现场总线及其控制系统第六章

液压与气动技术——高职高专机电类专业基础课规划教材李新德许毅主编何勋王凤平陈立胜张丽萍副主编第6章液压控制和调节元件【技能目标】能正确选择和使用液压控制阀。能正确维护液压控制阀。能正确排除液压控制阀的常见故障。【知识目标】能掌握方向控制阀的种类、结构及应用。能掌握压力控制阀的种类、结构及应用。能掌握流量控制阀的种类、结构及应用。本章内容§6.1液压控制元件的种类§6.2方向控制阀§6.3压力控制阀§6.4流量控制阀§6.5比例阀、插装阀和叠加阀§6.1液压控制元件的种类液压控制元件在液压系统中，主要被用来控制液流的压力、流量和方向，来对执行元件的启动、停止、运动方向、速度、动作顺序和克服负载的能力进行调节和控制。（1）分类1、按结构形式划分滑阀、锥阀、球阀2、按用途来分压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀3、按控制原理划分开关阀、比例阀、伺服阀和数字阀4、按安装连接形式划分管式连接、板式连接、叠加式连接、插装式连接§6.1液压控制元件的种类按结构形式滑阀锥阀球阀阀芯为圆柱形，阀芯上有台肩，油口处对应槽，一般为全圆周。阀芯有12°～20°的半锥角，密封性好。阀芯为球形，性能和锥阀相似§6.1液压控制元件的种类按用途划分方向控制阀压力控制阀流量控制阀§6.1液压控制元件的种类（2）对液压控制阀的基本要求1、密封性能好，内泄露少，无外泄露；2、结构简单紧凑，体积小；3、动作灵敏，使用可靠；4、油液通过液压阀时压力损失小；5、安装、维护、调整方便，通用性好。§6.1液压控制元件的种类阀体驱动阀芯运动的元件阀芯结构组成§6.2方向控制阀用来控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断单向阀换向阀液控单向阀普通单向阀按位和通分类按控制方式分类作用分类§6.2方向控制阀Directioncontrolvalves单向阀1、普通单向阀按照安装方式，分为管式和板式。仅允许液流单方向流动，反方向截止，又称止回阀。图形符号？？2、液控单向阀既可以正向导通，也可以反向导通（通入控制液压油）的单向阀。它由单向阀和液控装置两部分组成。图形符号？？板式管式动画演示§6.2方向控制阀（1）换向阀的工作原理和分类按照控制阀芯运动的方式分为：手动、机动、电磁动、液动、电液动等。按照阀芯在阀体内工作的位置的数目可分为：二位、三位、四位等；按照阀体连通的主油路数量分为：二通、三通、四通、五通等。§6.2方向控制阀（2）常见换向阀的结构原理§6.2方向控制阀（3）常见换向阀的图形符号§6.2方向控制阀（4）滑阀机能常态当换向阀没有操纵力的作用处于静止状态时称为常态。对于二位换向阀，靠近弹簧的那一位为常态；对于三位换向阀，中间位置为常态。§6.2方向控制阀（4）滑阀机能系统保压；系统卸荷；换向平稳性与精度；启动平稳性；液压缸“浮动”和在任意位置停止。§6.2方向控制阀（4）滑阀机能中位为“O”型，如图所示，P口被堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱，增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。§6.2方向控制阀（4）滑阀机能中位“M”型，如图所示，当方向阀于中位时，因P、T口相通，泵输出的油液不经溢流阀即可流回油箱，由于直接接油箱，所以泵的输出压力近似为零，也称泵卸荷，减少功率损失。§6.2方向控制阀（4）滑阀机能中位“P”型，图4－15所示，当换向阀于中位时，因P、A、B相通，故可用作差动回路。§6.2方向控制阀（4）滑阀机能O各油口全封闭，换向精度高，但有冲击，缸被锁紧，泵不卸荷，并联缸可运动。