第4章液压控制元件
在液压系统中,除需要液压泵供油与液压执行元件来驱动工作装置外,还要配备一定数量得液压控制元件,液压控制阀就就是用来对液流得流动方向、压力得高低以及流量得大小进行预期得控制,以满足负载得工作要求得控制元件。因此,液压控制阀就是直接影响液压系统工作过程与工作特性得重要元件。
在液压系统中,液压控制阀(简称液压阀)就是用来控制系统中油液得流动方向、调节系统压力与流量得控制元件。借助于不同得液压阀,经过适当得组合,可以达到控制液压系统得执行元件(液压缸与液压马达)得输出力或力矩、速度与运动方向等得目得。
4、1 液压控制阀概述
4、1、1液压阀得分类
液压阀得分类方法很多,根据不同得用途与结构,液压阀主要分为以下几类:
(1)按用途可以分为:压力控制阀(如溢流阀、顺序阀、减压阀等)、流量控制阀(如节流阀、调速阀等)、方向控制阀(如单向阀、换向阀等)三大类。
(2)按控制方式可以分为:定值或开关控制阀、比例控制阀、伺服控制阀。
(3)按操纵方式可以分为:手动阀、机动阀、电动阀、液动阀、电液动阀等。
(4)按安装形式可以分为:管式连接、板式连接、集成连接等。
为了减少液压系统中元件得数目与缩短管道长度尺寸,有时常将两个或两个以上得阀类元件安装在一个阀体内,制成结构紧凑得独立单元,这样得阀称为组合阀,如单向顺序阀、单向节流阀等。
4、1、2 对液压阀得基本要求
1、液压阀得共同点
各类液压阀虽然形式不同,控制得功能各异,但各类液压阀之间总还就是保持着一些基本得共同点:
(1)在结构上,所有得阀都就是由阀芯、阀体与驱动阀芯动作得元部件组成;
(2)在工作原理上,所有得阀都就是通过改变阀芯与阀体得相对位置来控制与调节液流得压力、流量及流动方向得;
(3)所有阀中,通过阀口得流量与阀口通流面积得大小、阀口前后得压差有关,它们之间得关系都符合流体力学中得孔口流量公式(),只就是各种阀控制得参数各不相同而已。
可以说,各类阀在本质上就是相同得,仅仅就是由于某一特点得到了特殊得发展,才演变出了各种不同类型得阀来。
2、液压传动系统对液压阀得基本要求:
(1)动作灵敏、使用可靠,工作时冲击与振动要小,使用寿命长;
(2)油液通过液压阀时压力损失要小,密封性能好,内泄漏少,无外泄漏;
(3)结构简单紧凑,安装、维护、调整方便,通用性好。
4、2压力控制阀
在液压系统中,压力控制阀就是用来控制与调节系统得压力,它们就是基于阀芯上液压力与弹簧力相平衡得原理来进行工作得。压力控制阀主要有溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。
4、2、1溢流阀
溢流阀就是通过阀口得开启溢流,使被控制系统得压力维持恒定,实现稳压、调压或限压作用。溢流阀有直动式溢流阀与先导式溢流阀两种。
1、溢流阀得工作原理及结构
(1)溢流阀得工作原理以图4-1所示得直动式溢流阀工作原理图为例,说明溢流阀得工作原理。阀芯3上端受到由调压螺钉1调节得弹簧力F得作用,下端受到系统压力所产生得液压作用力pA得作用。当pA
1-调压螺钉2-弹簧3-阀芯
图4-1溢流阀工作原理图
由于外界负载得变化,系统压力就是不断变化得,因此阀芯在油压力p与弹簧力F得作用下,做相应得上下波动,使系统压力控制在调定值附近。实际工作过程中,阀口开度值变化很小,弹簧力F也可近似地视为常数,故系统得压力基本上保持定值。
(2)直动式溢流阀得结构如图4-2所示为直动式溢流阀。图中P为进油腔,O为回油腔,压力油自P腔进入,经过阀芯3中得孔a作用在阀芯上。当液压力小于调压弹簧2预压力时,阀芯压在阀座4上不动,阀口关闭;当进油腔P得压力升高,液压力超过弹簧预压力时,阀芯离开阀座,阀口打开,油液便从出油口O流回油箱,从而保证进口压力p基本恒定。调压手轮1调节弹簧得预压力,便可调整溢流压力。
当溢流阀稳定工作时,阀芯保持在一个与溢流量相应得开口位置上,此时阀芯3进油腔得压力,与阀芯得此开口位置得弹簧力平衡。这样进油腔得压力基本保持在某一数值上,这就就是直动式溢流阀控制压力得基本工作原理。
直动式溢流阀就是靠进油腔得油压力直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡,来控制阀芯得启
P
1-手轮 2-调压弹簧 3-阀芯 4-阀座 5-阀体
图4-2 直动式溢流阀
闭动作。如果通过流量大得液流时,阀芯得直径将较大或阀芯右边得液压作用力将很大,与之相平衡得弹簧得刚度也必将增大,从而使溢流阀得结构大、调整困难、调压偏差进一步加大。因此,直动式溢流阀只适用于低压或小流量得情况。
直动型溢流阀结构简单,灵敏度高,但压力受溢流量得影响较大,不适于在高压、大流量下工作。因为当溢流量得变化引起阀口开度(即弹簧压缩量)发生变化时,弹簧力变化较大,溢流阀进口压力也随之发生较大变化,故直动型溢流阀调压稳定性差。
(3)先导式溢流阀得结构 在中、高压,大流量得情况下,一般采用先导式溢流阀。如图4-3所示为一种先导式溢流阀,它由先导阀与主阀两部分组成。液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯上。当进油腔得压力较低时,先导阀阀芯上得液压作用力小于先导阀调压弹簧2得预紧力,先导阀阀芯3关闭,阻尼小孔e 中得油液不流动,作用在主阀芯上下两个方向得液压力平衡,主阀芯5在弹簧4得作用下处于最下端位置,阀口关闭。此时进油腔P 与回油腔O 不通。当进油压力增大到使先导阀打开时,液流通过主阀芯上得阻尼孔e 、先导阀流回油箱。由于阻尼孔得阻尼作用,使主阀芯所受到得上下两个方向得液压力不相等,主阀芯在压差得作用下克服弹簧力上移,溢流口开启,实现溢流作用。用调压手轮1调节先导阀得调压弹簧预紧力,便可调整溢流压力。
f
1-调压手轮 2-弹簧 3-先导阀芯 4-主阀弹簧 5-主阀芯
图4-3 先导式溢流阀
阀体上有一个远程控制口K ,当K 口通过二位二通阀接油箱时,主阀芯在很小得液压力作用下便可移动,打开阀口,实现溢流,这时系统称为卸荷。若K 口接另一个远程调压阀,便可对系统压力实现远程控制。
先导型溢流阀得先导阀部分结构尺寸较小,调压弹簧刚度不用很大,因此压力调整比较轻便。但就是先导型溢流阀要先导阀与主阀都动作后才能起控制作用,因此反应不如直动型溢流阀灵敏。
2、 溢流阀得静态特性
溢流阀工作时,随着溢流量得变化,系统压力会产生一些波动,不同类型得溢流阀其波动程度不同。因此一般用溢流阀稳定工作时得压力-流量特性来描述溢流阀得静态特性。
如图4-4所示为溢流阀得压力-流量特性曲线,又称溢流阀得静态特性曲线。图中为溢流阀调定压力,与分别为直动型溢流阀与先导型溢流阀得开启压力。
溢流阀理想得特性曲线最好就是一条在处平行于流量坐标得直线,即只有在p 达到时才溢流,且不管溢流量多少,压力始终保持在值上。实际溢流阀得特性不可能就是这样得,而只能要求它得特性曲线尽可能接近这条理想曲线。
p
p p'C p n
1-直动式溢流阀 2-先导式溢流阀 图4-4 溢流阀得压力-流量特性
如图4-4所示,先导型溢流阀调压偏差()比直动型溢流阀得调压偏差()小,所以先导型溢流阀比直动型溢流阀静态特性好。
先导型溢流阀中主阀弹簧主要用于克服阀芯得摩擦力,弹簧刚度小。当溢流量变化引起主阀弹簧压缩量变化时,弹簧力变化较小,因此阀进口压力变化也较小。故先导型溢流阀调压稳定性好。
溢流阀得阀芯在移动过程中要受到摩擦力得作用,阀口开大与关小时得摩擦力方向刚好相反,使溢流阀开启时得特性与闭合时得特性产生差异。以直动型溢流阀为例,如图4-4所示得实线表示其开启特性,而虚线则表示其闭合特性。
3、 溢流阀得应用
在液压系统中,溢流阀得主要用途有以下几方面: (1)作溢流阀用,使系统得压力保持恒定; (2)作安全阀用,对系统起过载保护作用;
(3)作背压阀用,接在系统得回油路上,产生一定得回油阻力,以改善执行装置得运动平稳性;
(4)作卸荷阀用,由先导式溢流阀与二位二通电磁阀配合使用,可使系统卸荷;
(5)作远程调压阀用,用管道将先导式溢流阀得控制口接至调节方便得远程调压阀进口处,以实现远程控制得目得。
4、 溢流阀得故障分析与排除
溢流阀在液压系统中起着非常重要得作用,系统得工作压力由溢流阀调定与控制。如果溢流阀出现故障,就会直接影响系统得正常工作,有时甚至会造成设备及人员伤亡事故。了解与掌握其出现得故障原因及时采取有效措施,对防止事故就是相当重要得。
