液压原理及识图与阀芯动作流体走向

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变量泵液压系统、定量泵旁路节流调速系统和非节流 调速系统。
3、起卸荷作用
4、作背压阀使用
5、作吸收换向冲击使用
6、可实现多级调压和远程调压 2 Py3
Py1
1DT
2DT
二、减压阀
1、作用
(1)减压:降低液压系统某支路(控制油路、夹紧回路、 润滑回路等)的压力。
(2)稳压:稳定液压系统某支路的压力。
按操纵方式分: 手动和脚踏、机动、电动、液动、电液动等。 共同点 : (1)在结构上,所有的阀都有阀体、阀芯(转阀 或滑阀)和驱使阀芯动作的部件(如弹簧、电磁 铁)组成。 (2)在工作原理上,所有阀的开口大小,阀进、出 口压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流
量公式,仅是各种阀控制的参数各不相同而已。
5、各控制元件的图形符号。
本节难点:
1、溢流阀、减压阀的工作原理;
2、调速阀的结构及工作原理。
第一节
一、液压阀的作用


液压阀是用来控制液压系统中油液的压 力、流量和液体流动方向。 二、液压阀的分类
方向控制阀(单向阀、换向阀)
按功能分:
压力控制阀(溢流阀、减压阀、顺序阀、 压力继电器)
流量控制阀(节流阀、调速阀)
传动介质 动力元件 控制元件 执行元件
辅助元件
二、液压控制阀
本节重点:
1、液压阀的作用、类型及共同点;
2、单向阀、液控单向阀的工作原理及应用; 滑阀式换向阀的换向原理,“位”、“通”、 “滑阀机能(中位机能)”、操纵方式与应用; 3、溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器的工 作原理及应用;
4、节流阀的特性、主要结构和工作原理;调速阀 的典型结构、工作原理;
② 当p↑至p2A锥>Ft锥,锥阀打开,一小部分油液自阻尼小孔流
回油箱;由于阻尼下降, p1>p2,当(p1-p2)差增大至 (p1-p2)A>Ft主时,主阀芯 打开溢流; ③ 稳定工作时, p2A锥=k锥(x2+Δx2); (p1-p2)A=k主(x1+Δx1) 由于主阀弹簧和锥阀弹簧都很 软,即k很小,所以,当阀的开 度变化时,压力变化小,稳压 精度高。
②堵塞锥阀座小孔:
导致系统过载,出现压力超调现 象;
③远程控制口K接油箱 :
导致系统在低压下卸荷;
P2 P1
④远程控制口K接另一调压阀:
若p y 2<p y 1, 系统压力取决于p y 2。
职能符号:
(二)溢流阀的应用场合 1、起稳压和溢流作用(阀口常开)
在定量泵进油或回油节流调速系统中
2、起安全保护作用(阀口常闭)
流损失,保证出口压力恒定。
工作原理:
(1)减压: p2 p1 p (2)稳压: p3
阀芯稳定工作时,p2 A p3 A Ft1
若p2↑ ,等式左边大于右边, 阀芯上移,阀口开度减小,Δp p 增加, 2 p1 p ,导致p2↓。
节流口
讨论:
(1) 若p2<pJ (减压阀调定压力),锥阀 关闭,阀芯上下两端液压力相等,主阀芯在
弹簧作用下处于开度最大位臵,不起减压作
用; (2)若p1<pJ ,锥阀关 闭,阀芯上下两端液压力 p3
相等,主阀芯在弹簧作用
下处于开度最大位臵,不 起减压作用;
节流口
职能符号:
例:一夹紧油路如图所示,若溢流阀调整压力py=5MPa,减压 阀调整压力pJ=2.5MPa,试分析夹紧缸活塞空载运动时A、B两 点的压力各为多少?减压阀的阀芯处于什么状态?夹紧时活塞停 止运动后,A、B两点压力又各为多少?减压阀阀芯又处于什么 状态?
