甲板机械-液压原理、元件、液压油.ppt

第三篇第三篇 船舶甲板机械船舶甲板机械 第七章 液压技术与液压元件 第一节 液压技术的基本知识 第二节 控制元件 第三节 执行元件 第四节 辅助元件 第八章 舵机 第一节 舵机概述 第二节 舵的作用原理 第三节 液压舵机的工作原理和组成 第四节 液压舵机的转舵机构 第五节 液压舵机的遥控系统 第六节 舵机液压系统 第七节 电液操舵装置实例 第九章 锚装置 第一节 锚装置概述 第二节 锚装置的受力分析、工作过程和功率计算 第三节 锚机实例 第十章 起货机 第一节 概述 第二节 起货机的液压系统 第三节 液压起货机的操纵机构 第四节 回转式起货机的液压系统实例 第二篇第二篇 船船 舶舶 甲甲 板板 机机 械械 甲板机械：甲板机械：舵机、锚机、绞缆机、吊艇机、舵机、锚机、绞缆机、吊艇机、 舷梯升降机、舷梯升降机、 舱盖板启闭装置舱盖板启闭装置等等。 甲板机械按所用动力可分为：甲板机械按所用动力可分为：气动、蒸汽、电动、液压气动、蒸汽、电动、液压等等（ 现代船舶甲板机械主要采用液压甲板机械和电动甲板机械）。现代船舶甲板机械主要采用液压甲板机械和电动甲板机械）。 气动甲板机械特点：气动甲板机械特点：结构简单、无污染，但漏泄多、效率低结构简单、无污染，但漏泄多、效率低 ，仅用于吊艇机、舷梯升降机等小功率甲板机械。，仅用于吊艇机、舷梯升降机等小功率甲板机械。 蒸汽甲板机械特点：蒸汽甲板机械特点：散热损失大，管理不便，已基本不用。散热损失大，管理不便，已基本不用。 液压传动概论液压传动概论 液压传动的特点：液压传动的特点： 1.1.力的传递靠液体压力来实现；力的传递靠液体压力来实现； 2.2.运动速度的传递靠液体的流量来实现；运动速度的传递靠液体的流量来实现； 3.3.自锁靠液压元件对液压油的自锁靠液压元件对液压油的“密封密封”来实现。来实现。 液压传动原理：液压传动原理：以液压机械的液压系统为例。以液压机械的液压系统为例。 液压系统的组成（五个主要部分）及功用液压系统的组成（五个主要部分）及功用 1.1.动力元件动力元件液压泵。液压泵。 功用：功用：将泵的机械能转换为液压油的压力能（液压能）。将泵的机械能转换为液压油的压力能（液压能）。 2.2.执行元件执行元件液压缸或液压马达。液压缸或液压马达。 功用：功用：将液压能转换成机械能以带动工作部件运动。将液压能转换成机械能以带动工作部件运动。 3.3.控制元件控制元件各种方向、流量和压力控制阀。各种方向、流量和压力控制阀。 功用：功用：控制液压系统中的液压油的流动方向、流量大小和压力的控制液压系统中的液压油的流动方向、流量大小和压力的 高低，以满足工作部件的运动方向、速度和所需力的要求。高低，以满足工作部件的运动方向、速度和所需力的要求。 4.4.辅助元件辅助元件油箱、滤油器、蓄能器、压力表、热交换器、油油箱、滤油器、蓄能器、压力表、热交换器、油 管和管接头等。管和管接头等。 功用：功用：实现各种辅助功能。实现各种辅助功能。 5.5.液压油液压油 功用：功用：主要起动力传递作用，还有润滑、冷却、防腐防锈作用。主要起动力传递作用，还有润滑、冷却、防腐防锈作用。 液压元件和液压油液压元件和液压油 液压控制阀液压控制阀 分类：分类： 按在液压系统的用途按在液压系统的用途分类分类； 1 1）方向控制阀：）方向控制阀：控制系统中的油流方向，包括单向阀、换向控制系统中的油流方向，包括单向阀、换向 阀等；阀等； 2 2）压力控制阀：）压力控制阀：控制系统中的油压，包括溢流阀、减压阀、控制系统中的油压，包括溢流阀、减压阀、 顺序阀等；顺序阀等； 3 3）流量控制阀：）流量控制阀：控制液压系统中的流量，包括节流阀、调速控制液压系统中的流量，包括节流阀、调速 阀等。阀等。 按动力控制方式分类：按动力控制方式分类： 1 1）开关定值控制阀）开关定值控制阀（又称普通液压阀）（又称普通液压阀） 2 2）伺服控制阀）伺服控制阀（又称随动阀）（又称随动阀） 3 3）电液比例阀）电液比例阀 按结构形式分类：按结构形式分类： 1 1）滑阀类；）滑阀类；2 2）锥阀类。）锥阀类。（见下图）（见下图） 按连接和安装方式分类：按连接和安装方式分类：1 1）管式阀；）管式阀；2 2）板式阀；）板式阀；3 3）叠加式）叠加式 阀；阀； 4 4）插装式阀。）插装式阀。 按动力操纵方法分类：按动力操纵方法分类：1 1）手动阀；）手动阀；2 2）机动阀；）机动阀；3 3）电动阀；）电动阀；4 4 ）液动阀；）液动阀；5 5）电液阀等。）电液阀等。 选用液压阀注意两参数选用液压阀注意两参数: :公称通径公称通径Dg (mm)Dg (mm)和公称压力和公称压力p p g g ( (MPaMPa) ) 一、方向控制阀一、方向控制阀 方向阀功能：方向阀功能：通过控制液流方向来达到控制执行元件的运动通过控制液流方向来达到控制执行元件的运动 方向。方向。 方向阀类型：方向阀类型：单向阀和换向阀两大类。单向阀和换向阀两大类。 1. 1. 单向阀单向阀 1 1）普通型单向阀）普通型单向阀 功用：功用：使液流只能单向流过。使液流只能单向流过。 分类：分类：按阀芯的形式分为钢球式和锥阀式。按阀芯的形式分为钢球式和锥阀式。 