液压阀工作原理动画精品PPT课件

1、.1，2、本章摘要，节流口的流量特性；流量负反馈节流阀、速度调节阀、节流阀等三种流量控制阀的原理、结构、主要性能和应用插装阀、电动比例阀、电动伺服阀的工作原理和应用等其他液压阀，本章的主要内容如下：本章重点介绍了节流的流量特性、流量负反馈、调速阀的工作原理和性能。学习的时候，要从液压桥路和流量负反馈等基本概念开始理解这些阀的工作原理。3，流量控制阀称为流量阀，通过改变节流流动区域或通道的长度改变局部阻力的大小来控制流量，从而改变执行机构的运动速度。流量控制阀包括节流阀、调速阀、分流集流阀等。本章除了讨论一般流量阀外，还简要介绍了插装阀、电比阀和电液伺服阀。4，流量控制阀的主要性能要求是L)阀门

2、的压力差发生变化时，通过阀门的流量变化较小。2)油温变化，流量变化小。3)流量调节范围大，流量小时不易堵塞，可以得到很小的稳定流量。4)阀门完全打开后，通过阀门的压力损失较小。5)阀门的泄漏量必须很小。对于高压阀，希望曹征力矩也小。5，对于孔口，流公式的格式为：(7.1)，7.1孔口的流特性，7.1.1孔口流公式，格式中的：6，可以用作薄壁孔口的流动公式。因此，m=0.5通过薄壁孔的流动公式从表达式(7.1)更改为：表达式中的Cd流动系数为：乳胶密度。在流体力学中，我们遇到了两种主要类型的节流。一个是细长孔，m=1。液压工程中经常使用这种节流作为固定(不可曹征)的节流器。其他类型为薄壁节流，m

3、=0.5。用湍流计算这种节流的流量。经常用作节流阀。7，还可以用象形文字。在常识中，如果M是常数，并且是常数，那么调整A就可以调整通过节流阀的流量Q。流动系数Cd不是常数，必须说明节流端口的结构、形状、压力差和油温影响Cd。正确的Cd值应由实验决定。常规Cd=0.60.8。m值也受多个因子(常规m=0.51)的影响。普通薄壁节流器的m大约为0.5。样式(7-1)包含一些不确定因素，但最终为流的近似计算提供了简明的表达式。8，液压系统运行时，调节节气门大小后，希望流量Q稳定。但实际上，流量总是变化的。特别是有占有量的情况下，影响流量稳定性的因素与节流形状、节流压力、流量温度等有关。7.1.2影响

4、流量稳定性的因素，(1)差压变化对流量稳定性的影响，节流前后的差压发生变化时，通过节流的流量发生变化。节流的这些特性可以用流刚度T表示。(7.2)，9，m=0.5，刚度的物理含义为：当p具有特定增量时，q值也相应具有特定增量，q的增量值越大，流变化也越大。(7.2)在表达式中，刚度相反，刚度大。10，格式(7.2)中表明，流量刚度与节流压降成正比。差压越大，刚度越大。差压恒定时，刚度与流量成反比，流量越小，刚度越大。系数m越小，刚度越大。薄壁孔(m0.5)比细长孔(m1)受流稳定性P变化的影响较小。因此，为了使系数M较小，必须尽可能避免细长孔节流，并通过使节流形式接近薄壁孔来提高流动稳定性。1

5、1，(2)油温变化对流量稳定性的影响，油温升高，流速降低。对于细长孔，随着油温度的提高，油的粘度降低，流量Q增大。因此，节流通道的长时间温度对流量的稳定性有很大影响。对于薄壁孔，油温度对流动的影响较小。这是因为流体通过薄刀片节流时的湍流状态。流与雷诺数无关。也就是说，油粘度不会受到变化的影响。节流形式越接近薄壁孔，流动稳定性越高。12，节流阀切断现象，一般节流阀，只要油保持足够干净就不会堵塞。一些系统要求气缸的运动速度很慢，节流阀的开口很小，因此会发生阻塞现象。此时通过节流阀的流量需要很长时间，甚至是断流。(3)阻塞对流量稳定性的影响，与流量小时流量的性质和节流的结构有关。13，堵塞的主要原因

