毕业设计设参考资料:溢流阀
- 格式:doc
- 大小:714.91 KB
- 文档页数:24
溢流阀的设计范文溢流阀是一种常见的液压控制元件,用于控制液压系统中液压油的流量,并调节压力。
它主要由溢流阀本体、弹簧和调节螺母等部件组成。
溢流阀广泛应用于机械制造、冶金、石油、化工和船舶等领域。
1.工作原理:溢流阀是通过控制溢流阀的阀口打开程度来调节液压系统的流量和压力的。
当系统压力超过设定值时,阀芯受到压力而移动,使溢流口打开,流量的一部分通过溢流口排出,从而使系统压力保持在设定的范围内。
2.流量和压力:根据应用需求确定所需的最大流量和压力范围。
流量一般以每分钟的立方米或加仑为单位,压力一般以帕斯卡或磅力为单位。
在设计过程中,需要根据实际工况来确定合适的流量和压力值。
3.外形尺寸:根据安装空间的限制,确定溢流阀的外形尺寸。
通常,溢流阀采用螺纹连接,其尺寸按照国际标准进行设计。
4.材料选择:根据工作条件和流体性质,选择适当的材料来制造溢流阀。
常见的材料有铸铁、钢、不锈钢和黄铜等。
液压系统中通常使用的液压油温度范围为-20°C至+80°C,因此材料需要能够适应这个范围内的温度变化。
5.调节范围:根据应用需求,确定溢流阀的调节范围,即溢流阀的最小和最大调节压力。
溢流阀一般具有标准调节范围,但也可以根据实际需求进行定制。
6.安全保护:在设计中考虑安全保护措施,如压力传感器、溢流阀启动信号的监测和报警装置等,以确保系统在异常情况下能够及时停机并发出警报。
7.寿命和可靠性:在设计中考虑溢流阀的寿命和可靠性,选择耐磨损、耐腐蚀的材料,并进行合理的强度计算和寿命评估。
8.溢流阀的调试:调试过程中,需要根据实际工况,通过调整弹簧预紧力和调节螺母等参数来实现所需的流量和压力。
总结起来,溢流阀的设计需要考虑工作原理、流量和压力、外形尺寸、材料选择、调节范围、安全保护、寿命和可靠性等方面。
合理的设计可以确保溢流阀在液压系统中的正常运行,并满足实际需求。
同时,设计师还应根据实际应用情况定期检修和维护溢流阀,确保其长期可靠运行。
1 绪论液压技术发展历史较短,但是发展速度相当快。
作为新兴的应用学科,在国民生活中应用十分广泛。
现如今,机电产品正朝着功能多样化的趋势发展,而液压技术正好满足它的要求,所以,为了实现生产自动化、工业自动化,液压技术是必不可缺的。
液压技术有很多优点,比如:反应速度快、液压系统体积小、结构简单、操控方便、传递的力量较大、可实现无极调速等。
通常选用矿物油作为工作介质,使用寿命长,可实现自行润滑。
因此,它被广泛应用在工程机械、农业机械、汽车工业、冶金工业等各行各业中。
近几年来,液压技术广泛采用高新技术成果,使各行业应用领域都有很大发展和提高。
液压传动设备的组成有:动力元件(液压泵)、执行元件(液压马达和液压缸)、控制元件(液压阀)、辅助元件(油箱、蓄能器等)。
液压泵:把电机的机械能转化成液压能的能量转换装置,液压泵种类有很多,按结构形式分常用的有:螺旋泵、齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等。
液压马达是把液压能转换成机械能,并且以旋转的形式输出角速度和转矩的一种液压执行机构。
液压阀就是调节和控制流体的流量、方向和压力。
按用途分为流量控制阀、方向控制阀和压力控制阀。
常用的流量控制阀有:调速阀、节流阀等;方向控制阀有:换向阀、方向阀;压力控制阀有:溢流阀、顺序阀、减压阀等;辅助元件有:过滤器、油箱及蓄能器、密封圈等。
液压阀的作用就是控制液体的方向、流量和压力,液压阀元件的优劣对液压设备工作的可靠性有很大影响。
在设计先导式溢流阀过程中,将它系列化、标准化和通用化,能够提高产品质量,完善生产工艺性,并且维修方便,保证其工作效率。
1.1液压技术发展历史液压技术与流体力学是息息相关的。
17世纪50年代,帕斯卡提出了帕斯卡原理,17世纪70年代牛顿提出了内摩擦定律,18世纪,相继建立伯努利能量方程和连续性方程,这些理论对液压技术的发展奠定了基础。
1795年,约瑟夫·布拉曼提出了液压机的专利,并于2年后制造出手动泵供压式水压机。
溢流阀参数范文溢流阀是一种常见的液压控制元件,用于控制液压系统中的流体流量。
在液压系统中,溢流阀起到限制系统压力的作用,一旦系统压力超过设定值,溢流阀将自动打开,使过剩的流体通过溢流口排出,从而保持系统压力在安全范围内。
