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1、第6章 液壓元件與液壓回路,6.1.1 液壓閥的分類,6.1 概 述,,(1) 方向控制閥,(2) 壓力控制閥,(3) 流量控制閥,,,6.1.1 液壓閥的分類,6.1 概 述,控制方式,,(1) 普通液壓閥，也稱開關(guān)式定值控制閥。,(2) 伺服式控制閥，也稱伺服閥或隨動閥。,(3) 電液比例式控制閥，也稱比例閥。,6.1.2 液壓閥的性能參數(shù)及基本要求,6.1 概 述,6.1.3 液壓回路的分類,6.1 概 述,6.2.1 單向閥 6.2.1.1 普通單向閥,6.2 方向控制閥及方向控制回路,單向閥的結(jié)構(gòu)與圖形符號,1閥體；2閥芯；3彈簧,6.2.1 單向閥 6.2.1.2 液控單向閥,6.

2、2 方向控制閥及方向控制回路,液控單向閥的結(jié)構(gòu)與圖形符號,1控制活塞；2單向閥閥芯,6.2.1 單向閥 6.2.1.2 液控單向閥,6.2 方向控制閥及方向控制回路,使用液控單向閥時應(yīng)注意以下幾點(diǎn) (1) 必須保證足夠的控制壓力，否則不能打開液控單向閥。 (2) 液控單向閥閥芯復(fù)位時控制活塞的控制油腔的油液必須流回油箱。 (3) 防止空氣侵入到液控單向閥控制油路。,6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,2分類 換向閥按結(jié)構(gòu)分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式； 按

3、閥芯工作位置數(shù)分為二位、三位和多位等； 按進(jìn)出口通道數(shù)分為二通、三通、四通和五通等； 按閥芯換位的控制方式分為手動、機(jī)動、液動、電磁和電液動等類型。,6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,3幾種常見的換向閥,二位三通電磁換向閥的結(jié)構(gòu)與圖形符號,6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,3幾種常見的換向閥,三位四通電液動換向閥的結(jié)構(gòu),6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,3幾種常見的換向閥,三位四通電液動換向閥的圖形符號,三位四通電液

4、動換向閥的簡化圖形符號,6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,4換向閥的常態(tài)與中位機(jī)能,6.2.2 換向閥 6.2.2.1 換向閥的工作原理與分類,6.2 方向控制閥及方向控制回路,4換向閥的常態(tài)與中位機(jī)能,6.2.2 換向閥 6.2.2.2 方向控制回路舉例,6.2 方向控制閥及方向控制回路,方向控制回路,6.3.1 溢流閥 6.3.1.1 直動型溢流閥,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,直動型溢流閥的結(jié)構(gòu)與職能符號,1頂桿；2調(diào)節(jié)螺母；3彈簧；4螺母； 5上蓋；6閥體； 7閥芯；8彈簧腔泄油口,6.3.1 溢流閥 6.3.1.2 先導(dǎo)

5、型溢流閥,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,先導(dǎo)型溢流閥的結(jié)構(gòu)原理及職能符號,1先導(dǎo)閥芯；2先導(dǎo)閥座；3先導(dǎo)閥體；4閥體； 5阻尼孔；6主閥芯； 7主閥座；8主閥彈簧；9先導(dǎo)閥彈簧； 10調(diào)壓螺栓；11手輪,6.3.1 溢流閥 6.3.1.3 溢流閥的靜態(tài)特性,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,1壓力穩(wěn)定性,溢流閥壓力穩(wěn)定性由兩個指標(biāo)來衡量：一是在額定流量qn和額定壓力pn時，其進(jìn)口壓力在一定時間(一般為3min)內(nèi)的偏移值；二是在整個調(diào)壓范圍內(nèi)通過額定流量qn時進(jìn)口壓力的振擺值。對于中壓溢流閥，這兩項指標(biāo)均應(yīng)不大于0.2MPa。如果溢流閥的壓力穩(wěn)定性不好，就會出現(xiàn)劇烈的振動和噪聲。,6.3.

