液压基本回路的设计与仿真课件

1、液压基本回路的设计与仿真任务一 方向控制回路设计、分析与仿真任务二 压力控制回路设计、分析与仿真任务三 速度控制回路设计、分析与仿真技能目标 1能阐述液压控制阀的基本工作原理； 2能识读方向控制阀的结构图； 3能用方向控制阀设计基本方向控制回路；4能识读液压控制中的基本电气回路；5能熟练使用FluidSIM软件对液压控制系统进行仿真设计；6能设计和仿真纸箱抬升推出装置的液压系统。任务一 方向控制回路设计、分析与仿真一、液压控制阀概述 1.液压控制阀的阀芯结构任务一 方向控制回路设计、分析与仿真液压控制阀结构一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真1）座阀（1）分类座阀按阀芯形状不

2、同，主要有球阀、锥阀两种。球阀制造比较简单，但液体流过时易产生振动和噪音；锥阀密封性能好，但安装精度要求较高。 不同阀芯的座阀结构示意图（a）球阀（b）锥阀一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（2）操作力座阀式结构的液压控制阀可以保证关闭时的严密性，但由于背压的存在使得让阀芯运动所需的操作力也相应提高，有时我们可以通过如图所示的采用压力平衡回路来降低操作力。 座阀操作力示意图（a）无压力平衡回路（b）有压力平衡回路一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真2）滑阀 一般滑阀的阀芯和阀套间都存在着很小的间隙，当间隙均匀且充满油液时，阀芯运动只要克服摩擦力和弹簧力（如

3、果有的话）即可，操作力是很小的。但由于有间隙的存在，在高压时会使油液的泄漏加剧，严重影响系统性能，所以滑阀式结构的液压控制阀不适用于高压系统。一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真阀芯控制边缘一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 2.液压控制阀的连接方式3）1）2）板式连接管式连接集成式连接一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（a）管式连接（b）板式连接管式连接和板式连接方式示意图一、液压控制阀概述任务一 方向控制回路设计、分析与仿真插装阀（a）盖板式插装阀 （b）螺纹式插装阀 （c）插装阀构成的系统二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分

4、析与仿真 1.单向阀1）普通单向阀的结构和原理1阀体； 2阀芯； 3弹簧a径向孔； b轴向孔； P1进油口； P2出油口单向阀二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真1阀体； 2阀芯； 3弹簧； 4螺塞； 5内六角螺钉； 6密封圈a径向孔； b轴向孔； P1进油口； P2出油口L63B 型板式单向阀二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真2）液控单向阀的结构和原理1活塞； 2顶杆； 3阀芯 a空腔液控单向阀二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真1阀体； 2阀芯； 3弹簧； 4、5螺塞； 6活塞； 7顶杆 K控制油口； P1进油口； P2出油口 IY25B型板式液

5、控单向阀的结构二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真3）单向阀的常见故障与及其原因单向阀的常见故障及其原因二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 2.换向阀1）换向阀的工作原理和分类1阀芯； 2阀体P供油口； T回油口； A、B出油口 换向阀的工作原理二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（1）按换向阀阀芯在阀体内的工作位数和油口通路数分三位五通二位二通二位三通二位四通三位四通二位五通二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真手动2）按换向阀阀芯换位的控制方式分机动电动液动电液动二、方向控制阀任务一

6、方向控制回路设计、分析与仿真滑阀 锥阀 转阀 （3）按换向阀阀芯结构及运动方式分二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 管式法兰式板式 （4）按换向阀的 安装方 式分二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真2）换向阀的符号表示换向阀的结构原理和图形符号二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真3）换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真4）换向阀的控制方式不同控制方式液压换向阀的图形符号二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真液压换向阀实物图 （b）机动换向阀

7、 （a）手动换向阀 （c）液动换向阀（d）电磁换向阀（e）电液换向阀二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（1）手动换向阀 （a）座阀式结构（b）滑阀式结构手动换向阀结构示意图1阀体； 2阀芯； 3小轴； 4左弹簧座； 5弹簧； 6右弹簧座；7阀盖； 8手柄； 9阀盖； 10销 轴； 11销子A、B出油口； L进油口； P进油口34S-63 型手动三位四通换向阀结构 二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（2）机动换向阀1阀体； 2阀芯； 3弹簧； 4螺塞； 5滚轮； 6销； 7推杆；8平键； 9阀盖； 10圆柱塞 24