溢流阀常见故障与排除方法,如表4-1。
表4-1溢流阀常见故障与排除方法
4、2、2减压阀
减压阀就是使阀得出口压力(低于进口压力)保持恒定得压力控制阀,当液压系统得某一部分得压力要求稳定在比供油压力低得压力上时,一般常用减压阀来实现。它在系统得夹紧回路、控制回路、润滑回路中应用较多。
减压阀有多种不同得形式,常说得减压阀就是定值式减压阀,它可以保持出口压力恒定,不受进口压力影响。另外还有定差式减压阀,它能使进口压力与出口压力得差值保持恒定。不同形式得减压阀用于不同得场合。减压阀也就是依靠液压力与弹簧力得平衡进行工作得。减压阀有直动式与先导式之分,直动式较少单独使用,先导式应用较多。
1、先导式减压阀得工作原理及结构
如图4-5所示为先导式减压阀,它同先导式溢流阀相类似,其先导阀也就是一个小规格得直动式溢流阀,不同得就是主阀结构。先导式减压阀得控制压力引自出口。高压油(也称为一次压力油)从进油腔进入,经过节流口d产生压力降,低压油(也称为二次压力油)从出油腔流出。出口压力油又经孔a与b流入主阀芯9左端得c腔,再经主阀芯上得阻尼孔e进入主阀芯右端得f腔,主阀芯两端得液压作用力之差与主阀弹簧力平衡。调节先导阀弹簧可以改变主阀右腔得压力,从而对出口压力起调节作用。当出口压力低于阀得调定压力时,先导阀关闭,主阀芯处于最左端,阀口全开,不起减压作用;当出口压力超过阀得调定压力时,主阀芯右移,阀口关小,压力降增大,使出口压力减到调定压力为止,从而维持出口压力基本恒定。
1 调节螺母
2 锁紧螺母
3 调节杆
4 调压弹簧
5 先导阀阀芯
6 先导阀阀座
7 先导阀阀体
8 主阀复位弹簧
9 主阀芯 10 主阀体
图4-5 先导式减压阀
2、 减压阀与溢流阀得区别
减压阀得外形与阀体与溢流阀比较相似,但它们得结构、工作原理与图形符号都就是不相同得,其主要区别如下:
(1)减压阀利用出口油压力与弹簧力相平衡,以保持出口压力基本不变,而溢流阀则利用进口油压力与弹簧力相平衡,并保持进口压力基本不变;
(2)减压阀得进、出油口均有压力,所以它得先导阀弹簧腔得泄油就是单独外接油箱,而溢流阀则可以沿内部通道经回油口流回油箱;
(3)
在不工作时,减压阀得阀口就是常开得,而溢流阀得阀口则就是常闭得。 3、 减压阀得应用
(1)降低液压泵输出油液得压力,供给低压回路使用,如控制回路、润滑系统以及夹紧、定位与分度等装置回路。
(2)稳定压力。减压阀输出得二次压力比较稳定,供给执行装置工作可以避免一次压力油波动对它得影响。
(3)与单向阀并联,实现单向减压。
(4)远程减压。减压阀遥控口K 接远程调压阀可以实现远程减压,但必须就是远程控制减压后得压力在减压阀压力调定值得范围之内。
4、减压阀得故障分析与排除
减压阀对阀后液压支路压力得稳定重要作用。如果减压阀出现故障,就会直接影响系统得正常工作,了解与掌握其出现得故障原因,对系统安全可靠工作就是必须得。
减压阀常见故障与排除方法,如表4-2。
表4-2 减压阀常见故障与排除方法
4、2、3 顺序阀
顺序阀就是一种依靠系统中液体压力控制阀口通、断得压力阀,因用于控制液压系统中各执行装置动作得先后顺序而得名。
1、顺序阀得结构与工作原理
顺序阀得结构与工作原理与溢流阀基本相同,唯一得区别就是顺序阀得出口不就是通油箱,而就是通向二次油路,因而它得内泄漏油液必须单独接回油箱。
顺序阀有直动式与先导式两种。根据控制压力得不同,又可分为内控式与外控式两种。
如图4-6所示为直动式内控顺序阀得工作原理。当进油口压力为,产生得液压力低于调压弹簧得调定压力时,阀芯在弹簧得作用下处于最下端,阀口关闭,出油口无压力油输出。当进口油压力产生得液压力达到或超过弹簧得调定压力时,阀芯才有足够得力量克服弹簧力而使阀芯右移,将阀口打开,压力油自出油口输出,顺序阀得泄漏油液经阀芯右端得孔d、e,由泄漏口L单独引回油箱,这种泄漏方式称为外泄漏。
1-后盖2-阀芯3-调压弹簧4-阀盖5-调节杆6-锁紧螺母7-调节螺母8-阀体9-密封圈
图4-6直动式顺序阀
2、顺序阀得应用
(1)用于实现多个执行装置得顺序动作。
(2)用于压力油卸荷,作双泵供油系统中低压泵得卸荷阀。
(3)与单向阀组合成单向顺序阀,作平衡阀用。
(4)作背压阀用,接在回油路上,增大背压,使执行元件得运动平稳。
3、顺序阀得故障分析与排除
顺序阀在液压系统中得主要用途就是控制多执行器之间得顺序动作。如果顺序阀出现故障,就会直接影响系统得动作节拍,酿成事故。因此,了解与掌握其出现得故障原因及时采取
有效措施,就是相当重要得。
顺序阀常见故障与排除方法,如表4-3。
表4-3顺序阀常见故障与排除方法
4、2、4压力继电器
压力继电器就是一种将油液得压力信号转换成电信号得电液控制元件(液电转换开关)。当液压系统中得油液压力达到压力继电器得调节压力时,即发出电信号,以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等电气元件动作,使油路换向、卸压,执行机构实现顺序动作,或关闭电机,使系统停止工作,起安全保护作用等。
1.压力继电器得结构与工作原理
压力继电器按其结构特点可分为柱塞式、弹簧式与膜片式等。如图4-7所示为柱塞式压力继电器得结构,它主要由柱塞1、顶杆2、调节螺母3、微动开关4与弹簧5等零件组成。压力继电器得控制油口K与液压系统相通,压力油作用在柱塞得下端,当系统压力得液压力大于
弹簧力时,柱塞上移推动顶杆压下微动开关触头,接通或断开电气线路。当液压力小于弹簧力时,微动开关触头复位。拧动调节螺母,改变弹簧对柱塞作用力得大小,可以调节发出电信号时油得压力数值。
1-柱塞 2-顶杆 3-调节螺母 4-微动开关 5-弹簧
图4-7 柱塞式压力继电器
压力继电器按动作方式可分为直接动作型与先导型;按延时性可分为不带延时调节与带延时调节得;按动作值得调节方式可分为弹簧调节型与开关位置调节型。各种压力继电器,尽管类型不同,原理只有一个,即靠液体压力与弹簧力得平衡,使柱塞或杠杆产生一定得位移,将电气开关接通与断开。
2、 压力继电器得应用 (1)用于安全保护。
(2)用于控制执行装置得动作顺序。 (3)用于液压泵得起闭或卸荷。 3、 压力继电器得调整与使用
压力继电器就是将液压压力讯号转变为电讯号,实现电路得接通或断开得开关元件。在液压设备得自动控制中起着重要得作用。因此它要能可靠地用油液压力控制电路得开与关,其最重要得性能就是灵敏度与重复精度。
灵敏度就是指执行元件从一种状态(
如动作)改变为另一种状态(如复位)时进油腔压力得变化范围(返回区间);重复精度就是指在相同得调定压力下,执行元件做重复动作时,进油腔压力之间得最大差值,不同型号规格得压力继电器规定了不同得灵敏度与重复精度。
为了正确使用压力继电器,使其充分发挥其可靠得开关性能,必须予以调整,压力继电器得调整正确与否,常常就是使用中少出故障得关键所在,其调整方法:①当系统压力波动较大(负载变化大)时,为防止误发动作讯号,需调出一定宽度得返回区间 (灵敏度)。返回区间调节太小,即过于灵敏,容易误发动作。调节时,先调副弹簧,决定返回区间值得大小。一般螺钉拧入得越多,返回区间值越大。然后再调主弹簧,定出动作时发讯压力值(动作压力);②当系统压力被动不大,对返回区间无特殊要求,即被动值不至于导致误发讯号时,其调整顺序就是:先将副弹簧调节螺钉松开,然后再调主弹簧(旋转调节螺钉1)定出发讯压力值(动作压力)。
4、 压力继电器得故障分析与排除
压力继电器得故障主要就是误发动作以及不发讯号,正确使用与调整可避免此类故障。 压力继电器常见故障与排除方法,如表4-4。
表4-4 压力继电器常见故障与排除方法
4、3 流量控制阀
流量控制阀就是通过改变阀口通流面积得大小或通流通道得长短来改变液阻,从而控制通过阀得流量,达到调节执行元件得运行速度得目得。按其功能与用途,可分为节流阀、调速阀等。
液压系统中使用得流量控制阀应满足以下要求:调节范围足够大;能保证稳定得最小流量;温度与压力对流量得影响要小;调节方便;泄漏小等。 4、3、1 节流口得形式与流量特性
任何一个流量控制阀都有一个节流部分,即节流孔口或缝隙,简称节流口,其大小以通流面积来度量。改变节流口通流截面积大小,即可达到调节执行装置运动速度得目得。