6、1 溢流閥 6.3.1.3 溢流閥的靜態(tài)特性,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,2溢流閥的啟閉特性,溢流閥的啟閉特性,6.3.1 溢流閥 6.3.1.4 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的作用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,(1) 穩(wěn)壓溢流,定量泵系統(tǒng)穩(wěn)壓溢流,6.3.1 溢流閥 6.3.1.4 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的作用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,(2) 作安全閥,(a)開式回路；(b)閉式回路；(c)閉式回路的特性曲線 變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路,6.3.1 溢流閥 6.3.1.4 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的作用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,(3) 作背壓閥,溢流閥作背壓閥,6.3

7、.1 溢流閥 6.3.1.4 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的作用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,(4) 作卸荷閥,溢流閥作卸荷閥,6.3.1 溢流閥 6.3.1.4 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的作用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,(5) 遠(yuǎn)程調(diào)壓,遠(yuǎn)程調(diào)壓回路,6.3.2 減壓閥 6.3.2.1 減壓閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,先導(dǎo)型減壓閥的工作原理圖與圖形符號,1手輪；2螺桿；3先導(dǎo)錐閥； 4先導(dǎo)閥座； 5先導(dǎo)閥體； 6閥體； 7主閥芯；8閥蓋； 9阻尼孔； 10主閥彈簧；11先導(dǎo)閥彈簧；,6.3.2 減壓閥 6.3.2.2 減壓閥的應(yīng)用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,1

8、減壓閥； 2單向閥； 3液壓缸,減壓閥應(yīng)用在夾緊油路,6.3.3 順序閥 6.3.3.1 順序閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,若閥芯環(huán)形面積為A，進(jìn)油口壓力為p，彈簧力為Fs。當(dāng)pAFs時，閥芯處于最下端，順序閥不導(dǎo)通；當(dāng)pAFs時，閥芯抬起，順序閥導(dǎo)通，從而使與之連接的執(zhí)行元件動作。,1調(diào)節(jié)螺桿；2彈簧；3上蓋；4閥體； 5閥芯；6控制活塞；7下蓋,直動式順序閥的結(jié)構(gòu),6.3.3 順序閥 6.3.3.1 順序閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,直動式順序閥的圖形符號,6.3.3 順序閥 6.3.3.2 順序閥的應(yīng)用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,1

9、用來控制缸的順序動作,順序閥用于順序動作,順序閥用來實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行先夾緊后鉆孔的動作順序。當(dāng)二位四通手動閥的左位接入油路時，壓力油首先進(jìn)入夾緊缸無桿腔，完成夾緊動作后，系統(tǒng)中壓力升高。當(dāng)達(dá)到順序閥3的調(diào)定壓力時，順序閥3打開，壓力油經(jīng)過順序閥流入工作缸無桿腔，實(shí)現(xiàn)鉆孔動作。當(dāng)扳動二位四通閥的手柄使它的右位接入油路時，壓力油進(jìn)入工作缸完成動作，之后系統(tǒng)中壓力升高，達(dá)到順序閥4的調(diào)定壓力時，順序閥4打開完成動作。,6.3.3 順序閥 6.3.3.2 順序閥的應(yīng)用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,2作平衡閥用,順序閥用于平衡回路,平衡閥的作用是防止垂直油缸及工作機(jī)構(gòu)因本身重量而自行下降，造成事故或

10、沖擊。,6.3.4 壓力繼電器 6.3.4.1 壓力繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,1柱塞； 2調(diào)節(jié)螺母； 3電器開關(guān),柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)原理與圖形符號,6.3.4 壓力繼電器 6.3.4.2 壓力繼電器的應(yīng)用,6.3 壓力控制閥及壓力控制回路,壓力繼電器控制的順序動作的回路,首先1YA通電，閥1左位工作，壓力油進(jìn)入缸1無桿腔使其活塞右移產(chǎn)生動作。當(dāng)活塞1到達(dá)終點(diǎn)后，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器1K發(fā)出電信號使3YA通電，壓力油進(jìn)入缸2的無桿腔使其活塞2前進(jìn)產(chǎn)生動作。 活塞2前進(jìn)到終點(diǎn)后，壓力升高，壓力繼電器1K發(fā)信號使4YA通電(3YA)，壓力油進(jìn)入缸2右腔，使其活