按阀体的形状分为直角型（见下图）和直通型。按阀体的形状分为直角型（见下图）和直通型。 要求：要求：正向导通时流动阻力要小（正向导通时流动阻力要小（0.0350.0350.05MPa0.05MPa），），反向反向 封闭时密封性要好。封闭时密封性要好。 应用：应用：与其它元件组成单向式组合阀与其它元件组成单向式组合阀; ;回油管路中的背压阀回油管路中的背压阀; ; 与冷却器、滤油器等附件并联作自动旁通阀使用。与冷却器、滤油器等附件并联作自动旁通阀使用。 图 单向阀实物 2 2）液控单向阀：）液控单向阀： 功用：功用：既有单向止回作用又能在一定条件下允许油流反向通既有单向止回作用又能在一定条件下允许油流反向通 过，即能使阀在控制油的控制下实现阀的反向开启。过，即能使阀在控制油的控制下实现阀的反向开启。见下图见下图 应用：应用：液控单向阀在船上常用作舵机液压系统的锁舵阀，由液控单向阀在船上常用作舵机液压系统的锁舵阀，由 一对复合型液控单向阀组成。一对复合型液控单向阀组成。见后图见后图 实物实物 图图 结构原理图结构原理图 3)3)液压锁（液压锁（复合型液控单向阀复合型液控单向阀, ,又称双向液控阀、双向液压锁、又称双向液控阀、双向液压锁、 双向闭锁阀）：双向闭锁阀）： 作用：作用： 对执行元件双向锁闭作用对执行元件双向锁闭作用 应用：应用： 起液压琐等作用起液压琐等作用 （见图）（见图） 2.2.换向阀换向阀 功能：功能：用于将两个或两个以上的油口接通或切断改变液流方用于将两个或两个以上的油口接通或切断改变液流方 向的换向阀，是液压系统中用量最大、品种、名称最复杂的一向的换向阀，是液压系统中用量最大、品种、名称最复杂的一 类阀。类阀。 1 1）换向阀分类）换向阀分类 按阀心结构分：按阀心结构分： 滑阀式、球阀式和锥阀式。滑阀式、球阀式和锥阀式。 按阀心在阀体内的工作位置分：按阀心在阀体内的工作位置分：二位、三位、四位等。二位、三位、四位等。 按阀体上与外部连通的油路数分：按阀体上与外部连通的油路数分：二通、三通、四通、五通二通、三通、四通、五通 等等 按操纵阀心运动的方式分：按操纵阀心运动的方式分：手动、机动、气动、液动、电磁手动、机动、气动、液动、电磁 动、电液动等。动、电液动等。 按阀心在阀体内定位方式分：按阀心在阀体内定位方式分： 钢球定位、弹簧复位、弹簧对钢球定位、弹簧复位、弹簧对 中等。中等。 按阀的安装方式分：按阀的安装方式分：管式、板式、法兰式。管式、板式、法兰式。 按阀的中位机能方式分：按阀的中位机能方式分： H H、P P、O O、J J、K K、X X、M M、Y Y、C C、N N 型等。型等。 2 2）换向阀阀芯结构（按阀芯动作方式分类）换向阀阀芯结构（按阀芯动作方式分类 ） （1 1）转阀）转阀 工作原理：工作原理：（见图）（见图） 实物实物 解释：解释： 1.1.换向阀的换向阀的“位位”和和“通通”： “ “位位”是指改变阀芯与阀体的相对位置时，所能得到的通油口是指改变阀芯与阀体的相对位置时，所能得到的通油口 切断和相通形式的种类数。有几种就叫做几位阀。切断和相通形式的种类数。有几种就叫做几位阀。 “ “通通”是指阀体上的通油口数目，即有几个通油口就叫几通阀是指阀体上的通油口数目，即有几个通油口就叫几通阀 。 2.2.换向阀的职能符号：换向阀的职能符号： （规定和含义）（规定和含义） 1)1)用方框表示换向阀的用方框表示换向阀的“位位”，有几个方框就是几位阀；，有几个方框就是几位阀； 2)2)方框内的箭头表示处在这一位上的油口接通情况，并基本表示油流的实方框内的箭头表示处在这一位上的油口接通情况，并基本表示油流的实 际流向；际流向； 3)3)方框内的符号方框内的符号“”或或“”“”表示此有油口被阀芯封闭；表示此有油口被阀芯封闭； 4)4)方框上与外部连接的接口即表示通油口，接口数即通油口数；方框上与外部连接的接口即表示通油口，接口数即通油口数； 5)5)通常，阀与液压泵或供油路相连的油口用字母通常，阀与液压泵或供油路相连的油口用字母 P P 表示；阀与系统的回油表示；阀与系统的回油 路（油箱）相连的回油口用字母路（油箱）相连的回油口用字母 T T（以前用以前用 O O）表示；阀与执行部件相连的油表示；阀与执行部件相连的油 口，称为工作油口，用字母口，称为工作油口，用字母A A、B B表示。表示。 （2 2）滑阀式换向阀）滑阀式换向阀 常用换向阀的结构及职能符号：常用换向阀的结构及职能符号： 二位二通阀二位二通阀 作用：作用：控制油路的通与断控制油路的通与断 二位三通阀二位三通阀 作用：作用：控制液流方向控制液流方向 P A P A B 二位四通阀二位四通阀 作用：作用：控制执行元件换向控制执行元件换向 三位四通阀三位四通阀 作用：作用：换向、停止换向、停止 P A B O 二位五通阀二位五通阀 作用：作用：换向、两种回油方式换向、两种回油方式 三位五通阀三位五通阀 作用：作用：换向、停止、回油不同换向、停止、回油不同 PA B T1 T2 P A B T1 T2 3 3）换向阀结构及工作原理）换向阀结构及工作原理（按移动阀芯动力形式分类）（按移动阀芯动力形式分类） （1 1）电磁换向阀）电磁换向阀（也称电动换向阀，简称为电磁阀）（也称电动换向阀，简称为电磁阀） 见下图及后图实物见下图及后图实物 交、直流电磁阀性能比较：交、直流电磁阀性能比较： 交流电磁阀：交流电磁阀：电压过高，线圈容易发热和烧坏；而过低因吸力不够，难电压过高，线圈容易发热和烧坏；而过低因吸力不够，难 于保证正常工作。