第五章液壓控制閥

1、,液壓控制閥的基礎(chǔ)知識： 液壓控制閥：對液壓系統(tǒng)的壓力、方向、流量控制，實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行元件輸出力（或扭矩）、運(yùn)動(dòng)速度和方向的控制。滿足主機(jī)的工作性能的要求，這些元件稱閥。 類型： 用途：方向、壓力和流量閥。 控制方式：開關(guān)閥；比例控制閥；伺服控制閥；電液數(shù)字控制閥 。 結(jié)構(gòu)形式：滑閥；錐閥；球閥；轉(zhuǎn)閥。 安裝連接方式：螺紋式；板式；集成塊式；

2、插裝式。 結(jié)構(gòu)和原理 1. 各閥都由閥體、閥心和操縱控制機(jī)構(gòu)三個(gè)基本部分組成； 2. 各閥的工作原理都基于同一點(diǎn)：依靠閥芯與閥體的相對運(yùn)動(dòng)來改變閥口處的狀態(tài)（通或斷或過流斷面積變化），以實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 3.  液壓油流經(jīng)各種閥口的壓力—流量特性，屬薄壁形小孔。,第五章 液壓控制閥,,,C0—流量系數(shù)，一般與雷諾數(shù)有關(guān)；a—閥口過流斷面積；△P

3、—前后壓差。 所謂薄壁小孔就是孔口具有尖銳的邊緣，且小孔的長度小到以至于當(dāng)液體流經(jīng)小孔時(shí)，只有局部阻力而不產(chǎn)生沿程水頭損失的程度。一般當(dāng)小孔的長度與小孔的直徑之比小于0.5。,,圖5-1薄壁小孔,4. 節(jié)流：一定流量的液體流經(jīng)面積為a的閥口時(shí)，閥口前后產(chǎn)生的△P壓差（壓力損失），這一現(xiàn)象稱節(jié)流。 流量Q不變化： 當(dāng)Q=常數(shù)，改變a，只能使閥口前后壓差變化； 當(dāng)a很大時(shí)，△

4、P =0；當(dāng)Q=常數(shù)，a不變，△P不變。 流量Q的變化 ： 當(dāng)△P =常數(shù)，改變a，可調(diào)節(jié)流量Q； 當(dāng)a=常數(shù)，△P變化，Q正變； 當(dāng)a=常數(shù)，Q變化， △P正變。,第五章 液壓控制閥,,5.1 壓力控制閥 各類壓力閥均依靠作用在閥芯上的液體壓力與彈簧力的平衡關(guān)系實(shí)現(xiàn)各種基本控制作用。如決定通口通或斷以控制系統(tǒng)的最高壓力（如安全閥），最低壓力（如卸荷閥）；油路的連

5、通順序（如順序閥）；控制閥口過流斷面積大小以保持壓力恒定（如減壓閥和溢流閥）。 原理：不計(jì)閥芯重量、摩擦力和穩(wěn)態(tài)液壓力，當(dāng)下式成立：,,,閥芯向上運(yùn)動(dòng)，閥口狀態(tài)及過流斷面積發(fā)生變化，隨著閥芯的上移，彈簧壓縮量增加，直到平衡。,,圖5-2 閥的原理,第五章 液壓控制閥,一、溢流閥 作用：恒壓、保壓和過載保護(hù)等一）直動(dòng)式溢流閥,,,,這種直動(dòng)式溢流閥敏感元件和執(zhí)行合一，但存在問題，要求△P非常小或較小而d大，

6、k也非常小，容易彈開，沒有辦法實(shí)現(xiàn)。故只有在低壓，并且調(diào)節(jié)誤差較大，為了提高精度用先導(dǎo)式溢流閥。如圖所示。,圖5-3 直動(dòng)式溢流閥1-推桿；2-調(diào)節(jié)螺母；3-彈簧；4-鎖緊螺母；5-閥蓋；6-閥體；7-閥心；8-螺塞,第五章 液壓控制閥,,,二）先導(dǎo)式溢流閥,組成：敏感元件和執(zhí)行元件分開，由先導(dǎo)閥和主閥 組成,5-4,第五章 液壓控制閥,壓力由先導(dǎo)閥控制，流量經(jīng)主閥口溢出，閥的開啟壓力由先導(dǎo)閥彈簧調(diào)節(jié)，先導(dǎo)閥