11、塞返回產(chǎn)生動作。,6.4.1 流量控制閥 6.4.1.1 節(jié)流口的流量特性,6.4 流量控制閥及速度控制回路,1節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式 盡可能大的水力半徑。 (2) 節(jié)流口盡量采用薄刃結(jié)構(gòu)、薄壁孔口使節(jié)流通道縮短。,節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式,6.4.1 流量控制閥 6.4.1.1 節(jié)流口的流量特性,6.4 流量控制閥及速度控制回路,2影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素,液體流經(jīng)孔口時，其所通過流量與孔口的面積、孔口前后的壓力差以及孔口的特性有關(guān)，可用公式表示，即,,,式中 A孔口截面積； 孔口前后壓力差； m由孔口形狀決定的指數(shù)； K修正系數(shù)。,6.4.1 流量控制閥 6.4.1.1 節(jié)流口的流量特性,6.4 流量

12、控制閥及速度控制回路,2影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素,,,在實(shí)際應(yīng)用中，防止節(jié)流閥阻塞的措施如下。 (1) 油液要精密過濾。實(shí)踐證明，較高的過濾精度能顯著改善阻塞現(xiàn)象。為除去鐵質(zhì)污染，采用帶磁性的過濾器效果更好。 (2) 節(jié)流閥兩端的壓差要適當(dāng)。壓差大，節(jié)流口能量損失大，油液易發(fā)熱。相同流量時，壓差大對應(yīng)的過流面積小，易引起阻塞。,6.4.1 流量控制閥 6.4.1.2 節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與圖形符號,1螺母；2閥體； 3閥芯；4調(diào)節(jié)螺桿,6.4.1 流量控制閥 6.4.1.3 調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)與工作原理,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,調(diào)

13、速閥的結(jié)構(gòu)與圖形符號,當(dāng)減壓閥閥芯在其彈簧力Fs，油液壓力p2和p3的作用下處于某一平衡位置時,,,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.1 節(jié)流調(diào)速回路的原理,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,調(diào)速回路用于調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。液壓傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行元件包括作直線往復(fù)運(yùn)動的液壓缸和作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)。它們的速度表達(dá)式分別為,液壓缸的速度,,液壓馬達(dá)的速度,,式中 v液壓缸的直線速度； q輸入執(zhí)行元件的流量； A液壓缸的有效工作面積； n液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速； qm液壓馬達(dá)的排量。,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.1 節(jié)流調(diào)速回路的原理,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,

14、3種調(diào)速方法，具體如下。 (1) 節(jié)流調(diào)速。采用定量泵供油，利用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 (2) 容積調(diào)速。通過改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 (3) 容積節(jié)流調(diào)速。這是以上兩種方法的組合，即用變量泵供油，配合流量控制閥進(jìn)行節(jié)流來實(shí)現(xiàn)調(diào)速，又稱聯(lián)合調(diào)速。,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,1進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路,,,,,進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路,回油路節(jié)流調(diào)速回路,旁油路節(jié)流調(diào)速回路及其調(diào)速特性曲線,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,1

15、進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路,進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路,當(dāng)活塞(作用面積為A)克服外負(fù)載F作等速運(yùn)動時，其受力平均方程式為,,,根據(jù)節(jié)流孔口流量公式可知，通過節(jié)流閥(通流面積為AT)進(jìn)入液壓缸的流量為,,活塞運(yùn)動速度為,,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,1進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路,,,,,進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速特性曲線,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,1進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路,,,,,分析上述特性曲線可得出以下結(jié)論。 (1) 當(dāng)節(jié)流閥開口大小一定時，缸的運(yùn)動速度隨負(fù)載的增加