1、 节流口得形式
节流口得形式(几何形状)很多,按照移动阀芯得方式可以分为切向移动式与轴向移动式两类,最常见得如图4-8所示。其中,图4-8a 为针阀式节流阀口,阀芯做轴向移动,便可调节流量。图4-8b 为偏心槽式节流口,转动阀芯来改变通流截面积大小,即可调节流量。这两种节流口结构简单,工艺性能好,但流量不够稳定,容易堵塞,一般用于要求不高得场合。
1
向
(a)(b)
(c)
(d)
(a )针阀式节流口(b )偏心槽式节流口(c )轴向三角沟式节流口
(d )周向缝隙式节流口(e )轴向缝隙式节流口
图4-8 节流口得形式
图 4-8c 为轴向三角沟式节流口,轴向移动阀芯,便可调节流量。此种节流口结构简单,容易制造,流量稳定性好,不易堵塞,故应用广泛。图4-8d 为周向缝隙式节流口,阀芯上沿圆周开有一段狭缝,旋转阀芯可以改变缝隙得通流截面积,使流量得到调节。图4-8e 为轴向缝隙式节流口,在套筒上开有轴向缝隙,轴向移动阀芯就可以改变缝隙得通流截面积大小来调节流量。后两种节流口性能较好,但结构复杂,加上要求较高,故用于流量调节性要求高得场合。
2、 节流口流量特性
由流体力学知识可知,液流流经孔口或缝隙得流量与其前后压力差与孔口、缝隙截面积
有关,它们之间得关系可用通用节流方程式来表示:
式中q——流经孔口或缝隙得流量;
K——孔口得形状系数,当薄壁孔时;当细长孔时;
a——孔口或缝隙得通流截面积;
Δp——孔口或缝隙前后得压力差;
m——孔口形状决定得指数,0、5≤m≤1。当孔口薄壁小孔时,m =0、5;当孔口细长孔,m =1。
由上式可知,当通流截面积调定以后,通过节流口得流量就是与节流口前后得压力差、液压油得温度以及节流口形状等因素密切相关得。
(1)压力差对流量稳定性得影响压力差Δp变化越大,流量q得值变化也越大,即流量越不稳定。另外,流量得稳定性还受m得影响,节流阀指数m越大,Δp得变化对流量得影响也越大,因此节流口做成薄壁孔(m =0、5)比做成细长孔(m =1)要好。
(2)油温对流量稳定性得影响油温升高,油液得黏度减小,因此使流量变大。实验证明,油温得变化,对细长孔影响较大,对薄壁孔影响较少。
(3)节流口堵塞对流量稳定性得影响实验表明,当节流口得通流截面积很小时,在保持其她因素都不变得情况下,通过节流口得流量会出现周期性得脉动,甚至造成断流,这就就是节流口得堵塞现象。堵塞现象产生得原因,一就是油液中得污物;二就是油液中得极化分子与金属表面得吸附现象,使节流口表面形成一层牢固得边界吸附层。发生堵塞现象后,由于改变了原来调节好了得节流口通流截面积,因而使流量发生变化,影响了流量得稳定性。节流口得堵塞现象使节流口在很小流量下工作时流量不稳定,以至出现执行装置得爬行现象。因此,每个节流元件都有一个能正常工作得最小流量限制,这个限制值称为节流元件得最小稳定流量。
4、3、2节流阀
节流阀就是一个最简单又最基本得流量控制阀,其实质相当于一个可变得节流口。
1、阀得结构与工作原理
如图4-9所示为一种普通节流阀得结构,这种节流阀得节流口形式为轴向三角槽式,压力油从进口进入节流阀,经孔道b流至环形槽d,再经阀芯7左端狭小得轴向三角沟(节流口)c,由出油口流出。转动调节手柄3,可使推杆5做轴向移动,进而推动阀芯轴向移动。推杆左移,使阀芯左移,节流口通流截面积变小,弹簧8被压缩;推杆右移,阀芯在弹簧力作用下右移,节流口通流截面积变大,这样就调节了流量大小。阀芯在弹簧得作用下始终贴紧在推杆上。
P
1-紧固螺钉2-紧定螺钉3-调节手柄4-套5-推杆6-阀体7-阀芯8-弹簧9-后盖
图4-9节流阀
这种节流阀得特点就是,出油口得压力油通过阀芯中间得通孔同时作用在阀芯左右两端,使阀芯只受复位弹簧得作用,因此调节比较轻便。
2、节流阀得应用
(1)应用在定量泵与溢流阀组成得节流调速系统中,起节流调速作用。
(2)在流量一定得某些液压系统中,改变节流阀节流口得通流截面积将导致阀得前后压力差改变。此时,节流阀起负载阻尼作用,简称为液阻。节流中通流截面积越小,则阀得液阻越大。
(3)在液流压力容易发生突变得部位安装节流阀,可延缓压力突变得影响,起保护作用。普通节流阀由于负载与温度得变化对其流量稳定性影响较大,因此只适用于负载与温度变化不大或速度稳定性要求较低得液压系统。
3、节流阀得故障分析与排除
节流阀利用通流截面积得改变来调节通过流量,以实现对执行机构运动速度得无级调速。节流阀结构简单紧凑,在一般油路中足以可满足工作需要。但节流阀前后得压力差随负载得变化而变化,负载得变化影响速度得稳定,因而不适用负载变化较大或对速度得稳定性要求较高得液压系统中。
节流阀常见故障与排除方法,如表4-5。
表4-5节流阀常见故障与排除方法
4、3、3 调速阀
要避免负载压力变化对阀流量得影响,应设法保证在负载变化时阀中得节流口前后压差
不变。调速阀就就是根据这一设想而产生得。
1. 调速阀工作原理
P P P P 13
1
2
(a)(b)
(c)
详细符号
简化符号
1-减压阀芯 2-节流阀
图4-10 调速阀工作原理及其图形符号
如图4-10所示为调速阀工作原理图,它由定差减压阀与节流阀串联组成。压力油自调速阀进口进入减压阀,进口压力为,经减压后压力降为,再进入节流阀,节流后压力为(即调速阀出口压力),又经阀体上得孔a 作用到减压阀得上腔b ,当减压阀得阀芯在弹簧力,油液压力与
作用下处于某一平衡位置时(忽略液动力、摩擦力与自重),则有
式中, A、与分别为b腔、c腔与d腔内得压力油作用于阀芯得有效面积,且,故。
由于定差减压阀得弹簧刚度很小,可以认为基本保持不变,故节流阀两端压力差也基本保持不变,这就保证了通过节流阀得流量稳定。
调速阀与节流阀得流量特性(q与Δq之关系)曲线如图4-11所示。由图中曲线可以瞧出,节流阀得流量随其进出口压差得变化而变化。调速阀在其进出口压差大于一定值后,流量基本不变。但在调速阀进出口压差很小时,由于定差减压阀阀芯被弹簧推至最右端,减压口全部打开,不起减压作用,此时流量特性与节流阀相同(曲线重合部分)。所以,要保证调速阀正常工作,应使其进出口最小压差Δp min＞0、5 MPa。
图4-11调速阀与节流阀得流量特性
2、调速阀得应用
调速阀与节流阀一样,也就是在定量泵液压系统中,与溢流阀配合组成节流调速系统,调节执行元件得运动速度。由于调速阀得流量与负载变化无关,因此适用于执行元件得负载变化大、而运动速度稳定性又要求较高得节流调速系统。
3、调速阀得故障分析与排除
调速阀常见故障与排除方法,如表4-6。
表4-6调速阀常见故障与排除方法
4、4 方向控制阀
在液压系统中,方向控制阀通过控制阀口得通断来控制液体流动得方向,主要有单向阀、换向阀两大类。
4、4、1 单向阀
单向阀就是控制油液单方向流动得控制阀。液压系统中对单向阀得主要性能要求就是:正向流动阻力损失小,反向时密封性能好,动作灵敏。它有普通单向阀与液控单向阀两种。
1、普通单向阀
普通单向阀得作用就是使油液只能沿一个方向流动,反向则不通。如图4-12 所示为一种管式普通单向阀得结构,压力油从阀体左端得通口流入时,克服弹簧3作用在阀芯2上得力,使阀芯向右移动,打开阀口,并通过阀芯上得径向孔a、轴向孔b从阀体右端得通口流出;但就是压力油从阀体右端得通口流入时,液压力与弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上,使阀口关闭,油液不能通过。
单向阀中得弹簧主要就是用来克服阀芯得摩擦阻力与惯性力,使单向阀工作灵敏可靠,所以普通单向阀得弹簧刚度一般都选得较小,以免油液流动时产生较大得压力降。
P2
1-阀套2-阀芯3-弹簧
图4-12单向阀
2、液控单向阀
液控单向阀与普通单向阀一样,能够起单向通油得作用,另外还可通过液压得控制,使两个方向都能够通油。如图4-13所示为一种液控单向阀得结构,当控制口K处无压力油通入时,它得工作与普通单向阀一样,压力油只能从进油口流向出油口,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a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,使油口与接通,油液就可以从口流向口。在图示形式得液控单向阀结构中,K处通入得控制压力最小须为主油路压力得30%～50%(而在高压系统中使用得,带卸荷
