液控单向阀在液压回路中的正确使用
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内泄式液控单向阀工作原理一、阀体结构与组成内泄式液控单向阀是一种常见的液压控制元件,主要用于控制液体的流动方向。
其基本结构由阀体、阀芯、弹簧和密封件等组成。
阀体通常采用铸铁或钢制成,具有足够的强度和耐腐蚀性。
阀芯是控制液体流动的关键部件,通常由不锈钢或合金钢制成,具有优良的耐腐蚀性和耐磨性。
弹簧是用于复位阀芯的部件,当没有液体压力时,弹簧会将阀芯推回原位。
密封件用于保证阀芯与阀体之间的密封,防止液体泄漏。
二、工作原理内泄式液控单向阀的工作原理是基于液体压力和弹簧力的相互作用。
当液体压力作用于阀芯的一侧时,阀芯会向另一侧移动,从而改变液体的流动方向。
具体来说,当液体的压力高于弹簧的预紧力时,阀芯会向右移动,打开右侧的通道,使液体从左侧流向右侧。
当液体的压力低于弹簧的预紧力时,阀芯会向左移动,关闭右侧的通道,使液体无法从右侧流向左侧。
三、控制流体与操作内泄式液控单向阀的控制流体可以是液体、气体或混合物。
在液压系统中,它通常用于控制液体的流动方向和流量。
操作液控单向阀时,可以通过改变液体的压力或流量来控制阀芯的位置和液体的流动方向。
在操作过程中,需要注意液体的压力和流量是否符合要求,以及阀芯是否处于正确的位置。
四、液控单向阀的功能1.防止液体倒流:液控单向阀可以有效地防止液体倒流,保证液体的正确流动方向。
2.控制流量:通过调节液体的压力和流量,可以控制液体的流动速度和流量,满足不同的工艺需求。
3.保护系统:当液体压力过高时,液控单向阀可以起到保护系统的作用,防止液体对系统造成损坏。
4.简化系统设计:液控单向阀可以简化液压系统的设计,减少元件数量和连接管路,降低成本和维护难度。
五、应用领域内泄式液控单向阀广泛应用于各种液压系统中,如工程机械、航空航天、船舶、冶金等领域。
在工程机械中,液控单向阀用于控制液压油缸的运动方向和速度;在航空航天中,液控单向阀用于控制飞行器的操纵系统和推进系统;在船舶中,液控单向阀用于控制舵机和推进器的运动方向;在冶金领域中,液控单向阀用于控制各种液压设备的运动和工艺流程。
液控单向阀与双向液压锁的正确选用任意位置停留,如果元件选择或使用不当,易发生振动现象=正确的选用元件和设计回路能有效的避免振动,节能降耗,并延长使用寿命1前言在液压系统中,以液压缸作为执行器时,经常需要使液压缸在任意位置保持停留并承受定的负载力。
常用的方法有液控单向阀双向液压锁平衡阀等回路。
平衡阀回路具有动态性能好适用负载变化范围大等特点,但也有结构复杂成本相对较高等缺点。
对于负载变化1人或几有定变化规律的系统。
经常选用液控单向阀或双向液压锁回路但如果元件选择或使用不当极易产生系统的振动现象。
笔者根据实际工作中遇到各种回路出现的振动问,在此进行回路分析计篦以便使元件的选择和使用达到合理匹配,从而避免系统因阀的交替开启勹关闭引起振动。
士。
主要从事液压技术实验教学及科研工作。
维修人员凭借以往的经验,根据故障的先兆,依据先易后难,先重点后般的原贝推断故障发生的原因部位。
2是爬行故障逻辑诊断流程。
4.2故障排除针对以上原因,很容易提出排除爬行故障的方法,使用维修人员应根据温度与噪声的异常变化及时判断液压缸和液压马达的摩擦和磨损情况,保证相对运动持良好的密讨,浪证装配精度,找出故障发十。
的原达和音5位后,修理或更换液压件。
1嵇光;1.液压系统故障诊断与除朋。
北!〉河汴出版2齐英杰。
液压设备故障诊断分析抑。
哈尔滨东北林业2回路分析与计算2.1内泄式液控单向阀回路回路,要使液压扣产隐运亍必须使控制压力足够高以保证液控单向阀始终处于开启状态,即控制压力高于开启压力,否则就会出现单向阀关闭引起系统压力,高,单向阀打开后压力又突然降低,从而引起系统的振动的现象。
分析计算如下当液压缸处于回缩状态时A2有杆腔截面积Pi无杆腔压力Pi有杆腔压力F液乐缸负载力1.液压缸2液控单向阀3.单向节流阀对内泄式液控笮向阀,其稳定开启的条件为PK液控单向阀控制口压力Pk液控单向阀人口压力f.单向阀开启力包括弹簧力摩擦力等在阁1回路中液压缸处于回缩状态时。
