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文档简介
液压泵概述编辑ppt液压泵是液压系统的动力元件,将原动机输入的机械能转换为压力能输出,为执行元件提供压力油。液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性。液压泵的根本工作原理液压泵的主要性能参数液压泵的分类和选用液压泵的图形符号编辑ppt液压泵根本工作原理以单柱塞泵为例组成:偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。柱塞与缸体孔之间形成密闭容积。柱塞直径为d,偏心轮偏心距为e。偏心轮旋转一转,柱塞上下往复运动一次,向下运动吸油,向上运动排油。泵每转一转排出的油液体积称为排量,排量只与泵的结构参数有关。V=Sπd2/4=eπd2/2编辑ppt液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积;密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化,容积由小变大——吸油,由大变小——压油;密闭容积增大到极限时,先要与吸油腔隔开,然后才转为排油;密闭容积减小到极限时,先要与排油腔隔开,然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两个单向阀来实现这一要求的。编辑ppt液压泵的主要性能参数液压泵的压力工作压力p:泵工作时的出口压力,大小取决于负载。额定压力ps:正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力。吸入压力:泵的进口处的压力。液压泵的排量、流量和容积效率排量V:液压泵每转一转理论上应排除的油液体积,又称为理论排量或几何排量。常用单位为cm3/r。排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。编辑ppt平均理论流量qt:泵在单位时间内理论上排出的油液体积,qt=nv,单位为m3/s或L/min。实际流量q:泵在单位时间内实际排出的油液体积。在泵的出口压力≠0时,因存在泄漏流量Δq,因此q=qt-Δq。瞬时理论流量qsh:任一瞬时理论输出的流量,一般泵的瞬时理论流量是脉动的,即qsh≠qt。额定流量qs:泵在额定压力,额定转速下允许连续运转的流量。容积效率ηv:ηv=q/qt=〔qt-Δq〕/qt=1-Δq/qt=1-kp/nV式中k为泄漏系数。编辑ppt泵的功率和效率输入功率Pr:驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率,Pr=Tω输出功率P:泵输出液压功率,
P=pq总效率ηp:ηp=P/P
r=pq/Tω=ηvηm式中ηm为机械效率。泵的转速:额定转速n
s:额定压力下能连续长时间正常运转的最高转速。最高转速n
max:额定压力下允许短时间运行的最高转速。最低转速n
min:正常运转允许的最低转速。转速范围:最低转速和最高转速之间的转速。编辑ppt液压泵的分类和选用按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵,叶片泵,柱塞泵,螺杆泵。齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵叶片泵又分双作用叶片泵,单作用叶片泵和凸轮转子泵柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵按排量能否变量分定量泵和变量泵。单作用叶片泵,径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵选用原那么:是否要求变量要求变量选用变量泵。工作压力柱塞泵的额定压力最高。工作环境齿轮泵的抗污能力最好。噪声指标双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。效率轴向柱塞泵的总效率最高。编辑ppt液压泵的图形符号编辑ppt柱塞泵编辑ppt
柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵,柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油,柱塞数必须大于等于3。径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵编辑ppt配流轴
式径向
柱塞泵编辑ppt配流轴式径向柱塞泵工作原理工作原理缸体均布有七个柱塞孔,柱塞底部空间为密闭工作腔。柱塞其头部滑履与定子内圆接触。定子与缸体存在偏心。配流轴传动轴排量公式V=〔πd2/2〕eze——定子与缸体之间的偏心距Z——柱塞数编辑ppt配流轴式径向柱塞泵结构特点配流轴配流,因配流轴上与吸、压油窗口对应的方向开有平衡油槽,使液压径向力得到平衡,容积效率较高。柱塞头部装有滑履,滑履与定子内圆为面接触,接触面比压很小。可以实现多泵同轴串联,液压装置结构紧凑。改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量,且变量方式多样。编辑ppt编辑ppt缸体柱塞滑履组配流盘编辑ppt斜盘式轴向柱塞泵工作原理工作原理缸体均布Z个柱塞孔,分布圆直径为D柱塞滑履组柱塞直径为d斜盘相对传动轴倾角为α配流盘传动轴排量公式V=〔πd2/4〕Dztgα改变斜盘倾角可以改变泵的排量编辑ppt斜盘式轴向柱塞泵的结构特点三对磨擦副:柱塞与缸体孔,缸体与配流盘,滑履与斜盘。容积效率较高,额定压力可达31.5MPa。泵体上有泄漏油口。传动轴是悬臂梁,缸体外有大轴承支承。为减小瞬时理论流量的脉动性,取柱塞数为奇数:5,7,9。
为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力突变引起的压力冲击,在配流盘的配流窗口前端开有减振槽或减振孔。编辑ppt斜轴式无铰轴向柱塞泵工作原理与斜盘式轴向柱塞泵类似,只是缸体轴线与传动轴不在一条直线上,它们之间存在一个摆角β,柱塞与传动轴之间通过连杆连接。传动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转,强制带动柱塞在缸体孔内作往复运动。特点:柱塞受力状态较斜盘式好,不仅可增大摆角来增大流量,且耐冲击、寿命长。编辑ppt叶片泵编辑ppt叶片泵又分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵只能作定量泵用,单作用叶片泵可作变量泵用。双作用叶片泵因转子旋转一周,叶片在转子叶片槽内滑动两次,完成两次吸油和压油而得名。单作用叶片泵转子每转一周,吸、压油各一次,故称为单作用。编辑ppt双作用叶片泵结构组成定子其内环由两段大半径R圆弧、两段小半径r圆弧和四段过渡曲线组成转子铣有Z个叶片槽,且与定子同心,宽度为B叶片在叶片槽内能自由滑动左、右配流盘开有对称布置的吸、压油窗口传动轴编辑ppt双作用叶片泵工作原理工作原理由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四局部,传动轴带动转子旋转,叶片在离心力作用下紧贴定子内外表,因定子内环由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成,故有两局部密闭容积将减小,受挤压的油液经配流窗口排出,两局部密闭容积将增大形成真空,经配流窗口从油箱吸油。排量公式V=2πB〔R2–r2〕-2zBS〔R-r〕/cosθθ为叶片倾角编辑ppt双作用叶片泵的结构特点径向力平衡。为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内外表,叶片槽根部全部通压力油。合理设计过渡曲线形状和叶片数〔z≥8〕,可使理论流量均匀,噪声低。定子曲线圆弧段圆心角β≥配流窗口的间距角γ≥叶片间夹角α〔=2π/z〕。为减少两叶片间的密闭容积在吸压油腔转换时因压力突变而引起的压力冲击,在配流盘的配流窗口前端开有减振槽。编辑ppt高压叶片泵叶片槽根部全部通压力油会带来以下副作用:定子的吸油腔部被叶片刮研,造成磨损;减少了泵的理论排量;可能引起瞬时理论流量脉动。这样,影响了泵的寿命和额定压力的提高。提高双作用叶片泵额定压力的措施:采用浮动配流盘实现端面间隙补偿减小通往吸油区叶片根部的油液压力〔↓p〕减小吸油区叶片根部的有效作用面积阶梯式叶片〔↓s〕子母叶片〔↓b〕柱销式叶片〔↓b〕编辑ppt单作用叶片泵工作原理定子内环为圆转子与定子存在偏心e,铣有z个叶片槽叶片在转子叶片槽内自由滑动,宽度为B左、右配流盘铣有吸、压油窗口传动轴
