液压传动课题18其它液压阀及多缸动作控制回路

模块四液压控制阀和液压基本回路,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路,一、其它液压阀（一）插装阀（插装式锥阀或逻辑阀）20世纪70年代初发展起来的一种新元件，是古老锥阀的新应用，功用是大流量系统中便于集成连接的控制液流参数。分为二通插装方向阀，二通插装压力阀，二通插装流量阀。1、插装阀的工作原理（1）组成及结构控制盖板插装主阀（阀套、弹簧、阀芯及密封件组成）插装块体先导元件（装在控制盖板上）,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路,插装阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（2）阀芯锥形：锥端可开阻尼孔或节流三角槽圆柱形（3）工作原理控制盖板将锥阀组件封装在插装块体内，并且沟通先导阀和主阀，通过锥阀启闭对主油路通断起控制作用。（4）实质相当于一个液控单向阀或二位二通液动阀。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,2、方向控制插装阀（1）单向阀（2）二位二通换向阀（3）二位三通换向阀（4）二位四通换向阀（5）十六位四通换向阀,单向阀二位二通换向阀二位三通换向阀二位四通换向阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,3、压力控制插装阀组成：在压力阀主阀单元配以不同先导阀，则可组成各种压力阀。,插装阀用作压力控制阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,4、流量控制插装阀（1）组成在二通插装阀的控制盖板上，增加阀芯行程调节器，且在阀芯上开三角槽即可。（2）分类1）二通插装节流阀2）二通插装比例节流阀3）二通插装调速阀,二通插装节流阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,5、插装阀及其系统的特点（1）主阀结构简单，通流能力大，qVmax=10000l/min（2）主阀相同，一阀多能，便于标准化、集成化、微型化。（3）密封性好，泄漏小，便于无管连接，先导阀功率小，具有明显节能效果。6、应用一般用于冶金、船舶、塑料机械等大流量系统中。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（二）叠加阀液压控制阀有多种连接形式。管式连接和法兰式连接的阀，占用的空间大，装拆不便，现很少使用。而板式连接和插装连接的阀则使用的越来越多。叠加阀液压系统中，标准式换向阀在最上面，与执行元件连接的底板在最下方，而叠加阀则安装在换向阀与底板之间。,叠加阀系统,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（三）电液伺服阀功用将微弱的电气信号放大并转化为大功率的液压能输出。（既是电液转换元件，也是功率放大元件）组成（1）电气部分力矩马达，实际是一机械转换器。（2）液压部分前置放大级双喷嘴挡板阀（3）功率放大级零开口四边滑阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,电液伺服阀的工作原理图,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,1、电液伺服阀的工作原理（1）力矩马达功用把输入的电气信号转变为力矩，使衔铁连同挡板偏转，以控制前置放大级。组成一对永久磁体+导磁体+衔铁+线圈+弹簧管等工作原理1）无电流输入时：力矩马达无输出，衔铁中立；2）有电流输入时：衔铁被磁化，衔铁偏转，弹簧弯管变形，直到电磁力矩与弹簧弯管反力矩相平衡为止。3）电流越大，产生的电磁力矩越大衔铁偏转的角度大。I特点因为衔铁小，惯性小，所以，灵敏度高。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（2）液压放大级前置放大级1）功用功用力放大2）组成双喷嘴挡板阀3）油路p两固定节流孔滑阀两端两喷嘴两可变节流孔滑阀中部流出4）工作原理力矩马达无信号，挡板不动，滑阀不动，力矩马达有信号，衔铁带挡板偏转,两可变节流孔变化，滑阀两端压力不等，滑阀移动。5）举例如衔铁逆时针方向偏转，挡板向左偏，可变节流孔变大，使p1上升，p2减小，滑阀左移。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,功率放大级1）功用功率进一步放大2）组成零开口四边滑阀（阀体，阀芯，反馈杆等）3）工作原理当无电流信号输入时，挡板中立，滑阀两端压力相等，阀心在反馈杆下端小球作用下也处于中位。当有电流信号输入时，衔铁带动挡板偏转一角时，阀芯因p1p2而向左移动输出液压信号。