6、是油液中的杂质或氧化析出的胶体等污物堆积在节流间隙。乳胶老化或挤压后，带电的极化子吸附在间隙表面，形成坚固的边界吸附层，影响节流间隙的大小。上面堆积的吸附物增加到一定厚度，就会被油类卷走，再粘在阀门上。这样反复的话，会形成流量的脉动。阀门压差大，容易发生堵塞现象。14，缓解堵塞现象的措施如下：适当选择节流前后的压差，连接到多个节气门。通常采用P0.20.3MPa。精密过滤和定期更换油。在节流阀前面安装独立的微过滤器装置，可以使用磁过滤器去除铁质和磨料。节流零件的材料应尽可能使用电位差较小的金属，减少吸附层的厚度。具有大液压半径的薄刀片节流器。一般流量区域越大，节流通道越短，液压半径越大，节流不

7、易堵塞。15，7.1.3节流的形式和特点，(1)直角单肩节流，但流量的调节范围小，流量小时流量不稳定，一般节流阀使用少。节流是流量阀的关键部分，节流形式及其特性很大程度上决定了流量控制阀的性能。16，(2)针阀(锥形轴肩)节流口，图7.2(a)针阀(锥形)节流口，特点：结构简单，可用作截止阀。曹征范围比较广。过流断面仍为同心环缝，水力半径小，流量小时容易堵塞，温度对流量的影响大。通常用于要求低的情况。17，(3)偏心节流，节流由偏心三角形凹槽组成。当阀芯有转角时，节流溢流剖面面积发生变化。这个结构的特点是小流量调节容易。但是制造有点麻烦，阀芯所受的径向力的不平衡只能在低压情况下使用。18，(4

8、)轴三角槽节流，沿阀芯的轴打开多个三角形槽。如果阀核心沿轴移动，则可以通过修改洞口量H来修改过流剖面面积。这种节流结构简单，水力半径大，曹征范围大。小流量稳定性好，最低流量为50ml/min。由于小流量稳定性好，所以是目前使用最广泛的节流入口。19、20，图7.2(d)圆周间隙节流，(5)圆周间隙节流此节流由薄边缘结构构成，可以获得相对较小的稳定流量，但阀芯仅适用于径向不平衡力下的低压节流。21，该结构为薄壁节流，壁厚约0.070.09mm，温度影响，堵塞困难，最小稳定流量约20ml/min。阀芯的轴向位移可以改变节流溢流剖面的面积。节流易变形，工艺复杂是本结构的缺点。22，7.2流负反馈，负

9、载变化引起的流波动可以通过流负反馈来控制。和压力负反馈一样，流量负反馈控制的核心是构建流量比较器和流量测量传感器。流量阀的流量测量方法主要有“差压法”和“置换法”。，23，7.2.1流量的“差压法”测量，将节流区域A0调节的液阻RQ连接到流量主传感器，压力差Pq表示流量QL。24，通过流量二次检测设定另一个压力测量气缸A，将主传感器输出的压力差PQ引入压力测量气缸A的两个孔，可以将流量转换为相关活塞推力FQ。FQ是反馈信号。液压阻力RQ和压力测量气缸A共同构成“压降方法”流量传感器。25，与压力负反馈一样，弹簧预压力F可以用作命令信号，与流量传感器的反馈FQ一起在力比较器中工作，构成“流-压力

10、-力负反馈”。使用比较信号驱动流量调节器阀(液体电阻Rx)，最终达到流量自动稳定控制。26、27，(2)，28，负载流量QL发生变化时，流量传感器RQ的压力差PQ也发生变化。以此为控制标准，调整减压阀端口Rx开口度，使流量变为减少误差的方向，使负载流量QL基本保持不变。根据原理设计的流量阀称为“速度调节阀”。29，(2)串行减压流负反馈控制，30，(3)并行溢出流负反馈控制，31，此时阀端口Rx称为溢流阀。如果流量QL发生变化，则流量传感器RQ的压力差PQ也作为控制信号调整溢流阀端口Rx的开口度，使流量转向误差减少方向，从而使负载流量QL基本保持恒定。根据原理设计的流量阀称为“溢出节流阀”。3