排量公式
V=4BzResin(π/z)编辑ppt单作用叶片泵的特点可以通过改变定子的偏心距e来调节泵的排量和流量。叶片槽根局部别通油,叶片厚度对排量无影响。因叶片矢径是转角的函数,瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数,以减小流量的脉动。编辑ppt限压式变量叶片泵变量原理(动画)定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油,左边作用着调压弹簧力,当F<Ft时,定子处于右极限位置,e=emax,泵输出最大流量;假设泵的压力随负载增大,导致F>Ft,定子将向偏心减小的方向移动,泵的输出流量减小。编辑ppt限压式变量叶片泵特性曲线调节压力调节螺钉的预压縮量,即改变特性曲线中拐点B的压力大小
pB,曲线BC沿水平方向平移。调节定子右边的最大流量调节螺钉,可以改变定子的最大偏心距emax,即改变泵的最大流量,曲线AB上下移动。
更换不同刚度的弹簧,即改变了BC的斜率,泵的最高压力pc也就不同。
限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线如图ABC编辑ppt齿轮泵编辑ppt齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的,根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。因螺杆的螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动所形成的外表,螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合,因此将螺杆泵放在齿轮泵一起介绍。编辑ppt外啮合齿轮泵结构组成一对几何参数完全相同的齿轮,齿宽为B,齿数为z泵体前后盖板长短轴工作原理〔动画〕两啮合的轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两局部,轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小,经压油口排油,退出啮合的一侧密闭容积增大,经吸油口吸油。编辑ppt外啮合齿轮泵的排量公式
V=2πz
m2B
z
—齿数,m
—齿轮模数,B
—齿宽齿轮节圆直径一定时,为增大泵的排量,应增大模数,减小齿数。齿轮泵的齿轮多为修正齿轮。齿轮泵的瞬时理论流量是脉动的,这是齿轮泵产生噪声的主要根源。为减少脉动,可同轴安装两套齿轮,每套齿轮之间错开半个齿距,组成共压油口和吸油口的两个别离的齿轮泵。编辑ppt外啮合齿轮泵的结构特点
泄漏与间隙补偿措施齿轮泵存在端面泄漏、径向泄漏和轮齿啮合处泄漏。端面泄漏占80%—85%。端面间隙补偿采用静压平衡措施:在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件,如浮动轴套或浮动侧板,在浮动零件的反面引入压力油,让作用在反面的液压力稍大于正面的液压力,其差值由一层很薄的油膜承受。编辑ppt
液压径向力及平衡措施
齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力F=KpB
DeK为系数,对主动齿轮K=0.75;对从动齿轮K=0.85。
液压径向力的平衡措施之一:通过在盖板上开设平衡槽,使它们分别与低、高压腔相通,产生一个与液压径向力平衡的作用。
平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。编辑ppt
困油现象与卸荷措施困油现象产生的原因齿轮重迭系数ε>1,在两对轮齿同时啮合时,它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积,此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化,先由大变小,后由小变大。困油现象描述编辑ppt困油现象的危害闭死容积由大变小时油液受挤压,导致压力冲击和油液发热,闭死容积由小变大时,会引起汽蚀和噪声。卸荷措施在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽开设卸荷槽的原那么两槽间距a为最小闭死容积,而使闭死容积由大变小时与压油腔相通,闭死容积由小变大时与吸油腔相通。编辑ppt内啮合齿轮泵工作原理一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的密闭容积被齿啮合线分割成两局部,当传动轴带动小齿轮旋转时,轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大,为吸油腔;轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小,为压油腔。特点无困油现象流量脉动小,噪声低
采取间隙补偿措施后,泵的额定压力可达30MPa。编辑ppt螺杆泵工作原理相互啮合的螺杆与壳体之间形成多个密闭容积,每个密闭容积为一级。当传动轴带动主螺杆顺时针旋转时,左端密闭容积逐渐形成,容积增大为吸油腔;右端密闭容积逐渐消失,容积减小为压油腔。特点流量均匀,噪声低;自吸性能好。编辑ppt选择液压泵的原那么是否要求变量径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。工作压力柱塞泵压力31.5MPa;叶片泵压力6.3MPa,高压化以后可达16MPa;齿轮泵压力2.5MPa,高压化以后可达21MPa。工作环境齿轮泵的抗污染能力最好。噪声指标低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵,双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。效率轴向柱塞泵的总效率最高;同一结构的泵,排量大的泵总效率高;同一排量的泵在额定工况下总效率最高。编辑ppt液压马达编辑ppt液压马达概述液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速,是液压系统的执行元件。马达与泵在原理上有可逆性,但因用途不同结构上有些差异:马达要求正反转,其结构具有对称性;而泵为了保证其自吸性能,结构上采取了某些措施。马达的分类:ns>500r/min为高速液压马达:齿轮马达,叶片马达,轴向柱塞马达ns<500r/min为低速液压马达:径向柱塞马达〔单作用连杆型径向柱塞马达,多作用内曲线径向柱塞马达〕编辑ppt液压马达图形符号编辑ppt液压马达的特性参数工作压力与额定压力工作压力p大小取决于马达负载,马达进出口压力的差值称为马达的压差Δp。额定压力ps能使马达连续正常运转的最高压力。流量与容积效率输入马达的实际流量qM=qMt+Δq其中qMt为理论流量,马达在没有泄漏时,到达要求转速所需进口流量。容积效率ηMv=qMt/qM=1-Δq/qM编辑ppt排量与转速排量V为ηMV等于1时输出轴旋转一周所需油液体积。转速n=qMt/V=qMηMV/V转矩与机械效率实际输出转矩T=Tt-ΔT
理论输出转矩Tt=ΔpVηMm/2π机械效率ηMm=TM/TMt功率与总效率ηM=PMo/Pmi=T2πn/Δp
qM=ηMvηM式中PMo为马达输出功率,Pmi为马达输入功率。
编辑ppt齿轮马达工作原理
结构特点
进出油口相等,有单独的泄油口;
为减少摩擦力矩,采用滚动轴承;
为减少转矩脉动,齿数较泵的齿数多。
