《液壓控制元件》PPT課件

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1、液壓與氣壓傳動(dòng),第5章 液壓控制元件,5.1 方向控制閥 5.2 壓力控制閥 5.3 流量控制閥 5.4 插裝閥及比例閥 5.5 液壓閥常見(jiàn)故障及其排除方法,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓控制閥的分類,液壓與氣壓傳動(dòng),（1）動(dòng)作靈敏，工作可靠，使用時(shí)沖擊 振動(dòng)小； （2）油液通過(guò)閥時(shí)壓力損失要小； （3）密封性好，內(nèi)泄漏小，無(wú)外泄漏； （4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝、維護(hù)、調(diào)整 方便，通用性好。,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)液壓控制閥的基本要求：,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓控制閥的基本參數(shù)：,（1）公稱通徑 液壓閥的公稱通徑指閥的進(jìn)出油口的名義尺寸。它表明閥的通流能力和所配管路的尺寸規(guī)格，同一公稱通徑的閥、管子與管路附件均能

2、相互連接，具有互換性。閥的公稱通徑用Dg表示，但不表示閥的進(jìn)出油口的實(shí)際尺寸。 （2）額定流量 液壓閥的額定流量指液壓閥在額定工作狀態(tài)下通過(guò)的名義流量，常用qn表示，單位為L(zhǎng)/min。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1 方向控制閥,方向控制閥：利用閥芯與閥體間相對(duì)位置的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)油路的接通或斷開(kāi)，以滿足執(zhí)行元件對(duì)油流方向的要求。 5.1.1 單向閥 5.1.2 換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.1 單向閥普通單向閥,,圖5-1 單向閥 a）管式連接單向閥 b）板式連接單向閥 c）圖形符號(hào),結(jié)構(gòu)及工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),1）區(qū)分高、低壓力油。 2) 保護(hù)液壓泵。 3) 液壓泵停止工作時(shí)，保持液壓缸的位

3、置。 4) 作背壓閥。 5) 保持低壓回路的壓力。 6) 與其它控制閥并聯(lián)使用，使之在單方向上起作用。,普通單向閥的應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng),普通單向閥的應(yīng)用,,圖5-2 單向閥的應(yīng)用 1低壓泵 2高壓泵,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.1 單向閥液控單向閥,圖5-3 液控單向閥 a）結(jié)構(gòu) b）圖形符號(hào) 1-活塞 2-頂桿 3-閥芯,結(jié)構(gòu)及工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),1）保持壓力 2）用于液壓缸的支承。 3）作為充油閥使用。 具體見(jiàn)下頁(yè)圖,液控單向閥的應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng),液控單向閥的應(yīng)用,a) b) c) 圖5-4 液控單向閥的應(yīng)用,圖5-4 液控單向閥的應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.1

4、單向閥雙向液壓鎖,圖5-5 雙向液壓鎖及其圖形符號(hào) 1閥體 2控制活塞 3頂桿,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的分類,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的工作原理及圖形符號(hào),a）工作原理圖1 b）工作原理圖2 c）圖形符號(hào) 圖5-6 二位四通電磁換向閥工作原理圖,液壓與氣壓傳動(dòng),換向閥圖形符號(hào)的含義,1) 用方框表示換向閥的工作位置，有幾個(gè)方框就表示是幾“位”閥。 2) 在一個(gè)方框內(nèi)，箭頭或堵塞符號(hào)“”或“”與方框的交點(diǎn)數(shù)為油口“通”路數(shù)；箭頭表示兩油口相通，并不一定表示實(shí)際流向，“”或“”表示油口截止。 3) P表示進(jìn)油口，T表示回油口，A和B表示連接其它兩個(gè)工作油路

5、的油口。 4) 控制方式和復(fù)位彈簧的符號(hào)畫(huà)在方框的兩側(cè)。 5) 三位閥的中位、二位閥靠近彈簧的一側(cè)為常態(tài)位。,液壓與氣壓傳動(dòng),換向閥的位和通路的符號(hào),液壓與氣壓傳動(dòng),換向閥操縱方式符號(hào),液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),圖5-9 手動(dòng)換向閥 l-手柄 2-閥芯 3-彈簧 a) 自動(dòng)復(fù)位式 b) 鋼球定位式,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),圖5-10 二位二通機(jī)動(dòng)換向閥 l-滾輪 2-閥芯 3-閥體 4-彈簧,液壓與氣壓傳動(dòng),電磁換向閥：利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放 直接推動(dòng)閥芯移動(dòng)來(lái)控制液流方向。 電磁鐵按所接電源不同 交流（D） 直流（E） 按