浅谈换向阀在液压系统中的合理使用作者:李华来源:《职业·下旬》2010年第06期换向阀在液压系统中是一种控制调节元件,其主要功用是改变油流方向进而控制执行元件的运动方向。
一、换向阀的选用选择换向阀时应根据系统的动作循环和性能要求,结合不同元件的具体特点、适用场合来选取。
(1)根据系统的性能要求,选择滑阀的中位机能及位数和通数。
(2)考虑换向阀的操纵要求。
如人工操纵的用手动式、脚踏式;自动操纵的用电动式、液动式、电液动式;远距离操纵的用电动式、电液式;要求操纵平稳的用机动式或主阀芯移动速度可调的电液式;可靠性要求较高的用机动式。
(3)根据通过该阀的最大流量和最高工作压力来选取。
最大工作压力和流量一般应在所选定阀的范围之内,最高流量不得超过所选阀额定流量的120%,否则压力损失过大,引起发热和噪声。
(4)除注意最高工作压力外,还要注意最小控制压力是否满足要求(对于液动阀和电液动换向阀)。
(5)选择元件的连接方式——管式(螺纹联接)、板式和法兰式,要根据流量、压力及元件安装机构的形式来确定。
(6)流量超过63L/min时,不能选用电磁阀,否则电磁力太小,推不动阀芯。
此时可选用其他控制形式的换向阀,如液动、电液动换向阀。
二、换向阀在回路中的合理使用1.锁紧回路锁紧回路的功用是使执行元件在任意位置上停留,并且停留后不会因为外力作用而移动位置。
图1为使用液控单向阀的锁紧回路(双向液压锁)。
液控单向阀阀心一般是锥阀式结构,内泄很少,锁紧精度比较高。
为了保证液压锁的锁紧性能,在回路中应该选择H型或者Y型机能的换向阀。
当换向阀处于中位时,执行元件处于预定停留位置,液控单向阀控制油口经过换向阀中位直接和油箱相通,控制压力充分卸荷,液控单向阀反方向截止,液压缸因两腔油液被封闭而锁紧。
实际应用中有换向阀中位机能选择不当的情况,如某电厂翻滚车机,其液压系统中锁紧回路换向阀的机能是M型的,有时锁紧效果不好,经过更换Y型机能换向阀后,锁紧性能大为改善。
液控单向阀在液压回路中的正确使用一、概述液压系统中液控单向阀也叫“液压锁”,常应用在锁紧回路上,如液压汽车起重机的支腿回路,由于液控单向阀具有良好的闭锁能力、无渗漏、长时间保持液压缸锁紧定位等特点,近几年在登高平台消防车举升臂回路中得到应用。
液控单向阀选用在一些常用系统中均能满足设计要求。
但是我们在新产品开发过程中发现由液控单向阀引出的一些故障,故障产生的原因主要是液控单向阀使用不正确造成的,如液压回路中的液控单向阀打不开”锁”;液控单向阀构成的同步回路不能同步;液控单向阀控制的液压缸运动速度不稳定。
二、液控单向阀的组成及工作原理液控单向阀分为单向液控单向阀和双向液控单向阀如图1,它们主要由控制活塞1、阀体2、阀心3、弹簧4组成。
当工作机构一个方向需要锁紧时选用单向液控单向阀;当工作机构两个方向都需要锁紧时选用双向液控单向阀。
液控单向阀的回位弹簧仅用于克服阀心的运动阻力以保证阀关闭时动作灵敏,作用力不需要很大,通常液控单向阀的开压力为0.4kg/cm2,刚度要尽量小,以保证阀开启后液流阻力较小。
同时推动控制活塞1并顶起右边的阀心3,回油B ′口与B 口连通。
液压油从B 口流向B ′口的工作原理与上述相同,这里不再叙述。
三、液控单向阀的开锁条件我厂生产的CDQ22米登高平台消访车作业时,为了防止工作平台下沉支承折臂的液压缸无杆腔需要锁紧,作业平台升降过程中折臂液压缸有杆腔也需要锁紧。
为此分别分析液压缸的无杆腔与有杆腔的开锁条件。
1、液压缸无杆腔的开锁条件如图2是折臂液压缸采用双向液控单向阀组成的锁紧回路工作原理图。
当换向阀换向到右位时,压力油P B 进入液压缸的有杆腔,在无杆腔没有开锁之前闭锁压力P ′A 进一步提高,根据液压缸活塞的力平衡式:21F P R F P B A ⋅+=⋅'整理得: ϕB A P F R P +='1 (1) 无杆腔的闭锁条件;P ′A =1F R (2) 开锁条件:43F P F P AB ⋅'〉⋅' (3) 将(1)式代入(3)得:413F P F R F P B B ⋅'+⋅')>(ϕ 化简得:143)1(F F F R P B ϕ-〉' (4)式中:F 1—活塞无杆腔面积 其开锁的必要条件是: F 2—活塞有杆腔面积ϕ143>F F 即:ϕ1>d D φ—液压缸的速比 φ=21F F 其中: 234D F π=;244d F π= F 3—控制活塞有效作面积F 4—锥阀有效作用面积因此,液控单向阀开锁压力P B 与外载荷R 、液压缸的结构尺寸F 1、φ有关,还与阀的结构尺寸F 3、F 4有关。