7、由一小規(guī)格的直動(dòng)式溢流閥。而通過閥的流量的絕大部分（95%）由主閥口溢出。 先導(dǎo)閥的尺寸不受額定流量的影響。閥前口的直徑可以盡量的小，因此在承受高壓的情況下先導(dǎo)閥彈簧的預(yù)緊力和剛度均可較小。 主閥尺寸和控制壓力無關(guān)，可選用較大直徑。在通過大流量時(shí)，閥的升程很小，同主閥彈簧與控制壓力無關(guān)，僅在主閥關(guān)閉時(shí)起克服摩擦的作用，加速閥的關(guān)閉過程，減小滯后。 主閥彈簧和預(yù)緊力均很小，因此閥的 靜態(tài)超調(diào)

8、量很小，適用于高壓大流量系統(tǒng)，并提供進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和作卸荷閥的作用。,,第五章 液壓控制閥,工作原理： P1A1=P2A2（壓力較低時(shí)）主閥在彈簧的作用下關(guān)閉，當(dāng)壓力升高大于先導(dǎo)閥彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥開啟P1不等于P2。則,,,調(diào)節(jié)精度高的原因：,,,,遠(yuǎn)程控制口的作用 1. 遠(yuǎn)程控制：引油到溢流閥放在操作平臺(tái)上，操作這個(gè)閥達(dá)到控制的目的方便，遠(yuǎn)程控制閥的壓力低。 2. 遠(yuǎn)程控制口卸荷，系統(tǒng)處于非工

9、作狀態(tài)時(shí)使系統(tǒng)的壓力最低，提高效率。 主要性能：壓力調(diào)節(jié)范圍：在規(guī)定的范圍內(nèi)最大和最小值；壓力流量特性曲線；啟閉特性。,k很小，x變化p1變化小，,5-5 壓力流量特性,第五章 液壓控制閥,應(yīng)用1.  調(diào)壓（圖5-6.1）2.  遠(yuǎn)程控制（圖5-6.2）3.  安全閥（圖5-6.3），（圖5-6定量泵改為變量泵）4.  造成背壓將溢

10、流閥安裝在系統(tǒng)的回油路上，可 對回油產(chǎn)生阻力，即造成執(zhí)行元件的背壓?；赜吐反嬖谝欢ǖ谋硥海梢蕴岣邎?zhí)行元件的運(yùn)動(dòng) 穩(wěn)定性。,,圖5-6.1 溢流閥調(diào)壓,圖5-6.3 溢流閥作安全閥,圖5-6.2 溢流閥遠(yuǎn)程控制,第五 章 液壓控制閥,減壓閥是一種利用液壓流經(jīng)閥口時(shí)的節(jié)流作用產(chǎn)生壓力損失，使出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥。用來控制系統(tǒng)中兩油路的壓力差。若泵后的壓力高想要某規(guī)律的壓力，例如機(jī)器的工件加緊，太大工件變形；太小不起

11、作用。 常見的有定壓、定差和定比減壓閥。,,,二、減壓閥,作用：使系統(tǒng)中某部分回路獲得比供油壓力低的恒定壓力，同時(shí)消除油路的壓力干擾，使受減壓閥控制的回路壓力不受油源的影響。,一） 定壓減壓閥,（圖5.27P157）講結(jié)構(gòu)、原理、符號和應(yīng)用,圖5-7 減壓回路,第五章 液壓控制閥,5-8,第五章 液壓控制閥,一）定差減壓閥作用：定差減壓閥可使閥進(jìn)出口的壓力差保持為恒定值。,,定差減壓閥的特性 1.進(jìn)口