阀芯得液控单向阀其最小控制压力约为主油路压力得5%)。
12
1-活塞2-顶杆3-阀芯
图4-13 液控单向阀
单向阀得主要用途:控制油路单向接通;作背压阀使用;接在泵得出口处,防止系统过载或液压冲击时影响液压泵得正常工作或对液压泵造成损害;分隔油路,防止油路间得干扰;与其她控制元件组合成具有单向功能得控制元件等。
3、单向阀得故障分析与排除
单向阀在液压系统中主要用来控制液流单方向流动,单向阀故障会使整个系统不能正常运行,所以单向阀得故障分析与排除显得尤为重要。
单向阀常见故障与排除方法,如表4-7。
表4-7单向阀常见故障与排除方法
4、4、2换向阀
换向阀就是利用阀芯对阀体得相对运动,使油路接通、关断或变换液流得方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构得启动、停止或变换运动方向。液压传动系统对换向阀性能得主要要求就是:
(1)油液流经换向阀时压力损失要小;
(2)互不相通得油口间得泄漏要小;
(3)换向要平稳、迅速且可靠。
换向阀得种类很多,其分类方式也各有不同,一般来说按操作方式来分有手动、机动、电磁动、液动与电液动等多种;按阀芯工作时在阀体中所处得位置有二位与三位等;按换向阀所控制得通路数不同有二通、三通、四通与五通等;按阀芯相对于阀体得运动方式来分有滑阀转阀与球阀等。系列化与规格化了得标准换向阀,有专门得工厂生产。下面主要介绍滑阀式
换向阀。
1、 换向阀得工作原理
任何换向阀都就是由阀体与阀芯两个主要部件组成,其工作原理图就是通过外力(机械力、电磁力、液压力等)使阀芯在阀体内做相对运动来达到使油路换向得目得。如图4-14所示为滑阀式换向阀得工作原理图。当阀芯向右移动一定得距离时,由液压泵输出得压力油从阀得P 口经A 口输向液压缸左腔,液压缸右腔得油经B 口流回油箱,液压缸活塞向右运动;反之,若阀芯向左移动某一距离时,液流反向,活塞向左运动。
12
(a)
(b)
图4-14 换向阀得工作原理
图4-14a 中得换向阀可绘制成如图4-14b 所示得图形符号图,由于该换向阀阀芯相对于阀体有三个工作位置,通常用一个粗实线方框符号代表一个工作位置,通称“位”,因而有三个方框。而该换向阀共有P 、A 、B 、、与五个油口,所以每一个方框中表示油路得通路与方框共有五个交点,在中间位置,由于各油口之间互不相通,用“⊥”或“丅”来表示,通称“通”。当阀芯向左移动时,表示该换向阀左位工作,即P 与A 、B 与相通;反之,则P 与B 、A 与相通。因此该换向阀被称之为三位五通换向阀,如图4-15所示为常用得二位与三位换向阀得位与通路得符号。
12
2
112
(a)(b)(c)(d)(e)二位二通
二位三通
二位五通
二位四通
三位五通
图4-15 换向阀得位数﹑通数及相应得图形符号
换向阀中阀芯相对于阀体得运动需要有外力操纵来实现,常用得操纵方式有:手动、机动(行程)、电磁动、液动与电液动,其符号如图4-16 所示。不同得操纵方式与如图4-15所示得
换向阀得位与通路符号组合就可以得到不同得换向阀,如三位四通电磁换向阀、三位五通液动换向阀等。
滑阀得机能就是指阀芯在初始位置时所控制得各油口之间得连接关系。三位阀得中位为初始位置,其机能称为中位机能,它有多种形式,见表4-8。三位五通阀得情况与之相似。不同得中位机能就是通过改变阀芯得形状与尺寸实现得,它可以实现不同得控制与满足不同得使用要求。
手柄式机动（滚轮式）电磁弹簧
液控
电磁—液压先导控制
图4-16 换向阀操纵方式符号 表 4-8 三位四通换向阀得中位机能
2、换向阀得主要性能
换向阀得主要性能包括下面几项。
(1)工作可靠性工作可靠性就是指阀能否可靠地换向,它主要取决于换向阀得设计与制造,并且与使用也有关系。液动力与液压卡紧力得大小对换向阀得工作可靠性影响很大,而换向阀通过得流量与工作压力决定着这两个力得大小。对于操纵力较小得电磁换向阀只有在一定压力与流量范围内才能正常工作。
(2)压力损失当油液通过换向阀得阀口时,产生压力损失。一般来说,铸造阀体流道中得压力损失比机械加工阀体得压力损失要小。
(3)换向与复位时间换向时间指从阀芯开始换向到换向终止得时间,复位时间指阀芯复位到初始位置所需得时间。减小换向与复位得时间可以提高工作效率,但会引起换向时得液压冲击。
(4)内泄漏量因为阀芯与阀体之间有间隙,在各个不同得工作位置,从高压腔漏到低压腔得泄漏量为内泄漏量。过大得内泄漏量不仅会降低了系统得效率,引起油液过热,而且还会影响执行机构得正常工作。
3、换向阀得结构
(1)手动换向阀手动换向阀就是利用手动杠杆机构推动滑阀得阀芯移动,来改变阀芯与阀体得相对工作位置,控制液体流动得方向。如图4-17所示三位四通手动换向阀,该阀采用弹簧复位式,左端为操纵手柄,右端为弹簧自动复位机构。放开手柄,阀芯在弹簧力得作用下自动回到中间位置,左、右换向位置须靠手柄上得操纵力克服阀芯上得弹簧力来保持。这种阀得一个特点就是:可通过操纵手柄控制阀芯得行程在一定范围内(中间位置到换向终止位置之间)变动,即各油口得开度可以根据需要进行调节,使其在换向得过程中兼有节流得功能。
(2)机动换向阀机动换向阀就是借助于运动部件上得挡铁或凸轮推动滚轮使阀芯移动。当挡铁或凸轮脱离滚轮后,阀芯靠弹簧恢复到原始位置,如图4-18所示,机动换向阀通常就是二位得,可以就是二通、三通、四通等形式。
1-手柄2-销轴3-右阀盖4-右弹簧座5-弹簧6-右端小轴
7-左弹簧座8-阀芯9-阀体10-左阀盖11-销子
图4-17三位四通手动换向阀
液压系统是由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、传动介质。 动力元件：将原动机输入的机械能转换为流体的压力能，以驱动执行元件运动。 执行元件：将流体的压力能转换为机械能，以驱动工作部件。 控制元件：控制和调节液压系统中流体压力、流量和流动方向，以保证工作机构完成预定的工作动作。 辅助元件：提供必要的条件，是系统得以正常的工作和便于检测控制。 传动介质：实现运动和运动传递。 液（气）的优点： 1能方便的地实现无极调速，调速范围大。 2在相同功率下，能量转换元件体积较小，重量较轻。 3工作平稳，反应速度快，能高速启动、制动和换向。 4能实现过载保护（安全阀《溢流阀》） 5操作简单，易实现自动化。（工作中） 6系列化、标准化和通用化，故便于设计和制作（制造） 7气动介质取之不竭，不易污染（环保） 缺点： 1泄露和可压缩性（气体），无法保证严格的传动比。 2液压对温度变化比较敏感，不易在很高或很低的温度下工作，且易污染环境。 3气压传动功率小，噪声大（风镐） 液体的主要性质：密度、可压缩性、黏度（动力黏度、运动黏度、相对黏度,<中国：恩施黏度°E>）和其它性质 黏度表示黏性大小的物理量（黏性是由分子间的内聚力阻止分子间的相对运动，因而产生一种内摩擦力）温度越高，黏度越低。 其他性质：抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫、抗乳化性、防锈蚀、润滑性、导热性、相容性以及纯净性。 液压油的选用标准： 1合适的黏度和良好的黏温特性 2有良好的润滑性能，腐蚀性小，抗锈性好。 3质地纯净，杂质少。 4对金属和密封件有良好的相容性。 5氧化稳定性好，长期工作不易变质。 6抗泡沫和抗乳化性好。 7体积膨胀系数小，比热容大。 8燃点高，凝点低。 9对人体无害，成本低。 液压油的种类：矿油型、乳化型和合成型 液压油污染的主要原因：残留物污染、侵入物污染、生成物污染。 帕斯卡原理（静压传递原理）：在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。 液体压力的表示及单位： 1用液体在单位面积上所受到作用力的大小表示，符号位P，单位Pa、kPa、MPa 2用大气压力表示工程大气压（at）、标准大气压（atm） 3用液柱高度表示米水柱（mH2O）、毫米汞柱（mmHg） 恒定流动（稳定流动或定常流动）：液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =
测试题（液压传动） 姓名：得分： 一、填空题（每空2分，共30分） 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。 3．仅允许油液按一个方向流动而反方向截止的液压元件称为（）。 4．溢流阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独引回油箱。 5．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装（）。 二、选择题（每题2分，共10分） 1.将发动机输入的机械能转换为液体的压力能的液压元件是（）。 A.液压泵 B.液压马达 C.液压缸 D.控制阀 2.溢流阀一般是安装在（）的出口处，起稳压、安全等作用。 A.液压缸 B.液压泵 C.换向阀 D.油箱。 3．液压泵的实际流量是（）。 A.泵的理论流量和损失流量之和 B.由排量和转速算出的流量 C.泵的理论流量和损失流量的差值 D.实际到达执行机构的流量 4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的。 A.泵的输出压力 B.泵的最高压力 C.泵的额定压力 5.流量控制阀使用来控制液压系统工作的流量，从而控制执行元件的（）。 A.运动方向 B.运动速度 C.压力大小 三、判断题（共20分） 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．流量可改变的液压泵称为变量泵。（） 3．定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。（） 4．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。（） 5．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。（）6．节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。（） 7．单向阀可以用来作背压阀。（） 8．同一规格的电磁换向阀机能不同，可靠换向的最大压力和最大流量不同。（）9．因电磁吸力有限，对液动力较大的大流量换向阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。（） 10．因液控单向阀关闭时密封性能好，故常用在保压回路和锁紧回路中。（） 四、问答题（共40分） 1、说明液压泵工作的必要条件？（15分） 2、在实际的维护检修工作中，应该注意些什么？（25分）
液压动力的元件习题(液压传动)
第2章液压动力元件 一、填空题 1．液压泵是靠________的变化来进行工作的，所以又称液压泵为________式泵。2．液压泵按结构特点一般可分为________、________、________三类泵。 3．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是________腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是________腔。 4．变量泵是指________可以改变的液压泵，常见的变量泵有________、________、________；其中________和________是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， ________是通过改变斜盘倾角来实现变量。 5．叶片泵一般分为________和________两种。 6．柱塞泵一般分为________和________柱塞泵。 7．液压泵的实际流量比理论流量________；而液压马达实际流量比理论流量 ________ 。 8．外啮合齿轮泵的_______、_______、_______是影响齿轮泵性能和寿命的三大问题。 9．径向柱塞泵改变排量的途径是_______，轴向柱塞泵改变排量的途径是_______。10．为了保证齿轮泵的连续地可靠供油，要求其齿轮的啮合系数必须________，这必然产生________，为了克服这一现象，在齿轮泵中开了________。 11．液压泵的总效率等于_______和_______的乘积。 12．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开________ ，使闭死容积由大变小时与________ 腔相通，闭死容积由小变大时与________腔相通。 13．齿轮泵产生泄漏的间隙为________间隙和________间隙，此外还存在________间隙，其中________泄漏占总泄漏量的80～85%。 14．对额定压力为2.5Mpa的齿轮泵进行泵性能测试，当泵输出的油液直接通向油箱，不计管道阻力，泵输出压力为_______ 。 15. 液压泵将_______转换成_______，为系统提供_______；液压马达将_______转换成_______，输出_______和_______。 16．一般的外啮合齿轮泵的进油口 ___，出油口___ ，这主要是为了解决外啮合齿轮泵的___ 问题。 二、选择题 1．液压泵单位时间内排出油液的体积称为泵的流量。泵在额定转速和额定压力下的输出流量称为（）；在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算而得到的流量称为（），它等于排量和转速的乘积。 A．实际流量 B．理论流量 C．额定流量
项目5：液压控制元件 项目目标： 1.液压阀的种类、工作原理、结构； 2.液压阀的应用。 3.掌握常见液压阀的故障排除方法。 教学任务：1.液压阀的种类、工作原理、结构； 2.液压阀的应用。 学时数：10 教学重点：液压阀的种类、工作原理、结构； 难点：常见液压阀的故障排除方法。 教学方法：讲授法 教学媒体：多媒体 教学过程： 第5章液压控制元件 在液压传动系统中，液压控制元件主要用来控制液压执行元件运动的方向、承载的能力和运动的速度，以满足机械设备工作性能的要求。按其用途可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。 5.1液压控制元件概述 液压控制阀是液压系统的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液体流动的方向、压力的高低和流量的大小，以满足执行元件的工作要求。 5.1.1对液压控制元件的基本要求 （1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，使用寿命长。 （2）油液通过液压控制阀时压力损失小。 （3）密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。 （4）结构简单紧凑，体积小。 （5）安装、维护、调整方便，通用性好。 5.1.2液压控制阀的分类 1.按用途分 液压控制阀可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。这三类阀还可根据需要互相组合成为组合阀，使得其结构紧凑，连接简单，并提高了效率。 2.按控制原理分 液压控制阀可分为开关阀、比例阀、伺服阀和数字阀。 3.按安装连接形式分
（1）管式连接 （2）板式连接 （3）叠加式连接 （4）插装式连接 5.2方向控制阀 方向控制阀用以控制液压系统中液流的方向和通断，分为单向阀和换向阀两类。 5.2.1单向阀 1.普通单向阀 普通单向阀简称单向阀，其作用是控制油液只能按一个方向流动，而反向截止。如图5-1所示，它由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。图5-1（a）所示为管式单向阀，图5-1（b）所示为板式单向阀。压力油从进油口P1流入，作用于锥形阀芯2上，当克服弹簧3的弹力时，顶开阀芯2，经过环形阀口（对于图5-1（a）还要经过阀芯上的四个径向孔）从出油口P2流出。当液流反向时，在弹簧力和油液压力作用下，阀芯锥面紧压在阀体的阀座上，则油液不能通过。 图5-1普通单向阀 1—阀体;2—阀芯;3—弹簧 为了保证单向阀工作灵敏可靠，单向阀中的弹簧刚度一般都较小。单向阀的开启压力为0.035～0.05MPa，通过其额定流量时的压力损失一般不超过0.1～0.3MPa。若更换刚度较大的弹簧，使其开启力达到0.2～0.6MPa，则可作背压阀使用。 2.液控单向阀 图5-2（a）所示为液控单向阀，它由普通单向阀和液控装置两部分组成。当控油口K不通入压力油时，其作用与普通单向阀相同。当控油口K通入压力油时，推动活塞1、顶杆2，将阀芯3顶开，使P2和P1接通，液流在两个方向可以自由流动。为了减小活塞1移动的阻力，设有一外泄油口L。
