1、第四章液壓控制元件第四章液壓控制元件第一節概述第二節方向控制閥第三節壓力控制閥第四節流量控制閥第五節插裝閥與疊加閥學習要點:1、掌握各種控制閥的工作原理2、了解各種控制閥的特性3、了解各種控制閥在系統中的作用4、熟悉各種控制閥的職能符號第一節液壓閥概述 液壓閥的基本結構與原理液壓控制閥在液壓系統中被用來控制液流的壓力、流量和方向,保證執行元件按照要求進行工作。屬控制元件。液壓閥基本結構:包括閥芯、閥體和驅動閥芯在閥體內作相對運動的裝置。驅動裝置可以是手調機構,也可以是彈簧或電磁鐵,有時還作用有液壓力。液壓閥基本工作原理:利用閥芯在閥體內作相對運動來控制閥口的通斷及閥口的大小,實現壓力、流量和方

2、向的控制。流經閥口的流量q與閥口前后壓力差p 和閥口面積A有關,始終滿足壓力流量方程;作用在閥芯上的力是否平衡則需要具體分析。液壓閥的分類根據結構形式分類滑閥: 滑閥為間隙密封,閥芯與閥口存在一定的密封長度,因此滑閥運動存在一個死區。錐閥: 錐閥閥芯半錐角一般為12°20 °,閥口關閉時為線密封,密封性能好且動作靈敏。球閥: 性能與錐閥基本相同。 液壓閥的分類按用途來分:1、方向控制閥:如單向閥、換向閥等。用來控制液流的流動方向。2、壓力控制閥:如溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。用來控制系統的壓力或用壓力的大小來控制油路的通斷。3、流量控制閥:如節流閥、調速閥等。用來

3、控制系統中油液的流量。按控制方式來分:定值或開關控制閥電液比例控制閥伺服控制閥數字控制閥按安裝方式來分:管式(螺紋式、法蘭式板式及疊加式(集成塊連接、疊加閥插裝式(螺紋式插裝、法蘭式插裝管式連接閥體進出口由螺紋或法蘭與油管連接。安裝方便。 板式安裝閥體進出口通過連接板與油管連接。便于集成。 集成塊插裝式將閥芯、閥套組成的組件插入專門設計的閥塊內實現不同功能。結構緊湊。 疊 加閥是板式連接閥的一種發展形式。 液壓閥的性能參數公稱通徑代表閥的通流能力的大小,對應于閥的額定流量。與閥的進出油口連接的油管應與閥的通徑相一致。閥工作時的實際流量應小于或等于它的額定流量,最大不得大于額定流量的1.1倍。額

4、定壓力閥長期工作所允許的最高壓力。對壓力控制閥,實際最高壓力有時還與閥的調壓范圍有關;對換向閥,實際最高壓力還可能受它的功率極限的限制。對液壓閥的基本要求動作靈敏,使用可靠,工作時沖擊和振動要小。閥口全開時,液流壓力損失要小;閥口關閉時,密封性能要好。所控制的參數(壓力或流量要穩定,受外干擾時變化量要小。結構緊湊,安裝、調試、維護方便,通用性要好。第二節方向控制閥directional controlvalve方向控制閥用在液壓系統中控制液流的方向。它包括單向閥和換向閥。單向閥有普通單向閥和液控單向閥。換向閥按操作閥芯運動的方式可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動等。 一、單向閥check

5、valve錐形閥體、閥芯、彈簧等鋼球式普通單向閥結構 普通單向閥 作用:只許油液單向流動,反向不通。圖形符號§工作原理:左端進油,壓力油作用在閥芯左端,克服右端彈簧力使閥芯右移,閥口開啟,油液從右端流出;若右端進油,壓力油與彈簧同向作用,將閥芯緊壓在閥座孔上,閥口關閉,油液被截止不能通過。§(見動畫管式(見動畫板式要求:正向流動阻力小,反向不通,密封好。開啟壓力:0.030.05 MPa普通單向閥的應用§常被安裝在泵的出口,一方面防止壓力沖擊影響泵的正常工作,另一方面防止泵不工作時系統油液倒流經泵回油箱。§安裝在執行元件的回油路上,使回油具有一定背壓。作

6、背壓閥的單向閥應更換剛度較大的彈簧,其正向開啟壓力為(0.30.5MPa。n 被用來分隔油路以防止高低壓干擾 。§與其它的閥組成單向節流閥、單向減壓閥、單向順序閥等,使油液一個方向流經單向閥,另一個方向流經節流閥等 。液控單向閥pilot check valve 組成:普通單向閥+小活塞缸特點:a. 無控制油時,與普通單向閥一樣,b. 通控制油時,正反向都可以流動。動職能符號:畫 根據控制活塞上腔的泄油方式不同分為內泄式和外泄式。§復式結構液控單向閥,單向閥芯內裝有卸載小閥芯。控制活塞上行時先頂開小閥芯使主油路卸壓,再頂開單向閥閥芯,其控制壓力僅為工作壓力的5%,沒有卸載小

