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64液压控制元件,液压控制元件主要是液压系统中的各类阀。,分类：压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀,特点：液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象；从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以满足执行元件的压力、速度和换向等要求。,结构：均由阀体、阀芯和控制动力三大部分组成,工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，改变通流面积（面），从而控制液体的压力、流向和流量,1,对控制阀的要求：,1、动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小；,3、结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用性好。,2、密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损失小；,2,一、方向控制阀,方向控制阀在液压系统中起阻止和引导油液按规定的流向进出通道，即在油路中起控制油液流动方向的作用。,方向阀,单向阀,换向阀,普通单向阀液控单向阀,转阀式换向阀,滑阀式换向阀,手动式换向阀机动式换向阀电动式换向阀液动式换向阀电液式换向阀,3,1、单向阀,普通单向阀液控单向阀,（1）普通单向阀,球阀式,P1,P2,4,锥阀式,5,（2）液控单向阀,K,P1,P2,6,2、换向阀,作用：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。,按接口数及切换位置数分类接口是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为P，回油口则标为R或T，出油口则以A、B来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数,通常我们将接口称为“通”，将阀芯的位置称为“位”。,分类：,7,按操作方式分类推动阀内阀芯移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁等方法,按结构形式分类座阀式换向阀、滑阀式换向阀、转阀式换向阀,8,换向阀-二位二通,换向阀-二位四通,换向阀-三位四通,换向阀-三位四通,9,换向阀-液动,换向阀-手动,换向阀-机动,10,滑阀机能,换向阀处于常态位置时，阀中各油口的连通方式，对三位阀即中间位置各油口的连通方式，所以称中位机能。,11,二、压力控制阀,功用:控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其它元件动作。,分类:溢流阀、减压阀、顺序阀,结构:阀体、阀芯、弹簧、调节螺帽等,12,1、溢流阀,主要用途：1.稳压溢流：在定量泵的液压系统中如图(a)所示，常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工作压力保持定值。2.安全保护：图(b)所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保护作用。,分类：直动式、先导式,13,（1）直动式溢流阀,调压原理：调节调压螺帽改变弹簧预压缩量，便可调节溢流阀调整压力。,特点：一般用于低压小流量场合。,14,当pAFT时：阀口打开达到稳压溢流或安全保护FT直接与pA平衡称直动式或直动型又p高，q大时，K较大，不但手调困难，且FT略有变化，p变化较大。一般用于低压小流量场合,工作原理:,15,（2）先导式溢流阀,组成：先导阀直动式锥阀，硬弹簧。,带有导向圆锥面的锥阀（二级同心式）,滑阀和软弹簧。,带有多节导向圆锥面的锥阀(三级同心式),主阀,16,先导式溢流阀工作原理,当pAF硬T时：导阀打开，主阀两端产生压差当pAF软T时：主阀打开，稳压溢流或安全保护。