` 第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 | 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时， 阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 ， 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性 答：理想零开口滑阀 c0=0 K， p0= K∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏
流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 > 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = ！ 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为：
1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 3、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。零位工作点的条件是 q=p=x=0 L L V 。 4、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。流量-压力系 数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力，当各系 数增大时对系统的影响如下表所示。 稳定性响应特 性稳态误差 q K c K p K 5、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 6、什么叫液压动力元件？有哪些控制方式？有几种基本组成类型？ 答：液压动力元件（或称为液压动力机构）是由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。控制方式可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵。有四种基本形式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。 7、何谓液压弹簧刚度？为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度？ 答：液压弹簧刚度 2 e p h t 4A K V β =，它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所
液压控制系统王春行版课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却能够很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载 压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和 速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩 擦力负载的能力
当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量2c c0r =32W K πμ ，p0c K ，两者相差 很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线能够度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使经过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
第八章液压系统控制元件（Control Components in Hydraulic Systems） 8.1概述（INTRODUCTION） 在任何液压传动系统中最重要的条件之一是控制。如果控制元件选择不正确，整个系统起不到所需要的作用。液压传动主要是通过称为液压阀的控制元件来实现控制的。控制元件的选择不仅涉及到它的类型而且还要考虑其尺寸大小，操纵技术和远控能力。控制元件有三种基本类型（One of the most important considerations in any fluid power system is control. If control components are not properly selected, the entire system will not function as required. Fluid power is controlled primarily through the use of control devices called
valves. The selection of these control devices not only involves the type but also the size, the actuating technique, and remote-control capability. There are three basic types of control devices）： ?方向控制阀（directional control valves）； ?压力控制阀（pressure control valves）； ?流量控制阀（flow control valves）。 方向控制阀在回路内部确定流动路线。例如，它们确定液压缸或液压马达的工作方向。控制流动路线的元件主要有单向阀、梭形阀和二位、三位、四位方向控制阀（Directional control valves determine the path through which a fluid traverses within a given circuit. For example, they establish the direction of motion of a hydraulic cylinder or motor. This control of the fluid path is accomplished primarily by cheek valves, shuttle
液压控制系统王春行版 课后题答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的 能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性
答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影 响，存在泄漏流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c =K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙 -6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流 量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =?