应用由于密封性能差,容积效率较低,不能产生较大的转矩,且瞬时转速和转矩随啮合点而变化,因此仅用于高速小转矩的场合,如工程机械、农业机械及对转矩均匀性要求不高的设备。编辑ppt叶片马达工作原理结构特点进出油口相等,有单独的泄油口;叶片径向放置,叶片底部设置有燕式弹簧;在上下压油腔通入叶片底部的通路上装有梭阀。应用转动惯量小,反响灵敏,能适应较高频率的换向。但泄漏大,低速时不够稳定。适用于转矩小、转速高、机械性能要求不严格的场合。编辑ppt轴向柱塞马达工作原理
结构特点
轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。
配流盘为对称结构。
应用作变量马达。改变斜盘倾角,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生的转矩越大,转速越低。编辑ppt低速大扭矩马达
单作用连杆型径向柱塞马达结构组成〔动画〕编辑ppt结构原理呈五星状〔或七星状〕的壳体内均匀分布着柱塞缸。柱塞与连杆铰接,连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触。高压油进入局部柱塞缸头部,高压油作用在柱塞上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩。另外局部柱塞缸与回油口相通。曲轴为输出轴。配流轴随曲轴同步旋转,各柱塞缸依次与高压进油和低压回油相通〔配流套不转〕,保证曲轴连续旋转。排量公式v=πd2ez/2d为柱塞直径;e为曲轴偏心距;z为柱塞数。应用结构简单,工作可靠,可以是壳体固定曲轴旋转,也可以是曲轴固定壳体旋转〔可驱动车轮或卷筒〕,但体积重量较大,转矩脉动,低速稳定性较差。采用静压支承或静压平衡后最低转速可达3r/min。编辑ppt低速大扭矩马达
多作用内曲线径向柱塞马达结构组成〔动画〕编辑ppt结构原理
壳体内环由x个导轨曲面组成,每个曲面分为a、b两个区段;缸体径向均布有z个柱塞孔,柱塞球面头部顶在滚轮组横梁上,使之在缸体径向槽内滑动;柱塞、滚轮组组成柱塞组件,a段导轨对柱塞组件的法向反力的切向分力对缸体产生转矩;配流轴圆周均布2x个配流窗口,其中x个窗口对应于a段,通高压油,x个窗口对应于b段,通回油〔x≠z);输出轴,缸体与输出轴连成一体。编辑ppt排量公式v=〔πd2/4〕sxyzs为柱塞行程;x为作用次数;y为柱塞排数;z为每排柱塞数。应用转矩脉动小,径向力平衡,启动转矩大,能在低速下稳定运转,普遍用于工程、建筑、起重运输、煤矿、船舶、农业等机械中。编辑ppt液压缸编辑ppt
液压缸与马达一样,也是将液压能转变为机械能的装置,它将液压能转变为直线运动或摆动的机械能。液压缸的分类按结构形式分:活塞缸又分单杆活塞缸、双杆活塞缸柱塞缸摆动缸又分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸按作用方式分:单作用液压缸一个方向的运动依靠液压作用力实现,另一个方向依靠弹簧力、重力等实现;双作用液压缸两个方向的运动都依靠液压作用力来实现;复合式缸活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。编辑ppt双杆活塞缸
双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出,根据安装方式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。编辑ppt双杆活塞缸的速度推力特性v=q/A=4qηv/π〔D2-d2〕缸在左右两个方向上输出的速度相等,ηv为缸的容积效率。F=A〔p1-p2〕ηm=π〔D2-d2〕〔p1-p2〕ηm/4缸在左右两个方向上输出的推力相等,ηm为缸的机械效率。
当缸筒固定时,运动部件移动范围是活塞有效行程的三倍;当活塞杆固定时,运动部件移动范围是活塞有效行程的两倍。
编辑ppt单杆活塞缸单杆活塞缸速度推力特性向右运动速度v1=qηv/A1=4qηv/πD2向右运动推力F1=〔A1p1-A2p2〕ηm向左运动速度v2=qηv/A2=4qηv/π〔D2-d2〕向左运动推力F2=〔A2p1-A1p2〕ηm往返速比λv=v2/v1=1/[1-〔d/D〕2]式中ηv为缸的容积效率,ηm为缸的机械效率
单杆活塞缸只有一端带活塞杆,它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式,两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效行程的两倍。编辑ppt
单杆活塞缸差动连接的速度推力特性运动速度v3=〔q+q‘〕/A1=〔q+A2v3〕/A1整理得:v3=q/〔A1-A2〕=4q/πd2如果要求差动缸向右运动速度v3=非差动连接向左运动速度v2那么D=21/2d活塞推力F3=p1〔A1-A2〕ηm
单活塞杆缸两腔同时通压力油,称为差动连接。差动连接的缸只能一个方向运动。图示为向右运动。编辑ppt柱塞缸柱塞缸只能作单作用缸,要求往复运动时,需成对使用。柱塞缸能承受一定的径向力。柱塞缸的速度推力特性柱塞运动速度v=qηv/A=4qηv/πd2柱塞推力F=pAηm=p〔πd2/4〕ηm
柱塞缸的特点
柱塞与缸筒无配合关系,缸筒内孔不需精加工,只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系。
为减轻重量,减少弯曲变形,柱塞常做成空心。编辑ppt伸缩液压缸当通入压力油时,活塞由大到小依次伸出;缩回时,活塞那么由小到大依次收回。各级压力和速度可按活塞缸的有关公式计算。特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。
它由两个或多个活塞式缸套装而成,前一级活塞缸的活塞杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的行程,当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。
除双作用伸缩液压缸外,还有单作用伸缩液压缸,它与双作用不同点是回程靠外力,而双作用靠液压作用力。编辑ppt齿条活塞缸齿条活塞缸的速度推力特性输出转矩TM=Δp〔π/8〕D2Diηm输出角速度ω=8qηv/πD2Di式中Δp为缸左右两腔压力差,D为活塞直径,Di为齿轮分度圆直径。
齿条活塞缸是活塞缸与齿轮齿条机构组成的复合式缸。它将活塞的直线往复运动转变为齿轮的旋转运动,用在机床的进刀机构、回转工作台转位、液压机械手等。编辑ppt增压缸增压比为大活塞与小柱塞的面积比K=D2/d2小柱塞缸输出的压力pb=paKηm增压能力是在降低有效流量的根底上得到的。增压缸作为中间环节,用在低压系统要求有局部高压油路的场合。
增压缸是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸,但它不是能量转换装置,只是一个增压器件。
增压缸动画编辑ppt增速缸增速缸用于快速运动回路,在不增加泵的流量的前提下,使执行元件获得尽可能大的工作速度。增速缸也是活塞缸与柱塞缸组成的复合缸,活塞缸的活塞内腔是柱塞缸的缸筒,柱塞固定在活塞缸的缸筒上。当液压油进入柱塞缸时,活塞将快速运动〔活塞缸大腔必须补油〕;当液压油同时进入柱塞缸和活塞缸时,活塞慢速运动。增速缸动画编辑ppt摆动式液压缸单叶片式摆动角度较大,可达300°输出转矩T=〔R22-R12〕Δpηmb/2输出角速度ω=2qηv/b〔R22-R12〕
双叶片式摆动角度一般小于150°。但在相同条件下,输出转矩是单叶片摆动缸的两倍,输出角速度是单叶片缸的一半。
当通入液压油,它的主轴能输出小于360°的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于辅助装置,如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。
摆动缸动画编辑ppt液压缸的典型结构液压缸安装连接形式:脚架式,耳环式,铰轴式
缸体组件包括缸筒、缸盖、缸底等零件。
活塞组件包括活塞与活塞杆等零件。
密封装置有活塞与缸筒、活塞杆与缸盖的密封。
缓冲装置
