液压与气动大学课件 液压阀(顺序阀往后)

影响流量稳定性的因素
液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量稳定不变。 液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量稳定不变。但 实际上流量总会有变化，特别是小流量时， 实际上流量总会有变化，特别是小流量时，影响流量稳定性与节流口形 节流压差以及油液温度等因素有关。 状、节流压差以及油液温度等因素有关。
（1）压差变化对流量稳定性的影响
当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随之改变， 当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随之改变，节流口 的这种特性可用流量刚度T来表征。 1 ∆p T= = ∂Q m Q
1 ∂ ∆p T = = ∂Q tg α
刚度的物理意义如下： 刚度的物理意义如下：
节流阀芯分成了上阀芯和下阀芯两部分
节流口的流量特性
对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式： 对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式：
Q = K ⋅ A ⋅ ∆p m
式中: 式中: :阀口通流面积 阀口通流面积； A :阀口通流面积； :阀口前 后压差； 阀口前、 ΔP :阀口前、后压差； :节流系数 节流系数; K :节流系数; :由节流口形状和结构决 m :由节流口形状和结构决 定的指数，0.5＜ 定的指数，0.5＜m＜l。
顺序阀 (内控外泄) 内控外泄)
外控顺序阀 (外控外泄) 外控外泄)
背压阀 (内控内泄) 内控内泄)
卸荷阀 (外控内泄) 外控内泄)
内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。 内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串 的图形符号和工作原理与溢流阀相同 联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力， 联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件 运动平稳。常作背压阀。 运动平稳。常作背压阀。 内控外泄顺序阀与溢流阀非常相像：阀口常闭，进口压力控 内控外泄顺序阀与溢流阀非常相像：阀口常闭， 与溢流阀非常相像 制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。内控外 但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。 泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。 泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的 调定压力，而出口压力取决于负载。 调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压 力时，进口压力等于出口压力，阀口全开； 力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定 压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。 压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。
Q
细长孔
m=1
簿壁口 m=0.5
∆p
需要说明的是节流系数K并不是常数， 需要说明的是节流系数K并不是常数，节流口 的结构、形状、压力差、油温都对K有影响。 的结构、形状、压力差、油温都对K有影响。精确 的K值需靠试验确定，一般K=0.6-0.8。m值也受多 值需靠试验确定，一般K=0.6-0.8。 K=0.6 种因素影响，一般薄壁节流口的m 0.5左右。 种因素影响，一般薄壁节流口的m为0.5左右。 左右
（3）阻塞对流量稳定性的影响
一般节流阀，只要保持油足够清洁，不会出现阻塞。 一般节流阀，只要保持油足够清洁，不会出现阻塞。有的系统要求缸的 运动速度极慢，节流阀的开口只能很小，于是导致阻塞现象的出现。此时， 运动速度极慢，节流阀的开口只能很小，于是导致阻塞现象的出现。此时， 通过节流阀的流量时大时小，甚至断流。流量小时， 通过节流阀的流量时大时小，甚至断流。流量小时，流量稳定性与油液的性 质和节流口的结构都有关。 质和节流口的结构都有关。
第四节
流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。 流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。 普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。 普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。
节 流 阀
调 速 阀
节流阀
（1）普通节流阀
液流从进油口流入经 节流口后， 节流口后，从阀的出油口 流出。阀芯3 流出。阀芯3 的锥台上开 有三角形槽。 有三角形槽。转动调节手 轮1，阀芯 3 产生轴向位 移，节流口的开口量即发 生变化， 生变化，从而流量发生变 化。
如何通过改变上盖或底盖的装配位置得到内控外泄、 如何通过改变上盖或底盖的装配位置得到内控外泄、外控 上盖 的装配位置得到内控外泄 外泄两种结构类型 两种结构类型？ 外泄两种结构类型？
单向顺序阀
溢流阀、 溢流阀、减压阀和顺序阀之区别
顺序阀的应用