16、而降低，其特性較軟。 (2) 當(dāng)節(jié)流閥開口一定時，負(fù)載較小的區(qū)段曲線比較平緩，速度剛性好；負(fù)載較大的區(qū)段曲線較陡，速度剛度較差。 (3) 在相同負(fù)載下工作時，節(jié)流閥開口較小時，曲線較平緩，速度剛性好；節(jié)流閥開口較大時，曲線較緩，速度剛度較差。 (4) 節(jié)流閥開口不同的各特性曲線相交于負(fù)載軸上的一點(diǎn)上。這說明液壓缸速度不同時，其能承受的最大負(fù)載Fmax相同(它等于溢流閥的調(diào)定壓力與液壓缸有效工作面積的乘積)。故其調(diào)速屬于恒推力調(diào)速。Fmax的數(shù)值由溢流閥調(diào)定。,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,1進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路,,,,,

17、進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路之間也存在有一些不同之處 (1) 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路，流量閥前后有一定的壓力差，當(dāng)運(yùn)動部件行至終點(diǎn)停止(例如碰到死擋鐵)時，液壓缸進(jìn)油腔壓力會升高，使流量閥前后壓差減小。 (2) 回油路節(jié)流調(diào)速回路，其流量閥能使液壓缸的回油腔形成背壓，使液壓缸(或活塞)運(yùn)動平穩(wěn)且能承受一定的負(fù)值負(fù)載。 (3) 采用單桿液壓缸的液壓系統(tǒng)，一般為無桿腔進(jìn)壓力油驅(qū)動工作負(fù)載，且要求有較低的速度。由于流量閥的最小穩(wěn)定流量為定值，無桿腔的有效工作面積較大，因此將流量閥設(shè)置在進(jìn)油路上能獲得更低的工作速度。,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,

18、,,,,2旁油路節(jié)流調(diào)速回路,,,,,旁油路節(jié)流調(diào)速回路,該回路采用定量泵供油，流量閥的出口接油箱，因而通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口就調(diào)節(jié)了執(zhí)行件的運(yùn)動速度，同時也調(diào)節(jié)了液壓泵流回油箱流量的多少，從而起到了溢流的作用。,6.4.2 節(jié)流調(diào)速回路 6.4.2.2 節(jié)流調(diào)速回路,6.4 流量控制閥及速度控制回路,,,,,,,2旁油路節(jié)流調(diào)速回路,,,,,(1) 節(jié)流閥開口越大，進(jìn)入液壓缸中的流量越少，活塞運(yùn)動速度則越低；反之，開口關(guān)小，其速度升高。 (2) 當(dāng)節(jié)流閥開口一定時，活塞運(yùn)動的速度也隨負(fù)載的增大而減小，而且其速度剛性比進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路更軟。 (3) 當(dāng)節(jié)流閥開口一定時，負(fù)載較小的區(qū)段曲線較

19、陡，速度剛性差；負(fù)載較大的區(qū)段曲線較平緩，速度剛性較好。 (4) 在相同負(fù)載下工作時，節(jié)流閥開口越小，曲線越平緩，速度剛性越好。 (5) 節(jié)流閥開口不同的各特性曲線，在負(fù)載坐標(biāo)軸上不相交。 (6) 旁油路節(jié)流調(diào)速回路有節(jié)流損失，但無溢流損失，發(fā)熱較少，其效率比進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路高一些。,旁油路調(diào)速特性曲線,6.5.1 容積調(diào)速回路 6.5.1.1 變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,當(dāng)不考慮回路的容積效率時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度 與變量泵的排量VB的關(guān)系為,,,(a)開式回路； (b)閉式回路,變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路,6.5.1

20、容積調(diào)速回路 6.5.1.1 變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,變量泵和定量執(zhí)行元件組成的容積調(diào)速回路,因馬達(dá)的排量VM和缸的有效工作面積A是不變的，當(dāng)變量泵的轉(zhuǎn)速 不變時，則馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 與變量泵的排量成正比，是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。實(shí)際上回路的泄漏是不可避免的。在一定負(fù)載下，需要一定的流量才能帶動負(fù)載。所以其實(shí)際的 與VB的關(guān)系,(c)閉式回路的特性曲線,6.5.1 容積調(diào)速回路 6.5.1.2 定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,(a)開式回路； (b)閉式回路,定量泵與變量馬達(dá)容