排气装置编辑ppt液压阀概述编辑ppt液压阀的根本结构与原理液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向,保证执行元件按照要求进行工作。属控制元件。液压阀根本结构:包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。驱动装置可以是手调机构,也可以是弹簧或电磁铁,有时还作用有液压力。液压阀根本工作原理:利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小,实现压力、流量和方向的控制。流经阀口的流量q与阀口前后压力差Δp和阀口面积A有关,始终满足压力流量方程;作用在阀芯上的力是否平衡那么需要具体分析。编辑ppt液压阀的分类根据结构形式分类滑阀滑阀为间隙密封,阀芯与阀口存在一定的密封长度,因此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程q=CdπDx(2Δp/ρ〕1/2锥阀锥阀阀芯半锥角一般为12°~20°,阀口关闭时为线密封,密封性能好且动作灵敏。阀口的压力流量方程q=Cdπdxsinα(2Δp/ρ〕1/2球阀性能与锥阀相同,阀口的压力流量方程q=Cdπdh0〔x/R〕(2Δp/ρ〕1/2编辑ppt
根据用途不同分类压力控制阀用来控制和调节液压系统液流压力的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀等。流量控制阀用来控制和调节液压系统液流流量的阀类,如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。方向控制阀用来控制和改变液压系统液流方向的阀类,如单向阀、液控单向阀、换向阀等。编辑ppt
根据控制方式不同分类定值或开关控制阀被控制量为定值的阀类,包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。比例控制阀被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类,包括普通比例阀和带内反响的电液比例阀。伺服控制阀被控制量与〔输出与输入之间的〕偏差信号成比例连续变化的阀类,包括机液伺服阀和电液伺服阀。数字控制阀用数字信息直接控制阀口的启闭,来控制液流的压力、流量、方向的阀类,可直接与计算机接口,不需要D/A转换器。编辑ppt
根据安装连接形式不同分类管式连接阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。叠加式是板式连接阀的一种开展形式。
板式连接阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。
插装式将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。编辑ppt液压阀的性能参数
公称通径
代表阀的通流能力的大小,对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量,最大不得大于额定流量的1.1倍。额定压力
阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀,实际最高压力有时还与阀的调压范围有关;对换向阀,实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。编辑ppt对液压阀的根本要求动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动要小。阀口全开时,液流压力损失要小;阀口关闭时,密封性能要好。所控制的参数〔压力或流量〕要稳定,受外干扰时变化量要小。结构紧凑,安装、调试、维护方便,通用性要好。编辑ppt方向控制阀编辑ppt方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。编辑ppt普通单向阀普通单向阀是只允许液流一个方向流动,反向那么被截止的方向阀。要求正向液流通过时压力损失小,反向截止时密封性能好。图形符号工作原理左端进油·,压力油作用在阀芯左端,克服右端弹簧力使阀芯右移,阀口开启,油液从右端流出;假设右端进油,压力油与弹簧同向作用,将阀芯紧压在阀座孔上,阀口关闭,油液被截止不能通过。正向开启压力只需〔0.03~0.05〕MPa,反向截止时为线密封,且密封力随压力增高而增大,密封性能良好。开启后进出口压力差〔压力损失〕为〔0.2~0.3〕MPa.。编辑ppt
普通单向阀的应用
常被安装在泵的出口,一方面防止压力冲击影响泵的正常工作,另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。被用来分隔油路以防止上下压干扰。与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等,使油液一个方向流经单向阀,另一个方向流经节流阀等。安装在执行元件的回油路上,使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧,其正向开启压力为〔0.3~0.5〕MPa。编辑ppt液控单向阀工作原理当控制油口不通压力油时,油液只能从p1→p2;当控制油口通压力油时,正、反向的油液均可自由通过。根据控制活塞上腔的泄油方式不同分为内泄式和外泄式。
复式结构液控单向阀,单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行时先顶开小阀芯使主油路卸压,再顶开单向阀阀芯,其控制压力仅为工作压力的4.5%,没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作压力的40%~50%。编辑ppt
液控单向阀的应用用于保压回路
用于锁紧回路需要指出,控制压力油油口不工作时,应使其通回油箱,否那么控制活塞难以复位,单向阀反向不能截止液流。编辑ppt换向阀换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动,使油路接通或切断而改变油流方向的阀。换向阀的分类按结构形式可分:滑阀式、转阀式、球阀式。按阀体连通的主油路数可分:两通、三通、四通…等。按阀芯在阀体内的工作位置可分:两位、三位、四位等。按操作阀芯运动的方式可分:手动、机动、电磁动、液动、电液动等。按阀芯定位方式分:钢球定位式、弹簧复位式。下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。编辑ppt滑阀式换向阀的结构阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽,也可以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时,通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽,接通或关闭与沉割槽相通的油口。
阀芯与阀体孔配合处为台肩,阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。编辑ppt位、通及图形符号动画编辑ppt手动〔机动〕换向阀阀芯运动是藉助于机械外力实现的。其中,手动换向阀又分为手动和脚踏两种;机动换向阀那么通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。根据阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位式弹簧自动复位式编辑ppt电磁换向阀阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电,阀芯在右端弹簧的作用下,处于左极端位置〔右位〕,油口p与A通,B不通;电磁铁得电产生一个电磁吸力,通过推杆推动阀芯右移,那么阀左位工作,油口p与B通,A不通。电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。两位电磁阀有弹簧复位式〔一个电磁铁〕和钢球定位式〔两个电磁铁〕。编辑ppt如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合,又可组成三位的电磁换向阀,电磁铁得电分别为左右位,不得电为中位〔常位〕。电磁吸力有限,电磁换向阀最大通流量小于100L/min。对液动力较大的大流量阀那么应选用液动换向阀或电液换向阀。编辑ppt电液换向阀
