液压控制课件》第二章液压放大元件喷嘴挡板阀

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液压放大元件解析

它表示滑阀的工作能力和性能，对液压伺服系统的静、动态特性计算具有重要意义。
阀的静态特性可用方程、曲线或特性参数(阀的系数)表示。静态特性曲线和阀的系数的获得：
1）可从实际的阀测出 2）对许多结构的阀也可以用解析法推导出压力-流量方程。
2.2 滑阀静态特性的一般分析
2.2.1 滑阀压力-流量方程的一般表达式
负开口
OVER LIP
正重叠
滑阀典型结构原理图
(a)为两凸肩四通滑阀，它有一个进油口P，两个通向液压执行元件的控制口A及B，另外还有两个回油口。因为两个回油口合并成一个O口流出滑阀，故整个滑阀共有P、T、A、B四个通油口，称四通阀。
T
pS
A
B
（a）两凸肩四通滑阀
这种结构中回油压力作用于凸肩，因油压力不会为零，当阀芯不在零位时，总有一个使阀芯继续打开的力作用于阀芯。
二、按滑阀的工作边数划分
四边滑阀(图2-1a、b、c) 双边滑阀(图2-1d、e) 单边滑阀(图2-1f)
三、按阀套窗口的形状划分
矩形、圆形、三角形等多种
四、按阀芯的凸肩数目划分
二凸肩、三凸肩、四凸肩
五、按滑阀的预开口型式划分
正开口(负重叠)、零开口(零重叠)、负开口(正重叠)
2.1 圆柱滑阀的结构型式及分类
（E）三凸肩正开口四通滑阀图2.2 滑阀典型结构原理图
T
pS
OLOL
OL OL
A
B
（F）三凸肩负开口四通滑阀
(f)三凸肩负开口四通滑阀
零位时每个凸肩都遮盖了相应的油槽而有重叠量，只有阀芯位移超过了棱边处的重叠量后阀口才打开。这种阀称正重叠阀或负开口阀。

王春行《液压放大元件》第二章课后思考题

1、‘为什么把液压控制阀成为液压放大元件？（p8）液压控制阀是在液压系统中把机械信号（位移或转角）转换为液压信号（流量、压力）输出，并进行功率放大。

移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。

2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？(p14)(p16)理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。

（没有圆角）实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角（铸件的毛边，加工时的误差）的滑阀。

3、什么是三通阀、四通阀？什么是双边滑阀、四边滑阀？他们之间有什么关系？（p8）三通、四通是指阀的进出口通道；按滑阀的工作边数可分为四边，双边，单边。

一般来说四通阀为四边，三通阀为双边，两通阀必为单边。

4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？（p14）阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为pL ，阀位移xV 时，阀的负载流量为qL 的位置。

零位工作点曲线的原点，其条件是0===v l l x p q5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数？为什么？流量增益定义为vl q x q K ∂∂=其值越大，阀对负载流量的控制就越灵敏；压力—流量系数ll c p q K ∂∂-=其值越小，阀抵抗负载的变化能力越大，即阀的刚度越大。

压力增益v l x p Kp ∂∂=，其值越大，阀对负载的压力的控制灵敏度越高。

流量增益直接影响系统的开环增益，因而对系统的稳定性、响应特性、稳态误差有直接影响。

流量—压力系数直接影响阀控执行元件(液压动力元件)的阻尼比和速度刚度。

压力增益表示阀控执行元件组合起动大惯量或大摩擦力负载的能力。

当各系数增大时对系统的影响如下表所示6、比较零开口阀与正开口阀、三通阀与四通阀的三个阀系数有什么异同？为什么？)正开口四边滑阀的Kqo 值是理想零开口四边滑阀的两倍，这是因为负载流量同时受两个节流窗口的控制，而且它们是差动变化的，相同点是它们的Kco 取决于面积梯度，而Kpo 与面积梯度无关(p19)。

《液压控制课件》第二章液压放大元件喷嘴挡板阀2-5知识讲解

第九节喷嘴挡板阀一、单喷嘴挡板阀的静态特性1、工作原理单喷嘴挡板阀的原理图如图2—17所示。

组成：固定节流孔、喷嘴和挡板。

原理：喷嘴与挡板间的环形面积构成可变节流口，控制固定节流孔与可变节流口之间的压力。

单喷嘴挡板阀是三通阀，用来控制差动液压缸。

控制压力p c与负载腔(液压缸无杆腔)相连，而供油压力p s (恒压源)与液压缸的有杆腔相连。

挡板与喷嘴端面之间的间隙减小—可变液阻增大—通过固定节流孔的流量减小—固定节流孔处压降也减小—控制压力p c增大—推动负载运动；反之亦然。

固定节流孔通常是短管形，喷嘴端部也是近于锐边形，减小油温变化的影响。

图2-9-1 单喷嘴挡板阀的原理图(一)压力特性得压力特性方程：此时，由式(2—97)可得零位时的控制压力为图2-9-2 单喷嘴挡板阀的压力特性曲线图(二)压力—流量特性其压力—流量曲线示于图图2-9-3 单喷嘴挡板阀的压力流量特性曲线图二、双喷嘴挡板阀的静态特性(一)压力-流量特性结构：双喷嘴挡板阀是由两个结构相同的单喷嘴挡板阀组合；原理：按差动工作，如图2—20所示。