1、如图所示的回路中,溢流阀的调整压力为5MPa,减压阀的调整压力为2.5 MPa,夹紧缸在夹紧工件前作()。
1. 5MPa,5MPa,2.5 Mpa zxl2. 0MPa,0 MPa, 0MPa3. 5MPa,0 MPa ,0MPa2、在齿轮泵的泄漏当中,()泄漏量最大,占到总泄漏量的80%以上。
1.端面2.齿顶3.齿侧3、对于液动换向阀,按照阀芯对中的形式,分为弹簧对中式和()。
1.手动对中型。
2.液压对中型3.磁力对中式4、应用最广的减压阀类型是()。
1.定差减压阀2.定比减压阀3.定值减压阀5、按照气动控制元件的作用是,顺序阀属于()。
1.压力控制阀2.方向控制阀3.流量控制阀6、下列属于液压传动中最基本的参数是()。
1.压力2.效率3.功率7、利用先导型溢流阀的远程控制口卸荷属于()。
1.流量和压力卸荷两者都有2.压力卸荷3.流量卸荷8、世界上第一台水压机是()制成的。
1. B. 美国2.英国3.中国9、调速阀是将定差减压阀和节流阀串联起来,溢流节流阀是将稳压溢流阀和节流阀()起来1.串并联2.并联3.串联10、压力阀共同的特点是作用于阀芯上的()与弹簧力相平衡的原理进行工作的。
1.重力2.液动力3.液压力11、下列不属于溢流阀特征的是()。
1.阀与负载相并联2.采用进口压力控压。
3.阀和负载相串联12、液体质点互不干扰,液体的流动呈线性,且平行于管道轴线,这种流动状态称之为(1.紊流2.层流3.断流。
13、与溢流阀的图形符号和动作原理相同的是()。
1.内控内泄顺序阀2.内控外泄顺序阀3.外控外泄顺序阀14、差动连接能()液压缸行进速度。
1.减少2.增加3.相等。
15、活塞杆固定式双杆活塞缸,缸筒与工作台相连,工作台的移动范围等于活塞有效行程的(1. 4倍2. 2倍3. 3倍16、一水平放置的双杆液压缸,采用三位四通电磁换向阀,要求阀处于中位时,换向过程中工作部件不易制稳的是下列哪种中位机能()。
国家开放大学电大【液压与气压传动】机考4套标准试题及答案盗传必究第一套判断正误题[共10题,共30分 ]1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
F2.动力粘度无物理意义,但却在工程计算时经常使用。
F3.通常把既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。
T4.因存在泄漏,液压泵的实际流量比理论流量小;而液压马达实际流量比理论流量大。
T5.液压缸差动连接降低了活塞的运动速度,并旦输出推力较小。
F6.换向阀借助于阀芯和阀体之间的相对移动来控制油路的通断,或改变汕液的方向,从而控制执行元件的运动方向。
T7.溢流阀阀芯随着压力变动而移动,常态下阀口是常闭的,进、出油口不相通。
T8.不工作时,顺序阀的阀口是常开的,进、出油口相通。
F9.湿空气是干空气和水蒸气的混合气体。
T10.与液压执行元件相比,气动执行元件的运动速度快,工作压力低,适用于低输出力的场合。
T单项选择题[共10题,共30分 ]1.[ ]元件将油液的压力能转换为对外做功的机械能,完成对外做功。
正确答案:执行2.液体流动时,假设液体中任一点处的[ ]称为恒定流动。
正确答案:压力、速度和密度不随时间变化3.解决齿轮泵困油现象的最常用方法是[ ]。
正确答案:开卸荷槽4. 工作环境较差、工作压力较高时采用[ ]。
正确答案:高压齿轮泵5. 液压缸是将液压能转变为[ ]的转换装置,是执行元件。
正确答案:机械能6. 假设某三位换向阀的阀心在中间位置时,压力油与液压缸两腔连通、回油封闭,则此阀的滑阀机能为 [ ] 正确答案:P 型7. 减压阀处于工作状态时,其出口压力比进口压力[ ]0正确答案:低8. 滤油器能够滤除杂质颗粒的公称尺寸称 _________ o正确答案:绝对过滤精度9. [ ]系统效率较高,旦速度稳定性好。
正确答案:容积节流调速10. 为保证气动系统正常工作,需要在压缩机出口处安装[ ]以降低压缩空气的温度,将水蒸气及污油 雾冷凝成液态水滴和油滴。