12、壓力和出口壓力的關(guān)系，當(dāng)進(jìn)口力低于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時(shí)P1=P2；當(dāng)進(jìn)口壓力上升到調(diào)定壓力值后，出口壓力不受進(jìn)口力的影響，呈水平直線。 2.出口壓力與流量的 關(guān)系,,,圖5-10 壓力流量關(guān)系,5-9,第五章 液壓控制閥,三、順序閥作用：按壓力程序通斷油路，使兩個(gè)以上的執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作。一般有自控和它控,圖5-11 順序閥,第五章 液壓控制閥,,,5-12,5-13,第五章 液壓控制閥,壓力繼

13、電器是一種將液壓油的壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕霓D(zhuǎn)化元件。當(dāng)液壓力達(dá)到與之相連的壓力繼電器的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號，電器元件動(dòng)作。 常見的壓力繼電器有柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式（圖5.33P164）,,,四、壓力繼電器,5-14,第五章 液壓控制閥,應(yīng)用: 壓力繼電器連接在油缸的油路中；換向閥的電磁鐵斷電左位接通，缸右移，右移終了時(shí)，油缸左腔壓力升高，升高至調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)訊，

14、使電磁鐵通電，閥換向缸右移。左腔轉(zhuǎn)換為低壓腔壓力繼電器在彈簧的作用下復(fù)位，而換向閥在電路中的繼電器和自鎖觸點(diǎn)的作用下維持通電狀態(tài)。直至左行終了，其他控制元件（如按鈕開關(guān)）斷開電路，使電磁鐵斷電。 性能指標(biāo)： 1.調(diào)壓范圍：發(fā)出信號最低和最高工作壓力之間的范圍。 2.通斷返回區(qū)間：開啟壓力與閉合壓力之間的差值。,圖5-15 壓力繼電器的應(yīng)用回路,第五章 液壓控制閥,作用：控制系統(tǒng)

15、中流體的流動(dòng)方向，以改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向或?qū)崿F(xiàn)其他多種工作要求。 原理：利用閥心與閥體之間相對位置的改變來實(shí)現(xiàn)通道的接通和斷開，以滿足系統(tǒng)對通道的不同要求。 類型：單向閥和換向閥,,5.2 方向控制閥,一、單向閥 作用：只允許液體沿一個(gè)方向流動(dòng)，不能反向流動(dòng)。 要求：正向通過損失小，即彈簧軟，無條件正向通過；不允許反向通過，且泄露少；動(dòng)作靈敏，工作時(shí)不應(yīng)有撞擊和噪聲。 類型：

16、普通單向閥、液控單向閥、梭閥、雙壓閥,第五章 液壓控制閥,一）普通單向閥 類型：根據(jù)進(jìn)出流體流動(dòng)方向不同有直通式、直角 式； 根據(jù)連接方式有管式和板式。講原理和結(jié)構(gòu),,圖 5-16 單向閥1-閥心（錐閥火球閥）；2-閥體；3-彈簧,單向閥可裝在泵的出口處，防止系統(tǒng)中的流體沖擊而影響泵的工作；還可用來分隔通道，防止管路間壓力相互干擾等。,第五章 液壓控制閥,二）液控單向閥 組成

17、：普通單向閥和控制活塞作用：單向通過；反向有條件通過。原理：當(dāng)K口接控制壓力，控制活塞移動(dòng)，推頂桿，閥心被推開，進(jìn)出口相通。,,圖 5-17 液控單向閥1-活塞；2-頂桿；3- 閥心,主要應(yīng)用在保壓、鎖緊和平衡等回路。,第五章 液壓控制閥,應(yīng)用：在工程機(jī)械中常將兩個(gè)液控單向閥組合為液壓鎖，圖為液壓鎖在汽車起重機(jī)支腿油缸中的應(yīng)用。支腿油缸工作時(shí)，支腿活塞上受有很大負(fù)載R，油缸上腔為高壓，若不采用液壓鎖，雖然換向閥處于中立位置，油缸

