液压传动第7次

1、l 5-4 方向控制阀方向控制阀 液压系统中用来控制流体运动方向的方向控制阀包括单向阀、换向阀单向阀、换向阀等。 （1）、单向阀）、单向阀 单向阀又可分为普通单向阀和液控单向阀两种（如图5-49所示）。（a）普通单向阀 （b）液控单向阀图5-49 单向阀的职能符号 普通单向阀只允许液流单向通过，反向不能流通，因此又称为止回阀。液控单向阀也能起止回作用，但可以在需要时通过控制液流压力的作用将单向阀顶开，允许液流反向流过。 单向阀除作止回阀用外，还可作背压阀用，即使回油保持一定的背压力，以增加工作机构运动的平稳性。 单向阀在液压系统中的应用非常广泛，其典型的应用如图5-50所示。 图5-50 单向

2、阀的应用 在图5-50中，单向阀a用来保持必要的液控压力；单向阀b起油缸的慢进快退作用；单向阀c起安全作用（d为换热器）。 （2）、换向阀）、换向阀 1）换向阀的分类 换向阀的作用换向阀的作用是改变油液流动的方向，以达到控制执行机构的运动方向，起、停的作用。 按阀芯的运动方式不同，可分为滑阀和转阀两种； 按阀芯的工作位置数目不同，可分为二位、三位或多位； 按阀的通油口数目不同可分为二通、三通、四通和多通； 根据换向阀的控制方式不同，可分为手动、机动、液动、电动、电液动等。 换向阀的详细分类，见表53。2）换向阀的滑阀机能 常用的滑阀式换向阀主体部分的结构形式如表54示。 在三位四通和三位五通换

3、向阀中，滑阀在中位时各油口的连通方式称为滑滑阀机能阀机能。 3）换向阀的操纵方式 、电磁换向阀电磁换向阀。利用电磁铁推动阀芯移动来控制油液流动方向。如图5-51为弹簧复位的三位五通电磁换向阀的职能符号。 图5-51 弹簧复位的三位五通电磁换向阀职能符号 电磁阀的优点是：动作迅速、操作轻便，便于远程控制； 但电磁阀的流量受电磁铁推力的限制，流量较大的系统，一般采用液动换向阀或电液动换向阀。 、液动换向阀、液动换向阀。利用压力油的压力来改变阀芯位置的换向阀。如图5-52为液动三位四通换向阀的职能符号。液动换向阀的优点是结构简单，动作可靠、平稳，换向速度易于控制，液压驱动力大，可用于流量大的液压系统

4、中。图5-52 液动三位四通换向阀的职能符号 、电液动换向阀、电液动换向阀。为了综合利用电磁阀和液动阀的优点而克服它们的缺点，人们把电磁阀和液动阀组合而成电液动换向阀。其中，电磁阀负责液动阀控制油路的换向，起先导控制的作用，而液动阀则负责主油路的换向，起主阀的作用。如图5-53所示。 图5-53 三位四通电液动换向阀的职能符号 、手动换向阀及机动换向阀、手动换向阀及机动换向阀。它们的工作原理与上述换向阀的工作原理相似，只是手动换向阀依靠手的力量（或手动杠杆操作）使阀芯换向，而机动换向阀依靠机械力使阀芯换向。图5-54 手动换向阀的职能符号 图5-55 机动滑阀的职能符号 4）球式换向阀）球式换

5、向阀 与滑阀式换向阀滑阀式换向阀相比，球式换向阀球式换向阀具有许多优点（P167）。如：动作可靠性高、密封性能好、切换时间短、工作介质的粘度范围大、工作压力高、价格便宜等。 球式换向阀的形式也多种多样。各种液控球式换向阀如图554所示（P170）。l5-5比例阀比例阀（1）概述）概述 比例阀是一种输出量与输入信号成比例的液压阀。它可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、方向等。 按用途和工作特点不同，比例阀可分为：比例压力阀（如比例溢流阀）、比例流量阀（如比例节流阀）、比例方向阀三种。（2）特点）特点 、能实现自动、远程、程序控制； 、能较好地结合电的快速、灵活与液压传动功率

6、大等特点； 、能连续、按比例地控制执行元件的力、速度和方向，并能防止因压力或速度的变化而产生的液压冲击现象； 、简化了系统元件； 、制造简便，价格比伺服阀低，比普通液压阀高； 、主要用于开环系统，也可组成闭环系统；等等。 （3）电机械转换器）电机械转换器 在比例阀上采用“电机械转换器”的有：比例电磁铁、动圈式力马达、力矩马达、伺服电机、步进电机等。 、比例电磁铁：比例电磁铁： 普通电磁换向阀所用的电磁铁，只有吸合、断开两个位置（吸合的磁路中没有气隙）；而比例电磁铁要求吸力（位移）与输入电流成正比，在衔铁的全部工作位置上，磁路中保持一定的气隙。 单向移动式比例电磁铁的原理及吸力特征，如图557所

