流体传动技术 课件 第4章 控制元件

第一节概述第四章控制元件控制元件－保证回路的换向、调速、负荷限制分类压力控制阀－控制系统或回路的压力溢流阀、减压阀、顺序阀流量控制阀－控制回路的流量节流阀、调速阀、溢流节流阀方向控制阀－控制液流方向单向阀、换向阀组合阀－不同种类的阀组成一体,

实现复合功能。一、阀口形式第二节阀心的结构和性能液压阀组成11－阀体22－阀芯33－弹簧－阀体－阀芯－驱动阀芯动作的部件

(弹簧,电磁铁)通过阀口控制流量和压力一、阀口形式常用的阀口形式Dx滑阀式错位孔式x三角槽式偏心槽式二、液动力滑阀式结构阀芯移动改变阀口开度控制流量产生液动力液动力影响阀的性能液动力{稳态液动力瞬态液动力－开口固定后阀芯的作用力－开口变化过程中阀芯的作用力一、方向控制阀第三节常用液压控制阀作用－控制液流方向,从而控制执行元件的运动分类－单向阀,换向阀1普通单向阀3双向液压锁

2液控单向阀

1.普通单向阀1).构造123ab1－阀体;2－阀芯;3－弹簧;径向孔a;轴向孔b;2).原理单方向运动3).职能符号4).工作性能要求正向压力损失小，开启压力:0.03-0.05MPa反向密封性好2.液控单向阀1).内泄式内泄式液控单向阀1231－阀体2－阀芯3－弹簧A－进油口B－出油口C－控制口O－外泄口活塞受力外泄式液控单向阀2).外泄式用途：执行元件长时间保压,锁紧情况作答请绘制外泄式液控单向阀的职能符号内泄式液控单向阀的职能符号主观题10分（三）双向液压锁结构及工作原理(二)换向阀作用－阀芯相对运动,接通、切断油路以改变液流方向1.三位四通阀工作原理阀体阀芯弹簧口接执行元件原理:阀芯中位:四口不通阀芯阀芯职能符号三位四通换向阀换向示意图换向阀处于中位，液压缸停在当前位置换向阀处于左位，液压缸伸出换向阀处于右位，液压缸退回位－阀芯的工作位置通－阀体上油路的通道数机能－中位时油路的连通方式2.换向阀的职能符号两位两通阀三位五通阀O型H型Y型K型M型P型选择中位机能,需考虑系统保压与卸荷O型Y型M型H型K型执行元件换向平稳性和换向位置精度H型Y型X型O型M型（AB口封闭）执行元件的起动平稳性3.换向阀的中位机能O型P型(AB口均不与O口相通)4.控制方式手动机动电磁液动电液工作可靠性(电磁阀、电液阀、液动阀)可靠的换向、复位(与压力、流量有关)压力损失通过的流量影响压力损失内泄漏量影响系统效率和液压油的温升换向、复位时间按系统要求合理选用换向频率单位时间内的换向次数5.主要性能参数6.电液动阀(一)、溢流阀(满则溢)二压力控制阀1.作用2.工作原理和结构1).直动式1234561－阻尼孔2－阀体3－阀芯4－阀盖5－调压螺钉6－弹簧压力油和弹簧力的作用控制阀芯的启闭动作阀芯阀芯防止系统过载,保持系统压力恒定2).先导式为了减小波动系数,采用了液压先导原理。123451－主阀2－主阀弹簧3－先导阀4－调压弹簧5－阻尼孔K－远控口(先导阀调定压力)主阀,先导阀关闭先导阀打开(阻尼孔5作用)主阀打开远控口K特点主阀芯弹簧刚度小,整体结构尺寸小有先导作用,压力和流量的波动小,波动系数小,(5%-10%)反应慢压差小,压力稳定性好主阀芯利用压差作用,实现溢流用途:中高压系统作溢流阀溢流阀旁接在泵的出口，用来保证系统压力恒定。作安全阀溢流阀旁接在泵的出口，限制系统压力的最大值，对系统起保护作用。溢流阀的应用作背压阀溢流阀接在执行元件出口，以改善执行元件运动平稳性。作卸荷阀电磁溢流阀可以在执行元件不工作时使泵卸载。溢流阀的特点进口压力控制阀芯动作出油口接油箱,无外泄口不工作时,阀口常闭二.减压阀1.作用形成一个低压,稳定的分支2.工作原理和结构1).直动式123541－阀体2－阀芯3－阀盖5－调压螺钉4－弹簧利用油液流过缝隙时产生压降获得比系统压力低而稳定的压力阀芯最低位阀口开度最大,不节流阀芯阀口节流效应压降直到阀芯节流效应压降直到阀口溢流阀减压阀结论:减压阀起作用减压阀不起作用用途:低压小流量系统2).先导式先导阀阻尼孔主阀,先导阀关闭先导阀打开(阻尼孔作用)主阀芯直到远控口K3.特点出口压力控制阀芯动作进出口都是有压力的,要有外泄口有节流损失不工作时,阀口常开4.应用举例减压阀不工作减压阀工作讨论