初吸力大，换向冲击大，操作频率不宜超过于保证正常工作。初吸力大，换向冲击大，操作频率不宜超过3030次次/min,/min,使用使用 寿命较短，吸合数在十万寿命较短，吸合数在十万 一百万次就会损坏，但价格便宜。一百万次就会损坏，但价格便宜。 直流电磁阀：直流电磁阀：不会因铁芯不能吸合而烧坏，工作频率可达不会因铁芯不能吸合而烧坏，工作频率可达120120次次/min/min以以 上。工作可靠，换向平稳，寿命较长，吸合数可达千万次以上，但需要直流上。工作可靠，换向平稳，寿命较长，吸合数可达千万次以上，但需要直流 电源。电源。 图图 典型结构典型结构 图图 实物实物 三位四通电磁阀工作原理：三位四通电磁阀工作原理： 1.1.当左、右电磁线圈都断电时，阀芯处于中间位置，当左、右电磁线圈都断电时，阀芯处于中间位置，P P、T T、A A、B B互不相通互不相通 ； 2.2.当右边电磁线圈通电而左边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，当右边电磁线圈通电而左边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，P P与与 B B通，通，A A与与T T通。通。 3.3.当左边电磁线圈通电而右边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，当左边电磁线圈通电而右边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，P P与与 A A通，通，B B与与T T通。通。 电磁换向阀中的密封：电磁换向阀中的密封：靠阀芯的圆柱形台肩与阀体内侧的配合靠阀芯的圆柱形台肩与阀体内侧的配合 间隙来保证，配合间隙通常约为间隙来保证，配合间隙通常约为0.010.010.03mm0.03mm。 电磁阀芯的移动阻力：电磁阀芯的移动阻力：摩擦阻力和液动力的合力。摩擦阻力和液动力的合力。 为了减小阀芯的移动阻力，防止阀芯卡死，通常在阀芯的凸为了减小阀芯的移动阻力，防止阀芯卡死，通常在阀芯的凸 肩上开设数圈环形的均压槽，以使阀芯四周所受的液动力大致肩上开设数圈环形的均压槽，以使阀芯四周所受的液动力大致 相等。开一条均压槽，摩擦阻力可下降到不开槽时的相等。开一条均压槽，摩擦阻力可下降到不开槽时的40%40%左右左右 ，开三条可降到，开三条可降到6%6%左右。左右。 电磁换向阀的常见故障：电磁换向阀的常见故障： 换向阀阀芯不能离开中位或不能回中。换向阀阀芯不能离开中位或不能回中。 换向阀换向冲击大。换向阀换向冲击大。 油液流经换向阀时流动阻力过大。油液流经换向阀时流动阻力过大。 .电磁换向阀电磁换向阀阀芯不能离开中位的根本原因是阀芯不能离开中位的根本原因是：电磁力不足电磁力不足 或移动阻力过大。或移动阻力过大。 具体原因是具体原因是： 电路不通或电压不足；电路不通或电压不足； 激磁线圈脱焊或烧毁；激磁线圈脱焊或烧毁； 阀芯和阀孔加工精度较差，配合间隙太小；阀芯和阀孔加工精度较差，配合间隙太小； 阀芯或阀孔碰伤变形；阀芯或阀孔碰伤变形； 有脏物进入间隙；有脏物进入间隙； 油温过高，阀芯因膨胀卡死；油温过高，阀芯因膨胀卡死； 电磁铁推杆密封处的油压过高，摩擦阻力过大。电磁铁推杆密封处的油压过高，摩擦阻力过大。 阀芯不能回中的可能原因除移动阻力过大外，还可能是弹阀芯不能回中的可能原因除移动阻力过大外，还可能是弹 簧断裂、漏装或弹力不足。簧断裂、漏装或弹力不足。 .电磁换向阀换向冲击大的原因有：电磁换向阀换向冲击大的原因有： 对于大流量的换向阀没采用液压操纵或电液操纵；控对于大流量的换向阀没采用液压操纵或电液操纵；控 制油路中单向节流阀开度过大造成的。制油路中单向节流阀开度过大造成的。 .油流流经电磁换向阀时流动阻力过大的主要原因是：油流流经电磁换向阀时流动阻力过大的主要原因是： 经过阀的流量超过额定值，或是阀的开度不足，一般经过阀的流量超过额定值，或是阀的开度不足，一般 要求在额定流量下压力损失不大于要求在额定流量下压力损失不大于0.30.30.5MPa0.5MPa。 解释：解释： 1.1.换向阀的中位机能：换向阀的中位机能：阀芯处于中阀芯处于中 位时的油路沟通形式叫中位机能。位时的油路沟通形式叫中位机能。 有有: : H H、P P、O O、J J、K K、X X、M M、Y Y 等型式。等型式。 2.2.阀在中位时系统常有如下的各种阀在中位时系统常有如下的各种 要求：要求：保压、卸荷、浮动、锁闭保压、卸荷、浮动、锁闭 3.3.把阀设计成特殊机能的可用两个把阀设计成特殊机能的可用两个 字母表示，如：字母表示，如： OPOP型、型、MPMP型型 4.4.