《周液压控制元》PPT课件

项目4：液压控制阀的应用与维修,任务1：液压控制元件简介任务2：方向控制阀任务3：压力控制阀任务4：流量控制阀,本章主要介绍液压系统四大类液压元件中的控制元件,本章是以后学习和分析液压基本回路和系统的重要基础。,重点：换向阀的换向原理和滑阀机能。先导式溢流阀的工作原理，减压阀和溢流阀的主要区别；难点：电液动换向阀的工作原理。先导式溢流阀的工作原理。调速阀的工作原理计划学时:6学时,学习任务1下达啦，请同学们认真完成哦,教学目标1、掌握液压控制阀的定义及共同点。2、了解液压控制阀的分类及对液压控制阀的要求。3、学习方向控制阀的换向原理和滑阀机能。教学重点：液压控制阀的分类教学难点：方向控制阀的换向原理课时：2课时教学方法：多媒体教学,学习任务1：液压控制元件简介,一、液压控制阀的定义及共同点二、液压控制阀的分类三、对液压控制阀的要求,一、液压控制阀的定义及共同点,1、定义：液压系统中用来控制液流方向、压力、流量元件。或:液压系统的控制调节装置统称为阀。,2、用途：控制液压系统中液体的方向、压力和流量，以满足执行元件所提出的要求。,3、共同点：尽管液压阀存在各种各样不同的类型，但（1）在结构上，所有的阀都由阀体、阀芯和驱使阀心动作的元部件（如弹簧、电磁铁）组成。（2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，只是各种阀的控制参数不同而已。,二、液压控制阀的分类,1、按基本功能分类方向阀：单向阀、换向阀压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀流量控制阀：节流阀、调速阀,2、按结构分类滑阀：圆柱滑阀、平板滑阀座阀：锥阀、球阀,二、液压控制阀的分类,3、按连接方式分类螺纹（管式）：它是通过阀体上的螺纹，经管接头直接安装在管路中。板式：需专门的连接板与管路连接。插装式连接法兰：通过阀体上的螺钉与管件上的法兰接头连在一起，用于大流量液压系统。,4、按操纵方式分类手动阀：手轮、踏板、杠杆机动阀：挡块及碰块、弹簧、液压、气动电动阀：电磁阀、步进电机、伺服电机,三、对液压控制阀的要求,1、动作灵敏，使用可靠，密封性好，寿命长；2、三化（系列、标准、通用）；3、工作时冲击和振动小，损失小，内泄小，无外漏；4、简单，安装、维护、调整方便。,学习任务2方向控制阀,功用：用以控制油液流动方向或液流通断。普通单向阀分类：单向阀液控单向阀换向阀,一、普通单向阀,1、功用：只允许油液正向流动，不许反流2、分类：直通单向阀、直角单向阀锥形3、结构：阀体、阀芯、弹簧等钢球式,普通单向阀结构,4、工作原理,液流从进油口流入时：p1p2液流从出油口流入时：p1p2,工作原理图,工作原理图,5、普通单向阀性能参数,开启压力：Pk=0.0350.05MPa做背压阀：Pk=0.20.6MPa,6、普通单向阀的应用,1）分隔油路，防相互干扰；2）防冲击（泵的出口处）；3）背压阀；4）慢进快退；5）单向阀的锁紧回路。,二、液控单向阀,1、功用：正向流通，反向受控流通,结构原理图,2、结构：普通单向阀+液控装置,二、液控单向阀,3、工作原理工作原理图4、应用1）双向压力锁；2）锁紧油缸；3）旁通放油阀回路；4）双速回路,三、换向阀,作用：变换阀芯在阀体内的相对工作位置，使阀体各油口连通或断开，从而控制执行元件的换向或启停。分类：座阀式换向阀按结构形式分滑阀式换向阀转阀式换向阀,1、滑阀式换向阀的主体结构形式,1）结构阀体：有多级沉割槽的圆柱孔阀芯：有多段环行槽的圆柱体,按工作位置数分类：二位、三位、四位等按通路数分类：二通、三通、四通、五通等电磁换向阀液动换向阀电液换向阀按控制方式分类机动换向阀手动换向阀气动换向阀,2）分类,3）结构原理,4）滑阀式换向阀基本概念,位:阀芯相对于阀体的工作位置数。,通：阀体对外连接的主要油口数（不包括控制油口和泄漏油口）。,5）图形符号含义,1、位用方格表示，几位即几个方格2、通不通、箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即为几通.3、p.A.B.T有固定方位，p进油口，T回油口A.B与执行元件连接的工作油口4、弹簧W、M，画在方格两侧。二位阀，靠弹簧的一格。5、常态位置(原理图中，油路应该连接在常态位置)三位阀，中间一格。,换向阀滑阀、转阀,2、滑阀式换向阀的操纵方式,（1）手动换向阀(2)机动换向阀(3)电磁换向阀（4）液动换向阀（5）电液换向阀,手动换向阀,特征:利用手动杠杆操纵阀心运动以控制流向.钢球定位式分类弹簧复位式。,动画演示,机动换向阀（行程阀）,特征分类,机动换向阀,特征：利用挡铁或凸轮使阀芯运动以控制流向分类：常为二位阀，有二位、二通、三通、四通,机动换向阀,机动换向阀又称行程换向阀。它依靠行程挡块推动阀芯实现转向。机动阀动作可靠，改变挡块斜面角度便可改变换向时阀芯的移动速度，因而可以调节换向过程的快慢。右图是二位三通机动换向阀。在常态位，P与A相通；当行程挡快5压下机动阀滚轮4时，P与B相通。它经常应用于机床液压系统的速度换接回路中。