液压与气压传动技术 课件 项目12 其他液压控制阀和其他液压系统的分析应用

液压与气压传动技术新型液压控制阀的功能认知新型液压控制阀：用于解决工程上的连接、性能及控制等问题。课程导入：主要类型有叠加阀、插装阀、比例阀传统的液压控制阀：管式连接、板式连接（应用广泛）。板式连接的特点：优点是结构紧凑，管路少，常见功能的集成块已标准化，通用性好，油路压力损失小，且装拆时不会影响系统管路，因而操纵、维修方便，应用十分广泛。缺点是每一个集成块都是一个油路系统，必须按油路连接关系设计加工集成块内的油道，改变阀的联系尺寸或改变油路连接关系不方便。液压与气压传动技术授课导航

新型连接方式的控制阀新型控制方式的控制阀液压与气压传动技术叠加阀：新型连接方式的控制阀，最大的特点在于不必使用配管和专门的油路即可达到系统安装的目的，集成度高，并且非常方便更改液压系统的功能，适用于各种工业系统。叠加阀安装在主换向阀（通常为板式换向阀）和底板块之间，阀的上、下面为安装面。叠加阀液压与气压传动技术相同通径、功能各异的叠加阀不需要另外的连接块，只需按一定次序用规定的标准长螺栓直接将各叠加阀串联叠加安装在底板块上，再将板式换向阀安装在最上方，即可组成各种典型液压系统。叠加阀b)五油道的叠加阀a）四油道的叠加

叠加阀的外观图

各阀体本身是兼具共同油路的油路板，每个叠加阀除了具有液压阀功能外，还起油路通道的作用液压与气压传动技术叠加阀叠加阀优点：与传统控制回路相比较，这种连接形式的优点是结构紧凑，管路少，体积小，重量轻，减少了由于配管引起的外部漏油、振动和噪声等事故，因而提高了可靠性，且配置灵活，安装简便，装配周期短，当系统有变化需要增减元件时，更改设计容易，目前叠加阀已标准化、通用化。叠加阀的缺点：回路形式较少，通径较小，不能满足较复杂和大功率液压系统的需要。液压与气压传动技术叠加阀回路

叠加式溢流阀叠加式双单向节流阀液压与气压传动技术叠加阀回路

液压与气压传动技术插装阀插装阀：新型连接方式的控制阀，是根据不同功能将阀芯和阀套单独做成组件（插入件），插入专门设计的插装块体，用连接螺纹或盖板固定，块内通道将阀与阀的相应油口连通组成回路。这类阀无单独的阀体。

二通插装阀1-控制盖板2-阀套3-复位弹簧4-阀芯5-插装块体液压与气压传动技术插装阀

插装式单向阀液压与气压传动技术插装阀

插装式换向阀液压与气压传动技术插装阀

插装式压力阀液压与气压传动技术插装阀

插装式压力阀液压与气压传动技术插装阀

插装式流量阀液压与气压传动技术插装阀插装阀的特点：结构紧凑，动作灵敏，冲击小，稳定性好，插装单元具有一定的互换性，可综合压力、流量、方向三类阀于一体，模块化程度高，已标准化、通用化。插装阀工艺性好，容易做成大通径的主阀，通流能力大，且锥阀芯密封性能好，适合于高压场合，目前在冶金、船舶、塑料机械等大流量系统中应用广泛。