21、積調(diào)速回路,6.5.1 容積調(diào)速回路 6.5.1.2 定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,(c)工作特性,定量泵與變量馬達(dá)容積調(diào)速回路,其理論與實(shí)際的特性曲線,6.5.1 容積調(diào)速回路 6.5.1.2 定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩,,液壓馬達(dá)的輸出功率,,(c)工作特性,定量泵與變量馬達(dá)容積調(diào)速回路,6.5.1 容積調(diào)速回路 6.5.1.3 變量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,變量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)

22、速回路,6.5.2 容積節(jié)流調(diào)速回路 6.5.2.1 定壓式容積節(jié)流調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6.5.2 容積節(jié)流調(diào)速回路 6.5.2.2 變壓式容積節(jié)流調(diào)速回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,變壓式容積節(jié)流調(diào)速回路,在定子右部活塞缸中，若彈簧力為Fs，柱塞(活塞桿)面積為A1，活塞缸左腔有效面積為A2，活塞面積為A(A=A1+A2)，則回路工作時定子水平方向的受力平衡方程如下。,,,,6.5.3 快速運(yùn)動回路 6.5.3.1 液壓缸差動連接的快速運(yùn)動回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,

23、,,,,,,,,,,,,液壓缸差動連接的快速運(yùn)動回路,6.5.3 快速運(yùn)動回路 6.5.3.2 雙泵供油的快速運(yùn)動回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,雙泵供油的快速運(yùn)動回路,6.5.3 快速運(yùn)動回路 6.5.3.3 采用蓄能器的快速運(yùn)動回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,采用蓄能器的快速運(yùn)動回路,6.5.4 速度換接回路 6.5.4.1 快速運(yùn)動和工作進(jìn)給運(yùn)動的換接回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用行程節(jié)流閥的速度換接回路,6.5.4 速度換接回路 6.5.4.2

24、兩種工作速度的換接回路,6.5 其他速度控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,兩種工作速度的換接回路,6.6.1 順序動作回路 6.6.1.1 壓力控制的順序動作回路,6.6 其他基本控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,順序閥用于順序動作,壓力繼電器控制的順序動作的回路,6.6.2 同步動作回路 6.6.1.2 行程控制的順序動作回路,6.6 其他基本控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用等量分流閥的同步回路,帶補(bǔ)償裝置的串聯(lián)缸同步回路,6.6.3 鎖緊回路,6.6 其他基本控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,采用液

25、控單向閥的鎖緊回路。在液壓缸的進(jìn)、回油路中都串接液控單向閥(又稱液壓鎖)，活塞可以在行程的任何位置鎖緊。,采用液控單向閥的鎖緊回路,6.6.4 保壓回路 6.6.4.1 利用液壓泵的保壓回路,6.6 其他基本控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,利用液壓泵的保壓回路就是在保壓過程中，液壓泵仍以較高的壓力(保壓所需壓力)工作。,6.6.4 保壓回路 6.6.4.2 利用蓄能器的保壓回路,6.6 其他基本控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,利用蓄能器的保壓回路,6.6.5 互不干擾回路,6.6 其他基本控制回路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,雙

26、泵供油互不干擾回路,兩缸的“快進(jìn)”和“快退”均由低壓大流量泵2供油，兩缸的“工進(jìn)”均由高壓小流量泵1供油。快速和慢速供油渠道不同，因而避免了相互的干擾。,該油路的特點(diǎn)是：,6.7.1 比例閥,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,它的作用是使一個液壓元件接入液壓系統(tǒng)或脫離液壓系統(tǒng)，或者進(jìn)行簡單的油路切換等，而不能進(jìn)行連續(xù)控制。如果要對液壓系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)控制，則必須使用伺服閥。,,6.7.1 比例閥 6.7.1.1 電磁比例壓力閥,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,電磁比例溢流閥的結(jié)構(gòu)原理圖和符號,1線圈； 2比例電磁鐵；3