正确答案:后冷却器计算选择题[共1题,共8分 ]下列图所示圆管,管中液体由左向右流动,管中通流断面的直径分别为劣=200d 2 =100mm ,如果通过通流断面1的平均流速Vj =1.5m ,s ,求通过通流断面2的平均流1.[1 ].通过通流断而2的平均流速的计算公式为[ ]o[2 ].通过通流断面2的平均流速的计算结果是[ ]o正确答案:6 m/s正确答案:矿1分析选择题[共1题,共32分 ]囹示回曲节淹哪JF 浴几回路,汕作情邛为快由•工肉•快招•伸止・试林僧薛饨摩巧!151. 回苗下述问题】 快进:工避(1) 识读液压元器件:图中元件1为()o正确答案:定量泵(2) 识读液压元器件:图中元件2为()。
简述普通单向阀和液控单向阀的工作原理和在液压系统中的实际应
用。
普通单向阀是一种常见的液压元件,用于控制液压系统中流体的单向流动。
其工作原理是通过一个阀芯和弹簧来实现。
当系统中的压力超过阀芯上方的弹簧压力时,阀芯会被压力推开,流体可以自由通过阀门。
当压力减小或消失时,弹簧会使阀芯返回到初始位置,阀门关闭,阻止流体逆流。
普通单向阀的应用非常广泛,常见于液压系统中的流体控制和保护。
例如,在液压马达中,普通单向阀用于防止马达在停机时逆转。
在液压油缸中,它用于控制液压油的单向流动,使油缸能够正常收缩和伸展。
此外,在液压系统中,普通单向阀还用于控制液压系统的压力,保护液压元件免受过大的压力或逆流的影响。
液控单向阀是一种利用液压力来控制阀门的单向阀。
它与普通单向阀的不同之处在于,液控单向阀的阀芯不由弹簧控制,而是通过液压力来控制。
当液压力大于设定值时,阀芯打开,允许流体通过;当液压力小于设定值时,阀芯关闭,阻止流体逆流。
液控单向阀在液压系统中的应用也非常广泛。
它常用于大流量的液压系统中,能够实现流量的控制和调节。
例如,在液压控制系统中,液控单向阀可以用于控制液压缸的速度和位置,使其能够按照预定的速
度和位置运动。
此外,在液压系统中,液控单向阀还常用于控制液压马达的转速和扭矩输出。
综上所述,普通单向阀和液控单向阀在液压系统中都起着重要的作用。
普通单向阀主要用于防止逆流和控制压力,而液控单向阀则具有更多的功能,可以实现对流量、速度和位置的精确控制。
根据具体的液压系统要求,选择适合的单向阀可以有效地提高液压系统的性能和可靠性。
中国石油大学北京网络学院
液压传动与控制-第三次在线作业
参考答案
1.(
2.5分)液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小,与压力无关。
正确
错误
我的答案:正确此题得分:2.5分
2.(2.5分)液体流动时,其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
正确
错误
我的答案:错误此题得分:2.5分
3.(2.5分)理想流体伯努力方程的物理意义是:在管内作稳定流动的理想流体,在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换,但其总和不变。
正确
错误
我的答案:正确此题得分:2.5分
4.(2.5分)雷诺数是判断层流和紊流的判据。
正确
错误
我的答案:错误此题得分:2.5分
5.(2.5分)薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关,即对油温的变化不敏感,因此,常用作调节流量的节流器。
正确
错误
我的答案:正确此题得分:2.5分
6.(2.5分)流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。
正确
错误
我的答案:错误此题得分:2.5分。
《液压与气动技术》复习题及作业答案1。
流量连续性方程是()在流体力学中的表达形式,而伯努力方程是( )在流体力学中的表达形式。
C,A(A)能量守恒定律 (B)动量定理(C)质量守恒定律(D)其他2。
流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的()和缝隙前后压力差的()成正比。
D,A (A)一次方(B)1/2次方(C)二次方(D)三次方3.双作用叶片泵具有()的结构特点;而单作用叶片泵具有()的结构特点。
