情境六流量阀分析及速控制回路的组建学习教案

1、情境六情境六 流量流量(liling)阀分析及速控制回路阀分析及速控制回路的组建的组建第一页，共41页。第1页/共41页第二页，共41页。制阀组建速度控制回路，控制阀组建速度控制回路，控制进入液压缸两腔的流量从制进入液压缸两腔的流量从而达到工作台往返速度相同而达到工作台往返速度相同(xin tn)(xin tn)。第2页/共41页第三页，共41页。 情景情景(qngjng)六流量阀分析及速度控制回路的组建六流量阀分析及速度控制回路的组建知识准备知识准备流量(liling)控制阀节流阀节流阀调速阀调速阀溢流节流阀溢流节流阀速度控制回路第3页/共41页第四页，共41页。第一第一(dy)讲流量控制讲

2、流量控制阀阀 流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小(dxio)(dxio)或通流通道的长短，从而改变液阻实或通流通道的长短，从而改变液阻实现流量调节的液压阀类。普通流量控制阀包括普现流量调节的液压阀类。普通流量控制阀包括普通节流阀、压力和温度补偿调速阀、溢流节流阀通节流阀、压力和温度补偿调速阀、溢流节流阀等。等。1 1、普通、普通(ptng)(ptng)节流节流阀阀2 2、调速阀、调速阀3 3、溢流节流阀、溢流节流阀第4页/共41页第五页，共41页。流量控制流量控制(kngzh)原原理理1 1、节流阀、节流阀qp 节流口的流量-压力特性细长细长孔孔 =1

3、簿壁簿壁口口 =0.5第5页/共41页第六页，共41页。通用节流通用节流(ji li)(ji li)方程方程 q = CAp m q = CAp m第6页/共41页第七页，共41页。Dh( a )第7页/共41页第八页，共41页。的场合。的场合。第8页/共41页第九页，共41页。lDh三角槽式节流口三角槽式节流口第9页/共41页第十页，共41页。节流阀结构节流阀结构(jigu)及工作及工作原理原理 节流阀主要由阀芯、阀体和螺母组成。阀体上开有进油口和出油口；节流阀主要由阀芯、阀体和螺母组成。阀体上开有进油口和出油口；阀芯上开有三角尖槽，油液从进油口进入阀芯上开有三角尖槽，油液从进油口进入, ,

4、经阀芯上的三角槽节流口后经阀芯上的三角槽节流口后, ,由出油口由出油口 流出。调节手轮，可使阀芯作轴向移动流出。调节手轮，可使阀芯作轴向移动 以改变节流口的通流面以改变节流口的通流面积，改变流量。弹簧积，改变流量。弹簧(tnhung)(tnhung)用于顶紧阀芯保持阀口开度不变。用于顶紧阀芯保持阀口开度不变。阀芯阀芯螺母螺母阀体阀体(a)手轮手轮(shu ln)第10页/共41页第十一页，共41页。负载负载(fzi)(fzi)阻阻尼作用尼作用 流量一流量一定时改变定时改变ATAT可可改变阀前后压改变阀前后压力差力差压力缓冲作用压力缓冲作用 当当流量等于零时，流量等于零时，按节流元件可延按节流元

5、件可延缓压力突变的影缓压力突变的影响。响。第11页/共41页第十二页，共41页。2、调速阀调速阀第12页/共41页第十三页，共41页。2、调速阀调速阀结构结构(jigu)(jigu)原理原理 泵出口泵出口(ch ku)减压阀减压阀1 1进油口进油口减压阀的出油口减压阀的出油口节流口节流口(p(p）压力变为）压力变为p p3 3油缸的左腔（油缸的左腔（p p3 3），），当负载当负载F Fp p2 2 保持保持ppp p2 2p p3 3基本不变基本不变p p3 3减压阀阀芯下移，减压阀阀口开度减小减压阀阀芯下移，减压阀阀口开度减小 第13页/共41页第十四页，共41页。3、溢流、溢流(y li

6、)节节流阀流阀安全阀，避免系统安全阀，避免系统(xtng)过载过载第14页/共41页第十五页，共41页。调速阀无论装在执行调速阀无论装在执行(zhxng)(zhxng)元件的进油路上或回油路上，执行元件的进油路上或回油路上，执行(zhxng)(zhxng)元件负载变化时，泵出口的压力都随溢流阀保持不变；而溢流节元件负载变化时，泵出口的压力都随溢流阀保持不变；而溢流节流阀是通过流阀是通过p1p1随随p2(p2(负载的压力负载的压力) )的变化而变化使流量基本保持不变。因此溢流的变化而变化使流量基本保持不变。因此溢流节流阀具有功率损耗低、发热小等优点。节流阀具有功率损耗低、发热小等优点。调速阀溢流