11、2、图7.3、(4)串行和并行比较，33，差压法传感器的压差是恒定的，因此液体电阻RQ和传感器阀芯位移xQ根据负载流量QL变化。根据7.2.1流量的“位移法”测量，节流流量公式，34，7.2.1流量的“位移法”测量、通过恒压差的可变液阻RQ和位移测量弹簧共同构成“流量”，将传感器弹簧KQ设置为位移-力转换的二次传感器，将流量QL转换为弹簧力FQ，以便将来自第一传感器的位移信号转换为比较容易的力信号。35，流量-位移传感器，36，图7.4流量的“置换法”测量和反馈，37，图7.4，38，7.3节流阀，7在该阀的阀芯3的锥形台上有三角形槽。旋转曹征手轮1、阀芯3产生轴位移，节流口的开口杨怡发生变化

12、。阀门越往上爬，开口的杨怡就越大。39，在节流阀的入口和出口压力差为固定值时，改变节流阀端口的开口量可以改变通过节流阀的流量。节流阀和其他阀(如单向阀、固定减压阀、溢流阀等)构成组合节流阀。图7.5，40，图7.6，该节流阀具有螺旋曲线开口和薄叶片结构的精密节流阀。转动手轮和节气门芯，螺旋曲线可以相对于套筒窗口上升或下降，并通过改变节气门面积来控制流量。41，7.3.2单向节流阀，流体向前流动时，与节流阀一样，可以通过手柄调整节流阀间隙大小。当流体逆向流动时，在流体的压力下压入阀芯4，下阀芯充当单向阀，单向阀打开，流体可以自由反向流动。节流核心分为上下阀核心。42，图7.7单向节流，7.3.2

13、单向节流，43，根据“流量负反馈”原理设计的流量阀称为速度调节阀。根据“串行减压”和“并行分类”的区别，分为调速阀和溢流节流阀两种主要类型，调速阀有常规调速阀和温度补偿型调速阀两种结构。速度调节阀和节流阀在液压系统中几乎完全相同，主要与定量泵、溢流阀一起构成节流阀调节系统。节流阀适用于一般系统，调速阀适用于元件负载变化大、运动速度稳定的系统。7.4速度调节阀，44，串联减压阀是通过固定减压阀1和节流阀2连接的组合阀。节流阀1充当流量传感器，在节流阀不变的情况下，将流量修正阀2作为流量修正阀，通过流量负反馈自动稳定节流阀前后的压差，保持流量不变。节流阀(传感器)前后差压基本不变，所以调节节流阀入

14、口面积时，可以人为地改变流量大小。7.4.1串行减压阀的工作原理，图7.8(a)，45，46，图7.8，47，48，节流芯2由热膨胀系数较大的材料制成。7.4.2温度补偿速度调节阀(节流阀)，图7.9，温度补偿速度调节阀减压阀部分的原理与常规速度调节阀相同。49，7.4.2溢流节流阀，50，节流阀的作用是，在液压系统中，从同一油源向两个或多个执行组件提供相同的流(等量分流)，或以一定比例向两个执行组件提供流(比例分流)，从而同步两个执行组件的速度。集流阀的作用是从两个执行元件收集相同的流量或比例的油回收量，以实现其间的速度同步或比例关系。(莎士比亚、模板、阀、阀、阀、阀、阀、阀、阀、阀、阀、阀

15、)分流集流阀具有分类阀和集流阀的功能。相应的图形符号如图7.11所示。7.5分类阀，分类阀也称为同步阀，是分类阀、集流阀和分流集流阀的统称。51，图7.11分流集流阀符号(A)分类阀；(b)集流阀；(C)分流集流阀，52，7.5.1分类阀，53，两种负载流量Q1和Q2大小的压力差P1和P2都反馈到公共减压阀核心6，徐璐比较，驱动减压阀核心，调整Q1和Q2大小，使其相等。节流阀可以看作是两个串联减压式流量控制阀的组合。7.5.1阀，该阀使用“流量-差压-力”负反馈，将两个区域相同的固定节流孔1，2用作流量主要传感器。这是将两个负载流量Q1、Q2分别转换为相应的压力差P1和P2。54，7.5.2油类阀不同于油类阀和分类阀，只能保证元件回油时的同步。集流阀安装在两个执行组件的回流道上，将两个负