,电磁换向阀,特征分类举例,电磁换向阀,特征：利用电磁铁推力，推动阀芯运动以控制流向分类：,二通四通二位三通三位等四通五通,举例：三位四通电磁换向阀,组成：阀体、阀芯、弹簧、电磁铁等,三位四通电磁换向阀,二位三通电磁换向阀,组成：工作原理：图示位置：PA、B电磁铁通电：PB、A,电磁换向（实际应用较多）：是依靠电磁铁推动阀心动作，实现油液通断或改变油流方向的阀类。电磁阀操纵方便，易于实现自动化控制，安装布置灵活，是所有换向阀中最常用的。交流：使用220V电源，方便，启动力大。缺点是启动电流大，在阀心被卡住时，线圈容易被烧坏，交流电磁铁动作快，换向冲击大，换向频率不能太高（30次/min），不适于用在频繁换向的场合。直流：恒电流特性，如果阀心卡住，电流不变，不会烧坏线圈。工作可靠性好，寿命长，换向冲击小，换向频率高，120次/minb。通电时，衔铁被吸，向右移动，推动推杆右移，直到衔铁紧贴磁芯为止。,液动换向阀,电液动换向阀,电液动换向阀,3、换向阀的中位机能,滑阀机能常见中位机能,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,常见中位机能,三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。,换向阀中位机能（O型）,A,B,P,P,A,B,T1,T2,T1,T2,（T）,三位五通,换向阀中位机能（H型）,A,B,P,P,A,B,T1,T2,T1,T2,A,B,（T）,三位五通,换向阀中位机能（Y型）,A,B,P,P,A,B,T1,T2,T1,T2,A,B,（T）,三位五通,换向阀中位机能（P型）,A,B,P,P,A,B,T1,T2,T1,T2,（T）,三位五通,换向阀中位机能（K型）,A,B,P,P,A,B,T1,T2,T1,T2,A,B,（T）,三位四通,三位五通,换向阀中位机能（M型）,A,B,P,P,A,B,T1,T2,T1,T2,A,B,（T）,三位五通,通常在分析和选择换向阀的中位机能时，应考虑以下几个问题：,保压：常态位时P口被封闭（如O、Y型），液压泵保压，适用于多缸液压系统。泄荷问题：常态位时P口和O口相连（如H、M型），液压泵能泄荷。启动平稳：常态位时A和B两口都不与O口相通（O、M型），易实现稳定启动。换向平稳性和换向精度：常态位时A、B两口封闭（O、M型），换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，换向精度高。,练习解答,41图示液压缸，A1=3010-4m2，A2=1210-4m2，F=30103N，液控单向阀用作闭锁以防止液压缸下滑。阀内控制活塞面积是其阀芯承压面积A的三倍。若摩擦力，弹簧力均忽略不计，试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀？开启前液压缸中最高压力为多少？解：由图可知，液控单向阀反向流动时背压为零，控制活塞顶开单向阀阀芯最小控制压力PK=1/3P1，由缸的受力平衡方程P1A1=PKA2+F可得PK=F/(3A1-A2)=30000/(33010-4-1210-4)MPa=3.85MPaP1=3PK=11.55MPa当液控单向阀无控制压力，PK=0时，为平衡负载F，在液压缸中压力为P=F/A1=30000/(3010-4)MPa=10MPa计算表明：在打开液控单向阀时，液压缸中的压力将增大。,43图示回路中，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为2.5MPa试分析下例各情况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1）当泵压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A，C点的压力为多少？2）当泵压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa时（工件原先处于夹紧状态），A，C点的压力各为多少？3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A，B，C三点的压力各为多少？解：1）工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压调整压力，PA=PC=2.5MPa减压阀开口很小，这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口（或三角槽），将先导阀打开而流出，减压阀阀口始终处于工作状态。2）泵的压力突然降到1.5MPa时，减压阀的进口压力小于调整压力，减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用，PA=PB=1.5MPa。单向阀后的C点压力，由于原来夹紧缸处于2.5MPa，单向阀在短时间内有保压作用，故=2.5MPa以免夹紧的工件松动。3）夹紧缸作空