第四章 液压控制元件(方向控制阀)
- 格式:doc
- 大小:3.88 MB
- 文档页数:18
第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。
液压控制阀,简称为液压阀,它是液压系统中的控制元件,其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小,以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。
液压阀的类型如表4-1所示。
表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压(或气动)操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。
单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。
1.普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动,不许它反向倒流,故又称为止回阀。
如图4-1所示为普通单向阀的外形图,图4-2所示为其结构和图形符号图,这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。
当压力油从阀体左端的通口P1流入时,油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力,使阀芯向右移动,打开阀口,并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b,从阀体右端的通口P2流出。
当压力油从阀体右端的通口P2流入时,液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上,使阀口关闭,油液无法通过。
(a)结构图(b)图形符号图 1—阀体;2—阀芯;3—弹簧图4-2 普通单向阀2.液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流,可用作二通开关阀,也可用作保压阀,用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。
第四章液压控制元件一、液压阀作用液压阀是液压系统中控制液流流动方向,压力高低、流量大小的控制元件。
二、液压阀分类按用途分:压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀操纵方式分:人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀连接方式分:管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接按结构分类:滑阀,座阀,射流管阀按控制方式:电液比例阀,伺服阀,数字控制阀按输出参量可调节性分类:开关控制阀,输出参量可调节的阀三、液压系统对阀的基本要求1.工作可靠,动作灵敏,冲击振动小2.压力损失小3.结构紧凑,安装调整维护使用方便,通用性好一、单向阀作用:控制油液的单向流动(单向导通,反向截止)。
性能要求:正向流动阻力损失小,反向时密封性好,动作灵敏1、普通单向阀图4-1&为一种管式普通单向阀的结构,压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧3作用在阀芯上的力,使阀芯向右移动,打开阀口,并通过阀芯上的径向孔冬轴向孔b从网体右端的通口流出;但是压力油从阀体右端的通口流入时, 液压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上,使阀口关闭,油液无祛通过,其图形符号如图4-lb所示。
一般单向阀的开启压力在0. 035-0. 05Mpa,作背压阀使用时,更换刚度较大图4-2&为一种液控单向阀的结构,当控制口 K 处无压力油通入时,它的工 作和普通单向阀一样,压力油只能从进油口 P1流向出油口 P2,不能反向流动。
当控制口K 处有压力油通入时,控制活塞1右侧d 腔通泄油口(图中未画出), 在液压力作用下活塞向右移动,推动顶杆2顶开阀芯,使油口 P1和P2接通, 油液就可以从P2 口流向P1 口。
图4-2b 为其图形符号。
二换向阀利用阀芯对阀体的相对运动,使油路接通、关断或变换油流的方向,从而实 现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯相对于阀体的运动方式:滑阀和转阀按操作方式:手动、机动、电磁动、液动和电液动等按阀芯工作时在阀体中所处 的位置:二位和三位等按换向阀所控制的通路数不同:二通、三通、四通和五通等。