到 系 统
py
pJ
A
B
4、先导式减压阀和先导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ溢流阀的不同之处:
①减压阀保持出口压力基本不变,而溢流阀保持进口 处压力基本不变。 ②在不工作时,减压阀进、出油口互通,而溢流阀进
出油口不通。
③为保证减压阀出口压力调定值恒定,先导阀弹簧
腔需通过泄油口单独外接油箱;而溢流阀的出油口是
通油箱的,所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体 上的通道和出油口相通,不必单独外接油箱。
2、类型
按阀芯的形状分类
滑阀【包括控制部分、主体部分(位、通)】
转阀
位:为改变液流方向,阀芯相对于阀体不同的工作位臵数
(二位、三位),一个“□”表示一个位。 通:换向阀与液压系统油路相连的主油口数(二通、三通、 四通、五通),在一个“□”内,“↑” 或“⊥”与方框的 交点数。
按阀的安装方式分类 :管式、板式、法兰式。
◆液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量 传递的传动方式。 ◆液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量; 液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。
液压传动的定义
那么,到底什么是液压传动呢? 液压传动 (Hydraulics)是以液体为工作介
质,通过驱动装置将原动机的机械能转换为液压 的压力能,然后通过管道、液压控制及调节装置 等,借助执行装置,将液体的压力能转换为机械 能,驱动负载实现直线或回转运动。
P2 P1
特点:
① 因为锥阀作用面积很小,即使压力很高,弹簧 刚度仍不大,调压轻便; ② 因为主阀弹簧很软,因此溢流量变化时,压力 波动小。静态特性好; ③ 能适应各种不同的调压范围的要求;
④ 主阀芯采用锥面阀座式结构密封,没有搭合量,
动作灵敏。
讨论: ① 堵塞主阀阻尼孔:
导致系统压力建立不起来;
2、类型
定值减压阀: 保证阀的出口压力为定值。 按功能分
定差减压阀:保证阀的进、出油口压差为定值。
定比减压阀: 保证阀的进、出油口压力比为定值。
按结构分
直动式 先导式(常用)
直动式减压阀
3、先导式定值减压阀结构及工作原理
结构
先导调压部分: 给定阀的出口压力值。 主阀部分: 通过主阀芯上下移动,调节减压孔口节
到 系 统
py
pJ A B
解: 在活塞为空载运动期间,pB=0,这时减压阀中的先导阀关 闭,主阀芯处于开口最大位臵,若不考虑流过减压阀的压力损 失,则pA=0 。 夹紧时,活塞停止运动, pB=2.5MPa。这时减压阀中的先导 阀打开,主阀芯开口很小。而液压泵输出油液中仅有极少量流 过减压阀中的先导阀,绝大部分经溢流阀流回油箱。 则 pA= 5MPa。
流量(小于63 l/min)的液流; (3)电磁铁通断电需电信号控制:如设备中的按 钮开关、限位开关、行程开关等; (4)换向快,易产生液压冲击。
④液动换向阀
工作原理: 结构:
利用控制油路的油液压力来改变阀芯位臵的换向阀。
特点: (1)换向速度易于控制,结构简单、动作平稳可靠;
(2)由于液压驱动力大,适用于大流量的场合;
大家早上好
一、液压传动定义 二、液压控制阀
1、方向控制阀 2、压力控制阀 3、流量控制阀
一、液压传动定义与发展概况
液压传动的定义 一部完整的机器是由原动机、传动机构及控制部分、 工作机(含辅助装置)组成。
◆传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 ◆流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和 控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。
滑阀机能: 阀芯处于常态位(原始位臵)时各油口的连通
方式。如二位阀有“常通型”、“常断型”。
中位机能: 三位换向阀的阀芯在中间位臵时,各油口的连通
方式,称为换向阀的中位机能。
三位换向阀常用的中位机能: “O”、“H”、“M”、“P”、“K”、“Y”型。
例:指出下列图形符号的错误,并予以改正。
第三节 压力控制阀
2、先导式溢流阀
结构: 先导调压部分:控制主阀的溢流压力 主阀部分:溢流
工作原理: 利用主阀芯上下两端液体 压力差与弹簧力相平衡的 原理来进行压力控制。
P2 P1
① 当p2A锥<Ft锥,锥阀关闭; 此时,p1= p2,即p2A+Ft主>p1A,主阀芯关闭不溢流,且 主阀弹簧很软就能保证主阀芯关闭;
(3)作锁紧装臵用:起重机支腿、夹紧回路等。
(4)保持控制油路有必要的压力:pk≥p液控
(5)作复合阀使用:单向节流阀、单向顺序阀、单向减压 阀、单向调速阀等。