,先导式溢流阀调压原理,调节调压螺帽，改变硬弹簧力，即改变压力。,17,若先导式溢流阀主阀芯上阻尼孔被污物堵塞，溢流阀会出现什么样的故障？如果溢流阀先导阀锥阀座上的进油小孔堵塞，又会出现什么故障。,第一种情况油液压力与主阀弹簧力平衡，主阀弹簧很软，稍有压力即会打开。,第二种情况倘若阻尼孔被堵塞，先导阀锥阀关闭，不能产生压力降，进、出油口不能接通，则溢流阀不能溢流，无论系统压力增加多少，溢流阀也不能溢流，阀一直打不开。,18,2.减压阀,主要用途当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时其它的液压缸仍需高压运作时，此刻就得用减压阀提供一较系统压力为低的压力给低压缸。减压阀分类减压阀有直动型和先导型两种。减压原理利用油液在某个地方的压力损失，使出口压力低于进口压力，并保持恒定，故又称定值减压阀。,19,先导式减压阀,调压原理：调节调压弹簧，改变硬弹簧力，即可改变出口压力。,20,减压阀与溢流阀比较,溢流阀减压阀a保持进口压力不变出口压力不变,b内部回油外部回油,c阀口常闭阀口常开,d一般并联于系统一般串联于系统,21,3.顺序阀,功用：利用液压系统压力变化来控制油路的通断，从而实现多个液压元件按一定的顺序动作。,分类：,按结构形式,按泄漏方式,直动式,先导式,内泄式,外泄式,22,工作原理当pAFt,阀口打开，AB，下一个执行元件动作。,顺序阀,23,试比较溢流阀、减压阀、顺序阀（内控外泄式）三者之间的异同点。,相同点：都是利用控制压力与弹簧力相平衡的原理，改变滑阀移动的开口量，通过开口量的大小来控制系统的压力。结构大体相同，只是泻油路不同。,不同点：溢流阀是通过调定弹簧的压力，控制进油路的压力，保证进口压力恒定。出油口与油箱相连。泄漏形式是内泄式，常闭，进出油口相通，进油口压力为调整压力，在系统中的联结方式是并联。起限压、保压、稳压的作用。,减压阀是通过调定弹簧的压力，控制出油路的压力，保证出口压力恒定。出油口与减压回路相连。泄漏形式为外泄式。常开，出口压力低于进口压力，出口压力稳定在调定值上。在系统中的联结方式为串联，起减压、稳压作用。,顺序阀是通过调定弹簧的压力控制进油路的压力，而液控式顺序阀由单独油路控制压力。出油口与工作油路相接。泄漏形式为外泄式。常闭，进出油口相通，进油口压力允许继续升高。实现顺序动作时串联，作卸荷阀用时并联。不控制系统的压力，只利用系统的压力变化控制油路的通断。,24,三、流量控制阀,功用：通过改变阀口过流面积来调节输出流量，从而控制执行元件的运动速度。,分类:节流阀、调速阀、分流阀,25,1.节流阀,组成：阀体、阀芯、弹簧、调节手轮等,26,节流阀流量,入口、出口压差,一般取0.5m1,与阀口形状、油液性质有关,27,2、调速阀,组成：定差减压阀与节流阀串联而成,28,29,2019年12月15日2时12分,30,65液压基本回路和液压系统实例,液压基本回路：利用各种压力阀控制系统或系统某一部分油液压力的回路称为压力控制回路。,功用：在液压系统中用来实现调压、减压、增压、卸荷、平衡等控制，满足执行元件对力或转矩的要求。,基本回路按在液压系统中的功能可分：压力控制回路控制整个系统或局部油路的工作压力；速度控制回路控制和调节执行元件的速度；方向控制回路控制执行元件运动方向的变换和锁停；多执行元件控制回路控制几个执行元件间的工作循环。,30,一、压力控制回路,压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，这类回路包括调压、减压、增压、卸荷、保压和平衡等多种回路。,1、调压回路：,功用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中,用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。若系统中需要二种以上的压力，则可采用多级调压回路。,31,调压回路（Ft2Ft1）,（a）,（b）,（c）,二位二通阀位于右位，溢流阀2起作用，系统压力由溢流阀2控制,二位二通阀位于左位，溢流阀2不起作用，系统压力由溢流阀1控制,32,2.