6、照銜鐵是否浸在油里 干式 濕式,5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),,,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),圖5-11 三位四通電磁換向閥 1-閥體 2-彈簧 3-彈簧座 4-閥芯 5-線圈 6-銜鐵 7-隔套 8-殼體 9-插頭組件,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),圖5-12 三位四通液動(dòng)換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),圖5-13 帶阻尼器的可調(diào)式液動(dòng)換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的結(jié)構(gòu),圖5-14 電液換向閥 1、3電磁鐵 2先導(dǎo)閥閥芯 6液動(dòng)閥閥芯 4、8節(jié)流閥 5、7單向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換

7、向閥換向閥的中位機(jī)能(1),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的中位機(jī)能(2),液壓與氣壓傳動(dòng),5.1.2 換向閥換向閥的中位機(jī)能(3),液壓與氣壓傳動(dòng),中位機(jī)能的選用原則（1）,(1) 系統(tǒng)卸荷 P口與T口暢通的形式，如H、K、M 型，這時(shí)液壓泵可卸荷。 (2) 系統(tǒng)保壓 當(dāng)P口被堵塞時(shí)，系統(tǒng)保壓，液壓泵可用于多缸系統(tǒng)。如O、Y、J、U型。當(dāng)P口不太通暢地與T口相同時(shí)，如X型，系統(tǒng)能保持一定壓力，可供壓力不高的控制油路使用。 (3) 換向平穩(wěn)性與精度 當(dāng)液壓缸A、B口都封閉時(shí)，換向過(guò)程中易產(chǎn)生液壓沖擊，換向不平穩(wěn)，但換向精度高

8、，如O型、M型；反之，A、B口都通T口時(shí)，換向過(guò)程中工作部件不易制動(dòng)，換向精度低，但液壓沖擊小。,液壓與氣壓傳動(dòng),中位機(jī)能的選用原則（2）,(4) 啟動(dòng)平穩(wěn)性 閥在中位時(shí)，液壓缸A或B與T口相通時(shí)，則啟動(dòng)時(shí)該腔內(nèi)因無(wú)足夠的油液起緩沖作用，啟動(dòng)不平穩(wěn)。但若系統(tǒng)對(duì)啟動(dòng)平穩(wěn)性要求較高時(shí)，應(yīng)選用A口、B口都不通T口的形式，如O、C、P、M型，這時(shí)可保證啟動(dòng)的平穩(wěn)性。 (5) 液壓缸浮動(dòng)和在任意位置停留 閥在中位時(shí)，當(dāng)A口、B口相連通時(shí)，如U型，臥式液壓缸呈浮動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)可利用其它機(jī)械裝置移動(dòng)工作臺(tái)，調(diào)整其位置(立式液壓缸除外)；當(dāng)要求執(zhí)行元件能在任意位置上停留時(shí)，可選用A、B口部封閉或都與P口相通的形

9、式(差動(dòng)液壓缸除外)，如P型，這時(shí)液壓缸左右兩腔作用力相等，液壓缸不動(dòng)。,液壓與氣壓傳動(dòng),三位閥的特殊機(jī)能,圖5-15 MP 型、OP型中位機(jī)能符號(hào),應(yīng)用：主要用于差動(dòng)連接回路，以得到快速行程。,液壓與氣壓傳動(dòng),三位閥的特殊機(jī)能,圖5-16 具有X型過(guò)渡機(jī)能的二位二通滑閥,作用：避免換向過(guò)程中由于P口突然封閉而引起系統(tǒng)的壓力 沖擊，同時(shí)也能使P口保持一定的壓力。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2 壓力控制閥,在液壓系統(tǒng)中，控制和調(diào)節(jié)油液壓力高低的液壓閥稱為壓力控制閥，簡(jiǎn)稱壓力閥。他們的共同特點(diǎn)是利用作用于閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作。 壓力控制閥按其功能和用途可分為溢流閥、減壓閥、順序