溢流阀的参数主要包括额定流量、额定压力、流量系数、压力损失、稳态误差、压力调整范围等。
一、额定流量:溢流阀的额定流量是指溢流阀能够通过的最大流量。
一般以每分钟(L/min)为单位表示。
在实际应用中,需要根据系统需求来选择适当的溢流阀额定流量。
二、额定压力:溢流阀的额定压力是指溢流阀能够承受的最大压力。
一般以巴(bar)为单位表示。
额定压力应根据系统设计压力来选择,以确保溢流阀能够正常工作并承受系统压力的要求。
三、流量系数:流量系数是指溢流阀在设定阀口孔径下的实际流量与理论流量之间的比值。
它反映了溢流阀的流量调节性能。
流量系数越大,流量调节性能越好。
四、压力损失:溢流阀在工作过程中会产生一定的压力损失,即溢流阀前后压力的差值。
压力损失会影响液压系统的工作效率,因此需要根据系统的压力损失要求选择合适的溢流阀。
五、稳态误差:稳态误差是指溢流阀在调节压力时与设定压力之间的差值。
稳态误差越小,溢流阀的压力控制精度越高,从而能够更好地满足系统的工作要求。
六、压力调整范围:压力调整范围是指溢流阀能够调节的最小和最大压力范围。
它决定了溢流阀的可调节范围,在实际应用中需要根据系统的压力范围来选择合适的溢流阀。
综上所述,溢流阀的参数是指溢流阀的额定流量、额定压力、流量系数、压力损失、稳态误差和压力调整范围等。
这些参数直接影响着溢流阀的流量调节性能、压力控制精度和工作效率,因此在实际选择和应用中需要综合考虑系统需求来确定合适的溢流阀参数。
前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。
机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。
随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
目录1前言 (12阀体加工工艺规程设计 (32.1零件的分析 (32.1.1零件的作用 (32.1.2零件的工艺分析 (32.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1确定毛坯的制造形式 (42.2.2基面的选择 (42.2.3确定工艺路线 (42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (52.2.5确定切削用量 (62.3小结 (123专用夹具设计 (143.1钻φ4孔夹具设计 (143.1.1定位基准的选择 (143.1.2定位元件的设计 (143.1.3定位误差分析 (143.1.4钻削力与夹紧力的计算 (143.1.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 (153.1.6夹紧装置的设计 (383.1.7夹具设计及操作的简要说明 (383.2小结 (394结束语 (40参考文献 (412 阀体加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是阀体,它的主要的作用是用来支承,阀体中的左端平面与中孔有配合要求,起回油密封作用,是阀类组件中非常重要的零件。
阀体加工精度工件的加工质量,一旦密封精度降低,则阀体组件的使用价值也将大打折扣。
2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。
阀体需要加工表面以及加工表面的位置要求。
现分析如下:(1主要加工面:1铣下平面保证尺寸52mm,平行度误差为0.032铣侧面保证尺寸75的平行度误差为0.023镗上、下面平面各孔至所要求尺寸,并保证各位误差要求4钻侧面4—M8螺纹孔5钻孔攻丝底上平面锥螺纹孔(2主要基准面:1以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:钻阀体左端表面各孔、钻阀体左端表面2以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:主要是上平面各孔及左端平面各孔2.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。
计算机辅助设计课程设计报告一.课题名称:P-B25B型低压直动式溢流阀班级:小组成员:组长:二.所绘制产品的功能和工作原理描述功能:1.作安全阀使用时阀常闭。
