液压与气压传动项目二单元四课件

1、 主编项 目 二液压传动系统的工作原理及组成任务一方向控制阀工作原理及选用单元四 液压控制元件及基本回路方向控制阀是用以控制和改变液压系统液流方向的阀。方向控制阀的基本工作原理是利用阀心与阀体间相对位置的改变,实现油路间的通、断,以满足系统对液流方向的要求。方向控制阀分为单向阀和换向阀两类。一、单向阀1.普通单向阀图2-45单向阀a)管式连接单向阀b)板式连接单向阀c)图形符号1阀体2阀心3弹簧图2-46液控单向阀a) 结构b)图形符号1活塞2顶杆3阀心2.液控单向阀 图2-46a所示为液控单向阀的结构二、换向阀1.换向阀的分类向阀的种类很多,其分类见表2-5。2.换向阀的工作原理及图形符号换

2、向阀是利用阀心与阀体的相对位置改变使油路接通,切断或变换油流的方向,从而实现液压执行元件的起动、停止或变换方向。如图2-47所示图2-47换向阀的换向原理常开型的常态位是连通的,在换向阀型号后面用代号“H”表示,常闭型的常态位是截止的,不标注代号。4.几种常见的换向阀(1)手动换向阀手动换向阀是利用杠杆来改变阀心位置从而实现换向的。图2-48a所示为自动复位式手动换向阀,图2-48b所示为钢球定位式换向阀定位部分结构原理。3.常态和中位机能当换向阀没有操纵力的作用处于静止状态时称为常态。图2- 48三位四通手动换向阀a)自动复位式b)钢球定位式图2-49机动换向阀a) 结构b)图形符号1滚轮2

3、阀心3弹簧(2)机动换向阀 如图2-49所示为二位二通机动换向阀结构及图形符号。图2-50二位三通电磁换向阀a)结构b)图形符号1推杆2阀心3弹簧3)电磁换向图2-50所示为二位三通电磁换向阀的结构及图形符号。图2-51三位四通电磁换向阀a) 结构b) 图形符号1阀体2阀心3定位套4对中弹簧5档圈6推杆7环8线圈9铁心10导套11插头组件图2-51所示为三位四通电磁换向阀的结构及图形符号。图2-52三位四通液动换向阀a) 结构b)图形符号(4)液动换向阀 如图2-52所示为三位四通液动换向阀的结构及图形符号。图2-53电液换向阀a)结构图b)图形符号c)简化图形符号1液动阀阀心2、8单向阀3、

4、7节流阀4、6电磁铁5电磁阀阀心(5)电液换向阀 图2-53所示为电液换向阀的结构和图形符号。任务二方向控制回路组成原理及油路连接基本回路是由一些液压元件组成的,用来完成特定功能的典型油路。向控制回路是控制液压系统中执行元件的起动、停止和换向作用的回路。常用的方向控制回路有换向回路、锁紧回路和制动回路。一、换向回路运动部件的换向,一般可采用各种换向阀来实现。在容积调速的闭式回路中,可采用双向变量泵控制供油方向来实现液压缸(或液压马达)换向。由此可见,几乎在每一个液压系统中都包含有换向回路。图2-57用二位三通换向阀使单作用液压缸换向的回路图2-57所示为采用二位三通换向阀使单作用液压缸换向的回

5、路。二、锁紧回路 锁紧回路的功能是通过切断执行元件的进油、回油通道来使它停留在任意位置,并防止停止运动后因外力作用而发生移动。使执行元件实现锁紧的方法有(1)最简单的方法是采用O形或M形中位机能的三位换向阀(2)采用液控单向阀(又称液压锁)作锁紧元件,如图2-58所示,图2-58锁紧回路1、2液控单向阀任务三压力控制阀工作原理及选用控制和调节液压系统油液压力或利用液压力作为信号控制其他元件动作的阀称为压力控制阀,如溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。一、溢流阀溢流阀是通过其阀口的溢流,使被控系统或回路的压力维持恒定,从而实现稳压、调压或限压作用。1.直动型溢流阀的结构和工作原理 如图2-60

6、所示图2-60直动型溢流阀a)结构b)图形符号1调节螺母2弹簧3上盖4阀心5阀体如图2-61所示2.先导型溢流阀的结构和工作原理图2-62、图2-63所示分别为二级同心式和三级同心式溢流阀如图2-61所示为一级同心先导型溢流阀(Y形)图2-61Y形溢流阀a)结构图b)图形符号1调节螺母2调压弹簧3先导阀阀心4主阀弹簧5主阀阀心图2-62二级同心溢流阀1主阀心2、3、4阻尼孔5先导阀座6先导阀体7先导阀心8调压弹簧9主阀弹簧10阀体图2-62所示为二级同心式溢流阀图2-63三级同心溢流阀1先导锥阀2先导阀座3阀盖4阀体5阻尼孔6主阀心7主阀座8主阀弹簧9调压弹簧10调节螺钉11调节手轮图2-63