现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，试给出适当的方法，如何根据其特点作出正确判断？(三)、顺序阀1.作用－控制系统中元件的先后动作顺序分类－内控式外控式2.工作原理内控式外控式与溢流阀类似,不同之处:泄油口必须单独接回油箱出口处不接油箱溢流阀顺序阀3.特点进口压力控制阀芯动作进出口都是有压力的,要有外泄口阀口大，打开后节流损失小内控式外控式....内控式4.应用举例(实现两个缸顺序动作)....内控式....内控式....内控式....内控式外控式...外控式...内控式....外控式...内控式....三种阀的比较顺序阀减压阀溢流阀职能符号压力控制方式进口控制出口控制进口控制不工作时阀芯位置常闭常开常闭进出口压力进口有压力出口接油箱进出口都有压力进出口都有压力作用安全,溢流出口压力恒定顺序动作外泄口无有有作答正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂问：活塞外负载活塞运动期间和碰到死挡铁后

A,B处压力？主观题10分(一)、概述三流量控制阀作用－调节流量,控制速度实现方法－改变阀口通流面积的大小,或通流通道的长短(二)、普通节流阀1.工作原理12341－壳体2－阀芯3－调节手柄4－弹簧2.静态特性1).流量特性0压力薄壁小孔:细长孔:薄壁小孔对流量影响小通流截面温度节流阀能正常工作的最小流量限制流量周期性脉动造成断流,阻塞现象3).流量的调节范围2).最小稳定流量最小稳定流量3.应用节流调速系统,与定量泵和溢流阀联合使用(三)、调速阀组成:节流阀＋差压式减压阀1.工作原理p1pmp2差压式减压阀节流阀减压阀产生压降使节流阀前后压差保持不变保证速度稳定不受负载影响减压阀阀芯的静力平衡节流阀通过的流量p1pmp2阀芯阀口开度阀芯阀口开度减压阀芯的自动调节,保持节流阀前后压差恒定流量不受负载影响出口压力与负载有关职能符号特点:2.静态特性0节流阀差压式减压阀不工作节流阀工作调速阀3.用途小功率系统,负载变化大又要求速度稳定的系统(四)、溢流节流阀组成:节流阀＋差压式溢流阀1.工作原理安全阀节流阀溢流阀通过溢流阀使节流阀前后压差恒定保证速度稳定不受负载影响溢流阀阀芯的静力平衡节流阀通过的流量阀芯阀口开度液阻阀芯阀口开度液阻溢流阀芯的自动调节,保持节流阀前后压差恒定流量不受负载影响进出口压力与负载有关职能符号特点:三种阀的应用与比较节流阀溢流阀调速阀溢流阀溢流节流阀安全阀压力负载负载负载负载负载负载稳速性较差第四节常用气动控制阀学习目标:气动压力控制元件气动流量控制元件气动方向控制元件气动逻辑控制元件1、换向阀的结构特点及工作原理

1.单向阀（No-returnvalve）

2.梭阀(Shuttlevalve)：又称为或门型梭阀。

3.双压阀(Dualpressurevalve)：又称“与”门型梭阀。在钻床控制回路中的应用4.快速排气阀（Quickexhaustvalve）：3.压力控制阀压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压力,以满足系统对不同压力的需要压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和弹簧力相平衡的原理来工作的压力控制阀的分类:

减压阀、定值器：降压稳压作用

安全阀、限压切断阀：限压安全保护作用

顺序阀、平衡阀：根据气路压力不同进行某种控制4.换向阀气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实现换向的电磁控制换向阀：电磁铁的衔铁直接推动阀芯进行换向4.换向阀时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定的压力后，再使阀芯动作的换向阀

图17-11延时换向阀图17—12脉冲阀4.换向阀一次压力控制回路

使储气罐送出的气体压力不超过规定压力二次压力控制回路

用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统使用的气体压力为一稳定值回路由空气过滤器、减压阀、油雾器（气动三大件）组成逻辑单元的供气应接在油雾器之前高低压转换回路

用于低压气源或高压气源的转换输出5.流量控制阀（Flowcontrolvalves）

排气节流阀（Exhaustthrottlevalve）柔性节流阀：

通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用第五节插装阀结构简单,标准化通用化程度高,动态特性好－复合阀一、工作原理两通插装阀C:控制口A,B:主油路通口阀芯静力平衡方程当阀芯开启,AB口相通二、特点通过流量大动态特性好泄漏小标准化程度高三、应用方向控制阀压力控制阀流量控制阀单向阀技术参数值额定压力240bar额定流量60L/min安装扭矩35-45Nm重量0.08kg单向阀技术参数第六节电液伺服控制阀一、作用将电控信号转换为液压信号实现流量压力控制二、特点控制灵活,精度高,动特性好,输出功率大三、分类流量伺服阀,压力伺服阀四、工作原理组成部分:力矩马达,前置放大器,功率放大器永久磁铁导磁铁衔铁线圈NSNSNS线圈通电衔铁偏角力矩力矩与电流成比例输入电信号力矩马达前置放大器功率放大器执行机构输出力反馈装置液压装置五、应用压力－流量特性,动态特性,油液的过滤精度(5μ)六、性能成本比较性能:伺服阀>电液比例阀>一般液压阀成本:伺服阀>电液比例阀>一般液压阀一、作用阀的控制压力,流量与输入的电液信号成比例二、分类压力阀比例溢流阀,比例减压阀流量阀比例调速阀换向阀比例换向阀三、构成和原