8、C-25B 型二位四通机动换向阀的结构二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（3）电磁换向阀电磁换向阀工作原理图1阀体； 2阀芯； 3推杆； 4定位套； 5弹簧； 6、7挡板； 8、9电磁铁； 10圆柱塞34D-25B 型三位四通电磁换向阀的结构二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（4）液动换向阀三位四通液动换向阀的结构和图形符号二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真（5）电液换向阀电磁先导阀液动主阀（a）换向前（b）换向后电液换向阀工作原理图二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真1阀体； 2阀

9、芯； 3推杆； 4定位套； 5弹簧； 6、7挡板； 8、9电磁铁； 10圆柱塞34D-25B 型三位四通电磁换向阀的结构二、方向控制阀任务一 方向控制回路设计、分析与仿真5）换向阀的常见故障及排除方法换向阀的常见故障及排除方法（1）按钮（2）控制继电器三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 1.常用电气元件1）齿轮式液压马达三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真123（a）动合按钮132（b）动断按钮132（c）复合按钮 1按钮帽； 2动触头； 3静触头 按钮工作原理图三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真2）齿轮式液压马达（1）行程开关（2）电容式传

10、感器（3）电感式传感器（4）光电式传感器（5）磁感应式传感器（6）光纤式传感器三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 2.电气回路图绘图原则 （1）水平绘制时，如电源为交流电，则图中上母线为火线，下母线为零线；如电源为直流电，则图中上母线为“”极，下母线为“”极。垂直绘制时，如电源为交流电，则图中左母线为火线，右母线为零线；如电源为直流电，则图中左母线为“”极，右母线为“”极。三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 （2）电路图的构成是由左到右或由上向下进行的。为便于读图，接线上要加上线号。控制元件的连接线，接于电源母线之间，且尽可能用直线。 （3）连接线所连接的元

11、件均用电气符号表示，且均为未操作时的状态。 （4）在连接线上，所有的开关、继电器等的触点位置由垂直电路左母线开始连接。三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 （5）一个梯形图网络由多个梯级组成，每个输出元素(继电器线圈等)可构成一个梯级。 （6）在回路图中各元件的电气符号旁应标注上文字符号。三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真 3.基本电气回路基本电气回路 1三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真基本电气回路 2三、电气基本回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真B是门电路AFEDC自锁电路或门电路与门电路延时电路互锁电路四、方向控制回路任务一 方向

12、控制回路设计、分析与仿真单作用液压缸的换向回路四、方向控制回路任务一 方向控制回路设计、分析与仿真双作用液压缸的换向回路技能目标 1能识读压力控制阀的结构图； 2能用压力控制阀设计基本压力控制回路； 3能阐述溢流阀、顺序阀、减压阀三者的异同；4能设计和仿真专用零件装配设备的液压和电气控制回路。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀 1.溢流阀1）直动式溢流阀直动式溢流阀任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀2）先导式溢流阀先导式溢流阀任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀3）溢流阀的应用（1）（2）（3）（4）（5）用作卸

13、荷阀实现远程调压用于产生背压安全保护作用 溢流作用任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀4）溢流阀的常见故障及排除方法故障现象产生原因排除方法无压力1主阀芯阻尼孔堵塞；2主阀芯在开启位置卡死；3主阀平衡弹簧折断或弯曲使主阀芯不能复位；4调压弹簧未装；5锥阀未装或钢球破损；6先导阀阀座破碎；7远程控制口通油箱。1清洗阻尼孔，过滤或换油；2检修，重新装配，过滤或换油；3换弹簧；4更换或补装弹簧；5补装或更换；6更换阀座；7检查远程控制口状态，排除故障根源。溢流阀阀的常见故障及排除方法任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀故障现象产生原因排除方法压力波动大1液压泵流量脉动太大

14、使溢流阀无法平衡；2主阀芯动作不灵活，时有卡住现象；3主阀芯和先导阀阀座阻尼孔时堵时通；4阻尼孔太大，消振效果差；5调压手轮未锁紧。1修复液压泵；2修换零件，重新装配，过滤或换油；3清洗阻尼孔，过滤或换油；4更换阀芯；5调压后锁紧调压手轮。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀故障现象产生原因排除方法振动和噪音大1主阀芯在工作时径向力不平衡，导致溢流阀性能不稳定；2锥阀和阀座接触不好，圆度误差太大，导致锥阀受力不平衡，引起锥阀振动；3调压弹簧弯曲导致锥阀受力不平衡，引起锥阀振动；4系统内存在空气；5通过流量超过公称流量，在溢流阀口处引起空穴现象；6通过溢流阀的溢流量太小，使溢流阀处