7、(y li)节流阀阀第15页/共41页第十六页，共41页。主讲教师：王静 东营职业学院(xuyun) 工业工程系情境(qngjng)六 流量阀分析及 流量控制回路组建第16页/共41页第十七页，共41页。改变流量q变量(binling)液压泵容积调速 定量泵和流量控制阀节流调速 变量(binling)泵和流量控制阀容积节流调速液压马达的排量容积调速容积调速第17页/共41页第十八页，共41页。节流节流(ji li)(ji li)调速回路调速回路按使用流量阀分为：按使用流量阀分为： 节流节流(ji li)阀阀节流节流(ji li)阀式节流阀式节流(ji li)调速回路调速回路 调速阀调速阀调速阀

8、式节流调速阀式节流(ji li)调速回调速回路路 通过改变流量控制元件（节流阀和调速阀）通流面积（通过改变流量控制元件（节流阀和调速阀）通流面积（A AT T）的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节执行元件运动速度。节执行元件运动速度。第18页/共41页第十九页，共41页。泵的供油压力，泵的供油压力，即起溢流稳压作即起溢流稳压作用。用。vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。所以该回路又称泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。所以该回路又称定压式节流调

9、速回路。定压式节流调速回路。注意注意第19页/共41页第二十页，共41页。A A不变时，随着负载不变时，随着负载F F的增加的增加(zngji)(zngji)，速度，速度v v下降。下降。当当A A不变时，重载区的速度刚性不变时，重载区的速度刚性比轻载区域的速度刚性差。比轻载区域的速度刚性差。在相同在相同F F的情况下，面积大的要的情况下，面积大的要比面积小的速度刚性差。比面积小的速度刚性差。第20页/共41页第二十一页，共41页。q回油节流调速回路回油节流调速回路(hul)中，中，泵的出口压力为溢流阀的调泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。所以该定压力并保持定值。所以该回路回路(hul

10、)又称定压式节流又称定压式节流调速回路调速回路(hul)第21页/共41页第二十二页，共41页。vFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路第22页/共41页第二十三页，共41页。该回路中只有节流损失，而无溢流损失，所以该回路中只有节流损失，而无溢流损失，所以(suy)(suy)效率较高。适用于高速、重载、对速效率较高。适用于高速、重载、对速度平稳性要求很低的较大功率液压系统。度平稳性要求很低的较大功率液压系统。 溢流阀作安全阀用，液压泵的供溢流阀作安全阀用，液压泵的供油压力油压力P Pp p取决于负载取决于负载。 旁路节流调速回路中，泵的旁路节流调速回路中，泵的出口

11、压力随负载而变化，所出口压力随负载而变化，所以该回路又称以该回路又称变压式节流调变压式节流调速回路速回路。节流阀装在与液压缸并节流阀装在与液压缸并联的支路上，利用节流联的支路上，利用节流阀把液压泵供油的一部阀把液压泵供油的一部分排回油箱实现速度调分排回油箱实现速度调节节。第23页/共41页第二十四页，共41页。第24页/共41页第二十五页，共41页。补偿泵3和马达5的泄漏 溢流阀调定油溢流阀调定油泵泵1 1的供油压力，的供油压力，置换部分已发置换部分已发热的油液，降热的油液，降低系统温升低系统温升辅助泵使低压管辅助泵使低压管路始终保持一定路始终保持一定压力压力, , 改善了主改善了主泵的吸油条

12、件泵的吸油条件, ,且可置换部分发且可置换部分发热油液热油液, ,降低系降低系统温升。补油泵统温升。补油泵的流量一般为主的流量一般为主泵流量的泵流量的10%10%15%15%，压力通常，压力通常为为0.3-1.0MPa0.3-1.0MPa左左右右防止回路过载防止回路过载 第25页/共41页第二十六页，共41页。马达的输出转矩与马达的排量成正比，马达的速度则与排量成反比所以(suy)这种回路称为恒功率调速回路。第26页/共41页第二十七页，共41页。第27页/共41页第二十八页，共41页。第28页/共41页第二十九页，共41页。主讲教师：王静东营职业学院(xuyun)工业工程系情境六 流量阀分析