A、C,B、D(A)作用在转子和定子上的液压径向力平衡(B) 所有叶片的顶部和底部所受液压力平衡(C)不考虑叶片厚度,瞬时流量是均匀的(D)改变定子和转子之间的偏心可改变排量4.一水平放置的双伸出杆液压缸,采用三位四通电磁换向阀,要求阀处于中位时,液压泵卸荷,且液压缸浮动,其中位机能应选用();要求阀处于中位时,液压泵卸荷,且液压缸闭锁不动,其中位机能应选用( )。
D,B(A)O型(B)M型(C)Y型(D)H型5。
有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口,泵的出口压力为();并联在液压泵的出口,泵的出口压力又为( )。
C;A(A)5MPa (B)10MPa(C)15MPa (D)20MPa6。
要求多路换向阀控制的多个执行元件实现两个以上执行机构的复合动作,多路换向阀的连接方式为(),多个执行元件实现顺序动作,多路换向阀的连接方式为()。
A;C(A)串联油路(B)并联油路(C)串并联油路(D)其他7。
顺序阀在系统中作卸荷阀用时,应选用()型,作背压阀时,应选用( )型。
C;A (A)内控内泄式(B)内控外泄式(C)外控内泄式(D)外控外泄式8。
双伸出杠液压缸,采用活塞杠固定安装,工作台的移动范围为缸筒有效行程的();采用缸筒固定安置,工作台的移动范围为活塞有效行程的()。
B;C(A)1倍(B)2倍(C)3倍(D)4倍9。
液压系统中的压力取决于负载,执行元件的运动速度取决于流量 .10。
单向阀使用注意事项及故障诊断与排除在铝合金淬火炉中,液压站中使用了数个单向阀,正常工作时,单向阀的工作压力要低于单向阀的额定工作压力;通过单向阀的流量要在其通径允许的额定流量范围之内,并且应不产生较大的压力损失。
单向阀的开启压力有多种,应根据系统功能要求选择适用的开启压力,应尽量低,以减小压力损失;而作背压功能的单向阀,其开启压力较高,通常由背压值确定。
①在选用单向阀时,除了要根据需要合理选择开启压力外,还应特别注意工作时流量应与阀的额定流量相匹配,因为当通过单向阀的流量远小于额定流量时,单向阀有时会产生振动。
流量越小,开启压力越高,油中含气越多,越容易产生振动。
②使用时一定要注意认清进、出油口的方向,保证安装正确,否则会影响液压系统的正常工作。
特别是单向阀用在泵的出口,如反向安装可能损坏泵或烧坏电机。
但是,单向阀安装位置不当,会造成自吸能力弱的液压泵的吸空故障,尤以小排量的液压泵为甚。
故应避免将单向阀直接安装于液压泵的出口,尤其是液压泵为高压叶片泵、高压柱塞泵以及螺杆泵时,应尽量避免。
如迫不得已,单向阀必须直接安装于液压泵出口时,应采取必要措施,防止液压泵产生吸空故障。
如采取在联接液压泵和单向阀的接头或法兰上开一排气口。
当液压泵产生吸空故障时,可以松开排气螺塞,使泵内的空气直接排出,若还不够,可自排气口向泵内灌油解决。
或者使液压泵的吸油口低于油箱的最低液面,以便油液靠自重能自动充满泵体;或者选用开启压力较小的单向阀等措施。
单向阀闭锁状态下泄漏量是非常小的甚至于为零。
但是经过一段时期的使用,因阀座和阀芯的磨损就会引起泄漏。
而且有时泄漏量非常大,会导致单向阀的失效。
故磨损后应注意研磨修复。
单向阀的正向自由流动的压力损失也较大,一般为开启压力的3~5倍,约为0.2~0.4MPa,高的甚至可达0.8Mpa。
故使用时应充分考虑,慎重选用,能不用的就不用。
单向阀的常见故障及诊断排除方法见表2—l。
表2-1 单向阀的常见故障及诊断排除方法液控单向阀使用注意事项及故障诊断与排除①在液压系统中使用液控单向阀时,必须保证液控单向阀有足够的控制压力,绝对不允许控制压力失压。
液控单向阀的平衡回路液控单向阀是一种常见的流体控制元件,它在许多工程领域都有广泛应用。
其中,平衡回路是液控单向阀的重要组成部分,它起到平衡压力的作用,保障系统的正常工作。
本文将详细介绍液控单向阀的平衡回路原理及其在工程实践中的应用。
液控单向阀的平衡回路是为了克服单向阀工作时的压力差造成的问题而设计的。
在液控系统中,单向阀经常用于控制流体的流动方向,它只允许流体在一个方向上通过,而阻止反向流动。
然而,当液体流动速度较大或流道长度较长时,会产生压力损失,进而造成阀门无法正常关闭。