换向阀的滑阀液压卡紧现象换向阀的滑阀液压卡紧现象 换向阀在停止使用一段时间后换向阀在停止使用一段时间后 ( (一般约五分钟以后一般约五分钟以后) )从新起动时，为使阀芯移动，理论上只需从新起动时，为使阀芯移动，理论上只需 要很小的力来克服粘性摩擦阻力就可以。而实际上，特别在中要很小的力来克服粘性摩擦阻力就可以。而实际上，特别在中 、高压系统中却十分费力，需要克服很大的阻力（摩擦力，也、高压系统中却十分费力，需要克服很大的阻力（摩擦力，也 称卡紧力）才能使芯移动。把这种现象称为滑阀的液压卡紧现称卡紧力）才能使芯移动。把这种现象称为滑阀的液压卡紧现 象。象。 液压卡紧现象是由于阀芯和阀体的几何形状误差和中心线的液压卡紧现象是由于阀芯和阀体的几何形状误差和中心线的 不重合而造成的。不重合而造成的。 5.5.换向阀的滑阀上的液动力换向阀的滑阀上的液动力 1 1）滑阀上的稳态液动力）滑阀上的稳态液动力 稳态液动力是指阀芯移动完毕，开稳态液动力是指阀芯移动完毕，开 口固定后，由于流出、流入阀腔的液流的动量变化而产生的作口固定后，由于流出、流入阀腔的液流的动量变化而产生的作 用于阀芯上的轴向力。用于阀芯上的轴向力。 2 2）滑阀上的瞬态液动力）滑阀上的瞬态液动力 瞬态液动力是指由于阀门开度瞬态液动力是指由于阀门开度( (阀阀 口大小口大小) )的变化，使阀腔中的液流加速或减速而产生的作用于的变化，使阀腔中的液流加速或减速而产生的作用于 阀芯上的轴向力。阀芯上的轴向力。 （2 2）液动换向阀）液动换向阀 功用：功用：液压操纵可给予阀芯很大的推力，因此液动换向阀适液压操纵可给予阀芯很大的推力，因此液动换向阀适 用于压力高、流量大、阀芯移动行程长的场合。用于压力高、流量大、阀芯移动行程长的场合。 设单向节流阀目的：设单向节流阀目的：如果在液动换向阀的控制油路装有单向如果在液动换向阀的控制油路装有单向 节流阀节流阀( (称阻尼器称阻尼器) )，用于控制主阀的换向速度，以免换向太快，用于控制主阀的换向速度，以免换向太快 引起冲击和噪声，改善换向性能。引起冲击和噪声，改善换向性能。 符号符号 （3 3）电液换向阀）电液换向阀 结构：结构：由电磁换向阀（导阀）和液动换向阀（主阀）组合而成由电磁换向阀（导阀）和液动换向阀（主阀）组合而成 。 电磁换向阀（导阀）作用：电磁换向阀（导阀）作用：用来改换控制油液的方向。用来改换控制油液的方向。 液动换向阀（主阀）作用：液动换向阀（主阀）作用：用控制油推动以控制主油路。用控制油推动以控制主油路。 导阀形式：导阀形式：弹簧对中型电液换向阀的电磁导阀常采用弹簧对中型电液换向阀的电磁导阀常采用Y Y型或型或H H型型 ，能在中位时使控制油路卸荷。，能在中位时使控制油路卸荷。 电电液液换向阀工作原理图换向阀工作原理图 电液换向阀的图形符号和简化符号电液换向阀的图形符号和简化符号（外供控制油和外部泄油）。（外供控制油和外部泄油）。 (4)(4)梭阀（选择阀）：梭阀（选择阀）： 具有两个进口和一个公共出口，在进口压力的作用下，出口具有两个进口和一个公共出口，在进口压力的作用下，出口 自动地与其中一个进口接通的阀。自动地与其中一个进口接通的阀。 功用：功用：自动地进行油路压力的选择。自动地进行油路压力的选择。 1 1）或门型梭阀）或门型梭阀（三通式液控单向阀）：三通式液控单向阀）： 结构和符号：结构和符号：如下图所示。这种阀有两个压力油入口和一个出如下图所示。这种阀有两个压力油入口和一个出 口，当右边进口压力大于左边进口压力时，阀芯被两者的差力口，当右边进口压力大于左边进口压力时，阀芯被两者的差力 值推向左边关闭左端压力油口，从而右端压力油通向出口。值推向左边关闭左端压力油口，从而右端压力油通向出口。 2 2）与门型梭阀图型符号：）与门型梭阀图型符号： 二、二、压压 力力 控控 制制 阀阀 压力控制阀分类：压力控制阀分类： 按用途：按用途： 溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、卸荷阀溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、卸荷阀 按阀芯结构：按阀芯结构：滑阀、球阀、锥阀滑阀、球阀、锥阀 按工作原理：按工作原理：直动式、先导式直动式、先导式 1.1.溢流阀溢流阀 溢流阀分类溢流阀分类（ 按结构分）按结构分）： 直动型和先导型溢流阀。直动型和先导型溢流阀。 溢流阀作用：溢流阀作用：控制阀的进口压力的压力阀。控制阀的进口压力的压力阀。 当用于防止液压系统压力过载，在紧急情况下起保护作用时当用于防止液压系统压力过载，在紧急情况下起保护作用时 ，又称为，又称为安全阀安全阀； 当用于维持液压系统压力基本恒定并将定量泵液压系统多余当用于维持液压系统压力基本恒定并将定量泵液压系统多余 的油液溢流回油箱时，又称为的油液溢流回油箱时，又称为定压阀定压阀。 1)1)直动式溢流阀直动式溢流阀 结构：结构： （见图）（见图） 工作原理：工作原理： F F = = p Ap A p p s s , ,溢流。溢流。 阻尼孔阻尼孔1 1 的作用：防止油的作用：防止油 压脉动时阀芯动作过快而产压脉动时阀芯动作过快而产 生振动，使阀工作平稳。生振动，使阀工作平稳。 