15、于启闭零界状态而引起液压冲击；7回油管路阻力过高。1检查阀体孔和主阀芯的精度，修换零件，过滤或换油；2封油面圆度误差控制在0.0050.01mm以内；3更换弹簧；4排除空气；5限在公称流量范围以内；6控制正常工作的最小溢流量；7适当增大管径，减少弯头，回油管口离油箱底面应2倍管径以上。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀 2.顺序阀顺序阀实物图任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀1）顺序阀的结构和工作原理直动式顺序阀任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀1）顺序阀的结构和工作原理先导式顺序阀 1阀体； 2阻尼孔； 3下盖任务二 压力控制回路设计、分析与仿

16、真一、压力控制阀2）顺序阀与溢流阀的异同（1）结构 顺序阀的输出油液不直接回油箱，所以弹簧侧的泄油口必须单独接回油箱。为减小调节弹簧的刚度，顺序阀的阀芯上一般设置有控制柱塞。（2）作用 溢流阀主要用于限压、稳压以及配合流量阀用于调速；顺序阀则主要用来根据系统压力的变化情况控制油路的通断，有时也可以将它当做溢流阀来使用。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀3）顺序阀的应用（1） 控制多个执行元件的顺序动作。（2） 用作普通溢流阀。（3） 使液压系统的某一部分保持一定的压力，起背压作用。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀 3.减压阀减压阀实物图任务二 压力控制回路设计

17、、分析与仿真一、压力控制阀1）定值减压阀（3）先导式减压阀（1）直动式减压阀（2）溢流减压阀任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀2）定差减压阀P1P2图形符号定差减压阀工作原理图任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀3）定比减压阀定比减压阀工作原理图P2P1LA1A2图形符号任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀4）减压阀、溢流阀、顺序阀的区别 从不工作时阀口状态来看。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭；顺序阀阀口常闭。（2） 从控制压力来看。减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值；顺序阀可用进口压力控制，也可用外部

18、压力控制。（1） 从工作时阀口状态来看。减压阀阀口关小；溢流阀阀口开启；顺序阀阀口开启。（3）任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀 从泄油口来看。减压阀有单独的泄油口；顺序阀通常有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口。（4）任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀5）减压阀的应用 （1）降低液压泵输出油的压力，供给低压回路使用。 （2）在供油压力不稳定的回路中串接减压阀来进行稳压，避免一次压力波动对执行元件工作产生影响。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀 （4）利用溢流减压阀的特性来减小压力冲击。 （3）根据不同的需要，将液压系统分成

19、若干不同压力回路，以满足控制油路、辅助油路或各种执行元件不同工作压力的需要。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀6）减压阀的常见故障减压阀的常见故障及排除方法任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀 4.压力继电器1）压力继电器的结构和工作原理压力继电器实物图 任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀1柱塞； 2、4弹簧； 3膜片 压力继电器的结构示意图任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀2）压力继电器的主要性能（1）主运动（2）进给运动任务二 压力控制回路设计、分析与仿真一、压力控制阀3）压力继电器的应用 （1） 用于控制执行元件，实现顺序动作

20、。 （2）用于安全保护。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真二、压力控制回路 1.调压回路3）.多级调压回路4）.比例调压回路2）.远程调压回路1）.单级调压回路任务二 压力控制回路设计、分析与仿真二、压力控制回路 2.减压回路1液压泵； 2减压阀； 3单向阀； 4压力继电器； 5液压缸； 6先导式溢流阀； 7先导式减压阀； 8溢流阀任务二 压力控制回路设计、分析与仿真二、压力控制回路 3.增压回路1）单作用增压缸的增压回路2）双作用增压缸的增压回路任务二 压力控制回路设计、分析与仿真二、压力控制回路 4.卸荷回路12345换向阀卸荷回路。先导式溢流阀卸荷回路。二位二通阀卸荷回路。压力补偿变量泵的卸荷回路。卸荷阀卸荷回路。任务二 压力控制回路设计、分析与仿真二、压力控制回路 5.保压回路1）辅助泵保压回路2）压力补偿变量泵保压回路3）利用蓄能器的保压回路任务二 压力控制回路设计、分析与仿真二、压力控制回路 6.平衡回路1）采用单向顺序阀的平衡回路2）采用液控单向顺序阀的平衡回路任务二 压力控制回路设计、分析与仿真三、专用零件装配设备液压控制系统设计与仿真专用零件装配设备控制回路任务三 速