如图所示回路，顺序阀的调整压力p =3MPa， 例1 如图所示回路，顺序阀的调整压力pX=3MPa，溢流阀的调整 点的压力为多少？ 压力p =5MPa，问在下列情况下A 压力py=5MPa，问在下列情况下A、B点的压力为多少？ 1）液压缸运动时，负载压力pL=4MPa； 液压缸运动时，负载压力p =4MPa； 1MPa； 2）如负载压力pL变为1MPa； 如负载压力p 变为1MPa 3）活塞运动到右端。 活塞运动到右端。 参考答案： 参考答案： 1） PA=PB=4MPa 2） PB=3MPa PA=1MPa 3） PA=PB=5MPa
1) P溢>P顺>6MPa 2) P进=P顺>6MPa P出=4MPa
如图所示回路，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为P 例3：如图所示回路，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为PX和PY，当 系统外负载为无穷大时，问： 系统外负载为无穷大时， 1）泵的出口压力为多少？ 泵的出口压力为多少？ 2）若把两阀的位置互换，泵的出口压力又为多少？ 若把两阀的位置互换，泵的出口压力又为多少？
产生堵塞的主要原因是： 产生堵塞的主要原因是：
① 油液中的杂质或因氧化析出的胶质等污物堆积在节流缝隙处； 油液中的杂质或因氧化析出的胶质等污物堆积在节流缝隙处； 由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，被吸附到缝隙表面， ② 由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，被吸附到缝隙表面， 形成牢固的边界吸附层，因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积、 形成牢固的边界吸附层，因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增 长到一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。这样周而复始， 长到一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。这样周而复始， 就形成流量的脉动； 就形成流量的脉动； 阀口压差较大时容易产生堵塞现象。一般取Δp＝（0.15 0.4）MPa。 Δp＝（ ③ 阀口压差较大时容易产生堵塞现象。一般取Δp＝（0.15~0.4）MPa。
工作原理： 工作原理：当压力达到调定值 时，发电信号使电路接通。 发电信号使电路接通。
图示为柱塞式压力继电器。 图示为柱塞式压力继电器。主 要零件包括柱塞1 调节螺钉2 要零件包括柱塞1、调节螺钉2、电 气微动开关3 气微动开关3 。压力油作用在柱塞 下端，液压力直接与弹簧力比较。 下端，液压力直接与弹簧力比较。 当液压力大于或等于弹簧力时， 当液压力大于或等于弹簧力时，柱 塞向上移压微动开关触头， 塞向上移压微动开关触头，接通或 断开电气线路。反之， 断开电气线路。反之，微动开关触 头复位。 头复位。
直动式顺序阀
在直动型顺序 阀在基础上， 阀在基础上，将主 阀芯上腔的调压弹 簧用先导调压回路 代替，且将先导阀 代替， 调压弹簧腔引至外 泄口 L，就构成图 示先导式顺序阀。 示先导式顺序阀。
顺序阀的四种结构形式及符号
通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、 通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、 内控外泄 外控外泄、外控内泄四种结构类型。 外控外泄、外控内泄四种结构类型。 四种结构类型
参考答案： 参考答案： 1） Px > Py Pp = Px Px < Py Pp = Py 2） Pp = Px + Py
如图a 回路参数相同， 例4：如图a、b回路参数相同， 液压缸无杆腔面积A=50cm2，负 液压缸无杆腔面积A=50cm =10000N， 载FL=10000N，各阀的调定压力 如图示， 如图示，试分别确定两回路在 活塞运动时和活塞运动到终端 停止时A 停止时A、B两处的压力。 两处的压力。
调节手轮 螺帽 阀芯 阀体
（2）单向节流阀
流体正向流动 时 ， 与普通节流阀 一样， 一样 ， 节流缝隙的 大小可通过手柄进 行调节 ； 当流体反 向流动时， 向流动时 ， 靠油液 的压力把阀芯4压下， 的压力把阀芯4压下， 下阀芯起单向阀作 单向阀打开， 用 ， 单向阀打开 ， 可实现流体反向自 由流动。 由流动。
（2）油温变化对流量稳定性的影响
油温升高，油液粘度降低。对于细长孔， 油温升高，油液粘度降低。对于细长孔，当油温升高使油的粘度降低 流量就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。 时，流量就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。
对于薄壁孔，油的温度对流量的影响是较小的，这是由于流 对于薄壁孔，油的温度对流量的影响是较小的， 薄壁孔 体流过薄刃式节流口时为紊流状态，其流量与雷诺数无关， 体流过薄刃式节流口时为紊流状态，其流量与雷诺数无关，即不 受油液粘度变化的影响；节流口形式越接近于薄壁孔， 受油液粘度变化的影响；节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳定 性就越好。 性就越好。
电器开关 当压力超过弹簧力时， 当压力超过弹簧力时 ， 顶杆 推动电器开关， 推动电器开关，发出电信号 调压螺丝 电器开关原理
调压弹簧
柱塞
测压面 进油口 压力继电器符号
压力继电器的应用
如右图所示， 如右图所示，压力 继电器用在顺序动作回 路中。 路中。当执行元件工作 压力达到压力继电器调 定压力时，压力继电器 定压力时， 将发出电信号， 将发出电信号，使电磁 铁得电，换向阀换向， 铁得电，换向阀换向， 从而实现两液压缸的顺 序动作。 序动作。
参考答案： 参考答案： 运动时： a）运动时： PA=PB=2MPa 终端时： 终端时： PA=5MPa PB=3MPa 运动时： b) 运动时： PA=3MPa PB=2MPa 终端时： 终端时： PA=PB=5MPa