符号符号 图图 实物实物 2)2)先导式溢流阀先导式溢流阀 结构：结构： （见图）（见图） 职能符号：职能符号： 实物实物 先导式溢流阀先导式溢流阀工作原理：工作原理： 阻尼孔 主阀 先导阀 平衡弹簧 调压弹簧 远程控制口远程控制口K K作用作用 : : 实现远程调压。实现远程调压。 K K口打开，口打开，p p 由控制油压决定；由控制油压决定； K K口堵上，口堵上，p p 由先导阀由先导阀 p ps s 决定。决定。 先导式溢流阀特性：先导式溢流阀特性： 先导式溢流阀稳态压力变化量先导式溢流阀稳态压力变化量 p pT T 较小较小，一般不超出整定压力一般不超出整定压力 p pT T 的的5 510%10%。可使用于高压系统。可使用于高压系统。 先导式溢流阀的动态压力超调量通常不超过调定压力的先导式溢流阀的动态压力超调量通常不超过调定压力的1010 1515，过渡过程时间在，过渡过程时间在0.10.1 0.3 s0.3 s。但都比直动式大。但都比直动式大。 转动手轮，改变导阀弹簧的初张力，即可改变溢流阀的调定转动手轮，改变导阀弹簧的初张力，即可改变溢流阀的调定 压力。压力。 先导式溢流先导式溢流 阀可作为远控卸阀可作为远控卸 荷阀使用荷阀使用, ,卸荷压卸荷压 力一般为力一般为0.150.15 0.35MPa0.35MPa；也可作也可作 为远控调压阀使为远控调压阀使 用。用。 3)3)溢流阀的性能指标溢流阀的性能指标 （1 1）溢流阀的稳态特性：）溢流阀的稳态特性：溢流阀的开启压力溢流阀的开启压力 p pc c 恒小于调恒小于调( (整整) )定定 压力压力 p pn n （即溢流阀达到额定流量（即溢流阀达到额定流量 Q QH H 时的油压力）。时的油压力）。 p pn n 与与 p pc c 的差值称为调压偏差的差值称为调压偏差( (稳态压力变化量稳态压力变化量) )， 即即 p p T T = = p pn n p p c c 稳态特性反映的是溢流阀的精度。稳态特性反映的是溢流阀的精度。调压偏差调压偏差大，则精度差。大，则精度差。 直动式溢流阀调压偏差大直动式溢流阀调压偏差大 ，精度差，仅适用于低压场，精度差，仅适用于低压场 合，最大调定压力为合，最大调定压力为2.5MPa2.5MPa 。稳态压力变化量稳态压力变化量 p pT T 可达可达 p pT T 的的20%20%或更高。或更高。 先导式溢流阀稳态压力变先导式溢流阀稳态压力变 化量化量 p pT T 较小较小，一般不超出整定一般不超出整定 压力压力 p pT T 的的5%5%10%10%。可使用于。可使用于 高压系统。高压系统。 （2 2）溢流阀的动态特性）溢流阀的动态特性 动态特性的两个指标：动态特性的两个指标： p (p (动态动态) )压力超调量压力超调量 t t 过渡时间过渡时间( (动态稳定时间动态稳定时间) ) p p和和t t 反映的是溢流阀灵敏反映的是溢流阀灵敏 度（快速性）。度（快速性）。 p p和和t t 值值大，则灵敏度差。大，则灵敏度差。 直动型溢流阀的压力超调量和过渡时间要小，灵敏度比先导直动型溢流阀的压力超调量和过渡时间要小，灵敏度比先导 型溢流阀高。型溢流阀高。 先导式溢流阀的压力超调量通常不超过调定压力的先导式溢流阀的压力超调量通常不超过调定压力的10101515 ，过渡时间在，过渡时间在0.10.1 0.3 s0.3 s。但都比直动式大。但都比直动式大。 直动式与先导式溢流阀的性能比较直动式与先导式溢流阀的性能比较: : (1(1）定压精度：）定压精度：先导式优于直动式。先导式优于直动式。 (2(2）适用场合：）适用场合：直动式适用于小流量、低压场合。直动式适用于小流量、低压场合。 (3(3）快速性和稳定性：）快速性和稳定性：直动式溢流阀反映灵敏、动作快。但直动式溢流阀反映灵敏、动作快。但 稳定性不如先导式溢流阀。稳定性不如先导式溢流阀。 (4(4）粘滞特性：）粘滞特性： 溢流阀开启时流量溢流阀开启时流量 压力的特性曲线与闭压力的特性曲线与闭 合时流量合时流量压力的特性曲线不重合，称为溢流的粘滞特性压力的特性曲线不重合，称为溢流的粘滞特性( (亦称亦称 启闭特性启闭特性) )。粘滞特性的产生是由于阀芯在工作过程中受到摩擦。粘滞特性的产生是由于阀芯在工作过程中受到摩擦 力的作用。阀口开大和关小时的摩擦力相差越大，粘滞特性越明力的作用。阀口开大和关小时的摩擦力相差越大，粘滞特性越明 显。先导式溢流阀的粘滞特性（不灵敏区）比直动式溢流阀的小显。先导式溢流阀的粘滞特性（不灵敏区）比直动式溢流阀的小 。 (5(5）卸荷压力（即当卸荷阀使用）：）卸荷压力（即当卸荷阀使用）： 先导式有卸荷能力，直动式没有。先导式有卸荷能力，直动式没有。 (6(6）价格：）价格：直动式价格低。直动式价格低。 4)4)电磁溢流阀电磁溢流阀 5)5)卸荷溢流阀卸荷溢流阀 卸荷溢流阀应用示例卸荷溢流阀应用示例: : 溢流阀的应用于液压系统的情况溢流阀的应用于液压系统的情况: : 1 1）做溢流阀用：）做溢流阀用：稳压和溢流起定压作用。稳压和溢流起定压作用。 （见左图）（见左图） 2 2）做安全阀用：）做安全阀用：防超压起安全保护作用。防超压起安全保护作用。 （见中图）（见中图） 3 3）做背压阀用：）做背压阀用：使回油有一定的阻力即背压，提高执行元使回油有一定的阻力即背压，提高执行元 件运动的平稳性。件运动的平稳性。 4 4）用于远程调压：）用于远程调压： （见右图）（见右图） （5 5）实现系统的双级调压）实现系统的双级调压： （见左图）（见左图） （6 6）使系统）使系统卸压：卸压： （见右图）（见右图） 溢流阀的溢流阀的常见故障：常见故障：阻尼孔堵塞、主阀卡阻、导阀关闭不严或阻尼孔堵塞、主阀卡阻、导阀关闭不严或 弹簧失效等造成的。弹簧失效等造成的。 2.2.减压阀减压阀 功用：功用：使流经阀的油液节流降压，以便从系统中分出油压较低使流经阀的油液节流降压，以便从系统中分出油压较低 的支路。的支路。 分类（按结构形式和工作原理分）：分类（按结构形式和工作原理分）： 1 1）先导式减压阀：有定值减压阀和单向减压阀；）先导式减压阀：有定值减压阀和单向减压阀； 2 2）直动式减压阀：有定差减压阀和定比减压阀。）直动式减压阀：有定差减压阀和定比减压阀。 定值减压阀：定值减压阀：保证阀的出口压力为定值的阀为定值减压阀（保证阀的出口压力为定值的阀为定值减压阀（ 简称减压阀）；简称减压阀）； 定差减压阀：定差减压阀：保证阀的出口压力与进口压力之差为定值的称保证阀的出口压力与进口压力之差为定值的称 为定差减压阀，为定差减压阀， 它控式定差减压阀：它控式定差减压阀：若用于控制另一阀（如节流阀）的进出若用于控制另一阀（如节流阀）的进出 口压力差为定值，又称为它控式定差减压阀；口压力差为定值，又称为它控式定差减压阀； 定比减压阀：定比减压阀：保证阀的出口压力与进日压力之比为定值的称保证阀的出口压力与进日压力之比为定值的称 为定比减压阀。为定比减压阀。 减压阀的泄油口需直通油箱（外泄），与减压阀的泄油口需直通油箱（外泄），与 溢流阀（可内、外泄）不同。溢流阀（可内、外泄）不同。 直动式减压阀结构：直动式减压阀结构：见图见图 工作原理：工作原理： 减压原理：减压原理：节流口产生压降节流口产生压降 p p p p 2 2 = = p p1 1 - - p p p p1 1 一定，一定，p p ， p p 2 2 。 p p 2 2 p p p s s , ,微动开关闭合，微动开关闭合， 发出电信号。发出电信号。 p 0.40.40.5MPa0.5MPa （ p p 0.4MPa0.4MPa时减压阀不起作用，只和普通节流阀一样时减压阀不起作用，只和普通节流阀一样 ） 溢流节流阀溢流节流阀与与调速阀比较：调速阀比较：溢流节流阀溢流节流阀的流量稳定性不如普通的流量稳定性不如普通 型调速阀，但与定量油源配合使用，功率损耗较小，油液发热型调速阀，但与定量油源配合使用，功率损耗较小，油液发热 程度较轻，更适合对流量稳定性要求并不很高的场合。程度较轻，更适合对流量稳定性要求并不很高的场合。 （四）溢流节流阀（四）溢流节流阀 （也称并联调速阀（也称并联调速阀 、旁通型调速阀）、旁通型调速阀） 结构：结构：由定差溢流由定差溢流 阀和节流阀并联而阀和节流阀并联而 成，亦称溢流节流成，亦称溢流节流 阀。阀。 工作原理及符号：工作原理及符号： （右图）（右图） 四、四、比例控制阀比例控制阀 作用：作用：传统形式的液压控制阀只能对液流进行定值控制（如传统形式的液压控制阀只能对液流进行定值控制（如 调定压力、流量或阀的开度）或开关控制（例如液流方向的调定压力、流量或阀的开度）或开关控制（例如液流方向的 通断切换）。而比例控制阀可以电信号为输入量，使被控制通断切换）。而比例控制阀可以电信号为输入量，使被控制 的压力、流量与输入的电信号成正比，从而实现连续的自动的压力、流量与输入的电信号成正比，从而实现连续的自动 控制。控制。 分类（按功能分）：分类（按功能分）： 比例压力控制阀（比例溢流阀、比例减压阀等）、比例压力控制阀（比例溢流阀、比例减压阀等）、 比例流量控制阀（比例节流阀、比例调速阀等）比例流量控制阀（比例节流阀、比例调速阀等） 比例方向控制阀。比例方向控制阀。 1. 1. 比例压力阀（比例溢流阀）比例压力阀（比例溢流阀） 结构：结构：由直流比例电磁铁和先导式溢流阀组成。是一种电液由直流比例电磁铁和先导式溢流阀组成。是一种电液 比例阀。比例阀。 作用：作用：输入电流按比例或按一定程序地变化，则比例溢流阀输入电流按比例或按一定程序地变化，则比例溢流阀 所控制的系统压力也按比例地或按一定程序地变化。所控制的系统压力也按比例地或按一定程序地变化。 工作原理及符号：工作原理及符号： （下图）（下图） 实物实物 应用实例：应用实例： （三级压力控制回路）（三级压力控制回路） 采用比例控制阀不仅大大减少了液压元件，简化管路，方采用比例控制阀不仅大大减少了液压元件，简化管路，方 便了安装、使用和维修，降低了成本，而且显著提高了控制便了安装、使用和维修，降低了成本，而且显著提高了控制 性能，使原来溢流阀控制的压力调整由阶跃式变为比例阀控性能，使原来溢流阀控制的压力调整由阶跃式变为比例阀控 制的缓变式。因此避免了压力调整引起的液压冲击和振动。制的缓变式。因此避免了压力调整引起的液压冲击和振动。 2. 2. 比例调速阀比例调速阀 结构：结构：由直流比例电磁铁和调速阀组成。