方向控制阀工作原理
方向控制阀是一种用于控制液压系统中液压液的流动方向的装置。
它通常由阀体、阀芯、控制元件和执行元件等多个部分组成。
工作原理如下:
1. 当方向控制阀处于中位时,阀芯处于停止位置,液压液被阀体密封,流动被阻止。
2. 当控制元件(如手柄、电磁铁等)操作时,通过机械力或电磁力的作用,使阀芯移动。
3. 当阀芯移动到一定位置时,通过阀芯与阀体的密封面的开启或闭合,改变阀体内液压液的流动通道。
4. 当流动通道打开时,液压液就可以由一个通道流向另一个通道,从而改变液压系统中的液压力和流动方向。
5. 当控制元件操作结束时,阀芯回到停止位置,将液压液再次封闭起来,阻止流动。
方向控制阀的工作原理可以通过机械触发、电磁操控、压力传感器等方式实现,具体的原理与具体的方向控制阀型号和工作要求有关。
第四章液压控制元件—插装阀文章目录[隐藏]∙第四章液压控制元件—插装阀∙ 4.5插装阀∙ 4.5.1插装阀的结构∙ 4.5.2插装阀的动作原理∙ 4.5.3插装阀用作方向控制阀∙ 4.5.4插装阀用作方向、流量控制阀∙ 4.5.5插装阀用作压力控制阀第四章液压控制元件—插装阀4.5插装阀液压插装阀是由插装式基本单元(以下简称插件体)和带有弓|导油路的阀盖所组成。
按回路目的,配不同的插件体及阀盖来进行方向、流量或压力的控制。
插装阀是安装在预先开好阀穴的油路板上(manifold blocks)而构成我们所需要的液压回路,如图4-54所示,因此可使液压系统小形化。
插装阀是七十年代初才出现的-种新型液压元件,为一多功能、标准化、通用化程度相当高的液压元件,适用于钢铁设备、塑胶成型机以及船舶等机械中。
插装阀的特点是:1)插装阀盖的配合,可具有方向、流量及压力控制功能。
2)件体为锥形阀结构,因而内部泄漏极少,不存在液压下紧现象,并没有如滑轴(spool)的重叠现象,反应性良好,可进行高速切换。
3)最适于压力损失小的高压大流量系统。
4)插装阀直接组装在油路板上,因而少了由于配管弓|起的外部泄漏、振动、噪音等事故,系统可靠性增加。
5)安装空间缩小,是液压系统小形化。
同时和以往方式相比,可降低液压系统的制造成本。
图4-54插装阀构成的液压回路外观图4-54插装阀构成的液压回路外观4.5.1插装阀的结构由插装阀所组装成的液压回路,通常含有下列基本元件:1.油路板图4-55插装阀油路板亦有人称为集成块,这是方块钢体-上挖有阀孔,用以承装插装阀,如图4-55所示。
图4-56油路板上主要阀孔和控制通道图4-56为常见油路板上主要阀孔和控制通道,X Y为控制压油油路,F为承装插件体的阀孔,A口B口是配合插件体的压油工作油路。
2.插件体插件体(cartnidges)主要由锥形阀(poppet)、弹簧套管(sleeve)及若干个密封垫圈所构成,如图4-55所示。
第四章 控制阀本章重点:1. 三位四通电磁换向阀和电液换向阀的工作原理2. 溢流阀的流量特性及溢流阀的应用3. 节流口的流量特性,调速阀的工作原理本章难点:1. 滑阀式换向阀的中位机能2. 直动式溢流阀和先导式溢流阀的工作性能及压力流量特性比较3. 减压阀的工作原理及应用第一节 阀的基本类型和要求一、阀的基本类型控制阀在液压系统中的作用是控制液流的压力、流量和方向,以满足执行元件在输出的力(力矩)、运动速度及运动方向上的不同要求。
控制阀可按不同的特征进行分类,如表4-1所示。
表4-1控制阀的分类分类方法种类详细分类压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器等流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀等按机能分方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀等人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆机械操纵阀挡块、弹簧、液压、气动按操纵方式分电动操纵阀电磁铁控制、电-液联合控制管式连接螺纹式连接、法兰式连接板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、集成块连接、叠加阀按连接方式分插装式连接螺纹式插装、法兰式连接插装开关定值控制阀(普通液压阀)定值控制液流的压力和流量伺服阀根据输入信号,成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量模拟量比例阀根据输入信号,成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量按控制信号形式分数字量数字阀根据输入的脉冲数或脉冲频率,控制液流的压力和流量。