双喷嘴挡板阀在挡板偏离零位时，一个喷嘴腔的压力升高，另一个喷嘴腔的压力降低。

双喷嘴挡板阀是四通阀，因此可用来控制双作用液压缸。

图2-9-4 双喷嘴挡板阀将两个方程与关系式：结合起来就完全确定了双喷嘴挡板阀的压力—流量曲线。

画出压力—流量曲线，如图2—21所示。

图2-9-5 双喷嘴挡板阀压力—流量曲线与图2—19所示的单喷嘴挡板阀的压力—流量曲线相比，其压力—流量曲线的线性度好，线性范围较大，特性曲线对称性好。

(二)压力特性双喷嘴挡板阀挡板偏离零位：一个喷嘴腔的压力升高，另一个喷嘴腔的压力降低。

在切断负载，每个喷嘴腔的控制压力由式(2—99)求得。

当满足式(2—100)的设计准则，灵敏度最高，p1,p2分别为：图2-9-6 双喷嘴挡板阀压力特性曲线(三)阀的零位系数为了求得阀的零位系数，可将式(2—107)和式(2—108)（四）双喷嘴挡板阀特点1、与单喷嘴挡板阀相比1）两者的流量增益是一样；2）压力灵敏度增加了一倍；3）零位泄漏流量也增加了一倍。

第二章液压控制阀

定义：液压控制阀，是输入量是机械量，输出与输入量成正比的流量或压力元件。作用：液压源
– 能量转换器 – 功率放大器 – 控制器
输入量
（ x f , x v , xQ )
液压控制阀
输出量
Q L , PL
液压控制阀性能直接影响液压控制系统的性能。
29
2.2 零开口四通阀的分析
零开口四通阀具有良好的线性流量特性，因此在液压控制系统中较为常见。零开口四通阀作为重点进行分析，以确定液压控制阀的一般特性：阀的稳态特性(流量压力特性)、阀系数等。稳态特性是在稳态情况下负载流量 QL、负载压力 pL 和阀芯位移 xv 间的数学关系。这描述了控制阀本身的工作能力和工作性能。静态特性曲线和阀的系数可从实际的阀得出，许多结构的阀也可用解析法推导出压力流量方程
滑阀典型结构原理图
10
T
pS
A
B
（B）三凸肩零开口四通滑阀）
(B)三凸肩零开口四通滑阀图中三个通油槽处有四个工作棱边。由于凸肩的宽度和不同凸肩间的距离，与相对应的油槽尺寸是配制得完全一致的，所以当阀芯处于中位时，凸肩的棱边与油糟的棱边，一一对齐，从而把油槽完全封住。这种完全理想化的。滑阀，称理想滑阀。
1
ρ
( ps − p L )
34
流量-压力特性方程
当阀芯位移xv<0时，可同理推出：
QL = Cd wxv 1 ( ps + p L )
ρ
两方程合二为一，得理想零开口四通阀流量压力特性方程：
QL = Cd wxv 1 ( ps − xv pL ) xv
ρ
35
2.2.3 零开口四通阀无量纲Q-P特性方程

《液压系统控制元件》PPT模板课件

“通”和“位”构成了不同类型的换向阀。
“位” (Position)一指阀芯的位置，通常所说的 “二位阀” 、 “三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表所示。谓“二通阀” 、 “三通阀” 、 “四通阀” 是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可外部（即液压系统）连接的油口数目，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来连通。
③控制口通油箱时
（目的是使阀心可靠复位），同普通单向阀。
(1)简式内泄型液控单向阀
此类阀不带卸荷阀芯，无专门的泄油口。控制活塞背腔的油与反向油液一起流出。故称为内泄式。
A—正向进油口; B —正向出油口
K —控制口
简式内泄型液控单向阀
1 —阀体；2 —阀芯；3 —弹簧； 4 —阀盖；5—阀座；
义如下：
P —压力油口；P:pressure 压力 A、B —工作油口； T —回油口。T:tank 油箱
AB
A
B
PT
弹簧对中型
T
P
换向阀的工作原理
AB
AB
PT
TP
AB
AB
PT
TP
AB
AB
PT
TP 弹簧对中型
AB PT
换向机能
1. 换向阀的“通”和“位” “通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的
6 —控制活塞；7 —下盖。
控制活塞的背腔
(1)简式外泄型液控单向阀
此类阀不带卸荷阀芯，有专门的泄油口，外泄油口
P1—正向进油口; P2 —正向出油口 K —控制口
通油箱，故可用于较高压力系统。
泄油口
1 —控制活塞； 2 —顶杆；3 —阀芯。