10、閥、壓力繼電器等。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2.1 溢流閥,溢流閥是通過(guò)閥口的開(kāi)啟實(shí)現(xiàn)溢流，使 被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn) 壓、調(diào)壓或限壓作用，其作用簡(jiǎn)稱為溢流、定壓。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2.1 溢流閥結(jié)構(gòu)與工作原理,圖 5-17 直動(dòng)式溢流閥 1-調(diào)節(jié)螺母 2-調(diào)壓彈簧 3-上蓋 4-閥芯 5-閥體,直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理,液壓與氣壓傳動(dòng),溢流閥圖形符號(hào)簡(jiǎn)要說(shuō)明 1）溢流閥在常態(tài)下(非工作狀態(tài))閥口 關(guān)閉(方框內(nèi)箭頭錯(cuò)開(kāi))； 2）控制壓力取自進(jìn)油口壓力(虛線表 示)； 3）出口接油箱； 4）采用內(nèi)泄漏方式(彈簧處沒(méi)有接油箱 的標(biāo)志)。,5.2.1 溢流閥結(jié)構(gòu)與工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng)

11、,先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理,圖5-18 先導(dǎo)式溢流閥 a）結(jié)構(gòu)圖 b）圖形符號(hào) 1-調(diào)節(jié)螺母 2-調(diào)壓彈簧 3-先導(dǎo)閥閥芯4-主閥彈簧 5-主閥閥芯,5.2.1 溢流閥結(jié)構(gòu)與工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),（1）作溢流閥 （2）作安全閥,圖5-19 溢流閥作溢流閥 圖5-20 溢流閥作安全閥,5.2.1 溢流閥溢流閥的應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng),（3）作背壓閥 （4）作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥,圖5-21 溢流閥作背壓閥,圖5-22 溢流閥作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥,5.2.1 溢流閥溢流閥的應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng),（5）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的二級(jí)調(diào)壓 （6）使系統(tǒng)卸荷,圖5-23 溢流閥的二級(jí)調(diào)壓,圖5-24 溢流閥用于系統(tǒng)卸荷,5.2.1

12、溢流閥溢流閥的應(yīng)用,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2.2 減壓閥,,減壓閥：利用液流流過(guò)隙縫產(chǎn)生壓力降的原理，使出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥。 作用：用來(lái)降低液壓系統(tǒng)中某一回路的油路壓力，使同一個(gè)油源能同時(shí)提供兩個(gè)或兩個(gè)以上不同壓力的輸出。 應(yīng)用：各種液壓設(shè)備的夾緊系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2.2 減壓閥結(jié)構(gòu)與工作原理,,圖5-25 先導(dǎo)式減壓閥 1-調(diào)節(jié)螺母 2-調(diào)壓彈簧 3-先導(dǎo)閥閥芯 4-先導(dǎo)閥閥座 5-先導(dǎo)閥閥體 6-主闊體 7-主閥芯 8-主閥復(fù)位彈簧,液壓與氣壓傳動(dòng),,減壓閥圖形符號(hào)簡(jiǎn)要說(shuō)明： 1）減壓閥在常態(tài)下閥口是打開(kāi)的（方 框內(nèi)的箭頭溝通了進(jìn)、出油口）；

13、2）控制壓力取自出口壓力（虛線表 示）； 3）出油口接二次壓力油路； 4）彈簧腔設(shè)有專門(mén)泄油口，為外泄方 式。,5.2.2 減壓閥結(jié)構(gòu)與工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),,（1）減壓閥保持出口壓力基本不變，控制主閥芯 移動(dòng)的油液來(lái)自出油腔；而溢流閥保持進(jìn)口 壓力基本不變，控制主閥芯移動(dòng)的油液來(lái)自 進(jìn)油腔。 （2）不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)出口互通（即處于開(kāi)啟 狀態(tài)），而溢流閥進(jìn)出口不通（即處于關(guān)閉 狀態(tài)）。 （3）減壓閥由于進(jìn)、出油腔都有壓力，所以泄漏 油不能從出油腔排出，只能從泄油口L單獨(dú)引 回油箱（這種泄漏方式稱為外泄）；而溢流 閥采用內(nèi)泄方式。,5.2.2 減壓閥減壓閥與溢流閥的比較,液