当阀前压力小于掉定压力值时,阀不溢流。
当阀前压力超过此极限值时,阀立即打开,油液即流回油箱(或低压回路),因此能以防液压系统过载,保护油泵和油压系统的安全。
此处的阻尼孔对阀芯产生阻尼,提高系统的平稳性。
2.作溢流阀时阀常开常溢流。
该阀与节流元件及负载并联,随着工作机构需油量的不同,阀的溢油量时大时小,以调节及平衡进入液压系统中的流量,使液压系统中的压力保持恒定。
3.远程调压。
将远程调压阀进油口和溢流阀遥控口连接,在主溢流阀设定压力范围内实现远程调压。
4.高低压多级控制。
用换向阀将溢流阀遥控口和几个远程调压阀连接,能在主溢流阀设定压力范围内实现高低压多级控制。
5.作卸荷阀。
用换向阀将溢流阀卸荷口和油箱连接,可使油路卸荷。
6.在液压元件试验时,溢流阀也可当节流阀进行加载。
工作原理:下图为一种直动式溢流阀工作原理的示意图。
图中P为进油腔,压力油自P 腔进入,经过阀芯3中的孔口及阻尼小孔6流入阀芯左端的空腔c,使阀芯受到液压作用力。
当液压作用力小于弹簧9的预紧力时,阀芯处在最左端此时进油腔P与回油腔O之间处于封闭状态,如图1(a)所示。
当P腔的油液压力升高,液压作用力能克服弹簧9的作用力时,阀芯被推向右移动,使P腔与O腔接通,部分油液通过O腔流回油箱,如图1(b)所示。
溢流阀稳定工作后,阀芯保持在一个与溢流量相应的开口位置上,这时阀芯3左端的作用力pA(p为进油腔的油压,A为阀芯左端承压面积)就和此开口位置是作用在阀芯右端的弹簧力F保持平衡,这样进油腔的压力基本稳定在某一数值上,这就是直动式溢流阀控制压力的基本原理。
然而上述状态的实现是有一段过程的。
当pA>F时,阀芯右移,阀口打开,部分油液由溢流阀排出,但由于惯性的作用,阀芯的运动不能立即停止下来,以致阀口开的过大,使进油腔的压力下降,出现pA<F的情况,于是阀芯又向左移动。
溢流阀的用途溢流阀定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。
当系统压力增大时,会使流量需求减小。
此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。
安全保护作用:系统正常工作时,阀门关闭。
只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流,进行过载保护,使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%~20%)。
作卸荷阀用作远程调压阀作高低压多级控制阀作顺序阀用于产生背压(串在回油路上)。
1、直动型溢流阀1)、锥阀式直动型溢流阀锥阀式直动型溢流阀图示为锥阀式直动型溢流阀。
锥阀2的左端设有偏流盘1托住弹压弹簧5,锥阀右端有一阻尼活塞3(阻尼活塞一方面在锥阀开启或闭合时起阻尼作用,用来提高锥阀工作的稳定性;另一方面用来保证锥阀开启后不会倾斜)。
进口的压力油(压力为P)可以由此活塞的径向间隙进入活塞底部,形成一个向左的液压力F=P·A(A为活塞底部面积)。
当作用在底部的液压力F大于弹簧力时,锥阀阀口打开,油液由锥阀口经回流口溢回油箱。
只要阀口打开,有油液流经溢流阀,溢流阀入口的压力就基本保持恒定。
通过调节杆4来改变调压弹簧5的预紧力Ft,即可调整溢流压力。
锥阀开启后,(5-21)式中,K、X分别为弹簧刚度和预压缩量(m);G为阀芯自重(阀芯垂直安放时考虑自重,水平安放时不考虑自重)(N);Ff为阀芯与阀套间的摩擦力(方向与阀芯运动的方向相反)(N);F5为稳态液动力,由于阻尼活塞与锥阀连接处为锥面,且与锥阀对称,因此在锥阀开启时进油流与出油流的稳态液动力相互平衡,所以F5=0;Fj为射流力,在锥阀端部的偏流盘上开有一个环形槽,用以改变锥阀出流口的液流方向,产生一个与弹簧力方向相反的射流力,当通过溢流阀的流量增加时,虽然因为锥阀阀口增大引起弹簧力增加,但由于与弹簧力方向相反的射流力同时增加,结果抵消了弹簧力的增量,即。
前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。
机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。
随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