液压控制阀件课件

分类
根据功能不同，液压控制阀件可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
液压控制阀件的工作原理
01
液压控制阀件的工作原理主要基于帕斯卡原理，利用液压油在密闭管道内的压力传递实现力的控制和调节。
02
通过调节阀芯的位置和形状，可以控制液压油的流动方向、过流面积和节流长度，从而实现液压系统的精确控制。
液压控制阀件的应用和选型
应用
液压控制阀件广泛应用于各种液压系统中，如工程机械、农业机械、航空航天、船舶、冶金等领域。
选型
在选用液压控制阀件时，需要根据系统的工作压力、流量、控制精度等要求，选择合适的阀件类型、规格和材质。同时，还需要考虑阀件的可靠性、稳定性和寿命等因素，以确保系统的正常运行和维护成本。
检查密封件
调整压力
液压控制阀件的密封件是防止泄漏的关键部件，应定期检查其完好性，及时更换磨损或老化的密封件。
液压控制阀件的工作压力应根据工作需求进行调整，过高或过低的压力都会对阀件造成损坏，影响系统正常运行。
液压控制阀件的故障排除
阀件不工作
可能是电源线路故障、电磁阀线圈损坏或阀芯卡住等原因，应检查电源线路、电磁阀线圈和阀芯，及时更换或修理损坏部件。
03
液压控制阀件的选型与设计
液压控制阀件的类型与工作原理
液压控制阀件的类型
包括压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。
工作原理
通过调节阀芯的位置，控制液压系统中的油液压力、流量和方向，从而实现对执行机构的精确控制。
液压控制阀件的选型原则
根据系统工作压力和流量确定阀的额定压力和流量。根据执行机构的运动要求选择适当的阀类型和结构。
02
常见液压控制阀件类型及其特性

第二章液压放大器.ppt(改)3

第二章液压放大器
2.1滑阀 2.2喷嘴档板阀 2.3 射流管液压放大器
液压放大器利用节流原理，用输入位移（转角）信号对通往执行元件的液体流量或压力进行控制，是一个机械－液压转换装置。由于控制阀输入功率小而输出功率大，因此也是一种功率放大元件。它加上转换器及反馈机构组成伺服阀，是伺服系统的核心元件。在液压伺服系统中，通常液压放大器以其输出的较大功率液流驱动执行机构工作，执行机构则将液压能转换为机械能去推动负载。液压放大器可以由单个或多个（通常为两个）液压放大器组成，分别称之为单级或多级液压放大器。
基本的液压放大元件主要有滑阀、喷嘴挡板阀和射流管阀三种，其中滑阀和射流管阀可以作为单级液压放大器使用，尤以前者居多；喷嘴挡板阀一般作为多级放大器的前置级。滑阀和喷嘴挡板阀都是节流式放大器，即以改变液流回路上节流孔的阻抗来进行流体动力的控制，但两者有不同形式的节流孔。射流管阀是一种分流式元件。液压放大器可以是液压伺服阀，也可以是伺服变量泵（输入为角位移，输出为流量），本章主要介绍液压伺服阀。
流量放大系数：
KQ
Q f xv
CvW
1

( ps p f )
流量增益表示负载压降一定时，阀单位输入位移所引起的负载流量变化大小。其值越大，阀对负载流量的控制就越灵敏。
流量－压力放大系数：
Kc
Q f p f
CvWx v
1

( ps p f )
2( ps p f )
阀芯在阀套内处于对称位置时，称为处于零位。设阀芯由零位向左移动xv，负载两端压降pf= p1 -p2，流过负载的流量为Qf ，流经控制窗口的流量为：
Q1 Cv f1 2

2

《液压控制阀概述》幻灯片PPT

利用手动杠杆操纵阀芯运动以实现换向。
根据阀芯的定位方式分为：钢球定位式和弹簧自动复位式。
第二节方向控制阀
②机动换向阀〔行程阀〕
利用挡铁或凸轮使阀芯运动以控制流向。
第二节方向控制阀
③电磁换向阀
利用电磁铁推力，推动阀芯运动以控制流向。
二位三通电磁换向阀
电磁铁不得电，阀芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置〔右位〕，油口p与A通，B不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，那么阀左位工作，油口p与B通， A不通。
利用油液在某个地方的压力损失，使出口压力低于进口压力，并保持恒定，故又称定值减压阀。
先导式减压阀
先导式减压阀调压原理
• 调压原理：调节调压弹簧，改变硬弹簧力，即可改变出口压力。
减压阀特点
• 在减压阀出口油液不再流动时，由于先导阀卸油仍未停顿，减压口仍有油液流动，阀就处于工作状态，出口压力也就保持调定压力不变。
交点即为几通.〕 ③p.A.B.T(O)有固定方位，p—进油口，T
(O)—回油口，A.B—与执行元件连接的工作油口 ④弹簧—W，画在方格两侧。 ⑤常态位置。二位阀，靠弹簧的一格。三位阀，中间一格
(原理图中，油路应该连接在常态位置)。
3〕构造原理
第二节方向控制阀
4)典型构造
①手动换向阀
减压阀与溢流阀比较
•
溢流阀
a 保持进口压力不变
减压阀出口压力不变
b 内部回油 c 阀口常闭 d 阀芯二凸肩 e 一般并联于系统
外部回油阀口常开阀芯三凸肩一般串联于系统
三、顺序阀
• 功用：利用液压系统压力变化来控制油路的通断，从而实现多个液压元件按一定的顺序动作。