液压控制

第五章液压控制阀5.1方向控制阀5.2压力控制阀5.3流量控制阀5.4插装阀和叠加阀5.5伺服阀5.6电液比例阀概述1、液压阀的作用：控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照要求进行工作。2、液压阀的基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。3、液压阀的工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和方向的控制。液压阀的概述四、液压阀的分类：1.根据结构形式分类滑阀滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。锥阀锥阀阀芯半锥角一般为12°～20°，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。球阀性能与锥阀相同。2.根据控制制方式不同分：定值或开关控制阀：被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。比例控制阀：被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。伺服控制阀：被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。数字控制阀：用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类。3.根据用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀液压阀的概述方向控制阀的作用：在液压系统中控制液流方向。方向控制阀包括：单向阀和换向阀5.1方向控制阀一、普通单向阀使油液只能沿一个方向流动，反向则被截止的方向阀。图形符号5.1.1单向阀单向阀包括：普通单向阀和液控单向阀普通单向阀普通单向阀的应用常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。被用来分隔油路以防止高低压干扰。与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等复合阀。安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为（0.3～0.5）MPa。二、液控单向阀二、液控单向阀工作原理：当控制油口不通压力油时，油液只能从p1→p2；当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自由通过。二、液控单向阀换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。换向阀的分类按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通…等。按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位等。按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、液动、电液动等。5.1.2换向阀手动换向阀一、滑阀式换向阀的主体形式结构阀芯阀体二、换向阀的中位机能多位阀在不同工作位置时，各油口的连通方式体现了换向阀的不同的控制机能，称之为换向阀的机能。对于三位阀，左、右位实现执行元件的换向，中位则能满足执行元件处于非工作状态时系统的不同要求。中位机能的应用：使泵卸载的有H、K、M型；使执行元件停止的有O、M型；使执行元件浮动的有H、Y型；使液压缸实现差动的有P型。三、换向阀的结构以三位四通电液换向阀为例压力控制阀的作用：1、用来控制液压系统中油液压力；1)溢流阀2)减压阀2、以压力为控制信号实现油路通断。3)顺序阀4)压力继电器5.2压力控制阀共同工作原理：利用作用于阀心上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作。按结构型式分：直动式溢流阀先导式溢流阀5.2.1溢流阀一、直动式溢流阀二、先导式溢流阀溢流阀应用实例（1）为定量泵系统溢流稳压和定量泵、节流阀并联，阀口常开。（2）变量泵系统提供过载保护和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载时打开，起安全保护作用，故又称安全阀。（3）实现远程调压p远程p主调（4）系统卸荷和多级调压和二位二通阀组合（先导式）（5）形成背压动画演示5.2.2减压阀减压阀用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制等油路中。图形符号减压阀工作原理5.2.3顺序阀顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀，因用于控制多个执行元件的动作顺序而得名。5.2.3顺序阀按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。5.2.4压力继电器功用：根据系统压力变化，自动接通或断开电路，实现程序控制或安全保护。工作原理：pkpT时，柱塞上升，发出信号pkpT时，柱塞下降，断开信号5.3流量控制阀功用：通过改变阀口过流面积来调节输出流量，从而控制执行元件的运动速度。分类：节流阀、调速阀、温度补偿调速阀、分流集流阀5.3流量控制阀常用节流口结构有锥形、三角槽形、矩形、三角形等。由节流方程知，当压力差一定时，改变开口面积即改变液阻就可改变流量。5.3.1节流阀节流阀实质相当于一个可变节流口，借助控制机构使阀芯相对于阀体孔运动改变阀口的过流面积。结构原理主要零件有阀芯、阀体和螺母。阀体上右边是进油口，左边是出油口。阀芯一端开有三角尖槽，另一端加工有螺纹，旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液压径向力，三角槽须对称布置。5.3.2调速阀定差减压阀与节流阀串联而成，用来调节通过的流量自动补偿负载变化的影响。工作原理5.4插装阀和叠加阀5.4.1插装阀上世纪70年代初发展起来的一种新元件，是古老锥阀的新应用。配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀。特点：阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏；通流能力大，抗污染；一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突出。插装阀基本组件插装阀基本组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。插装阀的应用单向阀将方向阀组件的控制口通过阀块和盖板上的通道与油口A或B直接沟通，可组成单向阀。二通阀由一个二位三通电磁滑阀控制方向阀组件控制腔的通油方式，可组成二位二通阀。W插装阀的应用三通阀由两个方向阀组件并联而成，对外形成一个压力油口、一个工作油口和一个回油口。三通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。四通阀由两个三通阀并联而成。三通阀W5.4.2叠加阀叠加阀以板式阀为基础，每个叠加阀不仅起到单个阀的功能，而且还沟通阀与阀的流道。换向阀安装在最上方，对外连接油口开在最下边的底板上，其他的阀通过螺栓连接在换向阀和底板之间。左图为叠加阀装置图，右图为其系统图。由叠加阀组成的系统结构紧凑，配置灵活，设计制造周期短。伺服阀伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反馈量连续成比例地控制流量和压力的液压控制阀。根据输入信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀。电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力的控制。5.5电液伺服阀电液伺服阀由电气－机械转换装置、液压放大器和反馈（平衡）机构三部分组成。电气—机械转换装置将输入的电信号转换为转角或直线位移输出，常称为力矩马达或力马达。5.6电液比例阀电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。电液比例阀根据用途分为：电液比例压力阀，电液比例流量阀，电液比例方向阀。电液比例阀的控制性能低于电液伺服阀，因此广泛应用于要求不高的一般工业部门。电液比例溢流阀组成：比例电磁铁+直动式溢流阀主体工作原理：输入一I，产生一电磁力，作用于阀心上，得到一控制压力，其p∝I，I变化，p也变化。电液比例换向阀比例电磁铁替代普通电磁换向阀中的普通电磁铁即可。工作原理：输入一I，得到一个运动方向，并且还可改变输出流量的大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。比例调速阀组成：比例电磁铁替代调速阀中的调节螺帽即可。工作原理：输入一I，得到一相应运动，使节流阀阀口变化，流量变化，qV∝I。