18、上下腔通道關(guān)閉，但油缸上腔高壓油仍可經(jīng)過換向閥的密封間隙泄露，支腿回縮，造成事故。為了避免這一現(xiàn)象發(fā)生，采用液壓鎖。液控單向閥2的控制油液由油缸下腔進(jìn)入，此時(shí)下腔為低壓，閥2在上腔高壓作用下緊緊關(guān)閉，保證無泄露，支腿不會(huì)鎖回。當(dāng)需要收腿時(shí)，換向閥移位，左位接入，油泵來油由A口經(jīng)單向閥1進(jìn)入油缸下腔，由這一油路引出的控制油使閥2強(qiáng)制開啟，油缸上腔的油反向流過閥2經(jīng)B口流回油箱，支腿收回。當(dāng)換向閥右位接入時(shí)，油泵來油經(jīng)B口和閥2通向油缸上腔

19、，并與閥1控制油道相通，使閥1強(qiáng)制打開，油缸下腔回油經(jīng)閥1反向流回油箱，支腿放下。,第五章 液壓控制閥,,圖5-18 液壓鎖的應(yīng)用回路,第五章 液壓控制閥,三）氣動(dòng)閥梭閥 梭閥工作原理見P134,4(1)二、換向閥 作用：借助于閥芯與閥體之間的相對位置，使閥體相連的各通道之間實(shí)現(xiàn)接通或斷開，從而改變液壓油的流動(dòng)方向。 類型：按閥芯形式： 轉(zhuǎn)閥：液壓作用力不易平衡，轉(zhuǎn)向

20、所需操縱力大，密封性差，用于中、低壓 。 滑閥：液壓作用力易平衡，轉(zhuǎn)向操縱省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，應(yīng)用廣。不加說明是滑閥式換向閥。,,第五章 液壓控制閥,命名： ×位 ×通 ×動(dòng) 手動(dòng) 機(jī)動(dòng)

21、 按操縱方式 電磁閥 液動(dòng) 電液換向閥 指與閥相連的主油路數(shù)（二、三、四通） 指閥心相對于閥體移動(dòng)時(shí)，主油路連接方 式不同的工作

22、位數(shù)。,,,,,,,,第五章 液壓控制閥,職能符號：方格的個(gè)數(shù)表示換向閥位數(shù)，方格內(nèi)的箭頭表示相應(yīng)兩油口連通，箭頭方向?yàn)橐毫鞣较?，截?cái)喾柀?表示相應(yīng)油口在閥體內(nèi)被封閉。 1.機(jī)動(dòng)常開式 2.電磁常閉式 3. 手動(dòng) 4. 液動(dòng),,基本要求：可獲得準(zhǔn)確的換向位置，換向時(shí)間短， 動(dòng)作靈敏，平穩(wěn)無沖擊，泄露少，壓力損失少。,第五章 液壓控制閥,一) 機(jī)動(dòng)換向閥

23、 二位二通機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程閥。（講結(jié)構(gòu)和機(jī)能符號）。安裝在執(zhí)行元件的附近，在執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)工作部件的過程中，裝在工作部件一側(cè)的擋塊或凸塊移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)就壓下閥心使閥換位。,,,,圖5-19 二位二通機(jī)動(dòng)換向閥 1-閥桿；2-閥心；3-彈簧,第五章 液壓控制閥,一般為彈簧復(fù)位的二位閥。結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作快，換向位置精度高，改變擋塊的迎角或凸輪外形可使閥心得到合適的換向速度，減小換向沖

24、擊。但這種閥不能安裝在液壓能源上，因而連接管路較長，使整個(gè)液壓裝置不緊湊。二）二位三通電磁換向閥 利用電磁鐵的吸力來推動(dòng)閥心改變閥心的工作位置。由于它可借助于按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、壓力繼電器等發(fā)出的信號進(jìn)行控制，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，所以，液壓和氣壓系統(tǒng)常用這類閥。,圖5-20 二位三通電磁換向閥 1-電磁鐵；2-推桿；3-閥心；3-彈簧；4-復(fù)位彈簧,第五章 液壓控制閥,電磁鐵按所接電源的不同

25、分交流和直流兩種基本類型。 交流：交流電磁閥使用方便，啟動(dòng)力大，換向時(shí)間短，換向沖擊大，噪聲大，換向頻率低，而且當(dāng)閥心被卡住或因電壓低等原因吸合不上時(shí)線圈易燒壞。 直流：需直流電源或整流裝置，但換向時(shí)間長沖擊小，換向頻率允許較高，吸合不上時(shí)線圈不易燒壞。 因吸力有限，適用于流量不大的場合，流量較大時(shí)，應(yīng)采用液動(dòng)或電液控制。三）、三位四通電磁換向閥,,圖 5-21 三位四通電磁換向閥1-閥