7、示（其结构图如图556所示）。、动圈式力马达动圈式力马达如图559所示。它是一种移动式“电机械转换器”，其运动件不是衔铁，而是线圈。当线圈4中通入控制电流时，线圈在磁场中受力而移动。力的大小与磁场强度及电流大小成正比。、伺服电机、伺服电机它是可以连续旋转的“电机械”转换器。做液压阀控制器的伺服电机，功率小，属微特电机。其输出转速与输入电压成正比，能实现正反向速度控制。（力矩马达、步进电机力矩马达、步进电机等略） （4）比例压力阀（）比例压力阀（P176）比例压力阀按用途不同，有比例溢流阀、比例减压阀和比例顺序阀等。图图5-62是是先导锥阀式比例溢流阀先导锥阀式比例溢流阀。手动先导阀9用以限制比

8、例阀的最高压力；先导锥阀2受电流大小的影响，控制流经阀座1的流量。 图图5-63是比例减压阀。是比例减压阀。推杆3的端部起挡板作用，挡板的位移与输入的控制电流成比例，从而改变喷嘴挡板之间的可变液阻，控制了喷嘴前的先导压力。 （5）比例流量阀）比例流量阀图图5-64是比例调速阀。是比例调速阀。比例电磁铁1的输出力作用在节流阀芯2上，与弹簧力、液动力、摩擦力相平衡，对一定的控制电流，对应一定的节流开度。通过改变输入电流的大小，即可改变通过调速阀的流量。 （6）比例方向流量阀）比例方向流量阀比例方向流量阀不仅用来改变液流的方向，而且可以控制流量的大小。详见P178181。l5-6逻辑阀逻辑阀（1）逻

9、辑阀及其单元）逻辑阀及其单元逻辑阀又称为插装阀（图567）。它以逻辑阀单元逻辑阀单元3为主体，配为主体，配以适当的盖板以适当的盖板2和不同的先导控制阀和不同的先导控制阀1，组合形成具有控制压力、流量、，组合形成具有控制压力、流量、方向的组件。方向的组件。 逻辑阀单元有锥阀和滑阀两种结构。图568所示，它主要由阀套1、阀芯2和弹簧3组成。如忽略阀芯的质量和阻尼力的影响，作用在阀芯上的力平衡为：F1F2pxAx pAAA+pBAB式中，F1为弹簧力（N）；F2为阀口液流产生的稳态液动力（N）（2）逻辑方向阀）逻辑方向阀.逻辑单向阀 .二位二通逻辑换向阀.二位四通逻辑换向阀.三位四通逻辑换向阀其它“

10、四位四通逻辑换向阀”、“多机能四通逻辑换向阀”详见P187188。（3）逻辑压力阀）逻辑压力阀逻辑溢流阀和逻辑顺序阀、逻辑卸荷阀、逻辑减压阀分别见图580所示。（4）逻辑流量阀（详见）逻辑流量阀（详见P189解释）解释）如图581a所示，锥阀单元尾部，带有节流窗口，锥阀的开启高度由调节螺杆1来控制，以达到控制流量的目的。l5-7电液数字阀电液数字阀 采用计算机的数字信息直接控制的液压阀，称为电液数字阀，简称“数字阀”。它可直接与计算机接口相联，不需要“数/模”转换。 与比例阀、伺服阀相比，这种阀具有结构简单、工艺性好、价格便宜等诸多优点，故在机床、注塑机、压铸机、飞行器等领域广泛采用。也是计算

11、机技术与液压技术紧密结合的具体体现。 用数字量进行控制的方法很多，目前常用的是增量控制法、脉宽调制控制法两种，故有增量式数字阀和脉宽调制式数字阀两类。（1）增量式）增量式“数字节流阀数字节流阀” 图583是由步进电机直接控制的数字节流阀。步进电机4按计算机的指令而转动，通过滚珠丝杆5变为轴向位移，使节流阀芯6打开阀口7、8，从而控制流量。（2）脉宽调制式）脉宽调制式“快速开关型数字阀快速开关型数字阀” 图589是二位二通电磁锥阀式快速开关型数字阀。 当螺管电磁铁4不通电时，衔铁2在弹簧3的作用下使锥阀1关阀； 当电磁铁4有脉冲电信号通过时，电磁吸力使衔铁带动锥阀1开启。阀套5上的阻尼孔6，用以

12、补偿液动力。 （其它数字阀，详见P189195）l 5-8电液伺服阀电液伺服阀l 伺服阀是一种将小功率电信号转换为大功率的液压能输出，以实现对流量和压力控制的转换装置。l 它集中了电信号的传递快、接线方便、便于遥控、容易“检测-反馈-比较-校正”等优点，以及液压动力的输出力大、反应快、惯性小等优点，成为一种控制灵活、精度高、快速性好、输出功率大的控制元件。（1）分类：电液伺服阀的分类种类很多，详见P196。（2）组成：由“电机械”转换器（力矩马达或力马达）和液压放大器组成，见图594所示。电液伺服阀中的液压放大器有：滑阀式、喷嘴挡板式和射流管式三种（详见P197）。 （3）典型结构：图5100是滑阀式二级四通电液伺服阀。（P200）它由动圈式力马达和两级滑阀式液压放大器组成。压力油由P口进入，A、B口接执行元件，T口回油。P口来的压力油除经主控油路外，还经过固定节流口3、5，可变节流口11、12，小滑阀的环形槽和主滑阀中部的横向孔到T口回油，形成图(b)所示