为了解决这一问题,液控单向阀的平衡回路应运而生。
平衡回路通过引入额外的结构,使得正向压力和反向压力达到平衡,从而保证单向阀能够正常关闭。
平衡回路通常由平衡孔、补偿孔和平衡弹簧组成。
具体来说,平衡孔是一种连接正向和反向压力的通道,通过它可以使得系统内的压力保持相对平衡。
而补偿孔则是通过调节平衡孔的通道面积来控制正向和反向压力的平衡度。
平衡弹簧则起到调节压力的作用,使得正向和反向压力能够达到平衡状态。
液控单向阀的平衡回路在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在液压系统中,平衡回路能够有效地控制液控单向阀的关闭时间,从而保证系统的稳定性。
此外,在油气钻采领域,平衡回路也能够降低操作难度,提高工作效率。
总之,液控单向阀的平衡回路是一种重要的流体控制元件,它能够解决单向阀工作时的压力差问题,保证系统的正常运行。
通过适当地设计平衡孔、补偿孔和平衡弹簧,可以实现正向和反向压力的平衡,提高系统的稳定性和效率。
在工程实践中,我们需要根据具体情况选择适合的平衡回路结构,并加以合理调节,以满足系统的需求。
浅谈液控单向阀在反向负载下的应用及改进摘要:在液压系统中常用液控单向阀控制液压缸,使液压缸在承受一定载荷的同时能保持在任意位置,但如果使用不当,在运行过程中会引起较大振动。
正确的使用及改进能有效避免振动,延长设备的使用寿命,避免设备与人身事故的发生。
关键词:液控单向阀液压缸开启振动0 引言液控单向阀是一种反向开启可控制的单向阀,在液压系统中常用于各种回路控制。
以液压缸作为执行器为例,经常需要使液压缸在任意位置保持停留,并承受一定的载荷。
对于负载变化不大或具有一定变化规律的系统经常选用液控单向阀来控制,但容易产生各种因使用不当而致使系统和执行机构的振动现象,如振幅较大,极易发生设备及人身事故。
现以实际工作中遇到的一种回路中出现的振动现象进行计算分析,从而消除因液控单向阀产生的振动现象。
1 分析与计算某厂控冷轧制所用水箱,水箱罩启闭由液压缸控制,内泄式液控单向阀保持液压缸的平衡回路。
要使液压缸平稳运行必须使控制压力足够高以保证液控单向阀始终处于开启状态,即控制压力高于开启压力,否则在水箱罩关闭时,由于水箱罩的自重力,液压缸无杆腔的压力会迅速下降,就会出现液控单向阀关闭,随后液压缸运动停止,无杆腔压力随即升高,液控单向阀随即打开,压力又突然下降,反复如此,从而引起系统振动现象。
计算如下:A1*P1=A2*P2+F (1)式中:A1——有杆腔作用面积A2——无杆腔作用面积P1——有杆腔压力P2——无杆腔压力F——负载对內泄式液控单向阀,其稳定开启条件为:PK*A3-PA*A3≥f(2)式中:PK——液控单向阀控制口压力PA——液控单向阀A口压力A3——控制活塞截面积f ——液控单向阀开启力PK=P2 PA=P1此时式(2)可变为P2*A3-P1*A3≥f(3)将式(1)代入式(3)则有:P2*A3- (A2*P2+F)A3/A1≥f简化后得P2(A1-A2)-F≥A1f/A3(4)式(4)中A1<A2回路中液压缸处于回缩状态时,直接作用于液控单向阀主阀芯,液控单向阀打开,液压缸动作速度通过单向节流阀调整。
三、判断题1.液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小,与压力无关。
(○)2.液体流动时,其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
(×)3.理想流体伯努力方程的物理意义是:在管内作稳定流动的理想流体,在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换,但其总和不变。
(○)4.雷诺数是判断层流和紊流的判据。
(×)5.薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关,即对油温的变化不敏感,因此,常用作调节流量的节流器。
(○)6.流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加。
(×)7.流量可改变的液压泵称为变量泵。
(×)8.定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。
