5.1-5.2液气压传动控制调节元件.ppt

北京科技大学 第5章液压与气压传动控制调节元件2013年修订版2014年修订版 北京科技大学 1 按用途分类方向控制阀压力控制阀流量控制阀 5 1概述一 液压与气压传动的控制元件分类 2 按控制方式分类1 开关或定值控制阀 借助手轮 手柄 凸轮 电磁铁 压缩气体 压力液体等来控制流体通路 定值控制流体的压力 流量的阀类 统称开关阀 多用于普通液气动系统 北京科技大学 伺服控制阀 以极高的响应速度和控制精度 将模拟电信号转换成大功率的流量和压力信号 控制液压系统中流体的压力和流量 多用于高精度 快速响应的闭环控制系统 电液数字控制阀 用数字信号直接控制阀 以控制系统中流体的压力和流量 比例控制阀 阀的输出与输入电信号成比例的控制阀 能实现连续液压系统中流体的压力 流量控制 多用于开环程序控制系统 北京科技大学 3 按结构形式分类1 滑阀2 锥阀3 球阀4 喷嘴挡板阀5 射流管阀 4 按连接方式分类1 螺绞连接阀2 法兰连接阀3 板式连接阀4 叠加式连接阀5 插装式连接阀 北京科技大学 1 基本要求动作灵敏 使用可靠 流经阀口后的压力损失小 密封性能好 结构紧凑 安装调整 使用维护方便 通用性大等 2 控制阀的性能参数主要性能参数 额定压力和额定流量 额定压力是指阀最大允许的工作压力 额定流量是指阀在额定压降下 通过阀的最大流量 液压与气压传动的控制元件的性能参数 北京科技大学 3 控制阀的规格阀的规格大小用通径Dg表示 4 控制阀的性能目前有些阀给出若干特性曲线 压力 流量曲线 压力损失 流量曲线 进口压力 出口压力曲线等 这些曲线比较确切地反映了阀的性能 北京科技大学 液压与气压传动控制调节元件 根据控制元件在系统中的作用 可分为以下几类 方向控制阀 如单向阀 换向阀等 压力控制阀 如溢流阀 减压阀等 流量控制阀 如节流阀 调速阀等 北京科技大学 5 2方向控制阀 作用及工作原理 方向控制阀的主要作用是控制系统中流体流动的方向 其工作原理是利用阀芯和阀体间的相对位置的改变来实现通道的接通或断开 以满足系统对通道的不同要求 分类 方向控制阀可分为单向阀和换向阀两类 北京科技大学 1单向阀 1 阀心 锥阀或球阀 2 阀体 3 弹簧 图 a 为管式连接的液压单向阀 北京科技大学 a 板式连接b 图形符号1 阀心 锥阀或球阀 2 阀体 3 弹簧 图5 1单向阀 北京科技大学 主要性能 正向最小开启力正向流动时的压力损失反向泄漏量应用 单向阀可装在泵的出口处 防止系统中的流体冲击影响泵工作 还可用来分隔通道 防止管路间的相互干扰等 北京科技大学 2 液控单向阀 反向可以开启的单向阀 图5 2液控单向阀1 活塞 2 顶杆 3 阀心 板式连接的液控单向阀职能符号 K口有控制压力时 P1和P2连通 两个方向均可工作 北京科技大学 3 梭阀 双压阀等其它阀 1 梭阀梭阀相当于两个单向阀的组合 其作用相当于 或门 梭阀常用于气动回路上 将控制信号有次序地输入控制执行元件 北京科技大学 2 双压阀双压阀两个单向阀的组合结构形式 其作用相当于 与门 双压阀常用于气动回路中 当 与门 使用 a A无输出 b A有输出 压力低的输出 d 结构图 c 图形符号 北京科技大学 3 快速排气阀快速排气阀通常用于气动回路中 进气口 工作口 连接工作端 排气口 给工作端供气 工作端放气卸荷 放气 北京科技大学 5 2 2换向阀1 换向阀的工作原理和分类 基本工作原理 换向阀是借助于阀芯与阀体之间的相对运动 使与阀体相连的各通路实现接通或断开或改变流动方向的阀类 分类 换向阀按其结构可分为 1 滑阀式换向阀 2 球式换向阀 3 逻辑换向阀 4 截止式换向阀 北京科技大学 1 