液压系统的控制元件同步练习（答案） 一、判断 1．单向阀的作用是控制油液的流动方向，接通或关闭油路。（√ ）2．溢流阀通常接在液压泵出口处的油路上，它的进口压力即系统压力。（√ ）3．溢流阀用作系统的限压保护、防止过载的安全阀的场合，在系统正常工作时，该阀处于常闭状态。（√ ）4．使用可调节流阀进行调速时，执行元件的运动速度不受负载变化的影响。（X） 二、选择 1．溢流阀（B ）。 A．常态下阀口是常开的 B．阀芯随系统压力的变动而移动 C．进出油口均有压力 D．一般连接在液压缸的回油油路上 2．调速阀是组合阀，其组成是（ C ）。 A．可调节流阀与单向阀串联 B．定差减压阀与可调节流阀并联
C．定差减压阀与可调节流阀串联 D．可调节流阀与单向阀并联 3．要实现液压泵卸载，可采用三位换向阀的（ C ）型中位滑阀机能。 A．O B．P C．M D．Y 三、简述 1．先导型溢流阀由哪几部分组成？各起什么作用？与直动型溢流阀比较，先导型溢流阀有什么优点？ 先导型溢流阀的结构如图所示，由先导阀Ⅰ和主阀Ⅱ且两部分组成。先导阀实际上是一个小流量的直动型溢流 阀，阀芯是锥阀，用来控制压力；主阀阀芯是滑阀，用来 控制溢流流量。 先导型溢流阀设有远程控制口K，可以实现远程调压（与远程调压接通）或卸荷（与油箱接通），不用时封闭。
先导型溢流阀的结构先导型溢流阀 的工作原理图 1—调节螺母2—调压弹簧3—锥阀1—调节螺母2— 调压弹簧3—锥4—主阀弹簧5—主阀芯4 —主阀弹簧5—主阀芯 先导型溢流阀压力稳定、波动小，主要用于中压液压系统中。 2．画出溢流阀、减压阀和顺序阀的图形符号，并比较：（1）进出油口的油压； （2）正常工作时阀口的开启情况； （3）泄油情况。 1、a、b、c分别为溢流阀、减压阀和顺序阀 2、正常情况下，溢流阀阀口常闭；减压阀阀口常开；顺序阀阀口常闭。 3、先导型溢流阀设有远程控制口K，可以实现远程调压（与远程 调压接通）或卸荷（与油箱接通），不用时封闭。 先导型顺序阀阀芯下部有一个控制油口K。当由控制油口K 进入阀芯下端油腔的控制压力油产生的液压作用力大于阀芯上
第 二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量 2c c0r = 32W K πμ ，p0c = K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
第一章液压传动概述 一、填空 1、液压系统若能正常工作必须由动力装置、执行装置、控制装置、辅助装置 和工作介质组成。 2、液压系统的两个重要参数是压力、流量 ,它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载， 液压缸的运动速度取决于流量。 3、液压传动的工作原理是以__油液____作为工作介质，通过__密封容积__ 的变化来传递运动，通过油液内部的__压力 ___来传递动力。 二、判断 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（） 2.液压传动装置工作平稳。能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。 ( ) 3.液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。( ) 4.液压系统故障诊断方便、容易。（） 5.液压传动适宜于远距离传动。（） 6.液压传动装置本质上是一种能量转换装置。（√） 三、单项选择 1.液压系统的执行元件是（ C ）。 A．电动机 B.液压泵 C．液压缸或液压马达 D.液压阀 2.液压系统中，液压泵属于（ A ）。 A.动力部分 B.执行部分 C．控制部分 D.辅助部分 3.液压传动的特点有（ B ） A.可与其他传动方式联用，但不易实现远距离操纵和自动控制 B.可以在较大的速度范围内实现无级变速 C.能迅速转向、变速、传动准确 D.体积小、质量小，零部件能自润滑，且维护、保养和排放方便 四、问答： 1、何谓液压传动？液压传动的原理？它有哪两个工作特性？ 答：定义：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转换为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行元件，由执行元件驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能。 原理：液压传动的工作原理是以油液作为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 特性：1）液压系统的工作压力取决于负载。 2）液压缸的运动速度取决于流量。 2、液压传动系统有哪几部分组成？说明各部分作用。 答：1）动力装置：液压泵，将机械能转换成液体压力能。 2）执行装置：液压缸或液压马达，将液体压力能转换成机械能。 3）控制装置：液压阀，对液压系统中液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。 4）辅助装置：油箱、过滤器、蓄能器等，对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用。 5）传动介质：液压油，传递能量的液体。 第二章液压传动的基础知识 一、填空 1.油液在外力作用下，液层间作相对运动而产生内摩擦力的性质，叫做油液的粘性，其大小用粘度表 示。常用的粘度有三种：即运动粘度、动力粘度和相对粘度。 2. 粘度是衡量粘性大小的指标，是液压油最重要的参数。液体的粘度具有随温度的升高而降低，随压 力增大而增大的特性。
一、填空题 1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。 （负载；流量） 2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中 （）和（）为能量转换装置。（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件） 3．液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力 起主导作用，液体的流动状态可用（）来判断。 （层流；紊流；雷诺数） 4．在研究流动液体时，把假设既（）又（）的液体称为理想流体。 （无粘性；不可压缩） 5．由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损 失和（）损失两部分组成。（粘性；沿程压力；局部压力）6 ．液流流经薄壁小孔的流量与（）的一次方成正比，与（）的1/2 次方成正比。通过小孔的流量对（）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。（小孔通流面积；压力差；温度） 7．通过固定平行平板缝隙的流量与（）一次方成正比，与（）的三次方成正 比，这说明液压元件内的（）的大小对其泄漏量的影响非常大。（压力差；缝隙值；间隙） 8．变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有（）、（）、（）其中（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵） 9．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量 （）。（大；小） 10 ．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（与）、（与）、（与）。（柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘） 11 ．外啮合齿轮泵的排量与（）的平方成正比，与的（）一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（），减少（）可以增大泵的排量。（模数、齿数；模数齿数）