目录1前言 (12阀体加工工艺规程设计 (32.1零件的分析 (32.1.1零件的作用 (32.1.2零件的工艺分析 (32.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1确定毛坯的制造形式 (42.2.2基面的选择 (42.2.3确定工艺路线 (42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (52.2.5确定切削用量 (62.3小结 (123专用夹具设计 (143.1钻φ4孔夹具设计 (143.1.1定位基准的选择 (143.1.2定位元件的设计 (143.1.3定位误差分析 (143.1.4钻削力与夹紧力的计算 (143.1.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 (153.1.6夹紧装置的设计 (383.1.7夹具设计及操作的简要说明 (383.2小结 (394结束语 (40参考文献 (412 阀体加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是阀体,它的主要的作用是用来支承,阀体中的左端平面与中孔有配合要求,起回油密封作用,是阀类组件中非常重要的零件。
阀体加工精度工件的加工质量,一旦密封精度降低,则阀体组件的使用价值也将大打折扣。
2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。
阀体需要加工表面以及加工表面的位置要求。
现分析如下:(1主要加工面:1铣下平面保证尺寸52mm,平行度误差为0.032铣侧面保证尺寸75的平行度误差为0.023镗上、下面平面各孔至所要求尺寸,并保证各位误差要求4钻侧面4—M8螺纹孔5钻孔攻丝底上平面锥螺纹孔(2主要基准面:1以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:钻阀体左端表面各孔、钻阀体左端表面2以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:主要是上平面各孔及左端平面各孔2.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。
溢流阀的设计一、溢流阀的工作原理溢流阀的工作原理基于液压力与弹簧力的平衡。
当系统压力低于溢流阀的设定压力时,阀芯在弹簧力的作用下处于关闭位置,阻止油液溢流。
当系统压力升高到超过设定压力时,液压力克服弹簧力,推动阀芯开启,油液通过溢流阀流回油箱,从而使系统压力不再升高,保持在设定值附近。
二、溢流阀的结构特点溢流阀通常由阀体、阀芯、弹簧、调节螺钉等部件组成。
阀体上有进油口、出油口和溢流口。
阀芯一般为锥阀或球阀,其运动决定了阀的开启和关闭。
弹簧提供阀芯关闭的预紧力,通过调节螺钉可以改变弹簧的压缩量,从而调整溢流阀的设定压力。
三、溢流阀的性能要求1、调压范围溢流阀应能在规定的范围内调节系统压力,以满足不同工况的需求。
2、压力稳定性在工作过程中,溢流阀应能保持系统压力的稳定,不受负载变化、油温变化等因素的影响。
3、响应速度当系统压力超过设定值时,溢流阀应能迅速开启,以避免系统压力过高造成损坏。
4、泄漏量在阀芯关闭状态下,溢流阀的泄漏量应尽可能小,以提高系统的效率。
四、溢流阀设计中的关键因素1、弹簧的设计弹簧的刚度和预压缩量直接影响溢流阀的设定压力和调压范围。
弹簧的材料选择、尺寸计算以及热处理工艺都需要精心设计,以保证弹簧的性能和寿命。
2、阀芯的设计阀芯的形状、尺寸和表面粗糙度对溢流阀的流量特性和泄漏量有重要影响。
阀芯的运动灵活性和密封性能也是设计中需要重点考虑的因素。
3、阀口的设计阀口的形状和尺寸决定了溢流阀的流量系数和压力损失。
合理设计阀口可以提高溢流阀的工作效率和性能。
4、阻尼孔的设计在溢流阀的结构中,常常设置阻尼孔来改善阀的响应特性和稳定性。
阻尼孔的大小和位置需要根据具体的系统要求进行精确计算和设计。
五、溢流阀的设计步骤1、确定系统的工作压力和流量要求根据液压系统的工作条件和负载特性,确定溢流阀需要控制的最大压力和通过的最大流量。
2、选择溢流阀的类型根据系统的要求和工作环境,选择合适的溢流阀类型,如直动式溢流阀或先导式溢流阀。
