第三节 常用液压控制阀2

三、流量控制阀流量控制阀是通过改变可变节流口面积大小，从而控制通过阀的流量，达到调节执行元件（缸或马达）运动速度的阀类。常用的液压流量控制阀有节流阀、调速阀、旁通式调速阀（溢流节流阀）、分流集流阀和限速切断阀等。流量控制阀应满足的要求有足够的调节范围；能保证稳定的最小流量；温度和压力变化对流量的影响小；调节方便；泄漏小等。（一）流量控制原理

(1)压差Δp对流量稳定性的影响（2）温度对流量稳定性的影响（3）最小稳定流量和流量调节范围节流阀口发生阻塞的主要原因油液中的杂质、油液高温氧化后析出的胶质以及极化分子等附在节流阀口表面上所致。减小阻塞现象的措施采用水力直径大的节流口。选择化学稳定性和抗氧化稳定性好的油液。精细过滤。定期换油。（二）节流阀工作原理节流阀在液压系统中主要与定量泵、溢流阀和执行元件等组成节流调速系统。调节其开口，便可调节执行元件运动速度的大小、节流阀也可于试验系统中用作加载等。工作原理（三）调速阀1、工作原理2、稳态特性3、应用2、稳态特性

当忽略减压阀阀心的自重和摩擦力时，阀心上受力平衡方程为式中，xc为阀心开口xR=0时的弹簧预压缩量。减压阀和节流阀的开口都是薄壁孔形式，所以通过减压阀和节流阀的流量分别为考虑到

调速阀的q与Δp间的关系曲线3、应用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，也可用在容积一节流调速回路中。调速阀在连接时，可接在执行元件的进油路上；也可接在执行元件的回油路上，或接在执行元件的旁油路上。（四）旁通式调速阀工作原理旁通式调速阀原称溢流节流阀调速阀应用在由液压泵和溢流阀组成的定压油源供油的节流调速系统中旁通式调速阀只用在进油路上旁通式调速阀本身具有溢流和安全功能，进口处不必单独设置溢流阀。旁通式调速阀，它的稳定性稍差。工作原理（五）分流集流阀分流集流阀包括分流阀，集流阀和兼有分流、集流功能的分流集流阀。这是一种同步控制阀，其功能是一个油源按一定的流量比例（一般相等）同时向两个液压缸或马达供油（分流）或接受回油（集流），而两路流量（即执行元件速度）不受负载压力变化的影响。分流集流阀具有压力补偿的功能。工作原理工作原理（六）限速切断阀在液压举升系统中，为防止意外情况发生时由于负载自重而超速下落，常设置一种当管路中流量超过一定值时自动切断油路的安全保护阀，即限速切断阀。工作原理工作原理第四节常用气动控制阀一、方向控制阀（一）方向控制阀的分类1．截止式换向阀工作原理截止式阀性能特点：1）阀心行程短，故换向迅速，流阻小，通流能力强。2）阀的密封性能好。3）滑动密封面少，泄漏损失小。4）截止式阀在换向的瞬间，可能会出现较大的系统气压波动。2．滑柱式换向阀工作原理单气控截止式换向阀工作原理滑柱式换向阀工作原理滑柱式阀性能特点：1）阀心行程较截止式长，对动态性能有不利影响，并会增加阀的轴向尺寸，因此，大通径的阀一般不宜采用滑柱式结构；2）阀心处于静止状态时，由于结构的对称性，各通口气压对阀心产生的轴向力保持平衡，因此，容易设计成具有记忆功能的阀；3）换向时，由于不承受像截止式密封结构所具有背压阻力，所以换向力小，动作灵敏；4）通用性强。同一基型，只要调换少数零件便可变成不同控制方式、不同通口数的各种阀。同一只阀，改变接管方式，可作多种阀使用；5）滑柱式结构的密封特点是密封面为圆柱面，阀心换向时，沿密封面进行滑动，因此对工作介质中的杂质比较敏感，需有一套严格的过滤、润滑、维护等措施，宜使用含有油雾润滑的压缩空气。（二）单向型控制阀1、单向阀单向阀是最简单的一种单向型方向阀。工作原理密封性是单向阀的重要性能。最好用平面弹性密封，尽量不采用钢球或金属阀座密封。2、梭阀（或门）梭阀相当于由两个单向阀组合而成，有两个输入口和一个输出口，在气动回路中起逻辑“或”的作用，又称或门型梭阀。工作原理单向阀梭阀（二）单向型控制阀（续）3、双压阀（与门）双压阀又称与门型梭阀，其有两个输入口P1、P2和一个输出口A。当P1、P2都有输入P1、P2时，A才有输出。使用于互锁回路中，起逻辑“与”的作用。4、快速排气阀快速排气阀主要用于气缸排气，以加快气缸动作速度。通常，气缸的排气是从气缸的腔室经管路及换向阀而排出的，若气缸到换向阀的距离较长，排气时间亦较长，气缸的动作速度缓慢。采用快速排气阀后，则气缸内的气体就直接从快速排气阀排向大气。双压阀快速排气阀（三）换向型控制阀换向型方向控制阀的功能：改变气体通道使气体流动方向发生变化从而改变气动执行元件的运动方向，以完成规定的操作。1．气压控制换向阀2、电磁控制换向阀1．气压控制换向阀（1）加压控制加压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐升的，当压力升至某一定值时使阀心迅速移动换向的控制，其有单气控和双气控之分。控制原理（2）泄压控制泄压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐降的，当压力降至某一定值时，使阀心迅速移动换向的控制，其也有单气控和双气控之分。控制原理（3）差压控制差压控制是利用阀心两端受气压作用的有效面积不等，在气压作用下产生的作用力之差而使阀切换的。控制原理（4）延时控制延时控制是指利用气流经过小孔或缝隙后再向气容充气，经过一定的延时，当气容内压力升至一定值后再推动阀切换，从而达到信号延时的目的。控制原理加压控制原理泄压控制原理差压控制原理延时控制原理2、电磁控制换向阀（1）直动式电磁阀用电磁铁产生的电磁力直接推动换向阀阀心换向的阀称为直动式电磁阀。根据阀心复位的控制方式可分为直动式单电磁控制弹簧复位和直动式双电磁控制两种。（2）先导式电磁阀由微型直动式电磁铁控制输出的气压推动主阀阀心实现阀通路切换的阀类，称为先导式电磁阀。它实际上是由电磁控制和气压控制（加压、泄压、差压等）组成的一种复合控制，通常称为先导式电磁控制。单电磁气控的先导式换向阀的工作原理直动式电磁阀和先导式电磁阀的特点直动式电磁控制换向阀的特点是结构简单，与先导式电磁阀相比，控制相同通径主阀时，所需的电磁铁较大，主阀心行程要与电磁铁衔铁吸合行程一致，当主阀心换向不灵或卡住时，易烧毁线圈。先导式电磁阀特点是启动功率小，主阀阀心行程不受电磁控制部分影响，不会因主阀心卡住而烧毁线圈。二、压力控制阀（一）气动压力控制阀的分类减压阀（又称调压阀）——调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值稳定在需要的值上，确保系统压力的稳定性。安全阀（又称溢流阀）——保持一定的进口压力。当管路中的压力超过规定值时，为保证系统工作安全，需将部分空气放掉顺序阀——在有两个以上分支回路，而气动装置中又不便安装行程阀，需要依据气压的大小，使执行元件按设计规定的程序进行顺序动作