26、體；2-閥心；3-定位套；對中彈簧；5-檔圈；6-推桿； 7-環(huán)；8-線圈；9-銜鐵；10-導(dǎo)套；11插頭組件,第五章 液壓控制閥,,,,應(yīng)用示例：控制油缸的左右移動(dòng),四）手動(dòng)換向閥,圖5-22 三位四通手動(dòng)換向閥 1-操縱桿；2-閥心；3-復(fù)位彈簧,第五章 液壓控制閥,五）液動(dòng)換向閥利用控制油的壓力來改變閥心位置的換向閥 。,,5-23,第五章 液壓控制閥,六）電液換向閥,,5-2

27、4,第五章 液壓控制閥,,七）氣動(dòng)換向閥 以截止式換向閥為例，簡單介紹氣動(dòng)換向閥的工作原理.截止式換向閥的開啟和關(guān)閉是用大于管道直徑的圓盤從端面進(jìn)行控制的.,截止式換向閥,符號,5-25 氣壓換向閥,第五章 液壓控制閥,二、滑閥機(jī)能 滑閥在中立位置時(shí)油口的連接方式稱滑閥機(jī)能。用不同的滑閥機(jī)能，可實(shí)現(xiàn)不同的工作要求,,圖1.稱C型，P與A通，B與O不通，執(zhí)行元件處于停止位置。 圖2.稱O型，全封閉式

28、，P與不A通，B與O不通，液壓泵不卸荷執(zhí)行元件鎖閉，可用于多個(gè)換向閥的并聯(lián)工作。 圖3.稱H型，全通，執(zhí)行元件處于浮動(dòng)狀態(tài)，在外力的作用下可移動(dòng)，液壓泵卸荷。如懸掛犁。,5-26,第五章 液壓控制閥,在分析和選擇閥的中立機(jī)能時(shí)，通常考慮以下幾點(diǎn)： 1. 系統(tǒng)保壓 P口關(guān)閉系統(tǒng)保持壓力，泵可用于多缸系統(tǒng)。如用于控制系統(tǒng)所需的壓力。 2. 系統(tǒng)卸荷P與O相連時(shí)，系統(tǒng)卸荷。 3.

29、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換向平穩(wěn)性和精度 當(dāng)A、B不通時(shí)，換向易產(chǎn)生沖擊、換向不平穩(wěn)，但換向精度高；反之，結(jié)果相反。 4. 啟動(dòng)平穩(wěn)性 閥在中立位置時(shí)，液壓缸某腔通油箱，啟動(dòng)時(shí)因該腔無油液起緩沖作用，啟動(dòng)不太平穩(wěn)。 5.  執(zhí)行機(jī)構(gòu)的浮動(dòng)和任意位置停止。,圖4 .稱M型，P、O、P通，A、B不通執(zhí)行原籍處于閉鎖狀態(tài)，液壓泵卸荷。,第五章 液壓控制閥,1. 可靠性 工作可靠是指換向閥能否可靠地?fù)Q向和可

30、靠地復(fù)位。這一方面取決于換向閥的設(shè)計(jì)和制造，另一方面還和換向閥的使用有關(guān)。液動(dòng)力和卡緊力（制造過程有錐度或中心線不同產(chǎn)生歪斜現(xiàn)象）的大小對工作可靠性影響很大，而這兩個(gè)力與流量和壓力有關(guān)，所以一定要使換向閥在換向界限內(nèi)工作。 2. 壓力損失 由于閥工作時(shí)的壓力較小，故流體通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失。恰當(dāng)?shù)倪x擇閥的流通量，以使壓力損失在允許的范圍內(nèi)。 3. 內(nèi)卸量 當(dāng)換向閥在各個(gè)不同的工作位置時(shí)在規(guī)