摘要:在液压传动系统中,液流的压力是最基本的参数之一,执行元件的输出力或输出扭矩的大小,主要由供给的液压力所决定。
为了对油液压力进行控制,并实现和提高系统的稳压、保压、减压、调压等性能或利用压力变化实现执行机构的顺序动作等,根据油液压力和控制机构弹簧力相平衡的工作原理,人们设计制造了各种压力控制阀。
在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。
关键词:电液比例溢流阀工作原理结构设计1绪论液压技术作为一门新兴应用学科,虽然历史较短,发展的速度却非常惊人。
液压设备能传递很大的力或力矩,单位功率重量轻,结构尺寸小,在同等功率下,其重量的尺寸仅为直流电机的10%-20%左右;反应速度快、准、稳;又能在大范围内方便地实现无级变速;易实现功率放大;易进行过载保护;能自动润滑,寿命长,制造成本较低。
液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向、压力和流量;实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。
2比例溢流阀的结构设计溢流阀的基本功用是:当系统的压力达到或超过溢流阀的调定压力时,系统的油液通过阀口溢出一些,以维持系统压力近于恒定,防止系统压力过载,保障泵、阀和系统的安全,此时的溢流阀常称为安全阀或限压阀。
①工作原理:设弹簧预紧力为Ft,活塞底部面积为A则:当PA<Ft 时,阀口关闭。
当PA=Ft时,阀口即将打开。
当PA>Ft时,阀口打开,P→T,稳压溢流或安全保护。
②调压原理:调节比例电磁铁的输出力,便可调节溢流阀调整压力。
③特点:可知这种阀的进口压力P不受流量变化的影响,被力P变化很小,定压精度高。
但由于Ft直接与PA平衡,若P较高,Q较大时,电磁力就相应地较大,且Ft略有变化,p变化较大,所以一般用于低压小流量场合。
3溢流阀主要参数设计溢流阀工作时,随着溢流量的变化,系统压力会产生一些波动,不同的溢流阀其波动程度不同。
因此一般用溢流阀稳定工作时的压力-流量特性来描述溢流阀的动、静态特性。
第1章绪论液压技术作为一门新兴应用学科,虽然历史较短,发展的速度却非常惊人。
液压设备能传递很大的力或力矩,单位功率重量轻,结构尺寸小,在同等功率下,其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右;反应速度快、准、稳;又能在大范围内方便地实现无级变速;易实现功率放大;易进行过载保护;能自动润滑,寿命长,制造成本较低。
因此,世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。
液压传动设备一般由四大元件组成,即动力元件——液压泵;执行元件——液压缸和液压马达;控制元件——各种液压阀;辅助元件——油箱、蓄能器等。
液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向,压力和流量;实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。
1.1 液压技术的发展历史液压技术作为一门新兴应用学科,虽然历史较短,发展的速度却非常惊人。
液压设备能传递很大的力或力矩,单位功率重量轻,结构尺寸小,在同等功率下,其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右;反应速度快、准、稳;又能在大范围内方便地实现无级变速;易实现功率放大;易进行过载保护;能自动润滑,寿命长,制造成本较低。
因此,世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。
液压传动设备一般由四大元件组成,即动力元件——液压泵;执行元件——液压缸和液压马达;控制元件——各种液压阀;辅助元件——油箱、蓄能器等。
液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向,压力和流量;实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。
1.2 我国液压阀技术的发展概况我国的液压工业及液压阀的制造,起始于第一个五年计划(1953~1957年),期间,由于机床制造工业发展的迫切需求,50年代初期,上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。