13、及 流量控制回路(hul)组建第29页/共41页第三十页，共41页。差动连接差动连接(linji)(linji)回路回路双泵供油快速运动双泵供油快速运动(yndng)(yndng)回路回路蓄能器增速回路蓄能器增速回路用增速缸的快速运动回路用增速缸的快速运动回路第30页/共41页第三十一页，共41页。差动连接差动连接(linji)(linji)回回路路 将液压缸有杆腔回油和液压泵供油将液压缸有杆腔回油和液压泵供油合在一起进入合在一起进入(jnr)(jnr)液压缸无杆腔，液压缸无杆腔，活塞将快速向右运动，活塞将快速向右运动， 差动连接与差动连接与非差动连接的速度之比为非差动连接的速度之比为 v 1

14、/v1 v 1/v1A1/(A1-A2)A1/(A1-A2) 在差动回路中，泵的流量和缸的有杆腔排出的流量合在一起在差动回路中，泵的流量和缸的有杆腔排出的流量合在一起流过的阀和管道流过的阀和管道(gundo)应按合成流量来选择规格，否则会导应按合成流量来选择规格，否则会导致压力损失过大，泵空载时供油压力过高。致压力损失过大，泵空载时供油压力过高。第31页/共41页第三十二页，共41页。双泵供油快速双泵供油快速(kui (kui s)s)回路回路注：卸载阀的调定压力至少应比溢流注：卸载阀的调定压力至少应比溢流阀的调定压力低阀的调定压力低10102020。大流。大流量泵卸载减少了动力消耗，回路效率

15、量泵卸载减少了动力消耗，回路效率较高。较高。 这种回路常用在执行元件这种回路常用在执行元件(yunjin)(yunjin)快进和工进速度相差较快进和工进速度相差较大的场合。大的场合。第32页/共41页第三十三页，共41页。蓄能器增速回路蓄能器增速回路(hul)(hul) 系统停止工作时，换向阀断系统停止工作时，换向阀断电处于中位，这时液压泵经单电处于中位，这时液压泵经单向阀向蓄能器充油。蓄能器油向阀向蓄能器充油。蓄能器油压达到规定值时，压力升高，压达到规定值时，压力升高，控制卸荷阀控制卸荷阀2 2打开阀口，使液压打开阀口，使液压泵卸荷。换向阀泵卸荷。换向阀5 5左位或者右位左位或者右位工作，液

16、压泵和蓄能器工作，液压泵和蓄能器7 7共同向共同向主系统供油，实现快速运动。主系统供油，实现快速运动。由于采用蓄能器和液压泵同时由于采用蓄能器和液压泵同时向系统供油，故可以用较小流向系统供油，故可以用较小流量量(liling)(liling)的液压泵来获得的液压泵来获得快速运动。快速运动。这种回路适用于系统短期这种回路适用于系统短期(dun q)需要大流量的场合。需要大流量的场合。第33页/共41页第三十四页，共41页。用增速缸的快速运动用增速缸的快速运动(yndng)(yndng)回路回路 当三位四通换向阀左位得当三位四通换向阀左位得电工作时，液压油经增速缸电工作时，液压油经增速缸的柱塞的柱

17、塞1 1的孔进入的孔进入B B腔，使活腔，使活塞塞2 2伸出获得快速，伸出获得快速，A A腔中所腔中所需的液压油由辅助油箱吸入，需的液压油由辅助油箱吸入，活塞活塞2 2伸出到工作位置时由于伸出到工作位置时由于负载增大，压力负载增大，压力(yl)(yl)升高，升高，打开顺序阀打开顺序阀4 4，高压油进入，高压油进入A A腔，同时关闭单向阀，此时腔，同时关闭单向阀，此时活塞活塞2 2继续外伸，但因有效面继续外伸，但因有效面积增大，速度变慢而使推力积增大，速度变慢而使推力加大。这种回路常被用于液加大。这种回路常被用于液压机的系统中。压机的系统中。顺序(shnx)阀第34页/共41页第三十五页，共41

18、页。2 2、速度、速度(sd)(sd)换接回路换接回路 用于切换执行元件的速度。换接过程要求平稳，换接精度要求高。用于切换执行元件的速度。换接过程要求平稳，换接精度要求高。按切换前后按切换前后(qinhu)(qinhu)速度的不同，有快速工作速度、两种工速度的不同，有快速工作速度、两种工进速度的换接。进速度的换接。换向阀右位工作，液压缸活塞快进到预定位置，换向阀右位工作，液压缸活塞快进到预定位置，活塞杆上挡块压下行程阀活塞杆上挡块压下行程阀1 1，行程阀断开，缸右腔，行程阀断开，缸右腔油液必须经过节流阀油液必须经过节流阀2 2 才能回油箱，活塞转为慢速才能回油箱，活塞转为慢速工进。工进。换向阀左位工作，压力油经单向阀换向阀左位工作，压