27、調(diào)壓彈簧； 4閥芯,電磁力 FD=K1I 彈簧壓縮力 Fs=pA,由于FD=Fs，所以pA=K1I,,式中 p溢流閥調(diào)整壓力； K1、Kp比例常數(shù)(其中KpK1/A)； A錐閥在閥座上的受壓面積； I通入比例電磁鐵中的電流大小。,6.7.1 比例閥 6.7.1.2 電磁比例流量閥,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,電磁比例節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)原理圖與 圖形符號,1比例電磁鐵；2先導(dǎo)滑閥閥芯；3反饋彈簧； 4復(fù)位彈簧； 5主閥芯,6.7.2 插裝閥 6.7.2.1 插裝閥的結(jié)構(gòu)和原理,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1閥套；2

28、密封；3閥芯；4彈簧；5控制蓋板,插裝閥的結(jié)構(gòu)原理和職能符號,作用在閥芯上的力平衡關(guān)系如下所示。,,式中 Fs作用在閥芯上的彈簧力； Fw閥口液流產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)液動力； px控制口X的壓力； pb工作油口B的壓力； pa工作油口A的壓力； Ax、Ab、Aa分別為錐閥3個控制面的面積。,6.7.2 插裝閥 6.7.2.2 插裝閥的應(yīng)用,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,插裝閥用作單向閥,插裝閥用作二位四通電磁換向閥,1插裝閥用作方向閥,6.7.2 插裝閥 6.7.2.2 插裝閥的應(yīng)用,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2

29、插裝閥用作壓力控制閥,插裝閥用作順序閥,插裝閥用作卸荷閥,6.7.3 電液伺服閥 6.7.3.1 電液伺服閥的組成,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6.7.3 電液伺服閥 6.7.3.2 電液伺服閥的工作原理,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1線圈；2、3導(dǎo)磁體； 4永久磁鐵；5銜鐵； 6彈簧管；7、8噴嘴；9擋板； 10、13固定節(jié)流閥孔； 11反饋彈簧桿；12主滑閥,電液伺服閥工作原理圖,6.7.3 電液伺服閥 6.7.3.2 電液伺服閥的工作原理,6.7 其他閥及其應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,,,,

30、,,,,,,,,在操作使用電液伺服閥時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 (1) 在電液伺服閥的進(jìn)、回油口處設(shè)置精密過濾器。 (2) 系統(tǒng)元件經(jīng)嚴(yán)格清洗后才能總裝。 (3) 油箱裝置做成封閉式，并設(shè)置空氣濾清器和磁性過濾器。 (4) 采用合適黏度的精密液壓油，如透平油、航空液壓油和精密機(jī)床液壓油等。一般液壓傳動常用的機(jī)械油是絕對不能使用的。,6.8.1 溢流閥特性能實(shí)驗 6.8.1.1 實(shí)驗?zāi)康?6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6.8.1 溢流閥特性能實(shí)驗 6.8.1.2 實(shí)驗設(shè)備及原理,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1) 液壓綜合實(shí)驗臺。

31、 (2) 工作原理如圖所示。,1直動式溢流閥； 2先導(dǎo)式溢流閥； 3二位三通電磁換向閥； 4油泵；5、6壓力表； 7流量計,溢流閥調(diào)壓工作原理圖,6.8.1 溢流閥特性能實(shí)驗 6.8.1.3 實(shí)驗內(nèi)容及步驟,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1調(diào)壓范圍的測定 2溢流閥的啟閉特性測定 先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性。 (2) 直動式溢流閥的啟閉特形。 (3) 實(shí)驗完成后，打開溢流閥，將電機(jī)關(guān)閉，待回路中壓力為零后拆卸元件，清理好元件并歸類放入規(guī)定抽屜內(nèi)。,6.8.1 溢流閥特性能實(shí)驗 6.8.1.4 思考題,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