随后,以广州机床研究所为主,在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上,自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统(简称广州型),并迅速投入大批量生产。
60年代初期,为适应液压工程机械从中低压向高压方向的发展,以山西榆次液压件厂为主,引进了日本油研公司的公称压力为21MPa的中高压液压阀系列,以及全部加工技术和制造、试验设备,并据此发展、设计成我国的中高压液压闪系统(简称榆次型)。
1968年,当时的一机部组织有关单位,在公称压力21MPa液压阀的基础上,设计了我国一套公称压力为31.5MPa的高压阀系列,并投入批量生产。
为使产品实现标准化、通用化、系列化,我国于1973年再次组成“液压阀联合设计组”,在总结国产高压阀设计、生产经验的基础上,借鉴了国外同类产品的结构,性能、工艺特点,又增补了多种规格和新品种,并使国产阀的安装连接尺寸首次符合国际标准。
并于1977年正式完成了公称压力为31.MPa的高压阀新系列的设计。
1978年起,通过全系列图纸的审查、试制、鉴定等工作,并在全国推广使用。
1982年,通过了全系列的定型工作。
故上述产品简称为“82年联合设计型高压液压阀系列”。
为适应高压、大流量的液压传动要求,济南铸锻研究所、上海704研究所和北京冶金液压机械厂等单位,自1976年开始,还引进、消化和研制了二通插装阀(简称CV阀),并在80年代初期,完成了自己的系列。
二通插装阀作为不同于常规阀的另一类液压阀类,也正在开拓着它的使用范围。
此外,随着组合机床在机械制造行业中的广泛应用,1975年,大连组合机床研究引进、消化、吸收和研制了叠加式液压阀。
建国以来,我国液压行业及液压阀的制造生产,从无到有,发展很快,取得了巨大的成绩。
但与国外同类产品相比,品种和性能指标还有较大差距。
为了提高我国液压行业的综合素质,国家机械部制定了以下调整原则:A类重点发展产品(包括国产的电液伺服阀、比例阀和数字控制阀以及引进、消化德国力士乐公司的压力为21、35、63MPa,通径为6~32mm的三大类液压阀和我国自行开发的叠加阀、插装阀及GE系列阀等);B类允许保留和过渡产品(包括目前应用面广、市场需求最大,一时尚无替代产品;国内70年代、80年代开发的,现在已成为主导产品,虽然技术上达不到国际80年代水平,但需要保留一段时间的产品。
)C类限制发展和逐步淘汰产品。
(指水平低,性能差,耗能耗材的产品,不符合标准的落后产品,不符合标准的老产品,具体指我国50、60年代设计的广州型中低压系列,及与之相仿的早期产品。
)1.3 本课题的目的及研究范围作为工科类院校,特别是机械专业,液压技术是一门必不可少的课程,但由于学科本身内容的复杂程度和教学条件的限制,不能轻易地使教师讲得清楚,学生听得明白。
有监于此,本课将重点对溢流阀部分进行加工与设计,主要研究对象为溢流阀。
在进行加工的同时,对溢流阀部分零件进行编程。
最后,针对溢流阀的理论研究进行讨论,内容包括溢流阀的工作原理、结构特点、型号说明、应用情况以及各种阀的比较等,此外还对卡盘进行分类和工具的夹紧。
压力控制阀直动式差动式三节同心式二节同心式滑阀式直动型先导型远程调压阀普通溢流阀电磁溢流阀三节同心式二节同心式卸荷溢流阀(单向溢流阀)溢流阀单向减压阀定差减压阀定比减压阀溢流阀直动型顺序阀先导型顺序阀顺序阀压力继电器第2章压力控制阀的分类与型号液压系统中,用来控制系统的压力、流量和液流方向的元件均称为液压控制阀,简称液压阀。
液压阀品种繁多,规格复杂,按工作原理可划分为以下几种:通断式控制元件(即开关或定值控制阀):这是常用的一类液压阀,又称普通液压阀。
伺服式控制元件:压力伺服阀、流量伺服阀等。
比例式控制元件:比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀等。
在液压传动系统中,液流的压力是最基本的参数之一,执行元件的输出力或输出扭矩的大小,主要由供给的液压力所决定。
为了对油液压力进行控制,并实现和提高系统的稳压、保压、减压、调压等性能或利用压力变化实现执行机构的顺序动作等,根据油液压力和控制机构弹簧力相平衡的工作原理,人们设计制造了各种压力控制阀。