7、閥芯的液控單向閥的控制壓力為工作壓力的40%50%。應用鎖緊油缸,避免倒灌。 控制重物下放速度。液壓鎖 通或切斷而改變油流方向的閥。 AB PT溢流閥液壓泵PTAB換向閥的分類按結構形式可分:滑閥式、轉閥式、球閥式。按閥芯在閥體內的工作位置可分:兩位、三位、四位等。按閥體連通的主油路數可分:兩通、三通、四通等。按操作閥芯運動的方式可分:手動、機動、電磁動、液動、電液動等。按閥芯定位方式分:鋼球定位式、彈簧復位式。下面以換向閥為例講解其工作原理。 PTABPTAB滑閥(sliding valve“位”:指換向閥所具有的工作位置。“位”二位、三位和多位一個方塊代表一位,有幾個方塊就代表幾位: AP

8、所謂的“通”:指換向閥與外部連接的管道數;一個方塊中有幾個與外部連接的通道就是幾通,有二通、三通、四通及多通 圖中:p壓力油口A、B工作油口o回油口表示油流方向表示油道封閉AP(1兩位兩通PA 職能符號: 作用:控制油路的通與斷。P A B(2兩位三通作用:控制液流方向。(3兩位四通 職能符號: 作用:控制執行元件換向P AB T P A B O(4三位四通作用:換向、停止。 (5兩位五通作用:換向、兩種回油方式。P A B O 1O2(6三位五通P A B O1O 2作用:換向、停止、2種回油。位、通及圖形符號動畫換向閥操縱方式符號 手動換向閥manually operated valve

9、閥芯運動是借助于 機械外力實現的。其中,手動換向閥又分為手動和腳踏兩種;特點是工作可靠,節省能源。根據閥芯的定位方式分為:彈簧鋼球定位式、彈簧自動復位式動畫 形電磁換向閥 電磁鐵可以是直流、交流或交本整流的。兩位電磁閥有彈簧復位式(一個電磁鐵和鋼球定位式(兩個電磁鐵。 §如果將兩端電磁鐵與彈簧對中機構組合,又可組成三位的電磁換向閥,電磁鐵得電分別為左、右位,不得電為中位(常位。§電磁吸力有限,電磁換向閥最大通流量小于100 L/min。對液動力較大的大流量閥則應選用液動換向閥或電液換向閥。 三維 電磁換向閥(電磁閥優點:易于實現自動化,遠程控制。缺點:電磁鐵動作可靠性差,適

10、用于小流量的場合。(q63 L/min分類:交流式(D、直流式(E。如:23D-10:表示2位3通交流電磁換向閥,通徑為10。利用控制油路的壓力油來改變閥芯位置。液體操縱,彈簧復位。應用:高壓,大流量的場合。(q160 L/min 液動換向閥(Y pilot operated valve 液動換向閥電液換向閥(DY,EY電液換向閥:由電磁滑閥和液動滑閥組合而成電磁閥是先導閥,它可以改變控制液流的方向,從而改變液動滑閥閥芯的位置(Y型中位機能液動閥是主閥,液體控制主閥芯動作節流閥控制閥芯移動速度。應用:高壓、大流量的場合。(q1200L/min電液換向閥(DY、EY (動畫 電 換 閥電液換向閥

11、工作原理要點§為保證液動閥回復中位,電磁閥的中位必須是A、B、T油口互通。§控制油可以取自主油路的p口(內控,也可以另設獨立油源(外控。采用內控時,主油路必須保證最低控制壓力(0.30.5MPa;采用外控時,獨立油源的流量不得小于主閥最大通流量的15 %,以保證換向時間要求。§電磁閥的回油可以單獨引出(外 排,也可以在閥體內與主閥回油口溝通,一起排回油箱(內排。§液動閥兩端控制油路上的節流閥可以調節主閥的換向速度。滑閥的中位機能中位機能:三位閥常態位(即中位各油口的連通方式。不同的中位機能是通過改變閥芯的形式和尺寸得到的。系統保壓系統卸荷換向平穩性與精度啟動平穩性液壓缸“浮動”和在任意位置上的停止 三位滑閥在中位時各油口的連通方式體現了換向閥的控制機能,稱之為滑閥的中位機能。不同滑閥機能的滑閥,閥體是通用的,僅閥芯臺肩的尺寸和