LL第六章液压阀

1、第六章 6.1 概述一、液压阀的作用 各类阀的共同点是： v 结构上，所有阀都由阀体、阀芯(座阀或滑阀)和驱使阀芯动作的元、部件(如弹簧、电磁铁)）组成；v 工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同。 二、液压阀的分类 按操纵方式：手动 机动 电动 液动 电液动 按用途： v 方向阀v 压力阀v 流量阀按连接方式：v 管式v 板式v 插装式液压阀的具体分类见P105表6-1。三、对液压阀的基本要求 动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小； 油液流过时压力损失小； 密封性能好； 结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，

2、通用性大。 6.2 液压阀上的共性问题一、阀口形式 二、液动力 液压阀的阀口形式及其通流截面计算公式见P107表6-2。 很多液压阀采用滑阀式结构，滑阀在阀心移动、改变阀口的启闭或开口大小时控制了液流，同时也产生液动力： 稳态液动力 瞬态液动力三、卡紧力 引起液压卡紧的原因：v 脏物进入缝隙导致阀心移动困难；v 缝隙过小，当油温升高时阀心膨胀而卡死；v 主要原因：滑阀副几何形状误差和同心度变化引起的径向不平衡液压力，即液压卡紧力。滑阀上产生径向不平衡力的三种情况：v 阀心与阀孔无几何形状误差，轴心线平行但不重合。(P110图6-4a)v 阀心因加工误差而带有倒锥(锥部大端朝向高压腔)，阀心与阀

3、孔轴心线平行但不重合。(P110图6-4b)v 阀心表面有局部突起时，阀心受到的径向不平衡力将使阀心的凸起部分推向孔壁。 (P110图6-4c)减小液压卡紧力的措施：v 提高阀的加工和装配精度，避免出现偏心；v 在阀心台肩上开出平衡径向力的均压槽，槽的位置应尽可能靠近高压端；v 使阀心或阀套在轴向或圆周方向上产生高频小振幅的振动或摆动；v 精细过滤油液。四、阀的泄漏特性 v 锥阀不产生泄漏;v 滑阀由于阀心和阀孔间有一定的间隙，在压力作用下要产生泄漏。 用于压力阀或方向阀时，滑阀压力油通过径向缝隙泄漏量的大小，是阀的性能指标之一。6.3 方向控制阀-常见的方向控制阀类型：一、单向阀(一)普通单

4、向阀作用：只许油液单向流动，反向不通。应用：(二)液控单向阀特点：a.无控制油时，与普通单向阀相同 b.通控制油时，正反向都可以流动。1PK2P应用： 二、换向阀(一)对换向阀的主要要求 换向阀应满足：v 油液流经换向阀时的压力损失要小；v 互不相通的油口间的泄漏要小；v 换向要平稳、迅速且可靠。(二) 滑阀式换向阀 1、结构主体 阀体 滑动阀芯最常见的结构形式： v 二位二通阀v 二位三通阀v 二位四通阀v 三位四通阀v 二位五通阀v 三位五通阀两位两通P PA A职能符号：作用：控制油路的通与断两位三通职能符号：作用：控制液流方向P PA AB B两位四通作用：控制执行元件换向职能符号：P

5、 压力油口O 回油口A、B 分别接执行元件的两腔APBO三位四通作用：换向、停止。P PA AB BO O职能符号：两位五通作用：换向、两种回油方式。P PA AB BO O1 1O O2 2职能符号：三位五通作用：换向、停止、回油不同。PABO1O2职能符号： 2、滑阀的操纵方式a.手柄控制，弹簧复位；b.手柄控制，钢球定位。q 手动：应用：小流量，需徒手操作的场合。符号表示结构及外观图q 机动两位两通机动换向阀：挡块操纵，弹簧复位。应用：行程控制的场合。(又叫行程阀) 靠弹簧的方格表示常态q 电磁两位三通电磁换向阀电磁铁操纵，弹簧复位。优点：易于实现自动化。应用：小流量的场合。(q63 L

6、/min) q 液动液压操纵，弹簧复位。三位四通液动换向阀应用：高压，大流量的场合。(q160 L/min )q 电液动电液联合控制，弹簧复位。v 电磁控制先导阀动作；v 液体控制主阀芯动作；v 节流阀控制阀芯移动速度。简化符号：应用：高压、大流量的场合。(q1200 L/min)三位四通电液换向阀 3、换向阀的结构电磁铁3通电时，电磁阀心4右移，压力油经单向阀1与液动阀心8左端接通，右端油经节流阀6及电磁阀接通油箱。电磁铁5通电时，电磁阀心4左移，压力油经单向阀7与液动阀心8右端接通，左端油经节流阀2及电磁阀接通油箱。 4、换向阀的中位机能分析 三位四通换向阀常见的中位机能、型号、符号及特点