常见种类如下:(a)(b)(c)(d)第3章 溢流阀3.1 溢流阀的结构溢流阀的基本功用是:当系统的压力达到或超过溢流阀的调定压力时,系统的油液通过阀口溢出一些,以维持系统压力近于恒定,防止系统压力过载,保障泵、阀和系统的安全,此时的溢流阀常称为安全阀或限压阀。
溢流阀的根据结构可分为直动型和先导型两种。
一.直动型溢流阀图3-1 直动型溢流阀结构简图(a )锥阀式 (b)球阀式 (c)滑阀式 (d)溢流阀的基本符号1-调压螺栓 2-弹簧 3-阀芯 4-阀体(含阀座)锥阀式和球阀式又叫座阀式溢流阀,特点是动作灵敏,密封性能好,配合没有泄漏间隙,但导向性差,冲击性较强,阀座阀芯易损坏。
滑阀式由于阀口有一段密封搭合量,稳定性较好,不易产生自激振动,但动作反应较慢。
下面以锥阀式DBD 直动型溢流阀为例说时其工作原理:图3-2 锥阀式DBD 直动型溢流阀(插装式)(a)结构图(b)局部放大图(c)简化符号(d)详细符号1-偏流盘 2-锥阀 3-阻尼活塞 4-调节杆 5-调压弹簧 6-阀套 7-阀座(1)工作原理: 设弹簧预紧力为Ft,活塞底部面积为A则:当PA < Ft时,阀口关闭。
当PA = Ft时,阀口即将打开,此时,PA = F t = K X0,P =PK (开启压力)=KX/A当PA > Ft时,阀口打开,P→T,稳压溢流或安全保护。
锥阀开启后,由[1]得锥阀的力平衡方程为:PA=K(X+X)+G ±F f+Fs –Fj即: P= [K(X+X)+G ±F f+Fs –Fj]/A(3-1)式中: K、X分别为弹簧刚度和预压缩量(m);G为阀芯自重(水平时不考虑):Ff为阀芯与阀套间的摩擦力(N);Fs为稳态液动力(N);Fj为射流力(N)。
此处∵Fs=0, Fj=KX(N)∴P=( KX+G ±F f)/A (3-2) (2)调压原理:调节调压螺帽改变弹簧预压缩量,便可调节溢流阀调整压力。
(3)特点:从式(3-2)可知这种阀的进口压力P不受流量变化的影响,被控力P变化很小,定压精度高。
但由于Ft直接与PA平衡,若 P较高,Q较大时,K就相应地较大,不但手调困难,且Ft略有变化,p变化较大,所以一般用于低压小流量场合。
二.先导式溢流阀先导阀 --直动式锥阀,硬弹簧。
(1)组成 : 带有导向圆锥面的锥阀(二级同心式)和软弹簧主阀滑阀和软弹簧。
带有多节导向圆锥面的锥阀(三级同心式)和软弹簧KPT图3-3 YF 型三节同心先导溢流阀(板式)1、阀体2、主阀座3、主阀芯4、阀盖(先导阀体)5、先导阀座6、先导阀锥式阀芯7、调压弹簧8、调节杆9、调压螺栓 10、手轮 11、主阀弹簧先导型溢流阀的先导阀是一个小规格的锥阀式直动溢流阀,其弹簧用于调定主阀部分的溢流压力。
主阀的弹簧不起调压作用,仅是为了克服摩擦力使主阀芯及时回位而设置。
(2) 工作原理:设Ac 为先导阀阀座孔面积(m 2),Fx 、Kx 为先导阀弹簧预紧力、刚度,F t 、G 、F f 、K y 为主阀弹簧预紧力、自重、摩擦力。
当P2Ac < Fx 时,导阀关闭,主阀也关闭。
当P2A c> Fx 时,导阀打开,主阀两端产生压差:△p当 △p < Ft+G+F f 时,主阀关闭。
△p > Ft+G+F f 时,主阀打开稳压溢流或安全保护。
由[1]得主阀芯和导阀的力平衡方程分别为:f y F G y y K A P A P ±++=-)(02211)(02X X K A P x c +=由上两式可得溢流阀进口压力为:])([1)(010121f y c x F G y y K A X X A K A A P ±++++•=(Pa ) (3-3) 调压原理:调节调压螺帽,改变硬弹簧力,即可改变压力。
特点: ∵ 溢流阀稳定工作时,主阀阀芯上部压力小于下部压力。
∴ 即使下部压力较大,因有上部压力,弹簧可做得较软,流量变化引起阀心位置变化时,弹簧力的变化量较小,压力变化小。
又∵ 调压弹簧调好后,上部压力为常数。
∴ 压力随流量变化较小,克服了直动式溢流阀的缺点。
还∵ 先导阀的溢流量仅为主阀额定流量的1%左右∴ 先导阀阀座孔的面积A C 、开口量x 、调压弹簧刚度K X 都不必很大 ∴ 先导型溢流阀广泛用于高压、大流量场合。
3.2 溢流阀的主要性能一.静态特性:(1) 压力调节范围 定义:调压弹簧在规定范围内调节时,系统压力平稳(压力无突跳及迟滞现象)上升或下降最大和最小调定压力差值。