电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组合而成,液动换向阀实现主油路的换向,称为主阀;电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向,称为先导阀。编辑ppt
电液换向阀工作原理要点为保证液动阀回复中位,电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。控制油可以取自主油路的p口〔内控〕,也可以另设独立油源〔外控〕。采用内控时,主油路必须保证最低控制压力〔0.3~0.5MPa);采用外控时,独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15%,以保证换向时间要求。电磁阀的回油可以单独引出〔外排〕,也可以在阀体内与主阀回油口沟通,一起排回油箱〔内排〕。液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。编辑ppt
滑阀的
中位机能三位的滑阀在中位时各油口的连通方式表达了换向阀的控制机能,称之为滑阀的中位机能。不同滑阀机能的滑阀,阀体是通用的,仅阀芯台肩的尺寸和形状不同。滑阀机能的应用:使泵卸载的有H、K、M型;使执行元件停止的有O、M型;使执行元件浮动的有H、Y型;使液压缸实现差动的有P型。编辑ppt换向阀的性能换向可靠性:换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置;换向信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀,机能不同,可靠换向的压力流量范围不同,一般用工作极限曲线表示。压力损失:包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损失除与通流量有关,还与阀的机能、阀口流动方向有关,一般不超过1MPa。内泄漏量:滑阀式换向阀为环形间隙密封,工作压力越高,内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损失,而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心,并要有足够的封油长度。换向平稳性:就是要求换向时压力冲击要小。手动换向阀和电液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。换向时间和换向频率:交流电磁铁的换向时间约为0.03~0.15s,直流电磁铁的换向时间约为0.1~0.3s;换行频率为60~240次/min。编辑ppt电磁球阀简介特点对油液污染不敏感,换向性能好;密封性能好,最高压力可达63MPa;电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯,推力大;使用介质的粘度范围大,可直接用于高水基、乳化液;加工装配工艺难度较大,本钱较高。主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。
结构主要由左、右阀座、球阀、操作杆、杠杆、弹簧等组成。p口压力油除通过右阀座孔作用在球阀的右边外,还经过阀体上的通道b进入操纵杆的空腔并作用在球阀的左边,球阀所受轴向液压力平衡。编辑ppt压力控制阀编辑ppt压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。它包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。压力控制阀的根本工作原理通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力,该弹簧是压力控制阀的重要调节零件,称为调压弹簧。要掌握各种压力阀的结构原理及其应用。编辑ppt溢流阀按结构形式分直动型溢流阀先导型溢流阀编辑ppt直动型溢流阀结构原理直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口,出口接油箱。原始状态,阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置,进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面,当液压力等于或大于弹簧力时,阀芯上移,阀口开启,进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平衡,阀口溢流满足压力流量方程。阀口刚开启时阀芯受力平衡方程pkπD2/4=K〔xo+L〕阀口开启后阀芯受力平衡方程pπD2/4=K〔xo+L+x〕+Fs阀口开启后溢流的压力流量方程q=CπDx〔2p/ρ〕1/2编辑ppt直动型溢流阀工作原理要点对应调压弹簧一定的预压缩量xo,阀的进口压力p根本为一定值。由于阀开口大小x和稳态液动力Fs的影响,阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量时的阀的进口压力ps最大,ps称为阀的调定压力。弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱,假设阀的出口压力不为零,那么背压将作用在阀芯上端,使阀的进口压力增大。对于高压大流量的压力阀,要求调压弹簧具有很大的弹簧力,这样不仅使阀的调节性能变差,结构上也难以实现。编辑ppt先导型溢流阀
结构组成它由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀,其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔,且上腔作用面积略大于下腔作用面积,其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。图形符号
动作原理动画编辑ppt
先导型溢流阀工作原理要点先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡,其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到,压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定,主阀弹簧起复位作用。通过先导阀的流量很小,是主阀额定流量的1%,因此其尺寸很小,即使是高压阀,其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔,孔径很小φ=0.8~1.2mm,孔长l=8~12mm,因此工作时易堵塞,一旦堵塞那么导致主阀口常开无法调压。先导阀前腔有一控制口,用于卸荷和遥控。编辑ppt
先导型溢流阀遥控口接法远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀,旁接在先导型溢流阀遥控口起远程调压作用,其调定压力必须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用,泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。先导阀前腔有一遥控口,在该控制口接远程调压阀可实现远控,接电磁阀通回油箱可实现卸载。编辑ppt
溢流阀的功用溢流阀旁接在泵的出口,用来保证系统压力恒定,称为定压阀。溢流阀旁接在泵的出口,用来限制系统压力的最大值,对系统起保护作用,称为平安阀。电磁溢流阀还可以在执行机构不工作时使泵卸载。编辑ppt
