《液压控制阀》PPT课件.ppt

1,飞机液压与燃油系统,航空工程学院,2007-5-18,,2,液压控制阀（control valve),2007-5-18,,3,控制阀,液压系统中液体流动的方向、压力和流量等是需要控制和调节的。完成这些控制和调节作用的液压控制元件，统称为液压控制阀。 分类 按机能不同可分为 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀,2007-5-18,,4,控制阀,分类 按操纵方式可分为： 手动、脚踏、机动、气动、电动和液动等 按连接方式可分为： 管式连接、板式连接、叠加式连接、插装式连接和法兰连接 按结构不同可分为： 滑阀（圆柱滑阀、转阀、平板滑阀）、座阀（锥阀、球阀、喷嘴档板阀）和射流管阀等。,2007-5-18,,5,滑阀液动力,类型： 稳态液动力 瞬态液动力 液压卡紧力,2007-5-18,,6,稳态液动力,Cd :流量系数 Cv 流速系数 ：阀口周向开度 （ =d） Cr ：径向间隙,2007-5-18,,7,稳态液动力分析,稳态液动力对滑阀的性能的影响是加大了操纵滑阀所需的力。 稳态液动力要使阀口关闭，相当于一个复位力，它对滑阀性能的另一影响是使滑阀的工作趋于稳定。,稳态液动力的补偿方法,2007-5-18,,8,瞬态液动力,瞬态液动力是滑阀在移动过程中（即开口大小发生变化时）阀腔中液流因加速或减速而作用在阀芯上的力。这个力只与阀芯移动速度有关（即与阀口开度的变化率有关），与阀口的开度本身无关。,2007-5-18,,9,瞬态液动力分析,滑阀上瞬态液动力的方向。视油液流入还是流出阀腔而定。,2007-5-18,,10,缝隙流动,平板缝隙流动 泄漏量与压差成正比 泄漏量与缝隙高度立方成正比 泄漏量与缝隙长度成反比 平板间压力延流动方向呈线性变化,2007-5-18,,11,缝隙流动,不平行平板缝隙流动,2007-5-18,,12,缝隙流动,圆环缝隙流动 同心 不同心,2007-5-18,,13,缝隙流动,锥形环缝隙流动 压力分布与斜缝流动压力分布相同 同心时不会液压卡紧,2007-5-18,,14,缝隙流动,锥形环缝隙流动,流体自柱塞小头流向大头方向时，柱塞自动定中 流体自柱塞大头流向小头方向时，柱塞会液压卡 紧,2007-5-18,,15,液压卡紧力,一个均压槽可以减少35%的液压卡紧力,2007-5-18,,16,缝隙流动,均压槽,2007-5-18,,17,阀的泄漏特性,2007-5-18,,18,方向控制元件,功用 方向控制元件的功用是控制控制系统中油液的通、断和改变油液流动的方向或通路。 分类： 单向阀 功用：使油液只能沿一个方向流动而不能反流； 球型阀芯 VS.锥型阀芯 换向阀： 功用：控制系统中液流的方向，实现油路的关断、接通和换向； 运动形式：转阀&滑阀 控制方式：手动、机动、电动、液动 工作位置：二位、三位 接油路数：二通、三通、四通、五通等,2007-5-18,,19,单向阀,2007-5-18,,20,液控单向阀,用途： 对液压缸进行锁闭。 作立式液压缸的支撑阀。 某些情况下起保压作用。,2007-5-18,,21,机控单向阀,2007-5-18,,22,液压锁,1、4壳体；2衬筒；3活塞； 5顶杆； 6、10弹簧； 7连接帽； 8活门；9膨胀活门；11应急放下活门 起落架液压锁,2007-5-18,,23,梭阀,2007-5-18,,24,换向阀,功用：控制系统中液流的方向，实现油路的关断、接通和换向； 运动形式：转阀&滑阀 控制方式：手动、机动、电动、液动 工作位置：二位、三位 接油路数：二通、三通、四通、五通等 要求： 流体流经阀时的压力损失要小。 不相通的通口间的泄漏要小。 换向要平稳、迅速且可靠。,2007-5-18,,25,换向阀的符号,2007-5-18,,26,飞机上常用的换向阀的型式：控制单向式作动筒的为二位三通阀，控制双向式作动筒的为二位四通或三位四通，其中三位四通中立位关断式应用最广。图为几种换向阀的职能符号。其中方框代表每一个位置，A、B代表工作油口，P代表供油口，O代表回油口，箭头指向为液流方向。前述卸荷阀就是液压控制的二位二通阀。,二位三通 三位四通中立关断 二位四通,飞机上常用的换向阀的型式,2007-5-18,,27,换向阀工作原理,2007-5-18,,28,压力控制阀是用来调节或控制液压系统压力的其工作原理是利用油路压力与预定弹簧压力比较，控制阀口开度，保证压力处于调定值。 分类： 溢流阀 减压阀 顺序阀 卸荷阀,压力控制元件,2007-5-18,,29,溢流阀,工作原理： 当油路压力升高到调定值时，阀口打开，将压力油溢出一部分，使压力保持在调定值。 用途 作溢流阀，溢流阀有溢流时，可维持阀进口亦即系统压力恒定。 作安全阀，系统超载时，溢流阀打开，对系统起过载保护的作用，而平时溢流阀是关闭的。 