总结：二通插装阀通过不同的盖板和不同的先导阀组合，便可构成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀，还可组成复合控制。将若干个不同控制功能的二通插装阀组装在一个或多个插装块体内便组成了液压回路。液压与气压传动技术比例阀比例阀：新型控制方式的控制阀。比例电磁铁是一个电——机械比例转换装置，它把输入的电信号按比例地转换成力或位移，用以代替原有的手动调节部分，对液压阀的压力、流量等参数进行调节，以及代替原有的普通电磁铁控制换向阀的方向。比例阀不仅能实现方向控制，还可进行速度和压力的多级调控。比例阀按其控制的参数可分为比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀三类。液压与气压传动技术比例阀常用的比例压力阀，其工作原理与其普通压力阀比较，因采用比例电磁铁替代了手动调节机构，因此用一个阀就可以实现多级压力控制。比例阀按其控制的参数可分为比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀三类。比例溢流阀的多级调压回路总结：电液比例阀简称比例阀，比例阀的结构由直流比例电磁铁与液压阀两部分组成，液压阀部分的结构原理与普通液压阀基本相同，而比例电磁铁不同于开关量控制的普通电磁铁，比例阀不仅能实现方向控制，还可进行速度和压力的多级调控。液压与气压传动技术比例阀电液比例控制阀的特点：电液比例控制阀具有很多优点，它可通过电信号实现远距离控制，并能简化液压系统的油路、减少液压元件的数量，对液压系统参数及控制的适应性好，方便实现复杂程序的控制，自动化程度高，其成本、结构复杂性、抗污染能力、通用性、维护和保养、控制精度、响应指标等介于普通液压阀和电液伺服阀之间。比例阀技术已很成熟，由于采用各种更加完善的反馈装置和优化设计，价格低廉得多的比例阀，其静态性能已与电液伺服阀大致相同，目前，电液比例控制阀较多应用于机床自动线、液压机、注塑机、轧板机等实现速度控制、远距离控制或程序控制的液压系统中。液压与气压传动技术电液数字控制阀电液数字控制阀是用于计算机数字控制系统的控制阀。它可与计算机直接连接，不需“数-模”转换器，这种阀具有结构简单、工艺性好、可靠性高、重复精度高、抗干扰能力强、价格低廉等优点。目前已有数字流量阀、数字压力阀、数字方向阀等系列产品。步进电机驱动的液压阀是较常用的数字阀。步进电动能接收计算机发岀的经驱动电源放大的脉冲信号，每接收一个脉冲信号便转动一定的角度。步进电机的转动又通过凸轮或丝杠等机构转换成直线位移量，从而推动阀芯移动或压缩弹簧改变调定压力，控制脉冲信号的脉冲数，即可实现液压阀对方向、流量或压力的控制。液压与气压传动技术20小结010203了解叠加阀原理了解插装阀原理了解比例阀原理液压与气压传动技术21液压与气压传动技术压力机、注塑机液压系统分析课程导入：压力机：是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末冶金、成型、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。以四柱式液压机最为典型，它可以进行冲剪、弯曲、翻边、拉深等多种加工。塑料注射成型机：简称注塑机，它将颗粒状的塑料加热熔化到流动状，用注塑装置快速、高压注入模腔，保压一定时间，冷却后成型为塑料制品。注塑机主要生产手机、电脑、生活日用品、汽车用品和其他工业用品等注塑产品。液压与气压传动技术授课导航YB32－200型压力机液压系统分析SZ-250A型塑料注射成型机液压系统分析液压与气压传动技术对压力机液压系统的基本要求：1）主缸驱动上滑块实现“快速下行→慢速加压→保压延时→泄压换向→快速退回→原位停止”循环。顶出缸驱动下滑块实现“向上顶出→停留→向下退回→原位停止”循环。