第3讲 滑阀静态特性(液压放大元件)

1、液压放大元件液压放大元件 液压放大元件能将输入位移(机械量)转换并放大为具有一定压力的液体流量。 流量与压力的乘积即功率，因此也可以说液压放大元件所输出的就是具有一定功率的液压信号。 液压放大元件也是控制液体流量的大小及方向的控制元件，通常称为(液压)阀，如：滑阀、挡板阀等。小大一、按进、出阀的通道数划分一、按进、出阀的通道数划分四通阀四通阀(图图2-1a、b、c、d)三通阀三通阀(图图2-1e)二通阀二通阀(图图2-1f)二、按滑阀的工作边数划分二、按滑阀的工作边数划分四边滑阀四边滑阀(图图2-1a、b、c)双边滑阀双边滑阀(图图2-1d、e)单边滑阀单边滑阀(图图2-1f)三、按阀套窗口的

2、形状划分三、按阀套窗口的形状划分矩形、圆形、三角形等多种矩形、圆形、三角形等多种四、按阀芯的凸肩数目划分四、按阀芯的凸肩数目划分二凸肩、三凸肩、四凸肩二凸肩、三凸肩、四凸肩3.1 圆柱滑阀的结构型式及分类圆柱滑阀的结构型式及分类 一、按进、出阀的通道数划分一、按进、出阀的通道数划分四通阀四通阀(图图2-1a、b、c、d)三通阀三通阀(图图2-1e)二通阀二通阀(图图2-1f)二、按滑阀的工作边数划分二、按滑阀的工作边数划分四边滑阀四边滑阀(图图2-1a、b、c)双边滑阀双边滑阀(图图2-1d、e)单边滑阀单边滑阀(图图2-1f)三、按阀套窗口的形状划分三、按阀套窗口的形状划分矩形、圆形、三角形

3、等多种矩形、圆形、三角形等多种四、按阀芯的凸肩数目划分四、按阀芯的凸肩数目划分二凸肩、三凸肩、四凸肩二凸肩、三凸肩、四凸肩3.1 圆柱滑阀的结构型式及分类圆柱滑阀的结构型式及分类 五、按滑阀的预开口型式划分五、按滑阀的预开口型式划分正开口正开口(负重叠负重叠)零开口零开口(零重叠零重叠) 负开口负开口(正重叠正重叠)land图2.4 滑阀阀口形状(a) 通油槽为整周开槽 (b)通油槽为方孔 （c）通油槽为圆孔。dvxvxvxv(a)(b)（c）vxAW 滑阀的面积梯度及部分开口，可全周开口、滑阀的面积梯度及部分开口，可全周开口、 开方孔开方孔 、开园孔、开园孔是变化的W开园孔开园孔nLW 展开

4、图展开图开方孔开方孔vdW 全周开口全周开口正开口、零开口、负开口三种。正开口、零开口、负开口三种。 正开口正开口 零开口零开口 负开口负开口 正开口、零开口、负开口正开口、零开口、负开口（a）两凸肩两凸肩四通滑阀（a）两凸肩四通滑阀（a）两凸肩四通滑阀（b）两凸肩三通两凸肩三通滑阀 （b）两凸肩三通两凸肩三通滑阀 （b）两凸肩三通两凸肩三通滑阀 （C） 四凸肩零开口四通四凸肩零开口四通滑阀（C） 四凸肩零开口四通四凸肩零开口四通滑阀（C） 四凸肩四凸肩零开口零开口四通滑阀（D） 三凸肩三凸肩零开口零开口四通滑阀（D） 三凸肩负开口三凸肩负开口四通滑阀三凸肩负开口三凸肩负开口四通滑阀（E） 三

5、凸肩正开口三凸肩正开口四通滑阀三凸肩正开口三凸肩正开口四通滑阀三凸肩正开口三凸肩正开口四通滑阀三凸肩正开口三凸肩正开口四通滑阀（F） 三凸肩三凸肩负开口负开口四通滑阀（F） 三凸肩负开口三凸肩负开口四通滑阀三凸肩负开口三凸肩负开口四通滑阀 不论凸肩数有多少，也不管是三通或四通的阀，都不论凸肩数有多少，也不管是三通或四通的阀，都可以做成正开口、负开口或零开口的。可以做成正开口、负开口或零开口的。滑阀的结构型式很多，最有代表性的是零开口四通滑阀。 能表示Q、A及p三者间关系的方程就是滑阀的特性方程，而只研究稳态关系的就叫做静特性。 (b)液压桥(a)结构原理图A 一、零开口四边阀的压力一、零开口四

6、边阀的压力-流量特性方程流量特性方程/)(2/)(0LSvdLLSvPPWxCQPPPx阀口压差时 x0时时 x67 xvmax;2、 xvmax约为约为0.10.5;3、保持凸肩为锐边，间隙为、保持凸肩为锐边，间隙为0.3微米。微米。喷嘴喷嘴-挡板阀阀有挡板阀阀有单喷嘴单喷嘴-挡板阀挡板阀和和双喷嘴双喷嘴-挡板阀挡板阀两种。两种。单喷嘴单喷嘴-挡板阀相当于带挡板阀相当于带1个个固定节流孔的正开口三通阀固定节流孔的正开口三通阀双喷嘴双喷嘴-挡板阀挡板阀相当于带相当于带2个个固定节流孔的正开口四通阀固定节流孔的正开口四通阀 一、双喷嘴一、双喷嘴-挡板阀的压力挡板阀的压力-流量特性流量特性4321

7、QQQQQL流量关系)()(),()(04030201xxdAAAdxxdAAAnnn固定节流孔面积为喷孔直径固定节流孔面积各阀口节流面积/)(2/)(2)(/)(2)(/)(2)(20010341010021PPACPPxxdCQQQPPxxdCPPACQQQSdSndfLSndfSdL隐函数特性方程/)(2)(/)(2/)(2)(/)(210420031021001PPxxdCQPPACQPPxxdCQPPACQSndfSdSndfSd阀口流量方程Q1Q2Q3Q42022012010)1(1)1(12/0 xxPPxxPPPPPQSSSL且令 二、双喷嘴二、双喷嘴-挡板阀的压力特性挡板阀的

8、压力特性xxPPPxxPxxPPxxPxxPPxfPPPSSLSSLSSLL0002020212)21(1)21(1)1(1)1(1)(阀阀vxLP？Q LKpvxLP1/KcLQ00 xPKSP0000000/xPKPxKPPxdCKPdCKSPSqSSndfCSndfq零位压力增益零位压力流量系数零位流量增益 三、三、双喷嘴双喷嘴-挡板阀零位的阀系数挡板阀零位的阀系数SdfffLnSdfLnPxCkxkPdFxPxCPdFF0220228)4()8()4(弹簧刚度双喷嘴挡板阀的液动力液动弹簧力静压力xkPdFfLn)4(21、为防止流量饱和，、为防止流量饱和， x0=dn /16;2、 x0约为约为0.1, d00.5。射流管阀一般用先导级射流管阀一般用先导级作为压力放大器用作为压力放大器用阀系数由实验确定阀系数由实验确定1、射流管阀只有一个喷、射流管阀只有一个喷孔堵塞后孔堵塞后“事故归零事故归零”；2、射流管喷孔较大。、射流管喷孔较大。/maxmaxSvdSSvdnSnPWxCPNPWxCQPQN泵泵令出率放大元件输出的液压功N泵功率定