溢流阀的性能调压范围:在规定的范围内调节时,阀的输出压力能平稳的升降,无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调节性能,往往通过更换四根刚度不同的弹簧0.6~8、4~16、8~20、16~32MPa实现四级调压。压力流量特性:溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能;又称为启闭特性。〔ps-pk〕、〔ps-pb〕称为调压偏差,调压偏差小好nk=pk/ps称为开启压力比,nb=pb/ps称为闭合压力比,nk、nb大好。压力损失和卸载压力:当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥控口直接接回油箱时,流经阀的流量为额定值时,溢流阀的进口压力。压力损失略高于卸载压力。编辑ppt减压阀减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失,使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。按调节要求不同,有定值减压阀,定差减压阀,定比减压阀。其中定值减压阀应用最广,又简称减压阀。编辑ppt
定值减压阀的结构原理减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔,当出口压力大于减压阀的调定压力时,先导阀开启,主阀芯上移,减压缝隙关小,减压阀才起减压作用且保证出口压力为定值。图形符号编辑ppt
减压阀的特点与功用与先导型溢流阀比较:减压阀是出口压力控制,保证出口压力为定值;溢流阀是进口压力控制,保证进口压力为定值。减压阀阀口常开;溢流阀阀口常闭。减压阀有单独的泄油口;溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力的二次油路上,如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明,减压阀出口压力还与出口负载有关,假设负载压力低于调定压力时,出口压力由负载决定,此时减压阀不起减压作用。编辑ppt顺序阀顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。按控制油来源不同分内控和外控,按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。
内控内泄
内控外泄
外控内泄
外控外泄编辑ppt
顺序阀的四种结构形式及其图形符号通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。编辑ppt
顺序阀的功用
内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象:阀口常闭,进口压力控制,但是该阀出口油液要去工作,所以有单独的泄油口。内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其进口压力先要到达阀的调定压力,而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时,进口压力等于出口压力,阀口全开;当负载压力低于调定压力时,进口压力等于调定压力,阀的开口一定。编辑ppt内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上,使回油具有一定压力,保证执行元件运动平稳。如图示阀3作背压阀。
外控内泄顺序阀等同于二位二通阀,可作卸载阀,如双泵供油回路中阀3是泵1的卸载阀。
外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。编辑ppt压力继电器压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。其作用是实现执行元件的顺序控制或平安保护。按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜片式。图示为柱塞式压力继电器。主要零件包括柱塞1、调节螺帽2和电气微动开关3。压力油作用在柱塞下端,液压力直接与弹簧力比较。当液压力大于或等于弹簧力时,柱塞向上移压微动开关触头,接通或断开电气线路。反之,微动开关触头复位。编辑ppt
压力继电器的功用如以下图,压力继电器用在顺序动作回路中。当执行元件工作压力到达压力继电器调定压力时,压力继电器将发出电信号,使电磁铁得电,换向阀换向,从而实现两液压缸的顺序动作。编辑ppt流量控制阀编辑ppt流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。节流阀调速阀编辑ppt流量控制原理流经薄壁小孔的流量
q=cdA(2Δp/ρ)1/2流经细长孔的流量
q=(πd4/128μl)Δp综合两式得通用节流方程
q=KLAΔpm节流元件的节流口结构有锥形、三角槽形、矩形、三角形等。工业上又将节流口的过流面积A的倒数称为液阻,将过流面积可调的节流口称为可变液阻。由节流方程知,当压力差一定时,改变开口面积即改变液阻就可改变流量。编辑ppt节流阀结构原理主要零件有阀芯、阀体和螺母。阀体上开有进油口和出油口。阀芯一端开有三角尖槽,另一端加工有螺纹,旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液压径向力,三角槽须对称布置。编辑ppt流量特性方程q=KLAΔpm它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差Δp和开口面积A之间的关系。刚性外负载波动引起阀前后压力差Δp变化,即使阀的开口面积A不变,也会导致流经阀的流量q不稳定。定义:阀的开口面积A一定时,T=dΔp/dq=Δp1-m/KLAm为节流阀的刚性。T越大,节流阀的性能越好。故薄刃口〔m=0.5〕多作节流阀阀口。Δp大有利于提高节流阀刚性,但过大不仅造成压力损失增大,而且可能因阀口太小而堵塞,一般取Δp=〔0.15~0.4〕MPa。最小稳定流量节流阀在很小开口下工作时,流经阀的流量会出现周期性脉动,甚至间歇式断流,这种现象称为节流阀的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制。编辑ppt
节流阀的应用当节流阀前后Δp一定时,改变A可改变流经阀的流量——起节流调速作用,如阀3。当q一定时,改变A可改变阀前后压力差Δp——起负载阻尼作用,如阀1。当q=0时,安装节流元件可延缓压力突变的影响——起压力缓冲作用,如阀2。编辑ppt调速阀结构原理调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成。压力油p1先经定差减压阀,然后经节流阀流出。节流阀进、出口压力油p2、p3经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两端,(p2-p3)与定差减压阀的弹簧力进行比较,因定差减压阀阀口的压力补偿作用,使得(p2-p3)根本不变。调速阀工作原理动画调速阀可以是定差减压阀在前,节流阀在后,也可以是节流阀在前,定差减压阀在后。编辑ppt调速阀工作时的静态方程定差减压阀受力平衡方程p2A=p3A+Ft-Fs定差减压阀压力流量方程q1=Cd1πdx[2〔p1-p2〕/ρ]1/2节流阀压力流量方程q2=Cd2Aj[2〔p2-p3〕/ρ]1/2通过调速阀的流量q1=q2=q流量稳定性分析调速阀用于调节执行元件运动速度,并保证其速度的稳定。这是因为节流阀既是调节元件,又是检测元件。当阀口面积调定后,它一方面控制流量的大小,一方面检测流量信号并转换为阀口前后压力差反响作用到定差减压阀阀芯的两端面,与弹簧力相比较,当检测的压力差偏离预定值时,定差减压阀阀芯产生相应位移,改变减压缝隙进行压力补偿,保证节流阀前后的压力差根本不变。但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波动,因此流经调速阀的流量只能根本稳定。调速阀的速度刚性可近似为∞。为保证定差减压阀的压力补偿作用,调速阀的进出口压力差应大于弹簧力Ft和液动力Fs所确定的最小压力差。