第六章 控制阀.ppt

1、第六章 液压阀,6-1 概述,一、液压阀的作用 控制液压系统中油流的方向或调节压力和流量 阀的共同点：,流量系数与阀口的结构、形状和尺寸有关。,二、液压阀的分类 表6-1,1、作用在圆柱滑阀上的稳态液动力 当阀心移动完毕，阀的开口固定后，液流流过阀口时因动量的变化而作用在阀心上的力。,二、液动力,对于完整阀腔而言，稳态液动力总是企图使阀口趋于关闭； 对于不完整阀腔而言，稳态液动力总是与v2 cos的方向相反。,2、作用在圆柱滑阀上的瞬态液动力,滑阀在移动过程中阀腔中的液流因加速和减速而作用在阀心上的力。,油液流出阀口时，瞬态液动力与阀心移动的方向相反（正阻尼）；当油液流入阀口时，瞬态液动力与阀

2、心移动的方向相同（负阻尼）。,L负,L正,P,T,B,A,三、作用在滑阀上的液压卡紧力,液压卡紧力及液压卡紧现象由于滑阀副几何形状和同心度误差，当液流流过缝隙时会产生径向不平衡液压力，即侧向力，由于侧向力的存在，引起 阀心轴向移动时的摩擦阻力，称为液压卡紧力。 如果阀心的驱动力不足以克服这个阻力，就会发生液压卡紧现象。,提高阀的加工和装配精度，采用顺锥安装，在阀心台阶上开均压槽，精密过滤油液等，可防止和减小卡紧力。,四、阀的泄漏,6-3 方向控制阀,一、单向阀,1、普通单向阀只允许油液正向流过，而不能反向通过。,2、液控单向阀控制腔无压力油通入时，它相当于一个普通单向阀；当控制油腔有压力油通入

3、时，油液可正向流过，也能反向流过，油流方向由回路的工作情况决定。,二、换向阀,换向阀的工作原理：通过改变阀心和阀体的相对位置来改变阀体上各油口的连通状况。,换向阀的滑阀机能,三位换向阀在中位时各油口的连通方式称滑阀机能。,在分析和选择阀的滑阀机能时，通常考虑以下几点：,6-4 压力控制阀,一、溢流阀,不溢流,溢流,1、特点： 1）阀口常闭。 2）控制的是进口压力。当其进口压力小于其调定值时，阀口关闭，进口压力随外负载的变化而变化；当负载增加使 阀的进口压力等于或大于调定值时，阀口打开溢流，其进口压力则保持在调定值上基本不变。 3）出口接油箱。 4）内泄。,溢流稳压作用,使泵卸荷作用,安全 保护

4、作用,远程调压作用,py,py,py1,py2,2、溢流阀的静态特性,1）压力流量特性（p-q特性） 表征溢流量变化时溢流阀进口压力变化的情况，即稳压性能。理想的溢流特性曲线是一条平行于流量坐标的直线。,2）启闭特性 溢流阀开启和闭合全过程中的p-q特性称为启闭特性。,3）几个概念 调压偏差调定压力-开启压力 开启比开启压力/调定压力 闭合比闭合压力/调定压力,二、减压阀,特点： 1、阀口有常开的，也有常闭的； 2、控制的是出口压力。当出口压力小于调定值时，减压阀不起减压作用，出口压力由负载决定；当出口压力大于调定值时，减压阀减压，直减至调定值为止。即减压阀的出口压力不会大于调定值； 3、出口

5、接二次压力油路；（出口不能接油箱） 4、外泄。,设 Pj=2MPa PY=6MPa 夹紧缸夹紧工件前：P1=？P2=？ 夹紧缸夹紧工件前：P1=？P2=？,py,pj,三、顺序阀,特点： 1、阀口常闭； 2、顺序阀不是用来控制压力，而是利用其进口压力或外部压力的变化来控制它所连接的油路的通断的。当其进口压力小于其调定压力时，阀口关闭，油路不通；当其进口压力大于或等于调定值时，阀口打开，油路接通，此时阀的出口压力由负载决定，当出口压力小于调定值时，进口压力即等于调定值；当出口压力大于调定值时，进口压力等于出口压力加上油流过阀时的压力损失。 3、出口接二次压力回路；（卸荷阀除外） 4、外泄。（卸荷