MP、T油口接通，A、B油口关闭，换向精度高，但有冲击，缸被锁紧，泵卸荷，其他缸不能并联使用。§6.2方向控制阀（4）滑阀机能H各油口全通，换向平稳，缸浮动，泵卸荷，其他缸不能并联使用。PT口封闭，P、A、B油口相通，换向最平稳，双杆缸浮动，单杆缸差动，泵不卸荷，并联缸可运动。§6.2方向控制阀（5）常见的换向阀手动换向阀§6.2方向控制阀（5）常见的换向阀机动换向阀§6.2方向控制阀（5）其他换向阀电磁换向阀§6.2方向控制阀（5）其他换向阀液动换向阀§6.2方向控制阀（5）其他换向阀电液换向阀电液换向阀中，电磁阀为先导阀，控制主阀的进油方式。液动换向阀为主阀，控制主油路的油路。练习举例，画出下图阀的图形符号§6.3压力控制阀通过控制油液压力高低或利用压力变化来实现某种动作的阀通称为压力控制阀。按用途不同分为：溢流阀顺序阀减压阀压力继电器§6.3压力控制阀（1）溢流阀直动式溢流阀思考问题（1）为什么该阀只能用于低压系统？（2）该阀的结构和工作原理是什么？应用§6.3压力控制阀（1）溢流阀先导式溢流阀动画演示为什么该阀能够用于中高压系统？该阀是如何工作的？§6.3压力控制阀（1）溢流阀溢流阀的应用用作背压阀远程调压安全保护使泵卸荷调压溢流应用图示图示图示图示图示§6.3压力控制阀（2）顺序阀顺序阀按结构分为直动式和先导式；按控制油来源又有内控式和外控式。见图顺序阀的构造及其动作原理类似溢流阀，目前较常用直动式。顺序阀与溢流不同的是：出口直接接执行元件，另外有专门的泄油口。§6.3压力控制阀（2）顺序阀顺序阀的应用用于顺序动作控制回路用于平衡回路保持液压缸的平衡，顺序阀设定压力足以支撑运动部件的自重。§6.3压力控制阀（3）减压阀（Reducingvalve）减压阀的结构和工作原理（难点）结构动画演示减压阀（1）进、出油口是常通的；（2）阀芯运动控制油来自出油口或者外控口；（3）先导式减压阀中，先导阀用来调定压力，主阀用于减少压力。（4）减压阀主要分为三类：定值式、定差式和定比式。§6.3压力控制阀（3）减压阀的应用应用§6.3压力控制阀（4）压力继电器演示压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。主要种类：弹簧管式、柱塞式、膜片式、波纹管式§6.4流量控制阀（重点）流量控制阀通过改变阀口通流面积来调节输出流量，从而控制执行元件的运动速度。按照结构不同和控制原理，分为节流阀和调速阀。§6.4流量控制阀（重点）（1）节流阀节流阀的结构和工作原理按照节流口的形式不同，分类如图所示。§6.4流量控制阀（重点）（1）节流阀节流阀的结构和工作原理§6.4流量控制阀（重点）（1）节流阀（Throttlevalve）压力特性当k、Δp、m不变时，改变节流阀的节流面积A可改变通过的流量大小，又当k、A、m不变时，节流阀进出口压力差Δp有变化，通过的流量也会有变化。§6.4流量控制阀（重点）（1）节流阀（Throttlevalve）压力特性§6.4流量控制阀（重点）调速阀调速阀的结构和工作原理负载F发生变化，P3也会随着变化，要保证P2—P3的值稳定，就是保证流出调速阀的流量保持稳定。动画演示§6.5比例阀、插装阀和叠加阀比例阀电液比例控制阀简称比例阀，它是一种把输入的电信号按比例地转换成力或位移，从而对压力、流量等参数进行连续控制的一种液压阀。无级调压§6.5比例阀、插装阀和叠加阀插装阀二位二通阀液压控制电磁控制该阀也叫逻辑阀，是一种新型元件，通流能力大，密封性能好，动作灵敏，结构简单，用于流量较大或者对密封性能要求较高的液压系统中。§6.5比例阀、插装阀和叠加阀叠加阀该阀具有结构紧凑，体积小，重量轻，配置灵活，三化程度高，振动和噪音小，动作平稳，使用安全可靠，维修容易，系统设计及周期短等特点。每个叠加阀都有四个油口，且上下贯通。该阀早期用来作插装阀的先导阀，现在发展前景不错。