否那么无法保证流量稳定。编辑ppt旁通型调速阀结构原理该阀又称为溢流节流阀,由节流阀与差压式溢流阀并连而成,阀体上有一个进油口,一个出油口,一个回油口。这里节流阀既是调节元件,又是检测元件;差压式溢流阀是压力补偿元件,它保证了节流阀前后压力差Δp根本不变。动作原理动画旁通型调速阀用于调节执行元件运动速度只能安装在执行元件的进油路上,其速度刚性较调速阀小,但因此时的系统压力为〔负载压力+节流阀前后压差Δp〕,是变压系统,与调速阀调速回路相比,回路效率较高。编辑ppt分流集流阀分流集流阀是用来保证多个执行元件速度同步的流量控制阀,又称为同步阀。它包括分流阀、集流阀和分流集流阀三种控制类型。分流阀结构原理:它由两个固定节流孔1、2、阀体、阀芯和两个对中弹簧等组成。阀芯两端台肩与阀体沉割槽组成两个可变节流口3、4。固定节流孔起检测流量的作用,可变节流口起压力补偿作用,其过流面积通过压力p1和p2的反响作用进行控制。无论负载压力p3、p4如何变化,都能保证q1≈q2。动作原理动画编辑ppt插装阀和叠加阀编辑ppt插装阀二通插装阀是插装阀根本组件〔阀芯、阀套、弹簧和密封圈〕插到特别设计加工的阀体内,配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀根本组件有且只有两个油口,故被称为二通插装阀,早期又称为逻辑阀。特点:阀芯为锥阀,密封性能好,且动作灵敏;通流能力大,抗污染;一阀多用,易组成各式系统,结构紧凑。特别对大流量及非矿物油介质的场合,优点更为突出。编辑ppt插装阀根本组件组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同,但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A
和B、一个控制口x。编辑ppt
插装阀单元的工作状态
记油口A、B、x的压力分别为pA、pB、px,
作用面积分别为AA、AB、Ax,
阀芯上端复位弹簧力为Ft,
当pxAx+Ft>pAAA+pBAB时阀口关闭;当pxAx+Ft≤pAAA+pBAB时阀口开启。实际工作时,阀芯的受力状况是通过油口x的通油方式控制的。X通回油箱,阀口开启;x与进油口相通,阀口关闭。改变油口通油方式的阀称为先导阀。编辑ppt
先导阀与盖板
先导阀与盖板用来控制插装阀控制腔的通油方式,从而控制阀口的开启和关闭。方向阀组件的先导阀可以是电磁滑阀,也可以是电磁球阀。有时还设置防止压力冲击的缓冲阀和选择压力的梭阀。压力阀组件的先导阀包括远程调压阀、电磁滑阀等。流量阀组件的先导阀除电磁滑阀外,还需在盖板上装阀芯行程调节杆,以限制、调节阀口开度的大小。编辑ppt
插装阀的应用
单向阀
将方向阀组件的控制口通过阀块和盖板上的通道与油口A或B直接沟通,可组成单向阀。
二通阀
由一个二位三通电磁滑阀控制方向阀组件控制腔的通油方式,可组成二位二通阀。编辑ppt
插装阀的应用三通阀
由两个方向阀组件并联而成,对外形成一个压力油口、一个工作油口和一个回油口。三通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。
四通阀由两个三通阀并联而成先导阀可以是一个三位四通换向阀,见动画。先导阀也可以是两个二位四通换向阀或四个二位三通换向阀,见动画。四通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。编辑ppt
插装阀的应用——复合控制阀阀1、2、3、4与三位四通电磁阀组成三位四通换向回路,用于液压缸的换向。阀1、2组成单向节流阀,与溢流阀共同作用用于调节液压缸的工作速度。阀3、4与远程调压阀组成单向顺序阀,用作单向背压阀。阀5与二位三通电磁阀和远程调压阀组成电磁溢流阀,用于系统的调压和卸载。编辑ppt叠加阀叠加阀以板式阀为根底,每个叠加阀不仅起到单个阀的功能,而且还沟通阀与阀的流道。换向阀安装在最上方,对外连接油口开在最下边的底板上,其他的阀通过螺栓连接在换向阀和底板之间。左图为叠加阀装置图,右图为其系统图。由叠加阀组成的系统结构紧凑,配置灵活,设计制造周期短。编辑ppt伺服阀
电液比例阀编辑ppt伺服阀伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反响量连续成比例地控制流量和压力的液压控制阀。根据输入信号的方式不同,又分电液伺服阀和机液伺服阀。电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出,实现执行元件的位移、速度、加速度及力的控制。机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移。伺服阀控制精度高,响应速度快,特别是电液伺服系统容易实现计算机控制,在航空航天、军事装备中得到广泛应用。但加工工艺复杂,本钱高,对油液污染敏感,维护保养难,民用工业应用较少。编辑ppt电液伺服阀的组成和工作原理〔见动画〕电液伺服阀由电气-机械转换装置、液压放大器和反响〔平衡〕机构三局部组成。电气—机械转换装置将输入的电信号转换为转角或直线位移输出,常称为力矩马达或力马达。图中上局部为力矩马达。液压放大器接受小功率的转角或位移信号,对大功率的液压油进行调节和分配,实现控制功率的转换和放大。图中有喷嘴挡板〔前置级〕和主滑阀两级。反响平衡机构使阀输出的流量或压力与输入信号成比例。图中反响弹簧杆11为反响机构。编辑ppt
机液伺服阀
轴向柱塞泵的手动伺服变量机构主要零件有伺服阀阀芯1、伺服阀阀套2、变量活塞5等。伺服阀芯与控制杆挂在一起,伺服阀套与变量活塞刚性连成一体。伺服阀油口a通过油道b与变量活塞下腔相通;油口e通过油道f与变量活塞上腔相通。变量活塞下腔通有泵的压力油,上腔为密闭容腔,上下腔面积比为2:1。
给控制杆输入一个位移信号,因为伺服阀的控制作用,变量活塞将跟随产生一个同方向的位移,泵的斜盘摆动为某一角度,泵输出一定的排量,排量的大小与控制杆的位移信号成比例。编辑ppt电液比例阀电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控制、计算机控制,又在制造本钱、抗污染等方面优于电液伺服阀。电液比例阀根据用途分为:电液比例压力阀,电液比例流量阀,电液比例方向阀。编辑ppt
电液比例压力阀
图示为电液比例压力先导阀,它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电流的大小,即可改变电磁吸力,从而改变先导阀前腔压力,对主阀的进口或出口压力实现控制。与普通压力先导阀不同:1、与作用在阀芯上的液压力进行比较的是电磁吸力,不是弹簧力。2、此处弹簧为传力弹簧,无压缩量。编辑ppt
电液比例流量阀图示为位移—弹簧力反响型电液比例二通节流阀。主阀芯5为插装阀结构。当比例电磁铁输入一定电流时,产生的电磁吸力推动先导阀芯2下移,先导阀阀口开启,主阀进口压力油经R1和R2、先导阀阀口流至主阀出口。因阻尼R1作用,使主阀芯上下腔产生压力差,致使主阀芯克服弹簧力上移,主阀口开启。主阀芯向上位移使反响弹簧3受压缩,但反响弹簧力与先导阀芯上端电磁吸力相等时,先导阀芯和主阀芯受力平衡,主阀阀口大小与输入电流大小成比例。改变输入电流大小,即可改变阀口大小,在系统中起节流调速作用。
特点输入电流为零时,阀口是关闭的;主阀的位移量不受比例电磁铁行程的限制,阀口开度可以设计得较大,即阀的通流能力较大。编辑ppt