作背压阀，溢流阀（一般为直动式）装在系统的回油路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。 用先导式溢流阀对系统实现远程调压或使系统卸荷。,2007-5-18,,30,溢流阀工作原理,直动式溢流阀,2007-5-18,,31,溢流阀工作原理,先导式溢流阀,2007-5-18,,32,溢流阀构造型式：,直动式溢流阀： 调压精度低，适用于低压小流量系统； 先导式溢流阀： 调压精度高，适用于高压大流量系统。,Q,闭合,开启,压力上升,压力下降 P,2007-5-18,,33,溢流阀特性,2007-5-18,,34,溢流阀的动态特性曲线,2007-5-18,,35,溢流阀阶跃响应指标,压力超调量:系最大峰值压力和调定压力之差 与阀的调定压力 比的百分值，即 。性能良好的溢流阀的压力超调量一般应小于30。 压力上升时间:压力开始上升到第一次达到调定压力值所需的时间 ，它反应阀的快速性。 过渡过程时间:压力开始上升到最后稳定压力 所需时间 。 压力卸荷时间:压力由调定压力降到卸荷压力所需的时间,2007-5-18,,36,减压阀,直动式减压阀,2007-5-18,,37,减压阀,先导式减压阀,2007-5-18,,38,减压阀的特性曲线,2007-5-18,,39,定差减压阀,2007-5-18,,40,定比减压阀,2007-5-18,,41,飞机刹车减压阀,2007-5-18,,42,减压阀的应用,实现同一液压源供向并联的不同工作压力的工作系统所需压力（定值减压阀）。 稳定工作系统的油压，使不受液压源压力波动的影响（定值减压阀）。 定差减压阀与节流阀串联组成调速回路。定差减压阀使节流阀的前后压力差为一定，则流过的流量为一定。作动筒的运动速度亦为一定。,2007-5-18,,43,卸荷阀,平衡型压力调节器,A.压力调节螺杆 E.旁通提升阀 J.提升阀座（下） N.空芯活塞杆 B.泄回油口 F.进油口 K.提升阀座（上） O.活塞 C.方向活塞 G.系统单向阀 L.连通管 P.感压管 D.回油口 H.系统出口 M.压缩弹簧 Q.锁紧螺母,2007-5-18,,44,卸荷阀,自动卸荷阀,2007-5-18,,45,顺序阀,2007-5-18,,46,优先活门,2007-5-18,,47,压力继电器,主要性能 调压范围 灵敏度和通断调节区间 重复精度 升压或降压动作时间,2007-5-18,,48,流量控制阀的控制原理,流经孔口的流量Q和压差的关系 流量系数； 可变节流孔的通流面积； 开口量。 指数，0.5 1,2007-5-18,,49,小孔节流公式,2007-5-18,,50,细长孔节流公式,2007-5-18,,51,流量与压差、油温及开口形状等的关系,压差对流量稳定性的影响 在使用中，当阀口前后压差变化时使流量不稳定。式（58）中的越大， 的变化对流量的影响越大，因此阀口制成薄壁孔（=0.5）比制成细长孔（1）的好。 温度对流量稳定性的影响 油温的变化引起油液粘度的变化，从而对流量发生影响。这在细长孔式的阀口上是十分明显的。而对锐边或薄壁型阀口来说，当雷诺数Re大于临界值时，流量系数不受油温影响；但当压差小，流量系数与Re有关，流量要受到油温变化的影响。因而阀口应采用锐边或薄壁型的为好。 最小稳定流量和流量调节范围 当阀口压差一定,在阀口面积调小到一定值时，流量将出现时断时续现象；进一步调小，则可能断流。这种现象称为节流阀的阻塞现象。每个节流阀都有一个能正常工作的最小稳定流量，其值一般约在0.05L/min左右。,2007-5-18,,52,节流阀口发生阻塞的主要原因,原因 杂质 油液温度高温氧化后析出的胶质 极化分子等附在节流阀口表面 解决措施 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 定期换油等,2007-5-18,,53,流量控制元件,流量控制元件通过控制油路的流量从而控制或协调执行元件的运动速度。 分类： 节流阀 调速阀 分流集流阀 液压保险 定流量保险器 定量保险器 流量放大器,2007-5-18,,54,节流器,2007-5-18,,55,单向节流阀,2007-5-18,,56,可调式单向节流阀,2007-5-18,,57,节流阀的问题,p2,p1,p3,负载变化会导致p2变化,p1 p2变化，会引起流量变化,2007-5-18,,58,调速阀工作原理,2007-5-18,,59,调速阀,2007-5-18,,60,溢流节流式（旁通式）调速阀,2007-5-18,,61,旁通式调速阀,2007-5-18,,62,旁通式调速阀分析,弹簧刚度； 阀芯在底部限位时的弹簧预压缩量； 溢流阀开启（ =0）时的阀芯位移； 阀开口量； 阀芯稳态液动力；,2007-5-18,,63,分流集流阀原理,2007-5-18,,64,分流集流阀构造,2007-5-18,,65,液压保险器,定量