32、,當(dāng)壓力表6上的壓力增大時，對溢流閥(被試閥)的調(diào)節(jié)壓力有什么影響？為什么？,6.8.2 節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗 6.8.2.1 實(shí)驗?zāi)康?6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1) 分析、比較采用節(jié)流閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，節(jié)流閥具有不同通流面積時的速度-負(fù)載特性。 (2) 分析、比較采用節(jié)流閥的進(jìn)、回、旁3種調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性。 (3) 分析、比較節(jié)流閥、調(diào)速閥的調(diào)速性能。,6.8.2 節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗 6.8.2.2 實(shí)驗原理,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6.8.2 節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗 6.8.2.3 實(shí)驗內(nèi)容,6.8 實(shí)

33、驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1、8液壓泵； 2、9溢流閥； 3、12換向閥； 4調(diào)速閥；5、6、7、10節(jié)流閥； 17、18油缸； 20流量計； 21、22濾油器,QCS003B型液壓實(shí)驗臺油路圖,6.8.2 節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗 6.8.2.3 實(shí)驗內(nèi)容,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在加載回路中，當(dāng)壓力油進(jìn)入加載液壓缸18右腔時，由于加載液壓缸活塞桿與調(diào)速回路液壓缸17(簡稱工作液壓缸)的活塞桿將處于同心位置直接對頂，而且它們的缸筒都固定在工作臺上，因此工作液壓缸的活塞桿受到一個向左的作用力(負(fù)載FL)作用。調(diào)節(jié)溢流閥9可以改變FL的大

34、小。 在調(diào)速回路中，工作液壓缸17的活塞桿的工作速度v與節(jié)流閥的通流面積A、溢流閥調(diào)定壓力p1(泵1的供油壓力)及負(fù)載FL有關(guān)。而在一次工作過程中，A和p1都預(yù)先調(diào)定不再變化，此時活塞桿運(yùn)動速度v只與負(fù)載FL有關(guān)。v與FL之間的關(guān)系，稱為節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性。A和p1確定之后，改變負(fù)載FL的大小，同時測出相應(yīng)的工作液壓缸活塞桿速度v，就可測得一條速度-負(fù)載特性曲線。,6.8.2 節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗 6.8.2.4 實(shí)驗步驟,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1) 加載回路的調(diào)整具體步驟如下。 (2) 全部關(guān)閉節(jié)流閥10和全部打開溢流閥9，啟動液壓泵8，慢慢

35、擰緊溢流閥9的旋鈕(使回路中壓力p6小于5kgf/cm2)。轉(zhuǎn)換電磁閥12的控制按鈕，使電磁閥12左、右切換，加載液壓缸18的活塞往復(fù)動作兩、三次，以排除回路中的空氣。然后使活塞桿處于退回位置。 (3) 調(diào)速回路的調(diào)整，全部關(guān)閉節(jié)流閥5、7和調(diào)速閥4，并全部打開節(jié)流閥6和溢流閥2，啟動液壓泵1，慢慢扭緊溢流閥2，使回路中壓力p1處于5 kgf/cm2。將電磁閥3的控制按鈕置于左位，使電磁閥3處于左位工作。再慢慢調(diào)節(jié)進(jìn)油節(jié)流閥5的通流面積，使工作液壓缸17的活塞運(yùn)動速度適中(4060mm/s)。左右轉(zhuǎn)換電磁閥3的控制按鈕，使活塞往復(fù)運(yùn)動幾次，檢查回路工作是否正常，并排除空氣。,6.8.2 節(jié)流調(diào)