(×)9.当液压泵的进、出口压力差为零时,泵输出的流量即为理论流量。
(○)10.配流轴式径向柱塞泵的排量q 与定子相对转子的偏心成正比,改变偏心即可改变排量。
(○)11.双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置,因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡,轴承承受径向力小、寿命长。
(○)12.双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环。
(×)13.液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是:存在闭死容积且容积大小发生变化。
(○)14.齿轮泵多采用变位齿轮是为了减小齿轮重合度,消除困油现象。
(×)15.液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的,因此所有的液压泵均可以用来做马达使用。
(×)16.因存在泄漏,因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量,而液压泵的实际输出流量小于其理论流量。
(○)17.双活塞杆液压缸又称为双作用液压缸,单活塞杆液压缸又称为单作用液压缸。
(×)18.滑阀为间隙密封,锥阀为线密封,后者不仅密封性能好而且开启时无死区。
(○)19.当液压泵的进、出口压力差为零时,泵输出的流量即为理论流量(○)20.单向阀可以用来作背压阀。
液控单向阀在液压回路中的正确使用
一、概述
液压系统中液控单向阀也叫“液压锁”,常应用在锁紧回路上,如液压汽车起重机的支腿回路,由于液控单向阀具有良好的闭锁能力、无渗漏、长时间保持液压缸锁紧定位等特点,近几年在登高平台消防车举升臂回路中得到应用。
液控单向阀选用在一些常用系统中均能满足设计要求。
但是我们在新产品开发过程中发现由液控单向阀引出的一些故障,故障产生的原因主要是液控单向阀使用不正确造成的,如液压回路中的液控单向阀打不开”锁”;液控单向阀构成的同步回路不能同步;液控单向阀控制的液压缸运动速度不稳定。
二、液控单向阀的组成及工作原理
液控单向阀分为单向液控单向阀和双向液控单向阀如图1,它们主要由控制活塞1、阀体2、阀心3、弹簧4组成。
当工作机构一个方向需要锁紧时选用单向液控单向阀;当工作机构两个方向都需要锁紧时选用双向液控单向阀。
液控单向阀的回位弹簧仅用于克服阀心的运动阻力以保证阀关闭时动作灵敏,作用力不需要很大,通常液控单向阀的开压力为0.4kg/cm2,刚度要尽量小,以保证阀开启后液流阻力较小。
同时推动控制活塞1并顶起右边的阀心3,回油B ′口与B 口连通。
液压油从B 口流向B ′口的工作原理与上述相同,这里不再叙述。
三、液控单向阀的开锁条件
我厂生产的CDQ22米登高平台消访车作业时,为了防止工作平台下沉支承折臂的液压缸无杆腔需要锁紧,作业平台升降过程中折臂液压缸有杆腔也需要锁紧。
为此分别分析液压缸的无杆腔与有杆腔的开锁条件。
1、液压缸无杆腔的开锁条件
如图2是折臂液压缸采用双向液控单向阀组成的锁紧回路工作原理图。
当换向阀换向到右位时,压力油P B 进入液压缸的有杆腔,在无杆腔没有开锁之前闭锁压力P ′A 进一步提高,根据液压缸活塞的力平衡式:
21F P R F P B A ⋅+=⋅'
整理得: ϕ
B A P F R P +='1 (1) 无杆腔的闭锁条件;P ′A =
1F R (2) 开锁条件:43F P F P A
B ⋅'〉⋅' (3) 将(1)式代入(3)得:
413F P F R F P B B ⋅'+⋅')>(
ϕ 化简得:143)1(F F F R P B ϕ
-〉' (4)式中:F 1—活塞无杆腔面积 其开锁的必要条件是: F 2—活塞有杆腔面积
ϕ
143>F F 即:ϕ1>d D φ—液压缸的速比 φ=21F F 其中: 234D F π
=;244d F π
= F 3—控制活塞有效作面积
F 4—锥阀有效作用面积
因此,液控单向阀开锁压力P B 与外载荷R 、液压缸的结构尺寸F 1、φ有关,还与阀的结构尺寸F 3、F 4有关。