减压回路,使系统中某一部分具有较低的稳定压力,33,3.增压回路,增压回路是用来使局部油路或个别执行元件得到比主系统油压高得多的压力,34,paAa=pbAb，且AaAb,则pbpa，起到增压作用。,增压缸原理,Ab,Aa,pa,pb,35,卸荷：液压系统的执行元件短时间停止运动(如测量、装卸工件)时，应使泵作空载运转，即液压泵卸荷。目的：节省功率损耗、减少油液发热、延长泵的寿命。类型：1）用三位换向阀的卸荷回路2）用二位二通换向阀的卸荷回路3）用溢流阀的卸荷回路4）用液控顺序阀的卸荷回路,4.卸荷回路,36,采用M型中位机能换向阀，当阀位处于中位置时，泵排出的液压油直接经换向阀的PT通路流回油箱，泵的工作压力接近于零。,(1)用换向阀使油泵卸荷的回路,使用此种方式卸荷，方法比较简单，但压力损失较多，且不适用于一个泵驱动两个或两个以上执行元件的场所。注意三位四通换向阀的流量必须和泵的流量相适宜。只适用于低压小流量场合。,37,(2)用二通滑阀使油泵卸荷的回路,当二位二通阀左位工作，泵排除的液压油以接近零压状态流回油箱以节省动力并避免油温上升。图中二位二通阀系以手动操作，亦可使用电磁操作。注意二位二通阀的额定流量必须和泵的流量相适宜。,38,(3)用先导式溢流阀卸荷回路,图中所示，将溢流阀的远程控制口和二位二通电磁阀相接。当二位二通电磁阀通电，溢流阀的远程控制口通油箱，这时溢流阀的平衡活塞上移，主阀阀口打开，泵排出的液压油全部流回油箱，泵出口压力几乎是零，故泵成卸荷运转状态。,在实际应用上，此二位二通电磁阀和溢流阀组合在一起，此种组合称为电磁控制溢流阀。,39,二、速度控制回路,功用:对液压系统中执行元件的运动速度和速度切换实现控制的回路。,调速回路方法,节流调速改变Q用定量泵供油，由流量控制阀改变输入执行元件的流量来调节速度。优点是速度稳定性好；主要缺点是节流损失和溢流损失较大、发热多、效率较低。容积调速改变泵和马达的q通过改变变量泵或（和）变量马达的排量来调节速度。优点是无节流损失和溢流损失、发热较小、效率高；缺点是速度稳定性较差。容积节流调速既可改变q，又可改变q用能够自动改变流量的变量泵与流量控制阀联合来调节速度。缺点是有节流损失、优点是无溢流损失、发热较低、效率较高。,40,进油节流调速回路,特征：将节流阀串联在进入液压缸的油路上，即串联在泵和缸之间，调节A节，即可改变Q，从而改变速度，且必须和溢流阀联合使用。,特点：回油腔压力很低，泵出口压力为溢流阀调节压力，调速范围宽，回路无背压，不能承受负值载荷，工作平稳性差，速度调节稳定性受外负载变化的影响。,1.节流调速回路,41,回油节流调速回路,将节流阀串联在液压缸的回油路上，即串联在缸和油箱之间，调节AT，可调节缸出口流量以改变速度，和溢流阀联合使用，pP定直。,特点：回路有较大背压，缸的工作比较平稳，可在负值载荷作用下调速，泵出口压力为溢流阀调定压力，调速范围与进油节流调速基本相同，速度调节稳定性受外负载变化的影响，波动较大。,42,旁路节流调速回路,特点：1、只有节流损失，而无溢流损失，效率高。2、低速时承载能力低，调速范围小。3、速度负载特性差。,将节流阀装在与执行元件并联的支路上，即与缸并联，溢流阀做安全阀，pP取决于负载，pP=p1=p=F/A,43,2.容积调速回路,容积调速回路采用变量泵或变量液压马达，用改变变量泵或变量液压马达的排量来实现调速。,节流调速回路效率低、发热大，只适用于小功率场合。而容积调速回路，因无节流损失或溢流损失故效率高，发热小，一般用于大功率场合。,44,变量泵-定量马达调速回路,定量泵-变量马达调速回路,变量泵-变量马达调速回路,45,通过控制进入执行元件液流的通、断或变向，来实现执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。常用的方向控制回路有：换向回路锁紧回路制动回路。,三、方向控制回路,46,1.换向回路,47,2.锁紧回路,（1）换向阀锁紧回路,48,（2）液控单向阀锁紧回路,49,四、多油缸间配合动作回路,1.顺序动作回路,使多缸液压系统中的各个液压缸严格