第5章 液压控制元件(1)

液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三1主讲马爱兵液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三2第5章液压控制元件5.1液压阀概述5.2方向控制阀及应用5.3压力控制阀及应用5.3.1溢流阀5.3.2顺序阀5.3.3减压阀5.3.4压力继电器5.4流量控制阀及应用5.5比例阀、插装阀和叠加阀5.6液压控制阀的选用2学时2学时2学时自学液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三35.1液压阀概述q=kA△Pm液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三45.1液压阀概述方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三55.2方向控制阀及应用作用：控制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。分类：单向阀、换向阀性能要求：正向流动阻力损失小；反向时密封性好，动作灵敏。液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三65.2.1单向阀1.普通单向阀结构：阀体、阀芯、弹簧等5.2方向控制阀正向导通，反向截止。AB单向阀的职能符号液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三7321ABAB3211—阀体；2—阀芯；3—弹簧。液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三825134用单向阀5将系统和泵隔断。泵开机时泵排出的油可经单向阀5进入系统;泵停机时，单向阀5可阻止系统中的油倒流。普通单向阀的应用（1）用单向阀将系统和泵隔断液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三91是低压大流量泵，2是高压小流量泵。低压时两个泵共同向系统供油。高压时，单向阀的反向压力为高压，单向阀关闭，泵2排出的高压油经过虚线表示的控制油路将阀3打开，使泵1排出的油经阀3回油箱，高压泵2单独往系统供油，其压力决定于阀4。这样，单向阀将两个压力不同的泵隔断，互不影响。2143普通单向阀的应用(2)用单向阀将两个泵隔断双泵供油的快速回路.swf液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三10高压油进入缸的无杆腔，活塞右行，有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降，故在单向阀上游总保持一定压力，此压力也就是有杆腔中的压力，叫做背压，其数值不高一般约为0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背压，防止活塞的冲击，使活塞运动平稳。此种用途的阀也叫背压阀。背压阀pb普通单向阀的应用(3)用单向阀产生背压液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三11由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。液流按①流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从阀体流出。液流按②方向流动时，因单向阀的阻力远比节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。普通单向阀的应用(4)用单向阀和其它阀组成复合阀①②液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三12组成：普通单向阀+小活塞缸特点：a.无控制油时（Pk=0），与普通单向阀一样。b.通控制油时（Pk≥Ks*△x/A），可双向通流。图形符号：1PK2P5.2.1单向阀2.液控单向阀液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三13液控单向阀的应用通过液控单向阀往立式缸的下腔供油，活塞上行。停止供油时，因有液控单向阀，活塞靠自重不能下行，于是可在任一位置悬浮。将液控单向阀的控制口加压后，活塞即可靠自重下行。若此立式缸下行为工作行程，可同时往缸的上腔和液控单向阀的控制口加压，则活塞下行，完成工作行程。ABKG(1)用液控单向阀使立式缸活塞悬浮液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三14将A或B通高压油，则活塞右行或左行。若A、B管均不通油时，液控单向阀的控制口均无压力，阀1和阀2均闭锁。利用两个液控单向阀，既不影响缸的正常动作，又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。12AB液控单向阀的应用(2)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁液压锁锁紧回路.swf液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三15换向阀利用阀芯和阀体的相对位置的改变，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的启动、停止或变换运动方向。按阀的操纵方式：5.2.2换向阀(a)手动式(b)机动式(c)电磁动(d)弹簧控制(e)液动(f)先导式液压控制(g)先导式电液控制液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三161.换向阀的工作原理T/OPAB阀体上开有4个通油口P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示。P—压力油口,接液压泵；A、B—工作油口，接执行元件；T或O—回油口，接油箱。PTBA液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三17PTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTABPTBA液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三18PTABTPAB下图表示阀芯处于中位时的情况,此时从P口进来的压力油没有通路。A、B两个油口也不和T口相通。PTBA液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三19TPAB下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯处于左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T回油箱。PTAB左位PTBA液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三20PTABTPAB下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移，或者说阀芯处于右位时的情况。此时，从P口进来的压力油经P、B到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱。右位PTBA液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三212.换向阀的“位”和“通”“位”和“通”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的换向阀。“位”(Position)指阀芯的位置，通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表示。所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。即换向阀上的油口数目（交点数）。液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三22图形符号的含义：•用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”；•方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流的实际方向；•方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通；•方框外部连接的接口数（交点）有几个，就表示几“通”。•一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表示泄漏油口。•换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三23液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三24常用的换向阀液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三252.机动换向阀机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部件的行程，借助于安装在工作台上的档铁或凸轮迫使阀芯运动，从而控制液流方向.1--滚轮2--阀芯3--弹簧1—滚轮2—推杆3—阀芯液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三26图为滚轮式二位三通常闭式机动换向阀在图示位置阀芯2被弹簧1顶向上端，油腔P和A通，B口关闭。当挡铁或凸轮压住滚轮4，使阀芯2移动到下端时，就使油腔P和A断开，P和B接通，A口关闭液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三273.电磁换向阀利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向。它是电气系统和液压系统之间的信号转换元件。优点：易于实现自动化。应用：小流量的场合。（q≤63L/min)1推杆2阀芯3弹簧二位电磁阀有一个电磁铁，靠弹簧复位液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三28三位电磁阀有两个电磁铁液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三29液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三30应用：高压、大流量的场合。（q≤1200L/min)液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三31PTBA液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三32液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三33液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三34液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三35液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三366.转动式换向阀（简称转阀）该阀由阀体1、阀芯2和使阀芯转动的操作手柄3组成。在图示位置，通口P和A相通、B和T相通；当操作手柄转换到“止”位置时，通口P、A、B和T均不相通；当操作手柄转换到另一位置时，则通口P和B相通，A和T相通液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三37小结1.单向阀和换向阀是液压系统中控制液流方向的元件。2.单向阀分成两类：普通单向阀（简称单向阀）和液控单向阀。普通单向阀只允许液流向一个方向通过；液控单向阀具有普通单向阀的功能，并且只要在控制口通以一定压力的控制油液，油流反向也能通过。液压与气压传动----第5章液压控制元件6/172020年3月4日星期三38小结3.各种操纵形式的换向阀中，以电磁和电液换向阀用得较多，因为它易于实现自动化。换向阀的图形符号明确地表示了阀的作用原理、工作位置数、通路数、通断状态以及操纵方式等，应予以足够的重视，并能熟练掌握。