第五章液压阀答案

一、判断题
1.×
2.×
3.√
4.√
5.√
6.√
7.√
8.×
9.√
10.×
11.×
12.×
13.×
14.×
15.√
二、填空题
1、节流口形状，节流口前后压差，油液温度
2、M
3、进油，回油，旁路
4、溢流，节流，并联
5、压力，流量，方向
6、减压，节流，串联
7、定压，防止系统过载，常开，常闭
8、开启溢流
9、内控
10、全流压力，全流压力，开启压力
11、有油溢流通过
12、中位，连接方式
13、开启到闭合，控制压力。

主要原因是：（1）压力差；（2）油温；（3）节流口形状。

14、
压力，流量，方向 15、
阀体，阀芯，驱动元件 16、
基本保持恒定 17、
压力，流量，方向，速度 18、
进口，出口，内，外 19、
通流面积 20、
换向，控制 21、
压力 22、
压力控制阀，流量控制阀，方向控制阀 23、
直动式，先导式 24、
压差 25、
系统中的压力变化来控制阀口的启闭 26、
阀通流面积的大小 27、
直动式，先导式 28、
压力，压差，流量 29、
方向，流量，压力 30、
中位机能 31、
手动，电动，液动，机动，电液动 32、
内控 33、
额定流量时，全流压力，开启压力 34、
移动速度，开度 35、
()m p KA q ∆=，m =0.5，m =1 36、
由于配合副几何形状误差及同心度的变化 37、
进口，闭，出口，开，单独接油箱 38、
输入电信号和输出量 39、
大，小 40、
阀体，阀芯操纵，装置 41、
减压阀，溢流阀，顺序阀 42、 小
三、选择题
1.
B 2.
A 3.
B 4.
C 5.
C 6.
A 7.
B 8. A
9. D
10. C
11. D
12. B
13. B
14. B
15. A
16. B
17. A
18. D
19. C
20. A
21. B
22. B
23. B
24. A
25. D
26. A
27. B
四、简答题
5.溢流阀的主要用途：1）溢流定压，2）防止系统过载，3）背压，4）远程调压和系统卸荷。

7.解：阻尼小孔的作用时产生主阀芯动作所需要的压力差，是先导型溢流阀正常工作的关键。

如扩大，则不能产生足够的压力差使主阀芯动作；若堵塞，则先导式阀失去了对主阀的控制作用，使系统建立不起压力。

13.答：三位换向阀的阀芯处于中位时，其各通口间的连接方式称为换向阀的中位机能。

五、计算题
1、解：(1)当泵的出口压力压力等于溢流阀的调整压力时，夹紧液压缸使工件夹紧后，泵的出口压力等于溢流阀的调整压力)MPa 5(y 1B ==p p ，C 点的压力C1p 随着负载(夹紧力)压力上升，当A 点的压力A1p 等于减压阀的调整压力j p 时，减压阀开始起作用稳定其出口压力。

此时，
MPa 5.2j C1A1===p p p
(2)泵的出口压力由于工作缸快进，压力降到l.5MPa 时(工件原先处于夹紧状态)，泵的出口压力由工作缸负载确定， ,MPa 5MPa 5.1y B2=<=p p 溢流阀关闭。

由于单向阀的逆
向截止作用，夹紧液压缸保压，MPa 5.2C2=p 。

A 点的压力A2p 由2.5MPa 下降至MPa 5.1。

(3)夹紧液压缸在夹紧工件前作空载运动时，由于夹紧液压缸的负载压力为零，减压阀全开，0C3A3B3===p p p 。

2、解：(1)通过对阀芯的受力分析，列写阀芯受力平衡方程。

推动阀芯开启的力为油压力4/2
D p π∆； 推动阀芯复位的力包括弹簧复位力)(0x L x K ++及液动力,cos 2p Dx C d ∆απ所以，阀芯受力平衡方程：
p Dx C x L x K D p d ∆+++=∆αππcos 2)(4/02
(2)通过溢流阀阀口的压力流量方程：
ρπ/2p Dx C q d ∆=
(3)将已知参数(在假设流动无旋、忽略粘性、不可压缩、阀套与阀芯间隙为零的条件下，取油液的射流角)69
=α代人阀芯受力平衡方程、阀口的压力一流量方程化简，得 04001041088.2102424=-⨯-∆⨯-∆⨯--x p x p )1(
22/10831.4x p -⨯=∆ )2(
将式(2)代入式(1)整理得
010662.91091.1340010464234=⨯-⨯++⨯--x x x
求解三次方程得
m 101455.03-⨯=x
将m 101455.03-⨯=x 代人式(2)得
MPa 28.2=∆p
3、解： 由节流阀阀口的流量公式ρ/2p A C q d ∆=得节流阀阀口的通流面积：
2663T m 1027)104.02/(9006062.010302/--⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=p C q A d ρ
在计算中取流量系数62.0=d C 。