阀的结构尺寸D/d 越大,开锁压力P B 越小。
2、液压缸有杆腔的开锁条件
当换向阀换向到左位时,压力油P A 进入液压缸的无杆腔,在有杆腔没有开锁之前闭锁压力P ′B 进一步提高,根据液压缸活塞的力平衡式:
21F P R F P B A ⋅'+=⋅
整理得: 2F R P P A B -
⋅='ϕ (5) 开锁条件:43F P F P B
A ⋅'〉⋅ (6) 将(5)式代入(6)得:
化简得:243)(F F F R
P A ϕ-〉
其开锁的必要条件是:
ϕ>43F F 即ϕ>d
D
结论:无论液压缸受压还是受拉,只要满足有杆腔的开锁条件就一定满足无杆腔的开启条件。
如果不满足有杆腔的开锁条件,无论开锁压力多高均不会开锁,采取简单的拆除单向阀阀心的办法,会带来整机的事故隐患。
四、液控单向阀构成的同步回路
图3是我厂为海军后勤部开发的高低空起重工程车折臂双液压缸同步液压回路原理图。
从图3a中可以看出当电液换向阀通电位于左位时,压力油P经电液换向阀5、单向节流阀4、打开平衡阀3同时进入两个液控单向阀2,压力油P同时顶开两个双向液控单向阀的阀心进入两个折臂液压缸无缸腔,实现液压缸同步伸出。
有杆腔的回油经液控单向阀、单向节流阀、电液换向阀回油箱。
当电液换向阀通电位于右位时,压力油P进入液压缸有缸腔,使折臂液压缸同步缩回。
在用户使用过程中发现折臂液压缸铰点多台开焊,产生这种现象主要原因是由于结构件在制造过程中存在加工误差,使两个液压缸伸缩过程中受力不均,引起液控
个折臂液压缸,液压缸基本实现速度同步。
改进后再没有发现铰点开焊现象。
五、液控单向阀组成锁紧回路换向阀中位机能的选择
现有各种工程机械的液控单向阀组成的回路中,有些采用了M型机能的换向阀当换向阀阀处于中位时,液压泵泄荷,液控单向阀的控制油路关闭。
由于液控单向阀的控制油换向阀封住控制口不能迅速泄压,所以单向阀不能立即关闭,直到控制压力油径换向阀内泄或其它原因失压后,单向阀才关闭。
从换向阀换向到中位至负载停止运动,需要滞后一
段时间,这就大大降低了液控单向阀的定位精度。
要想提高定位精度换向阀的正确机能应为H型或Y型。
当换向阀处于中为时,两个负载口都接油箱,使液控单向阀立即关闭,活塞及负载迅速停止运动,从而提高回路的定位精度。
如图4
六、液控单向阀组成平衡回路速度稳定性的控制
图4所示回路能从很高精度控制负载位置,但负载在下降过程中的速度稳定性极差。
当换向阀处于左位时,压力油进入液压缸上腔;压力达到液控单向阀开启压力时,单向阀开启,此时液压缸下腔没有压力。
因此,负载在自重的作用下将快速下降。
当液压泵供油量不足以补充液压缸上腔所形成的空间时,上腔油路中的压力就会急剧下降;当压力低于液控单向阀的最低控制压力时,单向阀关闭,负载立即停止运动。
液压泵继续向液压缸供油,使其上腔油路压力回升;当压力回升到液控单向阀的开启压力后,单向阀再次打开,负载又快速下降,继续重复上述过程,负载在下降过程中,液控单向阀时开时闭,导致负载时动时停,下降速度仍不稳定,且产生震动和噪声。
为了克服负载下降过程中的速度不稳定现象,可在液压缸下腔油路中设置一个单向节流阀,构成图5所式的平衡回路,适当调节节流阀的开度,可保证负载下降过程中,液压缸上腔油路中始终存在一个能使液控单向阀处于开启状态的压力,使液控单向阀保持开启状态,从而使负载平衡下降。
在实际应用中,应保证负载运动速度平稳的前提下,把节流阀得开度调到最大,这样不但保证负载运动速度的稳定性,而且又可
参考文献
1.官忠范主编《液压传动系统》机械工业出版社。
2.顾迪民主编《工程起重机》中国建筑工业出版社。
3.吉林工业大学主编《工程机械液压与液力传动》机械工业出版社。
目录
一、概述 (1)
二、液控单向阀的组成及工作原理 (1)
1、单向液控单向阀的工作原理 (1)
2、双向液控单向阀的工作原理 (1)
三、液控单向阀的开锁条件 (2)
1、液压缸无杆腔的开锁条件 (2)
2、液压缸有杆腔的开锁条件 (3)
四、液控单向阀构成的同步回路 (4)
五、液控单向阀组成锁紧回路换向阀中位机能的选择 (4)
六、液控单向阀组成平衡回路速度稳定性的控制 (5)
液控单向阀
液压回路中的正确使用
锦州重型机械股份有限公司
技术中心:郭军
二○○三年五月二十八。