阀芯左移，带动反馈杆下端小球也左移，最终阀芯停止运动，取得一个平衡位置，并输出相应的流量。一定的I，对应一定的，一定的阀口开度，一定的输出q。4）特点因为阀芯位置由反馈杆组件弹性变形力反馈到衔铁上与电磁力平衡而决定，所以称力反馈式电液伺服阀。又因为采用了两级液压放大器，所以称力反馈两级电液伺服阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,电液伺服阀位置控制原理图,2、电液伺服阀的应用电液伺服阀目前广泛应用于要求高精度控制的自动控制设备中，用以实现位置控制、速度控制和力的控制等。右图是用电液伺服阀准确控制工作台位置的控制原理图。工作台位置由反馈电位器检测，并转换成电压。,当工作台的位置与控制触点的相应位置有偏差时，通过桥式电路即可获得该偏差值的偏差电压。若工作台位置落后于控制触点的位置时，偏差电压为正值，送入放大器，放大器便输出一正向电流给电液伺服阀。伺服阀给液压缸一正向流量，推动工作台正向移动，减小偏差，直至工作台与控制触点相应位置吻合时，伺服阀输人电流为零，工作台停止移动。当偏差电压为负值时，工作台反向移动，直至消除偏差时为止。如果控制触点连续变化，则工作台的位置也随之连续变化。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（四）电液比例控制阀作用连续或按比例地随输入电气信号的变化而调节和控制液流压力、方向和流量。分类按结构（1）简化结构、降低精度的电液伺服阀（2）比例电磁铁+普通液压阀（3）外型与普通电磁铁相同，但吸力I按控制参数（1）比例压力阀（2）比例流量阀（3）比例方向阀特点既具有结构简单，通用性强的特点，又具有伺服阀能远程、连续操纵优点，故而又称“廉价伺服阀”。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,1、电液比例溢流阀（1）组成比例电磁铁+直动式溢流阀主体,（2）工作原理输入一I，产生一电磁力，作用于阀芯上，得到一控制压力，其pI，I变化，p也变化。（3）特点1）比例电磁铁与其他压力阀组合，可简单组成比例溢流阀，比例顺序阀，比例减压阀。2）用一个比例阀可实现多级压力控制，简化油路，如：三级调压回路举例。,直动式比例溢流阀,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,2、比例换向阀（1）组成比例电磁铁替代普通电磁换向阀中的普通电磁铁即可。,直动型比例换向阀,（2）工作原理输入一I，得到一个运动方向，并且还可改变输出流量的大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。（3）特点1）因为换向阀阀芯上开有三角槽，所以阀芯运动时，其通流面积变，故液流方向变化时，流量也会变化。2）在大流量情况下，应采用先导式比例方向阀。也可做成比例多路阀。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,3、比例调速阀（1）组成比例电磁铁替代调速阀中调节螺帽即可。,电液比例调速阀,（2）工作原理输入一I，得到一相应运动，使节流阀阀口变化，流量变化，qI。（3）特点1）因为有定差减压阀保证p节=c，所以q不随F变化而变化，qV=c。2）用一个阀只须改变I，便可得到多级速度，油路简单。如：转塔进给系统。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,二、多缸动作控制回路,定义液压系统中，两个或两个以上（多）缸按照各缸之间的运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路。分类（1）顺序动作回路（2）同步动作回路（3）互不干扰回路（一）顺序动作回路定义各执行元件严格按预定顺序运动的回路称为顺序运动回路。如：组合机床回转工作台的抬起和转位、定位夹紧机构的定位和夹紧、进给系统的先夹紧后进给等。分类按照控制方式不同：行程控制顺序动作回路，压力控制顺序动作回路，时间控制顺序动作回路。,（2）工作原理1YA+，缸1右行完成顺序动作，缸1右行至触动程开关2S,使2YA+，缸2右行实现顺序动作，缸2右行至触动行程开关3S,1YA-，缸1左行实现顺序动作，缸1左行至触动行程开关1S,使2YA-，缸2左行实现顺序动作,完成下一个动作循环。,1、行程控制的顺序动作回路（1）组成动作顺序,缸1：缸2：,行程控制的顺序动作回路,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（3）特点因为采用电磁换向阀换接，所以容易实现自动控制，安装位置不受限制，改变动作顺序比较灵活。,2、压力控制顺序动作回路压力控制是利用系统工作过程中压力的变化使执行元件按顺序先后动作。按采用压力阀的不同分为：顺序阀控制，压力继电器控制，时间控制顺序。