液压控制阀 一、填空题 1、减压阀常态时阀口常开。 2、调速阀是由定差减压阀和节流阀串联而成的。 3、若换向阀四个油口有钢印标记：“A”、“P”、“T”、“B”，其中P 表示进油口，T 表示回油口。 4、压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件。 5、溢流阀的作用有溢流稳压、卸荷阀和安全阀等。 6、画出三位四通换向阀P型中位机能的图形符号：。 7、溢流阀能使其进口压力保持恒定，（定值）减压阀能使其出口压力保持恒定。 8、实际工作时，溢流阀开口的大小是根据进口压力自动调整的。 9、减压阀是利用液流通过阀口缝隙产生压降的原理，使出口压力低于进口压力，并使出口压力保持基本不变的一种控制阀。 10、溢流阀限定的是进口压力，而减压阀限定的是出口压力。 11、压力阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。 12、溢流阀由进口压力控制阀芯开启，其阀口常闭。 13、三位四通换向阀处于中位时，P、T、A、B四个油口全部封闭的称为O 型机能；P、T口互通，A、B两个油口封闭的称为M 型机能。 14、锥阀不产生泄漏，滑阀则由于阀芯和阀体孔有一定间隙，在压力作用下要产生泄漏。 二、选择题 1、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，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（ D ）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（ B ）。 A．O型； B．M型； C．Y型； D．H型； 2、当节流阀的开口一定，进、出油口的压力相等时，通过节流阀的流量为（ A ）。 A．0 B．某调定值C．泵额定流量D．无法判断 3、下面哪一项不是溢流阀的功用（ C ）。 A．用作安全阀 B．用作背压阀 C．用作顺序阀 D．用作卸荷阀 4、大流量液压系统使用的换向阀一般是（C ）。 A．手动换向阀B．机动换向阀C．电液换向阀D．电磁换向阀 5、直动型溢流阀一般用于（A ）。 A．低压系统 B．中压系统 C．高压系统 D．超高压系统 6、以下（ B ）对减压阀的描述是不正确的。 A．阀口常开B．可用作背压阀C．保持出口压力恒定D．出口处压
一、填空题（每空1分，共30分） 1、 2 3 4 高。 5、 6 压阀、节流阀） 7、理想液体的伯努利方程的物理意义为：在管内作稳定流动的理想液体具有（）、（）和（）三种形式的能量， ），但总和为一定值。 ）来 （液体、压力能） ）的大小，执行元件的 （负载、流量） ） ） ）控制阀、（）控制阀 流量、方向） 部位侧面的泵盖上开（）。（卸荷槽） 13、液压泵的总效率等于（）和（）的乘
积。（容积效率、机械效率） 二、判断题（每题1分，共 12卸荷阀。（√） 3力。（×） 4（√） 5芯的移动。（√） 678、外控式顺序阀阀芯的启闭是利用进油口压力来控制的。（×） 9、改变轴向柱塞泵斜盘倾角的大小就能改变数、3C 、不受负载的影响 3、将液体的压力能转换为旋转运动机械能的液
压执行元件是（ B ）。 C、外部控制，内部回油 D、内部控制，内部回油 7、为了消除齿轮泵困油现象造成的危害，通常 （ B ）。 1 油液的多少，主要取决于： B、负载 D、电机 泵容积效率下降的主要原因 A、工作压力 B、内摩擦力
C、工作腔容积变化量 D、内泄漏 10 A、K型 B、 型D、 四、简单题（每题5分，共 1 答：（1）具有密闭容积； （2 （3 2 答：（1 使阀体上的油路口的液流通路接通、关 断、变换液体的流动方向，从而使执行元件启动、停止或停留、变换运动方向，这种控制阀芯在阀体 ，不 V1， V2=q2/ A2=0.02*80*10-4/100*10-4=0.16 m/s P2=F2/ A1
P1 A1= P2 A2+F1 成一个卸荷回路。（4分）
液压控制元件 一、填空题 1、液压控制阀按连接方式不同，有管式连接、板式及叠加式连接和插装式连接三种连接。 2、单向阀的作用是控制油液单向流动，正向通油时应接通，反向时截止。 3、按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁、液动和电液换向阀。 4、电磁换向阀的电磁铁按所接电源不同，可分为交流和直流两种。 5、液压系统中常见的溢流阀按结构分为直动型和先导型两种。前者一般用于低压系统，后者一般用于中、高压系统。 6、压力继电器是一种能将压力信号转换为电气信号的能量装置。 7、液压控制阀是液压系统的__控制_____元件。根据用途和工作特点不同，控制阀主要可分为_压力__、__方向___、和_流量___三大类。 8、单向阀是保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀，一般由阀体阀芯和弹簧等零件构成，其阀芯的结构分为_普通_和_液控__两种。 9、一个换向阀的完整图形符号，应具有表明_工作位_______数,_油口通路数和在各工作位置上_换向____控制方法以及复位、定位方法的符号，换向阀是用来使执行元件__换向_______。 10、对换向阀的主要性能要求是：油路导通时，_压力______ 损失要小：油路断开时，泄露量要小；阀芯换位时，操纵力要小以及换向平稳。 11、三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的_
中位机能__。 12、压力阀的共同特点是利用_油液压力________和_弹簧力_______相平衡的原理来进行工作的。 13、直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的液体压力相平衡来控制溢流压力的，一般直动式溢流阀只用于低压系统。 14、实际工作时，溢流阀开口的大小是根据_通过的流量__________自动调整的。 15、减压阀是利用液流通过_阀口缝隙___产生压降的原理，使出口压力低于进口压力，并使出口压力保持基本不变的压力控制阀。 16、溢流阀调定的是_进口_____压力，而减压阀调定的是_出口____ 压力：溢流阀采用_内_____泄，而减压阀采用_外____泄。 17、流量控制阀是通过改变节流口的_流通面积_或通流通道的长短_来改变局部阻力的大小，从而实现对流量进行控制的。 18、方向控制阀的工作原理是利用阀芯和阀体的相对位置改变，实现油路与油路间的接通和断开，以满足系统对油流方向的要求。 19、调速阀能在负载变化时使通过调速阀的流量不变。 20、液压控制阀按连接方式可为螺纹连接阀、法兰连接阀、板式连接阀、叠加式连接阀、插装式连接阀五类。 21、顺序阀的功用是以系统压力信号使多个执行元件自动地按先后顺序动作。 22、指出图中各图形符号所表示的控制阀名称。
液压控制系统(王春行编)课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即 稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的 负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系 统的开环增益。
流量-压力系数c q =-p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p =x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0 =0 K ，p0 =K ∞ ，而实际零开口 滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量 2c c0r = 32W K πμ ， p0c K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决
定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径 -3d=810m ?，径向间隙-6 c r =510m ?，供油压力5 s p =7010a P ?， 采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数 d C =0.62 ，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ =