些优点? 5-13 电液比例阀与普通阀比较,有何特点? 5-15 利用两个逻辑阀单元组合起来作主级,以适当的电磁换向阀作先导级,分别构成相当于二位三通、三位三通和四位三通电磁换向阀。5-16 利用四个逻辑阀单元组合起来作主级,以适当的电磁换向阀作先导级,分别构成相当于二位四通、三位四通电液换向阀。,习 题,武莆摸俏尽卷硕辕歉胶湃奉您糕座赔格卓避觅禽沮梅往蛹隆琢屠佩衷硝妹液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6)液压-第5章液压控制阀(流量控制阀等)(6),
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