6、阀除外）,PY=4MPa,P1,当P1=1MPa时 和PY=4MPa时 Pp=？,Pp,Px=2MPa,控制两缸的顺序动作,F,快进时，卸荷阀关闭，1、2两泵同时向液压缸供油。 工进时，卸荷阀打开，1泵卸荷，2泵向液压缸供油；,卸荷阀,平衡阀,四、压力继电器,特点： 利用进口压力的变化来控制其上的微动开关的动作。 当压力继电器的进口压力达到调定值时，微动开关动作，然后通过微动开关所在的控制线路来控制电气元件（如电磁铁、电机、时间继电器、电磁离合器等）的动作。,夹紧缸夹紧工件后压力继电器发讯,YV1,YV2,YV1,6-5 流量控制阀,一、节流阀,1、工作原理 通过调节节流口过流断面面积的大小来

7、调节通过阀口的流量的。,2、流量特性,影响通过节流阀 的 流量稳定性的因素： 压力（负载）的变化； 温度变化的影响。 关于节流阀的最小稳定流量（与节流口的形式有关）,3、节流阀的刚度,节流阀的刚度反映了它在负载压力变动时保持流量稳定的能力。 节流阀某点的刚度即其压力-流量特性曲线上的斜率的倒数。,p,A3A2 A1 3 3 1,P一定，A减小，T增大； A一定， P越小，T越小； 减小m,可提高T。,二、调速阀,1、工作原理 调速阀由节流阀和定差减压阀串联而成。调节其上的节流阀的过流断面面积即可调节通过调速阀的流量。,当负载变化，引起调速阀进出口压差变化时，由于定差减压阀能自动调节使节流阀上的

8、压差基本保持不变，由流量公式q=CATP知，通过调速阀的流量不变。,（二）调速阀的静态特性,减压阀阀芯的受力方程：,欲使通过调速阀的流量不随负载变化，调速阀上的压差应大于或等于最小压差。 中、低压系统： pmin=0.5MPa, 高压系统： pmin=1MPa,例：图示回路中，液压缸的负载F为变负载，F在09000N范围变化。调速阀开口调定 后，欲使缸速不随负载变化，问溢流阀的最小调定压力应为多大？,四、旁通调速阀（溢流节流阀）,由差压溢流阀和节流阀并联而成。阀口调定，当负载变化引起出口压力变化时，溢流阀能自动调节其进口压力跟随变化，从而使节流阀上的压差基本保持不变，则通过溢流节流阀的流量基本

9、保持不变。,旁通调速阀只能装在执行元件的进油路上。,6-6 电液伺服阀,一、电液伺服阀的组成 电-机械转换器 液压放大器,二、液压放大器的结构形式,1、滑阀式（单边滑阀、双边滑阀、四边滑阀 滑阀在零位时的开口形式：负开口、零开口、正开口,2、喷嘴挡板式,3、射流管式,6-7电液比例阀,电液比例阀是一种输出量与输入量成比例的液压阀。它可以按给定的输入电信号连续地、按比例地控制液流的压力、流量和方向。,6-8 电液数字阀,用计算机的数字信息直接控制的液压阀，称电液数字阀。 常用的方法有：增量控制法和脉宽调制控制法。,1、增量式数字流量阀 由步进电机带动。步进电机直接用数字量控制，其转角与输入的脉冲

10、数成正比，其转速随输入脉冲频率而变化。,2、脉宽调制式数字阀快速开关型数字阀 由计算机发出脉冲信号，经脉宽调制放大后送入快速开关数字阀中的电磁铁或力矩马达，通过控制阀口的开、关及开启时间的长短来控制阀口的通、断和通过的流量。,娱乐业的运动模拟、机器人、飞行器空间交会对接仿真器、舰船及汽车模拟器、新型加工机床、及卫星、导弹等飞行器的精确运动仿真，是国防军事、航空航天、汽车制造、机械工业以及各种复杂环境测试、训练必不可少的重要设备。,某军区警备区装备的数字式六自由度运动平台,负荷8 吨（根据用户要求） 升降行程1200 毫米（根据用户要求） 最低运动速度0.5 毫米/秒 最高运动速度400 毫米/秒 加速度1 G 重复定位精度 0.3 毫米 绝对定位精度 0.3 毫米 水平位移 600 毫米 最大倾角 57 度 额定工作压力16 兆帕 数字（液压）式六自由度运动平台,亿美博数字缸0.01毫米的位移对应1个电脉冲；亿美博数字调