31、定的壓力下，從高壓腔泄漏到低壓腔的泄漏量稱為內(nèi)泄量。過大的泄漏量不僅會(huì)降低效率，還會(huì)影響執(zhí)行元件的正常工作。,一、換向閥的主要性能,第五章 液壓控制閥,5.3 流量控制閥 流量控制閥是通過改變節(jié)流口通流面積的大小來控制液體流量的閥。一般有節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流集流閥等。一、 節(jié)流閥,5-27,第五章 液壓控制閥,1. 組成 閥體、閥心和調(diào)節(jié)螺栓 2. 原理 由流量通用公式

32、 知，當(dāng)△P恒定時(shí)a變化，則Q變化。液流流經(jīng)節(jié)流口時(shí)，便產(chǎn)生壓力損失，改變節(jié)流口的面積，調(diào)節(jié)阻力的大小，一定的條件下，如有溢流閥配合或與限壓變量泵配合工作，就可實(shí)現(xiàn)對流量的控制。 3. 類型 a 為針閥，軸向移動(dòng)可改變環(huán)形通道的大小，調(diào)節(jié)流量。結(jié)構(gòu)和加工簡單，節(jié)流長度大。但易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，由 知a很小，產(chǎn)生極化分子流量不穩(wěn)定。易受溫度的影響，用在次要的

33、液壓系統(tǒng)；,第五章 液壓控制閥,b為偏心式，在閥心上開一個(gè)三角截面的偏心槽，轉(zhuǎn)動(dòng)閥心就可以調(diào)節(jié)通道的大小以調(diào)節(jié)流量。 c 為軸向三角溝槽式，軸向移動(dòng),d 周向縫隙式 優(yōu)點(diǎn)界壁短穩(wěn)定性好，受極化影響小，可用于高壓系統(tǒng)。,,5-28,第五章 液壓控制閥,1.影響節(jié)流閥性能的因數(shù)： 1）壓差 △P受負(fù)載的影響。 2）溫度的影響 3）節(jié)流口堵塞 2

34、. 節(jié)流閥的壓力—流量特性 由 知，對應(yīng)于一個(gè)確定的節(jié)流面積，通過節(jié)流閥的流量隨閥兩斷作用的壓力差而變化，他們之間的關(guān)系稱壓力—流量特性。壓差變化對流量變化的影響。由于P1=R/A，當(dāng)R負(fù)載變化時(shí)，P1變化，變化，Q變化，這是不理想的。根據(jù)節(jié)流閥流量波動(dòng)性的要求，節(jié)流閥只有在大于某一最低工作壓差時(shí)才能正常工作，即△Pmin有一個(gè)最小值。,第五章 液壓控制閥,如何保證不進(jìn)入非工

35、作區(qū)，①設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定△Pmin 為0.3MP，理論上可高，但不合理，溢流量大，效率低。②溢流閥也要工作在P0=C，，保證溢流， ， QN為泵的額定流量 應(yīng)用： 定量泵+溢流閥+節(jié)流閥組成控制流量的油路。,圖 5-29 節(jié)流閥的應(yīng)用,第五章 液壓控制閥,二、調(diào)速閥 因節(jié)流閥剛性差，故在負(fù)載變化時(shí)，不能保證調(diào)速系統(tǒng)速度的均勻性，若用在機(jī)床就不能保證工件的

36、加工精度。為改善調(diào)速性能，通常對調(diào)速閥進(jìn)行壓力補(bǔ)償。它控定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)組成調(diào)速閥，另一種是將它控溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)組成溢流節(jié)流閥。 1.它控定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)組成調(diào)速閥 組成和原理油泵來油壓力由溢流閥調(diào)定，保持不變，經(jīng)調(diào)速閥中減壓閥口1和節(jié)流閥口2兩,5-30,第五章 液壓控制閥,次減壓后降低為P3進(jìn)入油缸工作，同時(shí)作用在減壓閥心上腔3。P3由油缸工作面積A和負(fù)載R決定，即P3=R/A