只能用于小流量控制场合,如电液控制的先导控制级二、基本要求控制阀的性能对液压系统的工作性能有很大影响,因此液压控制阀应满足下列要求:(1)动作灵敏、准确、可靠、工作平稳、冲击和振动小;(2)油液流过时压力损失小;(3)密封性能好;(4)结构紧凑,工艺性好,安装、调整、使用、维修方便,通用性大。
第二节 方向控制阀方向控制阀简称方向阀,主要用来通断油路或切换油流的方向,以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。
一、方向控制阀(Direction control valve) (2)1.1、单向阀(Holding valve) (2)1.2、换向阀(Reversing valve) (2)1.3、换向阀的中位机能及其特点 (3)1.4、转阀(Rotary valve) (4)二、压力控制阀(Pressure control valve) (5)2.1、溢流阀(Relief valve) (5)2.2、减压阀(Reducing valve) (6)2.3、顺序阀(Sequence valve) (7)三、压力继电器(Pressure relay) (7)四、流量控制阀(Flow control valve) (8)4.1节流口的流量特性及节流口形式 (8)4.2节流阀(Throttle valve) (8)4.3调速阀(Speed regulating valve) (9)五、新型液压元件 (10)5.1插装阀(Cartridge inserted valve) (10)5.1.2插装阀机构与原理 (10)5.2叠加阀(Modular valve) (11)液压控制元件液压阀的种类很多,通常根据功能分为方向控制阀(如单向阀、换向阀)、压力控制阀(如溢流阀、减压阀、顺序阀)和流量控制阀(如节流阀、调速阀)三类基本阀。
一、方向控制阀(Direction control valve)方向控制阀是用于控制液压系统中油路的接通、切断或改变液流方向的液压阀,简称方向控制阀。
主要包括单向阀和换向阀两类。
1.1、单向阀(Holding valve)正向流动阻力损失小,反向时密封性能好,动作灵敏。
主要分为普通单向阀和液控单向阀。
普通单向阀又称逆止阀或止回阀。
液控单向阀是一种加液压控制信号后可反向流动的单向阀。
在高压系统中采用带卸荷阀芯的液控单向阀。
1.2、换向阀(Reversing valve)利用阀芯对阀体的相对运动,使油路接通、关断或变换油流的方向。
第4章液压控制元件-压力控制阀作业一、判断题1、控制和调节液压系统油液压力或利用油液压力作为信号控制其它元件动作的阀称为压力控制阀。
()2、单向阀、节流阀和溢流阀均可以做背压阀。
()3、换向阀的作用除了换向,还可以进行泵的压力卸荷。
()4、溢流阀分直动式和先导式两种,其中先导式溢流阀主阀芯弹簧很软,所以其只能工作在压力较低的场合。
()5、先导式溢流阀调定压力以先导弹簧和液控口压力中较小的一方为准。
()6、溢流阀常态下阀芯处于闭合状态,所以其符号中代表阀芯的箭头应该连通进出口。
()7、溢流阀的调定压力为5MPa,当其出口压力为1MPa时,其进口压力被调定在5MPa。
()8、想要增加直动式溢流阀最大调定压力,增加其弹簧刚度是可行的办法,但是会损失定压精度。
()9、先导式溢流的液控口连接油箱,可以实现泵的卸荷。
()10、减压阀适用于压力稍低的某个支路,其出口压力一定低于进口压力。
()11、减压阀调定的是其出口压力,当先导式溢流阀液控口连接油箱,其出口压力几乎为0。
()12、当顺序阀的出油口与油箱接通时,即成为卸荷阀。
()13、顺序阀控制的是其进口压力,当进口压力大于其调定压力时,阀芯打开,顺序阀工作。
()14、顺序阀的调定压力应该高于先动作的执行元件的最高压力值。
一般至少应出0.5MPa。
()15、顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换。
()二、选择题1、下列液压控制阀属于压力控制的是()A、溢流阀、调速阀B、减压阀、顺序阀C、减压阀、节流阀D、调速阀、节流阀2、下列压力2、控制阀中,哪一种阀将压力信号转变为电信号()A、顺序阀B、减压阀C、压力继电器D、溢流阀3、顺序控制回路可采用()。
A、压力控制B、行程控制C、二者皆可D、二者皆不可4、减压阀不仅能使其()保持恒定,改变其设计结构还可以实现定差和定比减压。
A、出口压力B、进口压力C、都可以D、都不可以5、当溢流阀的()达到其调定压力时,阀芯被打开,实现溢流。