电液比例换向阀电液比例换向阀由前置级〔电液比例双向减压阀〕和放大级〔液动比例双向节流阀〕两局部组成。前置级由比例电磁铁控制双向减压阀阀芯位移。当比例电磁铁输入电流时,减压阀芯移动,减压开口一定,经阀口减压后得到稳定的控制压力。放大级由阀体、主阀芯、左右端盖、阻尼螺钉和弹簧等零件组成。控制压力油经阻尼孔作用在主阀芯的端面时,液压力将克服弹簧力使阀芯移动,开启阀口,沟通油道。主阀开口大小取决于输入电流的大小。改变比例电磁铁的输入电流,不仅可以改变阀的工作液流方向,而且可以控制阀口大小实现流量调节,即具有换向、节流复合功能。编辑ppt液压辅件编辑ppt液压辅件是系统的一个重要组成局部,它包括蓄能器、过滤器、油箱、热交换器、管件、密封装置、压力表装置等。液压辅件的合理设计和选用在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。编辑ppt蓄能器蓄能器的功用蓄能器是液压系统中储存油液压力能的装置。2、保压和补充泄漏需要较长时间保压而泵卸载时,可利用蓄能器释放储存的压力油,补充系统泄漏,保持系统压力。3、吸收冲击和消除压力脉动在压力冲击处和泵的出口安装蓄能器可吸收压力冲击峰值和压力脉动,提高系统工作的平稳性。1、作辅助动力源或紧急动力源在工作循环不同阶段需要的流量变化很大时,常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。另外当驱动泵的原动机发生故障时,蓄能器可作紧急动力源。编辑ppt蓄能器的分类按产生液体压力的方式分弹簧式、重锤式和充气式。常用充气式,它利用气体的压缩和膨胀储存、释放压力能。气体和油液要隔开。充气式蓄能器按隔离方式不同,又分为活塞式和皮囊式
蓄能器的安装
气囊式蓄能器应垂直安装,油口向下,以保证气囊的正常收缩。
蓄能器与管路之间应安装截止阀,以便充气检修;蓄能器与泵之间应安装单向阀,防止泵停车或卸载时,蓄能器的压力油倒流向泵。
安装在管路上的蓄能器必须用支架固定。
吸收冲击和脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。编辑ppt过滤器过滤器的功用滤去油中杂质,维护油液清洁,防止油液污染,保证系统正常工作。过滤器的分类外表型:网式过滤器〔可滤去d>0.08~0.18mm颗粒,压力损失不超过0.01MPa〕、线隙式过滤器〔可滤去d≥0.03~0.1mm颗粒,压力损失约为0.07~0.35MPa〕。深度型:纸芯式过滤器〔可滤去d≥0.05~0.03mm颗粒,压力损失约为0.08~0.4MPa〕、烧结式过滤器〔可滤去d≥0.01~0.1mm颗粒,压力损失约为0.03~0.2MPa〕。磁形过滤器:可将油液中对磁性敏感的金属颗粒吸附在上面。常与其它形式滤芯一起制成复合式过滤器。编辑ppt
过滤器的选用过滤精度应满足系统要求过滤精度以滤去杂质颗粒的大小来衡量。不同液压系统对过滤器的过滤精度要求见推荐表。d≥0.1mm为粗滤器;d≥0.01mm为普通滤器;d≥0.005mm为精滤器;d≥0.001mm为特精滤器。要有足够的通油能力通流能力指在一定压力降下允许通过过滤器的最大流量,应结合过滤器在系统中的安装位置选取。要有一定的机械强度,不因液压力而破坏。要考虑一些特殊要求,如抗腐蚀、磁性、发讯、不停机更换滤芯等。要清洗更换方便。编辑ppt
过滤器的安装安装在泵的吸油口用于保护泵,可选择粗滤器,但要求有较大的通流能力,防止产生气穴现象。安装在泵的出口须选择精滤器,以保护泵以外的元件。要求能承受油路上的工作压力和压力冲击。安装在系统的回油路上滤去系统生成的污物,可采用滤芯强度低的过滤器。为防止过滤器阻塞,一般要并联平安阀或安装发讯装置。安装在系统的支路上当泵的流量较大时,为防止选用过大的过滤器,在支路上安装小规格的过滤器。安装在独立的过滤系统中通过不断循环,专门滤去油箱中的污物。安装过滤器应注意:过滤器只能单向使用。编辑ppt油箱油箱的功用储存系统所需的足够油液;散发油液中的热量;逸出溶解在油液中的空气;沉淀油液中的污物;对中小型液压系统,泵装置及一些液压元件还安装在油箱顶板上。油箱的结构总体式结构利用设备机体空腔作油箱,散热性不好,维修不方便。别离式结构布置灵活,维修保养方便。通常用2.5~5mm钢板焊接而成。油箱容积V确实定通常取液压泵每分钟流量q的3~8倍估算。低压系统V=〔2~4〕q;中压系统V=〔5~7〕q;高压系统V=〔6~12〕q编辑ppt
设计油箱时应注意的问题油箱容积主要根据热平衡来确定。为使系统回油不致溢出油箱,油面高度不超过油箱高度的0.8倍。油箱中应设吸油过滤器,为方便清洗过滤器,油箱结构要考虑拆卸方便。油箱底部应做成适当斜度,并设置放油塞。油箱箱盖上应安装空气滤清器,其通气流量不小与泵流量的1.5倍。大油箱还应在侧面设计清洗窗口。油箱侧壁要安装油位指示计,以指示最高、最低油位。新油箱要做防锈、防凝水处理。吸油管与回油管要用隔板分开,增加油液循环的距离,使油液有足够的时间别离气泡,沉淀杂质。隔板高度一般取油面高度的3/4。吸油管距油箱底面距离H≥2D,距箱壁不小于3D。回油管应插入油面以下,为防止回油带入空气,回油管距箱底h≥2d,且排油口切成45°,以增大通流面积。泄油管那么应在油面以上。大、中型油箱应设起吊钩或起吊孔。编辑ppt热交换器系统能量损失转换为热量以后,会使油液温度升高。假设长时间油温过高,油液粘度下降,泄漏增加,密封老化,油液氧化,严重影响系统正常工作。为保证正常工作温度在20~65℃,需要在系统中安装冷却器。相反,油温过低,油液粘度过大,设备启动困难,压力损失加大并引起过大的振动。此种情况下系统应安装加热器,将油液温度升高到适合的温度。
冷却器:要求有足够的散热面积,散热效率高,压力损失小。根据冷却介质不同有风冷式、水冷式和冷媒式三种。
加热器:有用热水或蒸气加热和用电加热两种方式。编辑ppt管件管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。它应保证有足够的强度,没有泄漏,密封性能好,压力损失小,拆装方便。它包括油管和管接头。常用油管有钢管、紫铜管、塑料管、尼龙管、橡胶软管。应根据液压装置工作条件和压力大小来选择油管。油管内径d的选取应以降低流速减少压力损失为前提;管壁厚δ不仅与工作压力有关,还与管子材料有关。管接头是油管与液压元件、油管与油管之间可拆卸的的连接件。管接头与其他液压元件用国家标准米制锥螺纹和普通细牙螺纹连接。常用的管接头有扩口式、焊接式、卡套式、橡胶软管接头、快速接头。编辑ppt密封装置密封装置用来防止系统油液的内外泄漏,以及外界灰尘和异物的侵入,保证系统建立必要压力。对密封装置的要求在一定的工作压力和温度范围内具有良好的密封性能;与运动件之间摩擦系数要小;寿命长,不易老化,抗腐蚀能力强;制造容易,维护使用方便,价格低廉。常用的密封有间隙密封O型密封圈唇型密封〔Y型、Yx型、V型〕组合密封装置〔组合密封垫圈、橡塑组合密封装置〕编辑ppt间隙密封
Yx型密封圈
O型密封圈组合密封垫圈橡塑组合密封装置编辑ppt压力控制回路编辑ppt液压根本回路任何液压系统都是由一些根本回路组成。所谓液压根本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。根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。编辑ppt压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力,以满足执行元件对力和转矩的要求。包括:调压回路卸载回路减压回路增压回路平衡回路保压回路泄压回路编辑ppt调压回路系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启,使系统压力稳定在调定压力附近,溢流阀作定压阀用。
功用调定和限制液压系统的最高工作压力,或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这一功能。单级调压回路系统中无节流阀。当系统工作压力到达或超过溢流阀调定压力时,溢流阀才开启,对系统起平安保护作用。
利用先导型溢流阀遥控口远程调压时,主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。编辑ppt
多级调压回路由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。
无级调压回路通过电液比例溢流阀来实现。编辑ppt卸载回路功用在液压系统执行元件短时间不工作时,不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。卸载方式:压力卸载;流量卸载〔仅适用于变量泵〕
用换向阀中位机能的卸载回路泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现降压卸载。
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