(6)局部回路作安全阀使用:pk>p换热器正常工作的阻力
二、换向阀
作用: 利用阀芯相对于阀体间的相对位臵改变,使油路 接通、关断,或改变油流的方向,从而使液压执 行元件启动、停止或变换运动方向。 1、对换向阀的性能要求 (1)油液导通时压力损失要小; (2)油液断开时泄漏要小; (3)阀芯换位时操纵力要小。
p↑→h↑→qy↑→p↓ p↓→h↓→qy↓→p↑
使压力p稳定在调定值附近。
出油口
进油口
特点:
① 阀芯所受的液压力全靠弹簧力平衡,故当系统压 力很高时,弹簧必须很硬,导致结构笨重,调压不轻 便。一般用于压力小于2.5MPa的低压系统中,作安 全阀或背压阀使用。 ② 由于惯性或负载的变化,导致qy变化,即开口度h 的变化,由于k很大,所以p不稳定,稳压精度差; ③ 结构简单、便宜,但工作时易产生振动和噪音。 职能符号:
三、顺序阀
1、作用:
利用油路本身的压力变化来控制阀口开启,达到油路通断, 实现执行元件的顺序动作,它一般不控制系统压力。
作用:
用来控制液压传动系统中油液的压力,以满 足执行元件所要求的力和转矩。 类型: 溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。 共同点: 利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡 的原理工作。
一、溢流阀
类型: 直动式、先导式 作用: (1)在不断溢流过程中保持系统压力恒定,起稳 压和溢流作用(py=p系统,阀口常开); (2)防止液压系统过载,起安全保护作用 (py=1.1~1.2pmax,阀口常闭)。
(一)溢流阀的基本结构及其工作原理
1、直动式溢流阀
工作原理:
直接利用液压力与弹簧力相平衡, 以控制阀芯的启闭动作,从而保 证进油口压力基本恒定。
① pA<Fs=kx0时,阀芯不 动,溢流阀关闭; ②因为 qp>q节,故节流阀前
q节
的压力p↑,当pA=Fs,阀芯
上移,溢流阀打开溢流。此 时
qp
pA Fs' k ( x0 h)
三、对液压阀的基本要求 (1)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动小。 (2)油液流过的压力损失小。 (3)密封性能好。
(4)结构紧凑,安装、调整、使用、维护方便,通用
性大。
第二节 方向控制阀
类型:单向阀、换向阀
一、单向阀
类型:普通单向阀、液控单向阀
1、普通单向阀 作用:只允许油液沿一个方向流动,不允许油液 反向倒流(起止回作用)。
按操纵方式分类: 手动、机动、电动、弹簧控制、液动、液压先导控 制、电液动等。

3、 换 向 阀 主 体 结 构 与 工 作 原 理
A
P
B
工 作 原 理 动 画 演 示
3、几种典型换向阀的结构
①手动换向阀
②机动换向阀
又称行程阀。
它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动。 通常是二位的,有二通、三通、四通和五通几种,其中二位 二通机动阀又分常闭和常开两种。
液压系统的构成
液压传动的工作原理:
液体的压力能-----传递动力. 执行元件将液体的压力能-----转换为机械 能-----驱 动工作部件运动。 一个完整的液压系统主要以下五部分组成: 1、 动力装置、 2、 执行元件、 3、 控制调节装置、 4、 辅助装置、 5、工作介质。
液压传动系统的组成
(3)其控制油路必须有开关或换向装臵。
⑤电液动换向阀
电磁阀:电磁阀负责液动阀控制油路的换 向,起先导作用。 液动阀:负责主油路的换向。
组成
结 构 及 工 作 原 理
电液动换向阀
特点: (1)换向平稳无冲击;
(2)允许通过的流量大。
(国产:32MPa,1250l/min; 进口:40MPa,2000 l/min) 4、换向阀的滑阀机能 常态位:换向阀的阀芯未受到外部操纵力作用时所处的位臵。
③电磁换向阀
工作原理:
利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯 来控制液流方向的。 类型:
交流(D,36V 或 220V 或 380V) 直流(E,24V 或 100V) 干式 湿式 电磁换向阀
结构:
特点:
(1)动作迅速,操作轻便,便于远距离控制;
(2)因受电磁铁尺寸与推力的限制,仅能控制小
结 构 与 工 作 原 理
单 向 阀
对单向阀的性能要求: (1)正向导通时,压力损失要小;
(2)反向截止时,密封性要好。
2、 液控单向阀
作用: (1)起止回作用; (2)必要时解除逆止,允许油液反向通过。 结构与工作原理:
3、单向阀用途
(1)止回作用:安装在泵的出口,pk=0.3~0.5 bar (2)作背压阀用:防止液压缸前冲或爬行,使系统工作平稳。 pk=2~6 bar
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