（1）用顺序阀控制顺序动作回路1）组成及工作原理如图所示2）特点结构简单，动作可靠，便于调整。,用单向顺序阀控制的顺序动作回路,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（2）用压力继电器控制顺序动作回路压力继电器控制是利用油液压力达到压力继电器调定压力时发出电信号，下一个执行元件才开始运动控制方式。压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工作压力的1015，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动作，引起事故。这种回路只适用于系统中执行元件数目不多、负载变化不大的场合。,压力继电器控制的顺序动作回路,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（二）同步回路,功用：使两个或两个以上的执行元件能够按照相同位移或相同速度运动，也可以按一定的速比运动。如：龙门刨床工作台升降运动升降乐池运动等。1、串联液压缸同步回路,串联液压缸同步回路,右图所示回路，结构简单，回路允许有较大偏载，且回路的效率较高。但是两个缸的制造误差会影响同步精度，多次行程后，位置误差还会累积起来，而且泵的供油压力为两缸负载压力之和。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,带补偿装置的串联液压缸同步回路,带补偿装置的串联液压缸同步回路工作原理当两缸活塞同时下行时，若缸5活塞先到达行程端点，则挡块压下行程开关1s，电磁铁3Y得电，换向阀3左位接入回路，压力油经换向阀3和液控单向阀4进入缸6上腔，进行补油，使其活塞继续下行到达行程端点。如果缸6活塞先到达端点，行程开关2s使电磁铁4Y得电，换向阀3右位接入回路，压力油进入液控单向阀4的控制腔，打开阀4，缸5下腔与油箱接通，使其活塞继续下行到达行程端点，从而消除积累误差。特点因为采用了补偿措施，所以两缸出现同步误差每次下行运动中都可消除，同步精度较高，一般用于负载较小系统。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,2、采用流量阀的同步回路,采用流量阀的同步回路,两个调速阀分别调节两液压缸活塞的运动速度。由于调速阀具有当外负载变化时仍然能够保持流量稳定这一特点，所以只要仔细调整两个调速阀开口的大小，就能使两个液压缸保持同步。这种回路结构简单，但调整比较麻烦，同步精度不高，不宜用于偏载或负载变化频繁的场合。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,工作原理分流集流阀是流量控制阀当中的一种。它能自动地对其输入（或输出）油液的流量等量或按比例地进行分配。特点因为分流集流阀自动调节进入两缸流量，保证同步，所以同步精度较高，但分流集流阀制造精度及造价均高。,采用分流集流阀的同步回路,3、采用分流集流阀的同步回路,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,4、采用电液比例调速阀控制的同步回路,采用电液比例调速阀控制的同步回路,回路中使用了一个普通调速阀l和一个电流比例调速阀2，它们分别装在由4个单向阀组成的桥式回路中。调速阀1控制液压缸3运动，电液比例调速阀2控制液压缸4的运动。图示接法可以使调速阀和电液比例调速阀能够在两个方向上使两液压缸保持同步。用电液比例调速阀控制的同步回路，其同步精度较高，位置精度可达0.5mm。,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,（三）多缸快慢速互不干扰回路1、功用在多缸系统中，防止其压力、速度互相干扰。如：组合机床液压系统中，若用同一个液压泵供油，当某缸快速运动时，因其负载压力小，它缸就不能工作进给。2、电磁铁动作顺序表,多缸快慢速互不干扰回路,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,【任务实施】,1、液压传动系统图搭建思路1）压块液压缸所需压力比剪刀液压缸低，因此，需要采用减压回路，把主油路上的压力减小到压紧所需的压力并保持；,2）由于两液压缸均为立式，为了防止液压缸及其工作部件因自重而自行下滑，在液压系统中设置平衡回路，即在液压缸下行的回路上串接单向顺序阀，增设阻力，以平衡自重；3）为了满足换向、调速、卸荷等要求，还需采用换向回路、容积节流调速回路、卸荷回路、锁紧回路等。,板料剪切机液压系统图,课题18其它液压阀及多缸动作控制回路模块四,2、板料剪切机液压传动系统主要特点1）系统采用变量液压泵1供油，先导式溢流阀2用于设定系统的工作压力（由压力表及其开关4显示），接溢流阀2的远程控制口的二位二通电磁换向阀3，用于控制液压系统卸荷（卸荷回路）；2）压块液压缸13和剪刀液压缸14的运