工作原理及主体部分的结构形式工作原理 借助于滑阀阀芯在阀体内作轴向运动 使与阀体相连的各通路实现接通或断开或改变流动方向的阀类 2 滑阀式换向阀 结构 主体是阀体和阀芯 它是一个具有多段环形槽的圆柱体 表5 1列举了常用的几种结构形式 北京科技大学 按阀芯移动后可以停留的工作位置分有 二位阀 三位阀 按滑阀的通道分有 二通阀 三通阀 四通阀 五通阀 多路阀等 滑阀式换向阀的图形如表5 1中所示 换向阀的名称按其工作位置和通路统称几位几通换向阀 如表5 1中名称一栏所示的二位二通换向阀 二位三通换向阀等 北京科技大学 表5 1常用滑阀式换向阀主体结构形式和图形符号 北京科技大学 2 滑阀的中位机能三位滑阀在中位时各通路的连接方式称为滑阀的中位机能 不同的滑阀的中位机能可满足系统的不同要求 表5 2列举了三位四通换向阀常用的十种中位机能 北京科技大学 表5 2三位四通换向阀中位机能 差动回路 卸荷 卸荷锁紧 卸荷 换向精度高换向冲击大 不卸荷 北京科技大学 在分析和选择阀的中位机能时 通常考虑以下几点 1 系统保压选 O Y J N U 等中位机能 2 系统卸荷选 H K M 型等中位机能 3 执行机构换向精度与平稳性选O型 M型 换向过程 通过中位 易产生冲击 换向不平稳 但换向精度高 选Y型 换向过程中工作部件不易制动 换向精度低 但换向平稳 北京科技大学 5 执行机构在任意位置上的停止和浮动执行机构需 浮动 选阀在中位 A B两口互通 如U型 卧式缸呈 浮动 状态 可利用其它机构调整其位置 执行机构需在任意位置上停止 选阀在中位 A B两口堵塞 如O型 M型 则执行机构可在任意位置上停止 4 执行机构中位启动平稳性 北京科技大学 3 换向向阀的主要性能换向向阀的主要性能包括以下几项 1 工作可靠2 压力损失3 内泄量4 换向与复位时间5 使用寿命 北京科技大学 手动换向阀电磁换向阀液动换向阀电液换向阀气控换向阀等五种换向阀 4 操作方式 北京科技大学 1 手动换向阀 用手操纵杠杆推动滑阀阀芯相对阀体移动 从而改变工作位置 改变通道的通断 北京科技大学 北京科技大学 2 机动换向阀机动换向阀又称行程阀 图5 9所示为二位二通机动换向阀的结构图和符号 北京科技大学 3 电磁换向阀电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置 图5 10为二位三通电磁换向阀的结构图及符号 北京科技大学 图5 11所示为三位四通电磁换向阀的结构图及符号 北京科技大学 图5 12三位四通液动换向阀 4 液动换向阀液动换向阀利用控制油路的压力油改变阀芯位置 a 换向时间不可调式 b 换向时间可调式 北京科技大学 5 电液换向阀电液换向阀 液动换向阀和电磁换向阀组合而成 电磁换向阀起先导作用 控制主阀芯方向 改变液动换向阀的工作位置 北京科技大学 6 气控换向阀气控换向阀是利用气体压力来改变阀芯位置的换向阀 通常用于气动系统 北京科技大学 3 球阀式换向阀球式换向阀 球体为阀芯 不会产生液压卡紧 动作可靠性高 密封性能好 对油污染不敏感 比换时间短 使用介质粘度范围大 阀芯可直接从轴承厂获得 精度高 价格便宜 球式换向阀有手动 机动 电磁 液动和电液动等多种形式 北京科技大学 a 为常开型二位三通电磁球式换向阀 b 为其图形符号 北京科技大学 5 截止式气动换向阀 结构和工作原理 截止式气动换向阀的开启和关闭是用大于管道直径的圆盘从端面进行控制的 图5 17所示为二位三通单气控截止式换向阀的工作原理图 截止式换向阀和滑阀式换向阀一样 可组成二位三通 二位四通 三位五通等多种形式 它的特点是 阀芯行程短 开启时间短 通流能力强 流量特性好 结构紧凑 适