气动压力控制阀的分类安全阀顺序阀三、流量控制阀气动流量控制阀主要包括以下两种：一种设置在回路中，对回路所通过的空气流量进行控制，这类阀有节流阀、单向节流阀、柔性节流阀、行程节流阀；另一种连接在换向阀的排气口处，对换向阀的排气量进行控制，这类阀称为排气节流阀。柔性节流阀排气节流阀注意:在气缸速度控制中，若能充分注意以下各点，则在多数场合下可以达到比较满意的效果。

1）彻底防止管路中的气体泄漏，包括各元件接管处的泄漏。

2）要注意减小气缸运动的摩擦阻力，以保持气缸运动速度的平稳。

3）加在气缸活塞杆上的载荷必须稳定。第五节液压叠加阀和插装阀

一、叠加阀二、插装阀一、叠加阀二、插装阀（工作原理）插装阀的优点1）通流能力大，特别适用于大流量的场合。它的最大通径可达200～250mm，通过的流量可达10000L/min。2）阀心动作灵敏。3）密封性好，泄漏小。4）结构简单，易于实现标准化。二通插装阀组成方向控制阀插装阀用作压力控制阀插装阀用作流量控制阀第十节气动逻辑控制元件一、逻辑控制在实际生产中，任何一个实际的控制问题，都可以用逻辑关系来进行描述。从逻辑角度看，事物都可以表示为两个对立的状态，这两个对立的状态又可以用两个数字符号“1”和“0”来表示。任何一个气动控制系统及执行机构的动作和状态，亦可设定为“1”和“0”。一个具体的气动系统可以用若干个逻辑函数式来表达。由于逻辑函数式的运算是有规律的，对这些逻辑函数式进行运算和求解，可使问题变得明了、易解，从而可获得最简单的或最佳的系统。逻辑控制的发展历程第一代为滑阀式元件可动部件是滑柱，在阀孔内移动，利用了空气轴承的原理，反应速度快，但要求很高的制造精度。第二代为注塑型元件可动件为橡胶塑料膜片，结构简单，成本低，适于大批量生产。第三代为集成化组合式元件综合利用了磁、电的功能，便于组成通用程序回路或者与电子可编程控器（PC）匹配组成气——电子混合控制系统。二、逻辑元件气动逻辑元件是用压缩空气为介质，通过元件的可动部件（如膜片、阀心）在气控信号作用下动作，改变气流方向以实现一定逻辑功能的气体控制元件。气动方向控制阀也具有逻辑元件的各种功能。气动方向控制阀输出功率较大，尺寸大。（一）气动逻辑元件的分类1、按工作压力（1）高压型工作压力0.2～0.8MPa（2）低压型工作压力0.05～0.2MPa（3）微压型工作压力0.005～0.05M2、按结构型式（1）截止式（2）滑柱式（滑块型）（3）膜片式3、按逻辑功能（1）单功能元件（2）多功能元件（二）高压截止式气动逻辑元件高压截止式逻辑元件是依靠控制气压信号推动阀心