在薄板件拉伸压边时，下滑块能实现“上位停留→浮动压边→返回上位停留”工作循环。2）为了产生较大的压制力以满足工作要求，系统的压力较高，一般工作压力范围为10-40MPa，且压力要经常变换和调节，以满足不同工艺需要。3）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。4）压力机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。压力机液压系统液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀1.主缸快速下行按下起动按钮，1YA通电，主缸电磁换向阀3左位接入系统，控制油进入主缸主换向阀11的左端，阀右端回油，故阀11左位接入系统。主油路中液压油经顺序阀14、主缸主换向阀11及单向阀9进入主缸上腔，并将液控单向阀8打开，使主缸下腔回油。这时上滑块在自重作用下快速下行，主缸上腔所需流量较大，液压泵的流量不足部分由充液油箱7经单向阀6向液压缸上腔补油。2.主缸慢速加压当主缸上滑块接触到被压制的工件时，主缸上腔压力升高，液压泵流量自动减小，液控单向阀6关闭。滑块下移速度降低，慢速压制工件。这时除充液箱7不再向液压缸上腔供油外，其余油路与快速下行油路完全相同。3.主缸保压延时当主缸上腔油压升高到压力开关10的动作压力时，压力开关发出信号，使1YA断电，主缸电磁换向阀3换为中位。这时主换向阀11两端油路均通油箱，因而阀11在两端弹簧力作用下换为中位，主缸上、下腔油路均被封闭保压；液压泵则经阀11中位、顶出缸电液换向阀2中位卸荷。同时，压力开关向电气设备（如时间继电器或PLC）发信号开始延时。液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀4.主缸泄压换向保压延时结束后，电气设备输出信号使2YA通电，阀3换为右位。控制油经阀3进入带卸荷阀芯的液控单向阀20的控制油腔，顶开其卸荷阀芯，使主缸上腔油路的高压油经20卸荷阀芯上的通道及预泄换向阀12上位（图示位置）与油箱连通，从而使主缸上腔泄压。5.主缸快速退回主缸上腔泄压后，预泄换向阀12阀芯的上端压力低于下端压力，在控制油压作用下，预泄换向阀换为下位，控制油经预泄换向阀进入上缸主换向阀11右端，阀11左端经阀3回油箱，因此阀11右位接入系统。主油路中，液压油经阀11（右位）、阀8进入主缸下腔，同时将液控单向阀6打开，使主缸上腔油返回充液箱7，主缸活塞带动上滑块快速上升，退回至原位。6.主缸原位停止当主缸活塞带动上滑块至原始位置而压下行程开关SQ1时，2YA断电，阀3和阀11均换为中位（阀12复位），主缸上、下腔封闭，上滑块停止运动。主缸安全阀4起平衡重量作用，可防止与上滑块相连的运动部件在上位时因自重而下滑。液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀7.顶出缸向上顶出当主缸返回原位，压下行程开关SQ1时，除2YA断电、主缸停止外，还使3YA通电，顶出缸电液换向阀2换为右位。液压油经阀2进入顶出缸下腔，其上腔回油，下滑块上移，将压制好的工件从模具中顶出。这时系统的最高工作压力可由顶出缸安全阀18调整。8.顶出缸停留当下滑块上移到其活塞碰到缸盖时，便可停留在这个位置上。同时碰到上位行程开关SQ3，给电气设备发出延时信号，延时停留。9.顶出缸向下退回当停留结束时，电气设备发出信号，使3YA断电、4YA通电，顶出缸电液换向阀2换为左位。液压油进入顶出缸上腔，其下腔回油，下滑块下移。液压与气压传动技术压力机液压系统YB32－200型压力机液压系统图1－顶出缸2－顶出缸电液换向阀3－主缸电磁换向阀4－主缸安全阀5－主缸6、8、20－液控单向阀7－充液箱