若保持阀开口不变，当由于外负载增大使节流阀前后压差下降到MPa 35.0=∆p 时，通过节流阀的流量会下降。

此时，通过节流阀的流量：
L/min 06.28/2=∆=ρp A C q d
4、解：液压缸的驱动油压由外负载确定。

当负载在N 40000~N 500的范围内变化时，液压缸的驱动油压,/A F p L =即MPa )4~05.0()10100/()40000~500(4=⨯=-p 。

当将泵的工作压力调到泵的额定压力6.3MPa 时，调速阀的进出口压力差：
MPa )3.2~25.6()4~05.0(3.6MPa 3.6=-=-=∆p p
由计算结果表明，调速阀的进出口压力差大于调速阀正常工作时至少要求有0.4MPa MPa 5.0~以上的工作压差。

所以当负载变化时，若将泵的工作压力调到泵的额定压力6.3MPa ，液压缸进口处的调速阀可以使进人液压缸的流量稳定，从而使活塞的运动速度 稳定。

5、解：(1)通过对阀芯的受力分析，列写阀芯受力平衡方程。

推动阀芯开启的力为油压力4/2
d p π∆； 推动阀芯复位的力包括弹簧复位力)(0x x K +及液动力p dx C d ∆απ2sin 。

所以，阀芯受力平衡方程：
p dx C x x K d p d ∆++=∆αππ2sin )(4/02
(2)通过溢流阀阀口的压力流量方程：
ραπρ/2sin /2p dx C p A C q d d ∆=∆= 图25-
(为什么过流截面面积απsin dx ?)
(3)将已知参数代人阀芯受力平衡方程、阀口的压力一流量方程化简，得
04.103.10435.01014.34=--∆-∆⨯-x p x p )1(
2/2375.0x p =∆ )2(
将式(2)代人式(1)，得
010746.001.04.103.1423=⨯-++-x x x
011341094.131074.12434=-+⨯+⨯x x x
求解三次方程得
mm 24.2m 1024.23=⨯=-x
将m 1024.23-⨯=x 代人式(2)，得
MPa 047.0=∆p
即当通过单向阀的流量L/min 60=q 时，阀进出口压差MPa 047.0=∆p 。

此时单向阀的开 口为m m 3m m 24.2<(阀芯的最大行程)。

6、解：等效控制回路如图45-所示：
图45-
仅需将图)(45a -中先导级三位四通电磁换向阀(Y 型机能)改换成为具有P 型机能的三位四通电磁换向阀(组成回路的插装阀插装件及连接油路保持不变)，其控制回路就等效与具有O 型机能的三位四通电磁换向阀。

7、解：(1)求实验状态下压力补偿阀(定差减压阀) 开口R x 。

不考虑液动力，列写压力补偿阀阀芯受力平衡方程：
K x x A p p )()(102m +=-
将已知参数代入，则
50)3(1040010)275.79.7(166⨯+=⨯⨯⨯--x
解得
mm 21=x (压力补偿阀弹簧压缩量)
所以，试验状态下压力补偿阀开口：
mm 61Rm R =-=x x x
(2)求保持节流口最大过流面积T A 不变、压力差提高 图5—5
%2时，通过阀的流量及新的压力补偿阀开口R x 。

①必须先求节流口的流量系数。

由实验状态通过阀的流量公式ρ/2p A C q T
d ∆=可以
求得节流口的流量系数：
89.010)275.79.7(2900)1020()60/1050(26
63=⨯-⨯⨯⨯=∆=--p A q C T d ρ ②求保持T A 不变、压力差提高%2时，通过阀的流量：
900)02.01)(275.79.7(2102589.0/26+-⨯⨯⨯=∆=-ρp A C q T d L/min 5.5002.150=⨯=
③求保持T A 不变、压力差提高%2时，新的压力补偿阀开口R x 。

不考虑液动力，列 写压力补偿阀阀芯受力平衡方程：
K x x A p p )(%102)(102m +=-
将已知参数代入，则
50)3(%1021040010)275.79.7(1166⨯+=⨯⨯⨯⨯-x
解得
mm 1.21=x (压力补偿阀弹簧压缩量)
所以，当保持T A 不变、压力差提高%2时，新的压力补偿阀开口：
mm 9.51Rm R =-=x x x。