7、：O型型H型型Y型型K型型M型型P型型三位四通换向阀的中位机能见P91表6-7。v 系统保压；v 系统卸荷。P口通畅地与T口接通时，系统卸荷；v 换向平稳性和精度；v 启动平稳性。v 液压缸“浮动”和在任意位置上的停止。分析和选择阀的中位机能时，通常考虑：详见P91-92。 5、主要性能v 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）v 压力损失 通过的流量影响压力损失；v 内泄漏量 影响系统效率，使油液升温；v 换向、复位时间 按系统要求合理选用；v 换向频率 单位时间内的换向次数。6.4 压力控制阀按工作原理： 直动式 先导式按阀芯结构：滑阀 球阀 锥阀按用

8、途：溢流阀 减压阀 顺序阀 平衡阀 卸荷阀 分类：一、溢流阀(一)功用和要求 溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压作用。主要要求： 调压范围大、调压偏差小、压力振摆小、动作灵敏、过流能力大、噪声小。(二)工作原理和结构 1.直动式溢流阀职能符号：DBD型直动式溢流阀2.先导式溢流阀结构：先导阀、主阀 阻尼孔、压差p远程控制口K: 实现远程调压。K口打开，p由控制油压决定；K口堵上，p由先导阀ps决定。职能符号实物(三)静态特性 垂直安放(直动式)时，阀芯受力平衡方程：fbsgsFFFFpA稳定工作时，作用在溢流阀心上的力是平衡的。式中：k 弹簧刚度；x

9、C 弹簧的预压缩量；xR 阀口开度(阀芯位移，即增加的压缩量)。cos2)(cos2RdRcRdsxWCAxxkxWCAFp则开启压力pc为：0RxAxkpCc溢流阀开始溢流(阀口将开未开)时：cos2)(RdRcxWCAxxkp流量-压力特性方程：pppWCkAWCqcdd2)(cos2直动式cos2pxWCAApFpRds先导式溢流阀理想溢流特性曲线最好是在pT处平行于流量坐标的直线，即仅在压力达到pT 时才溢流。(四)应用 v 作溢流阀，使系统压力恒定；v 作安全阀，对系统起过载保护作用；v 作背压阀，接在系统回油路上，以改善执行元件的运动平稳性；v 实现远程调压或使系统卸荷。二、减压阀

10、工作原理： p2 ps ,减压、稳压。 特点：出口压力控制阀芯动作。稳压原理 p2 阀芯上移阀口减小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，p ， p2； p2 阀芯下移阀口开大 p ， p， p2= ps 。职能符号：减压阀减压阀的p2-q特性曲线： 先导式减压阀中，出油口压力的压力调整值越低，它受流量变化的影响就越大。 减压阀的出油口不输出油液时，它的出口压力基本上仍能保持恒定。 减压阀进油口压力p1基本恒定时，若通过的流量q增加，则阀口缝隙xR加大，出口压力p2略微下降。应用：使夹紧缸获得稳定的低压。三、顺序阀1.内控顺序阀工作原理：p ps ,接通。特点：内部控制，外部泄油。职能符

11、号2. 外控顺序阀结构：控制油口。工作原理：pK ps ,进出口接通。特点：外部控制，外部泄油。职能符号顺序阀在液压系统中的应用： v 控制多个执行元件的顺序动作；v 与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重而下落；v 用外控顺序阀使双泵系统的大流量泵卸荷；v 用内控顺序阀接在液压缸回油路上，增大背压，以使活塞的运动速度稳定。四、压力继电器6.5 流量控制阀常用的流量控制阀： 普通节流阀 调速阀一、普通节流阀职能符号二、调速阀职能符号简化的职能符号P2P3mP2P3m调速阀和节流阀的流量特性三、旁通式调速阀溢流节流阀旁通式调速阀亦称为溢流节流阀6.6 电液伺服阀根据输出液压信号可分为：

12、流量伺服阀 压力伺服阀电气信号优点：传递快，线路连接方便，适于远距离控制，易于测量、比较及校正等。液压动力优点：输出力大，惯性小，反应快。 一、电液伺服阀的工作原理电液伺服阀中：电液伺服阀中：电磁部分电磁部分将输入电流将输入电流转变成转矩，是衔铁转变成转矩，是衔铁偏转偏转( (力矩马达力矩马达) )。液压部分的喷嘴液压部分的喷嘴- -档板档板装置装置使微小电信号可使微小电信号可借助于档板间隙的改借助于档板间隙的改变是滑阀移动变是滑阀移动( (液压放液压放大器大器) )。二、常用的结构形式液压伺服阀中常用的液压控制元件结构型式：1、滑阀： (P141图6-40) 单边 双边 四边2、射流管：(P142图6-41)3、喷嘴-挡板：(P142图6-42)三、伺服阀的特性分析(P143-P146)四、电液伺服阀的选用(P146)6.7 电液比例阀根据用途和工作特点的不同，可分为：比例压力阀 比例流量阀 比例方向阀一、比例阀的构成： 是在普通压力阀(或流量阀或方向阀)上安装一个比例电磁铁以代替原有的控制部分。二、比例阀的结构1、电磁比例压力阀： (P148 图6-51) 主要由压力阀和