37、。減壓閥口處的壓力損失 ，閥口面積為A1；節(jié)流閥口處的壓力損失 ，閥口面積為A2。通過閥口的流量Q2由A2調(diào)定，油缸運(yùn)動(dòng)速度V2=Q2/A隨之調(diào)定。 在調(diào)速過程中，減壓閥閥心的受力平衡方程可簡化為 當(dāng)外載變化時(shí)，引起P3的變化，減壓閥心原有平衡被破壞，閥心右移，使閥口1的面積增大，ΔP1減

38、小，P2增加，在新的位置平衡。P3減小時(shí)，則閥心左移，P2相應(yīng)減小，從而保證節(jié)流口前后壓差保持不變，通過流量不變。,第五章 液壓控制閥,,2.調(diào)速閥的流量特性 當(dāng)壓差變化時(shí)，流量不變。當(dāng)壓差很小時(shí)，調(diào)速閥同節(jié)流閥。原因，減壓閥開口最大不起減壓作用，所以調(diào)速閥工作時(shí)定差減壓閥和節(jié)流閥最小壓差之和至少有0.4~0.5MP 壓差。,因彈簧的剛度很小，工作中閥心的移動(dòng)量（即彈簧的附加變形量）很小，可認(rèn)為彈簧力FS為常數(shù)，節(jié)流閥口前后

39、壓差ΔP1也為常數(shù)，因此通過調(diào)速閥 的流量不變。,第五章 液壓控制閥,圖5－31節(jié)流閥和調(diào)速 閥流量特性,5.4 插裝閥 5.4.1 插裝閥概述 1．插裝閥的組成 普通的閥在流量小于200～300L/min的系統(tǒng)中性能良好，但用于大流量系統(tǒng)時(shí)并不一定具有良好的性能，特別是閥的集成更成為難題。20世紀(jì)70年代初，插裝閥的出現(xiàn)為此開辟了新途徑。 插裝閥(圖5-32)也稱為插裝式錐閥，它是以插裝單元

40、為主閥，配以適當(dāng)?shù)纳w板和不同的先導(dǎo)控制閥組合而成的具有一定控制功能的組件。它可以組成方向閥、壓力閥和流量閥。,第五章 液壓控制閥,第五章 液壓控制閥,圖5-32 插裝閥的組成 1一先導(dǎo)控制閥；2一控制蓋板；3一插裝閥單元(主閥)；4一閥塊體,,第五章 液壓控制閥,2．插裝閥(插裝件)的結(jié)構(gòu)和工作原理 插裝閥單元具體結(jié)構(gòu)參看圖5-33。它由閥套1、閥心2、彈簧3、蓋板4和密封件等組成。主閥心上腔作用著X口的液壓力和彈簧

41、力，A口和B口的液壓力作用在閥心的下錐面上，用X口的控制油壓力控制主通道A和B間的通斷，這是一個(gè)二通插裝閥。蓋板用來固定和密封插裝閥單元，溝通控制油路和主閥控制腔之間的聯(lián)系。在蓋板4內(nèi)也可裝嵌節(jié)流螺塞等徽型控制元件(如單向閥、梭閥、流量控制器和先導(dǎo)壓力閥等)，還可安裝位移傳感器等電器附件，以便構(gòu)成某種控制功能的組合閥。若干個(gè)不同控制功能的二通插裝閥組裝在一個(gè)或多個(gè)插裝塊體內(nèi)，便組成液壓回路。,第五章 液壓控制閥,就工作原理而言，二通插

42、裝閥相當(dāng)于一個(gè)液控單向閥。A和B為主油路的兩個(gè)僅有的工作油口，所以稱為二通閥，X為控制油口。通過控制油口壓力大小的控制，即可控制主閥心的啟閉L和油口A、B的流向和壓力。,,圖5-33 插裝閥單元1一閥套；2一閥心；3一彈簧；4一蓋板,第五章 液壓控制閥,5.4.2 插裝方向閥 1．插裝單向閥 插裝單向閥如圖5-34所示，將插裝單元的控制口X與A或B連通，即成為普通單向閥；在其控制蓋板上接一個(gè)二位三通換向閥作先導(dǎo)閥，便可