是一种电磁比例阀。由直流比例电磁铁和调速阀组成。是一种电磁比例阀。 作用：作用：输入直流电流按比例或按一定程序地变化，则比例调速阀输入直流电流按比例或按一定程序地变化，则比例调速阀 所控制的流量也按比例地或按一定程序地变化。所控制的流量也按比例地或按一定程序地变化。 工作原理及符号：工作原理及符号： （下左图）（下左图） 与普通调速阀比较：与普通调速阀比较：调节节流阀开度是由电磁力代替手动调节。调节节流阀开度是由电磁力代替手动调节。 （下左、右图）（下左、右图） 3. 3. 比例方向阀比例方向阀（有电磁式、电动式、电液式）（有电磁式、电动式、电液式） 电磁比例换向阀结构：电磁比例换向阀结构：由直流比例电磁铁和换向阀组成。是由直流比例电磁铁和换向阀组成。是 一种电磁比例阀。一种电磁比例阀。 作用：作用：输入直流电流按比例或按一定程序地变化，则比例换输入直流电流按比例或按一定程序地变化，则比例换 向阀所控制的油流方向可变，流量也按比例地或按一定程序地向阀所控制的油流方向可变，流量也按比例地或按一定程序地 变化。变化。 工作原理及符号：工作原理及符号： （下左图）（下左图） BOSCH 比例伺服阀 图图7-327-32为定差减压型比为定差减压型比 例流量电液换向阀。例流量电液换向阀。 五、逻辑阀（简称插装阀或五、逻辑阀（简称插装阀或CVCV阀）阀） 特点：特点：这种阀的主要元件大都采用插入的连接方法，不仅能实这种阀的主要元件大都采用插入的连接方法，不仅能实 现常规液压控制阀的各种功能，而且结构简单，通用性强，在功现常规液压控制阀的各种功能，而且结构简单，通用性强，在功 率相同时重量轻，体积小，流阻小，密封性好，抗污染能力强，率相同时重量轻，体积小，流阻小，密封性好，抗污染能力强， 动作灵敏并易于组合。动作灵敏并易于组合。 结构：结构：插装阀是基本组件插入特定设计加工的阀体内，配以盖插装阀是基本组件插入特定设计加工的阀体内，配以盖 板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因插装阀基本组件只有板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因插装阀基本组件只有 两个主油口，因此被称为二通插装阀。两个主油口，因此被称为二通插装阀。（见图）（见图） 分类：分类： 插装式方向控制阀；插装式方向控制阀； 插装式压力控制阀；插装式压力控制阀； 插装式流量控制阀。插装式流量控制阀。 锥阀式插装阀的工作原理：锥阀式插装阀的工作原理： 阀芯两端作用力的平衡方程式为：阀芯两端作用力的平衡方程式为： F F S S + + F F Y Y + + p pk kA A k k = = p pA AA AA A + + p pB BA AB B 式式中：中： F FS S 弹簧力；弹簧力； F FY Y 液动力；液动力； p pA A 、p p B B 、p p k k 分别代表分别代表A A、B B、K K口的液压力口的液压力 ； A AA A 、A A k k 分别代表分别代表A A口和阀芯的横截面积口和阀芯的横截面积 ； A A B B = = A A k k - A- A A A 当 当A A为进油口，为进油口，B B为出油口，且为出油口，且 p pA A p p B B 时时, , 如使控制腔与油箱相通如使控制腔与油箱相通, ,即即 p pk k = 0,= 0,则则 p pA AA AA A+ +p pB BA AB B F F S S+ +F FY Y, , 于是阀芯抬起于是阀芯抬起,A,A口的压力口的压力 油得以自由地流向油得以自由地流向B B口口. . 当当B B为进油口为进油口, A, A为出油口为出油口, ,而且而且 p p B B p p A A 时时, ,如使如使K K腔与油箱相通腔与油箱相通 , ,则阀芯同样也将开启则阀芯同样也将开启, ,这样这样B B口的压力油将流向口的压力油将流向A A口口. . 但如果将控制油液引入但如果将控制油液引入K K腔腔, ,且且 p pk k p p A A 或或p p k k p p B B, , 则则 p pk kA Ak k p p A AA AA A + +p pB BA AB B , ,在加上弹簧力在加上弹簧力 F FS S 的帮助的帮助( (阀在开启状态还有液动力阀在开启状态还有液动力F F Y Y 的作用的作用 ),),即可使阀关闭即可使阀关闭. . 二通二通插件实物插件实物 （一）（一） 插装式方向控制阀插装式方向控制阀 （1 1）插装式单向阀（右图）插装式单向阀（右图） （2 2）插装式换向阀（下图）插装式换向阀（下图） 图图 插装式二位三通和三位四通式电液换向阀插装式二位三通和三位四通式电液换向阀 插插装式电液装式电液换向阀与滑阀式电液换向阀比较：换向阀与滑阀式电液换向阀比较： 1 1）插装阀为锥阀结构，阀口关闭时为线密封，密封性能比）插装阀为锥阀结构，阀口关闭时为线密封，密封性能比 滑阀的间隙密封好，而且阀口开启时无死区，阀动作灵敏，阀滑阀的间隙密封好，而且阀口开启时无死区，阀动作灵敏，阀 口开启后压力损失小，通流能力好。