7、所示三级同心式溢流阀3.溢流阀的主要性能(1)压力调节范围指溢流阀在规定的范围内调节时,阀的输出压力能平稳地升降,无压力突跳或迟滞现象。(2)启闭特性 指溢流阀在某一调定压力下工作时,其溢流量变化与阀进口压力之间的变化关系,如图2-64所示(3)卸荷压力 当将先导型溢流阀遥控口接油箱,其主阀阀口开度最大,液压泵处于卸荷状态时,溢流阀的进口与出口压力之差,称为卸荷压力4)压力损失 当调压弹簧全部放松,阀通过额定流量时,溢流阀的进口压力与出口压力之差称为压力损5)压力超调量 如图2-65所示,(1)调压溢流 如图2-66所示,(3)使泵卸荷 如图2-68所示(2)安全保护 如图2-67所示,4.溢

8、流阀的应用溢流阀在液压系统中常用来组成调压回路,使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。(1)调压溢流 如图2-66所示(2)安全保护 如图2-67所示,图2-68卸荷回路(3)使泵卸荷 如图2-68所示图2-69作背压阀（4）作背压阀 如图2-69所示,二、减压阀减压阀是一种利用液流通过缝隙产生压力降的原理,使出口压力低于进口压力的压力控制阀。1.结构和工作原理减压阀分为直动型和先导型两种,其中先导型减压阀应用较广。如图2-70所示为先导型减压阀结构原理和图形符号。图2-70先导型减压阀a)结构图b)直动型图形符号c)先导型图形符号1调压手轮2调节螺钉3锥阀4锥阀座5阀盖6阀体7

9、主阀心8端盖9阻尼孔10主阀弹簧11调压弹簧2.减压阀的应用减压回路的功用是使系统中某一支路上获得比溢流阀的调定压力低,且稳定的工作压力。图2-71减压回路图2-71所示是一种常用的减压回路。三、顺序阀顺序阀是以压力作为控制信号,自动接通或切断某油路的压力阀。顺序阀常用来控制液压系统各执行元件动作的先后顺序。1.结构和工作原理图2-72、图2-73所示分别为直动型和先导型顺序阀的结构和图形符号。图2-72直动型顺序阀a)结构b)直动型顺序阀图形符号c)液控顺序阀图形符号d)卸荷阀图形符号图2-73先导型顺序阀a)结构图b)图形符号1阀体2阻尼孔3下盖图2-74用单向顺序阀控制的顺序动作回路2.

10、顺序阀的应用 图2-74所示为一定位夹紧回路。四、压力继电器压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液转换元件。当油液压力达到压力继电器的调定压力时,即发出电信号,以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作,使油路卸压、换向和执行元件实现顺序动作,或关闭电动机,使系统停止工作,起到安全保护作用等。图2-75柱塞式压力继电器a)结构图b)图形符号1柱塞2顶杆3调节螺钉4微动开关图2-75所示为柱塞式压力继电器的结构和图形符号。任务四压力控制回路组成原理及油路连接压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部油路的压力,达到调压、保压、卸荷、减压、增压、平衡等目的,以满足执行元件对力

11、或力矩的要求。一、调压回路调压回路的功用是调定或限制液压系统的最高压力,或者使执行元件在工作过程不同阶段实现多级压力转换。1.远程调压回路 当系统需要随时调整压力时,可采用远程调压回路,如图2-76所示。图2-76远程调压回路a)远程调压结构b)远程调压回路2.多级调压回路 图2-77所示为三级调压回路。图2-77多级调压回路二、增压回路图2-78增压回路如图2-78所示三、卸荷回路卸荷回路是在系统执行元件短时间停止工作期间,不需频繁起停驱动泵的电动机,而使泵在很小的输出功率下运转的回路。1.用换向阀中位机能的卸荷回路图2-79用换向阀中位的卸荷回路2.用二位二通换向阀的卸荷回路如图2-80所

12、示3.用蓄能器保压卸荷泵的回路如图2-81所示4.用压力补偿变量泵的卸荷回路如图2-82所示为采用压力补偿变量泵(如限压式变量叶片泵)卸荷的回路四、平衡回路1.图2-83a所示为用单向顺序阀的平衡回路。图2-83平衡回路a)用单向顺序阀的平衡回路b)用液控顺序阀的平衡回路2.图2-83b所示为用液控顺序阀的平衡回路图2-83平衡回路a)用单向顺序阀的平衡回路b)用液控顺序阀的平衡回路任务五流量控制阀工作原理及选用流量控制阀是靠改变阀口通流面积的大小,来调节通过阀口的流量,从而改变执行元件的运动速度。流量控制阀有节流阀、调速阀、温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。一、流量控制阀1.节流口的

13、结构形式图2-85所示为在流量阀中常用的几种节流口形式。图2-85典型节流口的形式a)针阀式节流口b)偏心槽式节流口c)轴向三角槽式节流口d)周向缝隙式节流口e)轴向缝隙式节流口2.影响节流口流量稳定性的因素由图2-86所示的节流口特性曲线可以看出,三种结构形式的节流口中,薄壁孔的m最小,其通过的流量受压力差影响最小,因此,目前节流阀常采用薄壁孔式节流。(1)压力差对流量的影响 (2)油温对流量的影响 (3)孔口形状对流量的影响 图2-86节流口特性曲线3.节流阀节流阀是结构最简单的流量阀,它还常与其他阀组合,形成单向节流阀、行程节流阀等,在此仅介绍普通节流阀的典型结构。(1)节流阀的结构与工作原理 如图2-87所