9－单向阀10－压力开关11－主缸主换向阀12－预泄换向阀组13－变量泵14－顺序阀15－减压阀16－远程调压阀17－背压阀18－顶出缸安全阀19－安全阀10.顶出缸原位停止当下滑块退到原位时，挡铁压下行程开关SQ4，使4YA断电，阀2换为中位，运动停止，顶出缸上腔和泵的输出油液均经阀2中位回油箱。11.浮动压边薄板拉伸压边时，要求顶出缸在下腔保持一定压力下能随主缸滑块的下压而下降。（1）上位停留先使3YA通电，阀2换为右位，顶出缸下滑块上升到顶出位置，由行程开关或按钮发出信号使3YA再断电，阀2换为中位，使下滑块停在顶出位置上。这时顶出缸下腔封闭，上腔通油箱。（2）浮动压边浮动压边时1YA通电，主缸上腔进压力油（主缸油路同慢速加压油路），主缸推着顶出缸下行。主缸下腔油进入顶出缸上腔，多余油液经阀2中位回油箱。顶出缸下腔油经背压阀17流回油箱，阀17能保证顶出缸下腔有足够的背压力。液压与气压传动技术压力机液压系统的特点：1）采用高压大流量恒功率式变量泵供油，既符合工艺要求又节省能量。2）是典型的以压力控制为主的液压系统。本机具有多种压力控制回路（远程调压回路、减压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路、泄压回路）。3）本压力机利用上滑块的自重作用实现快速下行，并用充液阀对主缸上腔充液，结构简单，液压元件少，在中、小型压力机中常被采用。4）采用电液换向阀，适合高压大流量液压系统的要求。5）系统中的两个液压缸各有一个安全阀进行过载保护。6）两缸换向阀采用串联互锁，避免两缸因操作不当同时工作而造成事故。压力机液压系统液压与气压传动技术注塑机对液压系统的主要要求有：严格按照工艺循环完成周期动作；对各工艺过程提供足够的动力（开合模力、注射力、保压力、螺杆旋转及制品顶出、注射座前后移动）；提供所需的运动速度；系统稳定可靠，噪音小，能量损失小，有较高的重复精度及灵敏度注塑机液压系统注塑机主要由三部分组成：1.合模部件。它是安装模具用的成型部件。主要由定模板、动模板、合模机构、合模液压缸、顶出装置等组成。2.注射部件。它是注塑机的塑化部件。主要由加料装置、料筒、螺杆、喷嘴、顶塑装置、注塑液压缸、注射座及其移动液压缸等组成。3.液压传动及电气控制系统。它安装在机身内外腔上，是注塑机的动力和操纵控制部件。主要由液压泵、液压阀、电动机、电气元件及控制仪表等组成。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图1.合模合模液压缸4经机械连杆机构推动模板实现合模。合模运动分为慢速合模、快速合模、低压合模等工况。工作前，需将安全门关闭，机动阀V19复位，接通电液换向阀V15、V16的控制油路，才能起动合模。（1）慢速合模慢速合模时由液压泵1供油，液压泵2、3卸荷。电磁铁1YA、11YA通电。进油路：液压泵1→V14左位→V13→V15左位→合模液压缸4左腔。回油路：合模液压缸4右腔→阀V16左位→阀V15左位→油箱。（2）快速合模快速合模时，由液压泵1、2、3同时供油，合模液压缸差动连接。电磁铁1YA、2YA、3YA、11YA、12YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11→阀V15左位→合模液压缸4左腔。液压泵3→阀V12回油路：合模液压缸4右腔→阀V16右位→合模液压缸4左腔。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图（3）低压慢速合模低压慢速合模时，由液压泵2供油，泵1、3卸荷。电磁铁2YA、11YA、13YA通电。进油路：液压泵2→阀V11→阀V15左位→液压缸4左腔回油路：液压缸4右腔→阀V16左位→阀V15左位→油箱（4）高压合模高压合模时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、11YA通电。油路走向与慢速合模相同。当模具闭合后，连杆产生弹性变形，将模具牢固闭锁。此时，泵1的压力油经电磁溢流阀V1溢流。因此，高压合模时，合模液压缸4左腔的压力由溢流阀V1调定。2.注射座整体前移注射座整体前进时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、7YA、14YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13→阀V10右位→注射座移动缸6右腔。回油路：液压缸6左腔→阀V10右位→油箱。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图3.注射按注射充模行程，可分为三段控制。注射缸的前进速度有多级可供选择。通过电磁铁1YA、2YA、3YA通电的不同组合，可以选择液压泵1、2、3中的某一个、两个或三个同时供油，实现多级速度控制，满足注射工艺要求。例如，当选用三个泵同时供油的最高注射速度时，1YA、2YA、3YA、4YA、7YA、14YA通电，此时压力由溢流阀V27调定。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11液压泵3→阀V12→阀V8左位→注射液压缸7右腔。回油路：注射液压缸7左腔→阀V9左位→油箱。4.保压电磁铁1YA、4YA、7YA、15YA通电。液压泵2、3卸荷，泵1供油进入注射缸7右腔补充泄漏。油路走向同注射工况。保压时，系统压力由溢流阀V28调定，泵1油液主要经溢流阀V1溢流。5.预塑液压马达8旋转，经齿轮副使螺杆传动，将料斗中的颗粒状塑料推向喷嘴方向。同时，螺杆在反推力作用下，连同注射缸的活塞一起右移。液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11液压泵3→阀V12→阀V8右位→阀V21→马达8进油腔。回油路：液压马达8回油腔→阀V20→注射缸7左腔→阀V9左位→油箱。6.防流涎为了防止液态塑料从喷嘴端部流涎，由三个泵同时供油，使注射缸7的活塞带动螺杆强制快速后退（右行），后退距离由行程开关控制。为此，电磁铁1YA、2YA、3YA、6YA、7YA、14YA通电，此时注射座移动缸始终使喷嘴与模具保持接触防止流延。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11→液压泵3→阀V12→阀V9右位→注射缸7左腔。回油路：注射缸7右腔→阀V9右位→油箱。7.注射座整体后退注射座后退时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、8YA、14YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13→阀V10左位→液压缸6左腔。回油路：液压缸6右腔→阀V10左位→油箱液压与气压传动技术注塑机液压系统SZ-250A型去掉注塑机液压系统图8.开模（1）慢速开模慢速启模时，由液压泵1供油，泵2、3卸荷。电磁铁1YA、10YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13→阀V15右位→阀V16左位→合模缸4右腔回油路：合模缸4左腔→阀V15右位→油箱。（2）快速开模快速启模时，三台液压泵同时供油。电磁铁1YA、2YA、3YA、10YA通电。进油路：液压泵1→阀V14左位→阀V13液压泵2→阀V11液压泵3→阀V12→阀V15右位→阀V16左位→液压缸4右腔回油路：液压缸4左腔→阀V15右位→油箱。（3）慢速起模。