口开启后压力损失小，通流能力好。 2 2）因滑阀式换向阀的阀口的启闭由滑阀阀心的位移完成，）因滑阀式换向阀的阀口的启闭由滑阀阀心的位移完成， 因此各阀口只能同步增大或减小，不能实现单独控制，变换中因此各阀口只能同步增大或减小，不能实现单独控制，变换中 位机能需变换液动主阀芯。二通插装阀组成回路时，一个插装位机能需变换液动主阀芯。二通插装阀组成回路时，一个插装 阀组件控制一个阀口，插装阀组件可以单个动作，也可成组动阀组件控制一个阀口，插装阀组件可以单个动作，也可成组动 作，只需改变先导电磁换向阀即可实现不同机能。作，只需改变先导电磁换向阀即可实现不同机能。 3 3）二通插装阀组成回路完全可以按各组件实际通过的流量）二通插装阀组成回路完全可以按各组件实际通过的流量 选取通径值，而电液换向滑阀理论上应按两倍额定流量选取阀选取通径值，而电液换向滑阀理论上应按两倍额定流量选取阀 的通径。的通径。 4 4）在先导阀部分加缓冲器后，可保证插装阀启闭时无冲击）在先导阀部分加缓冲器后，可保证插装阀启闭时无冲击 。因阀口为锥阀，抗污染能力强，特别适用于各种难燃介质。因阀口为锥阀，抗污染能力强，特别适用于各种难燃介质。 5 5）电液换向阀仅具有单）电液换向阀仅具有单 一的换向功能，用于系统时一的换向功能，用于系统时 还需要加上流量控制阀和压还需要加上流量控制阀和压 力控制阀才能满足执行元件力控制阀才能满足执行元件 的工作要求。而二通插装阀的工作要求。而二通插装阀 可以采用不同组件组成复合可以采用不同组件组成复合 控制回路满足执行元件的要控制回路满足执行元件的要 求。求。（右图）（右图） 6 6）因插装阀需先导电磁）因插装阀需先导电磁 换向阀控制组件阀口的启闭换向阀控制组件阀口的启闭 ，因此在小流量系统不如采，因此在小流量系统不如采 用电磁换向滑阀经济方便。用电磁换向滑阀经济方便。 系统的流量越大，控制功能系统的流量越大，控制功能 越复杂，采用二通插装阀的越复杂，采用二通插装阀的 优越性越大。优越性越大。 （二）（二） 插装式压力控制阀插装式压力控制阀 结构：结构：在锥阀式插装阀的控制口上在锥阀式插装阀的控制口上, ,配上不同的先导式调压阀配上不同的先导式调压阀, , 则可得到不同种类的压力控制阀。则可得到不同种类的压力控制阀。 （1 1）插装式溢流阀（左图）插装式溢流阀（左图） （2 2）插装式顺序阀（右图）插装式顺序阀（右图） （三）插装式流量调节阀（三）插装式流量调节阀 阀芯不带阻尼孔的插装式节流阀、单向节流阀及其图形符号阀芯不带阻尼孔的插装式节流阀、单向节流阀及其图形符号 。（左图）（左图） 插装式溢流节流阀（并联调速阀）插装式溢流节流阀（并联调速阀） （右图）（右图） 液压缸是将液压能转化为机械功，驱动负载实现 直线往复运动或摆动的执行机构，简称为油缸。 液压缸 一、分类 柱塞式油缸 输入油缸的流量与柱塞运动速度之间的关系为： 单活塞杆式双作用油缸 因为有效工作面积不相等，所以左右两个方向的 推力和运动速度也不相等。 双活塞杆式双作用油缸 当供给相同压力和流量时，油缸左右两个方向的推力和 运动速度相同。 摆动式油缸 密封装置 间隙密封 O型密封圈 Y型密封圈 要求： 开口必须朝向 压力油方向。 Yx型密封圈 分孔用和轴用。 V型圈和防尘圈 V型圈为橡胶织布 用于低速 防尘圈为丁晴橡胶或聚氨酯 液压马达（又称油马达）液压马达（又称油马达） 作用：作用：将液压油的压力能转换为回转的机械能输出，以带动将液压油的压力能转换为回转的机械能输出，以带动 工作机械设备。工作机械设备。 一、液压马达的工作性能参数：一、液压马达的工作性能参数： 工作性能：工作性能：液压马达输入的液压能，可用工作油的压力液压马达输入的液压能，可用工作油的压力 p p 和和 流量流量 Q Q 来表示，而输出的机械能，则以输出轴的扭矩来表示，而输出的机械能，则以输出轴的扭矩 M M 和转和转 速速n n 来度量。来度量。 主要性能参数：主要性能参数：工作油的压力工作油的压力 p p 、流量流量 Q Q 、输出轴的扭矩输出轴的扭矩 M M 、转速转速n n 、容积效率容积效率 v v 、机械效率机械效率 m m 、总效率总效率、液压马液压马 达的每转排量达的每转排量q q 、输入功率输入功率P P1t 1t、 、输出功率输出功率P P 2 2 。 性能参数：性能参数： 理论输入功率：理论输入功率： P P1t 1t= p Q = p Q W W （1 1） 理论输出功率：理论输出功率： P P2t 2t= M = M t t t t = 2n= 2nt t M M t t / 60 / 60 W W （2 2） 理论转速：理论转速： n n t t = 60 Q /q= 60 Q /q r/min r/min （3 3） q q 液压马达的每转排量液压马达的每转排量 由上面由上面3 3式可求得液压马达的：式可求得液压马达的： 理论扭矩：理论扭矩： M M t t = p q / 2 = p q / 2 NmNm 容积效率：容积效率： v v = = QeQe / / Q Q QeQe 有效流量有效流量 实际转速：实际转速： n = 60 n = 60 Qe/qQe/q = 60