43、成為液控單向閥。,,圖5-34 插裝單向閥插裝流量閥,第五章 液壓控制閥,2．插裝換向閥 每個(gè)插裝單元都具有通斷兩種狀態(tài)，若將幾個(gè)插裝單元組合起來，用電磁換向閥作先導(dǎo)閥 便可組成m位n通換向閥。圖5-35a所示為二位三通插裝換向閥。在該閥中，當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，A與O通，P封閉；當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，A與P通，O封閉，相當(dāng)于一個(gè)二位三通電液換向閥。圖5-35b為三位三通插裝換向閥，當(dāng)電磁鐵處于中位時(shí)，A、O與P均不通；當(dāng)電磁鐵

44、1YA通電時(shí)，A 與O通，P封閉；當(dāng)電磁鐵2YA通電時(shí)，A與P通，O封閉，相當(dāng)于一個(gè)三位三通電液換向閥。圖 5-35c為四位三通插裝換向閥。用多個(gè)先導(dǎo)閥(如上述各電磁閥)和多個(gè)主閥相配，可構(gòu)成復(fù)雜的組合二通插裝換向閥，這是普通換向閥做不到的。,第五章 液壓控制閥,,,a)二位三通插裝換向閥 b)三位三通插裝換向閥 c)四位三通插裝換向閥圖5-35 三通插裝換向閥,第五章 液壓控制閥,5.3 插裝壓力閥 用直動(dòng)式溢流閥

45、作為先導(dǎo)閥來控制插裝主閥，在不同的油路連接下便構(gòu)成不同的壓力閥。圖5-36a所示為插裝溢流閥。當(dāng)B口通油箱，A口的壓力油經(jīng)節(jié)流小孔進(jìn)入控制腔X并與溢流閥通，便成為先導(dǎo)式溢流閥；若B口不通油箱而接負(fù)載，便成為先導(dǎo)式順序閥。 圖5-36b為插裝卸荷閥。在插裝溢流閥的控制腔X再接一個(gè)二位二通電磁換向閥，當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，具有溢流閥功能；當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，即為卸荷閥。 圖5-36c為插裝減壓閥。將插裝單元作為常開式滑閥結(jié)構(gòu)，B為一次壓

46、力P1進(jìn)口，A為出口，A腔的壓力油經(jīng)節(jié)流小孔與控制腔X通，并與先導(dǎo)閥進(jìn)口通，由于控制油取自A口，因而能得到恒定的二次壓力P2，相當(dāng)于定壓輸出減壓閥。,第五章 液壓控制閥,,a)溢流閥、順序閥 b)卸荷閥 c)減壓閥圖5-36 插裝壓力閥,第五章 液壓控制閥,5.5.4 插裝流量閥 圖5-37a所示為插裝節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖，單元的錐閥尾部帶節(jié)流窗口，錐閥的開啟高度由行程凋節(jié)器(或螺桿)來控制，

47、從而控制流量，成為插裝節(jié)流閥。 在插裝方向控制閥的蓋板上增加閥心行程調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)閥心的開度，這個(gè)方向閥就兼具了可調(diào)節(jié)流閥的功能。閥心上開有三角槽，以便于調(diào)節(jié)開口大小。若用比例電磁鐵取代節(jié)流閥的手調(diào)裝置，則可組成二通插裝電液比例節(jié)流閥。若在二通插裝節(jié)流閥前串聯(lián)一個(gè)定差減壓閥，就可組成二通插裝調(diào)速閥，如圖5-37c所示。,第五章 液壓控制閥,,,a)插裝節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖 b)插裝節(jié)流閥圖形符號 c)插裝調(diào)速閥1一調(diào)節(jié)

48、螺桿；2一閥套；3一錐閥心 1一節(jié)流閥；2一定差減壓閥 圖5-37 插裝流量閥,第五章 液壓控制閥,5.5.5 插裝閥及其集成系統(tǒng)的特點(diǎn) 1.插裝閥結(jié)構(gòu)簡單，通流能力大，故用通徑很小的先導(dǎo)閥與之配合便可構(gòu)成通徑很大的各種二通插裝閥，最大流量可達(dá)10 000l／min。 2.不同的閥有相同的插裝主閥，一閥多能，便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 3.泄漏小，便于無管連接，先導(dǎo)閥功率小，具有明顯的節(jié)能效