36、速性能實(shí)驗 6.8.2.4 實(shí)驗步驟,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(4) 按擬定好的實(shí)驗方案，調(diào)定液壓泵1的供油壓力p1和本回路流量控制閥(進(jìn)油節(jié)流閥5或回油節(jié)流閥6或旁油節(jié)流閥7)的通流面積A，使工作液壓缸活塞退回，加載液壓缸活塞桿向前伸出，兩活塞桿對頂。 (5) 逐次用溢流閥9調(diào)節(jié)加載液壓缸的工作壓力p7，分別測出工作液壓缸的活塞運(yùn)動速度v。負(fù)載應(yīng)加到工作液壓缸活塞不運(yùn)動為止。 (6) 繪制節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線。 (7) 用坐標(biāo)紙分別繪制4種節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線。 (8) 分析實(shí)驗結(jié)果。,6.8.2 節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗 6.8.2.5

37、思考題,6.8 實(shí) 驗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1) 采用節(jié)流閥的進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路，當(dāng)節(jié)流閥的通流面積變化時，它的速度-負(fù)載特性如何變化？ (2) 采用調(diào)速閥的進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路，為什么速度-負(fù)載特性變硬(速度剛度變大)，而在最后，速度卻下降得很快？ (3) 分析并觀察各種節(jié)流調(diào)速回路液壓泵出口壓力的變化規(guī)律，指出哪種調(diào)速情況下功率較大？哪種經(jīng)濟(jì)？ (4) 各種節(jié)流調(diào)速回路中液壓缸最大承載能力各取決于什么參數(shù)？,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1試分析圖所示回路中液控單向閥的作用。 2如圖所示，一先導(dǎo)式溢流閥遙控口和二位二通電磁閥之間的管

38、路上接一壓力表，試確定在不同工況時，壓力表所指示的壓力值。,(1) 二位二通電磁閥斷電，溢流閥無溢流； (2) 二位二通電磁閥斷電，溢流閥有溢流； (3) 二位二通電磁閥通電。,題1圖,題2圖,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,題3圖,3如圖所示，若完全關(guān)閉節(jié)流閥，則泵的出口壓力py分別為多少？,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4如圖所示，閥2與閥4在油路里起什么作用？其調(diào)整壓力ps2、ps4如何確定？ 5如圖所示，若溢流閥與減壓閥的調(diào)整壓力分別為py、pj，工作缸和夾緊缸的運(yùn)動阻力分別為F1、F2，兩缸活塞面積均為A1，試分別確定兩缸活塞

39、運(yùn)動時和運(yùn)動到末端后兩缸無桿腔的壓力。,題4圖,題5圖,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6如圖所示回路，假定背壓閥的調(diào)定壓力為4105Pa，缸的有效工作面積為0.01m2，則此回路能承受的最大負(fù)載為多少？ 7如圖所示的回路，假定溢流閥的調(diào)定壓力為2.5MPa，系統(tǒng)工作時該閥閥口均打開，有油溢回油箱，活塞有效工作面積A=0.01m2，不計壓力損失。,題6圖,題7圖,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1) 當(dāng)背壓p2=0.5MPa時，負(fù)載F= ；當(dāng)背壓p2=2.5MPa時，負(fù)載F= ；當(dāng)背壓p2=3MPa時，負(fù)載F= 。 (2)

40、若節(jié)流閥開口不變，則以上3種情況下，活塞的運(yùn)動速度 (相等、不相等)；從溢流閥流出的油 (相同、不相同)。 8如圖所示為液壓機(jī)液壓回路。設(shè)錘頭及活塞的總重量G=3103N，油缸無桿腔面積A1=300mm2，油缸有桿腔面積A2=200mm2，閥5的調(diào)定壓力p=30MPa。試分析并回答以下問題： (1) 寫出元件3、4、5的名稱。 (2) 系統(tǒng)中換向閥采用何種滑閥機(jī)能，并形成了何種基本回路？ (3) 當(dāng)1YA、2YA兩電磁鐵分別通電動作時，壓力表7的讀數(shù)各為多少？,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,題8圖,思 考 題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,題9圖,9如圖所示，行程開關(guān)1、2用于切換電磁閥4，以實(shí)現(xiàn)液壓缸的自動往復(fù)運(yùn)動，閥3為延時閥。分析該回路的換向過程，并指出液壓缸在哪一端時可作短時間的停留。,