14、壓與氣壓傳動(dòng),,順序閥：以壓力作為控制信號(hào)，在一定的控制壓力作用下自動(dòng)接通或切斷某一油路，控制各執(zhí)行元件的先后動(dòng)作順序的壓力閥。 根據(jù)控制方式的不同，順序閥可分為內(nèi)控式和外控式。內(nèi)控式順序閥：直接利用閥進(jìn)口處的油壓力來(lái)控制閥芯的動(dòng)作，從而控制閥口的啟閉； 外控式順序閥：用外來(lái)的控制油壓控制閥口的啟閉，也稱為液控順序閥。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，順序閥可分為直動(dòng)式順序閥和先導(dǎo)式順序閥。,5.2.3 順序閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2.3 順序閥結(jié)構(gòu)與工作原理,,內(nèi)控式順序閥,圖5-26 內(nèi)控式直動(dòng)式順序閥,液壓與氣壓傳動(dòng),,外控式順序閥,圖5-27 外控式順序閥,5.2.3 順序閥結(jié)構(gòu)與工作原理,液壓與

15、氣壓傳動(dòng),,單向順序閥,圖5-28 單向順序閥,5.2.3 順序閥結(jié)構(gòu)與工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),,各種順序閥的控制與泄油方式及其圖形符號(hào),5.2.3 順序閥,液壓與氣壓傳動(dòng),,圖5-29 順序閥的應(yīng)用,5.2.3 順序閥順序閥的應(yīng)用,順序閥作安全閥用，如右圖，換向閥換向，使液壓缸向下運(yùn)動(dòng)。一旦液控單向閥失靈而沒(méi)有開(kāi)啟，由此而產(chǎn)生的高壓油可經(jīng)順序閥流回油箱。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.2.4 壓力繼電器,,壓力繼電器：利用液體壓力信號(hào)控制電氣觸點(diǎn)的啟閉的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。 當(dāng)控制壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，控制電氣元件(如電磁鐵、電磁離合器、繼電器等)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)油路轉(zhuǎn)換、泵的加載或卸荷、執(zhí)行元件

16、的順序動(dòng)作、系統(tǒng)的安全保護(hù)和連鎖等功能。 壓力繼電器的組成：壓力位移轉(zhuǎn)換裝置 微動(dòng)開(kāi)關(guān) 按前者的結(jié)構(gòu)分：柱塞式、彈簧管式 膜片式、波紋管式 按發(fā)出電信號(hào)的功能分：?jiǎn)斡|點(diǎn)式 雙觸點(diǎn)式,液壓與氣壓傳動(dòng),單柱塞式壓力繼電器,5.2.4 壓力繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理,圖5-30 單柱塞式壓力繼電器 1-柱塞 2-頂桿 3-調(diào)節(jié)螺套 4-微動(dòng)開(kāi)關(guān),液壓與氣壓傳動(dòng),(1)起順序控制作用,5.2.4 壓力繼電器壓力繼電器的應(yīng)用,圖5-31 壓力繼電器用于順序控制 1、2-換向閥 3、4-壓力繼電器 5、6-液壓缸,液壓與氣壓傳動(dòng),(2) 起安全保護(hù)作用,5.2 壓力繼電器壓力繼電器的應(yīng)

17、用,圖5-32 壓力繼電器用于安全保護(hù),液壓與氣壓傳動(dòng),流量控制閥：依靠改變閥口通流面積的大小，來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)閥口的流量，從而改變執(zhí)行元件的運(yùn)行速度。 流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥等。,5.3 流量控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.3.1 節(jié)流口形式,圖5-33 常用節(jié)流口的形式,液壓與氣壓傳動(dòng),5.3.1 節(jié)流口形式,e） 圖5-33 常用節(jié)流口的形式,液壓與氣壓傳動(dòng),5.3.2 普通節(jié)流閥,圖5-34 普通節(jié)流閥 1-緊固螺釘 2-緊定螺釘 3-調(diào)節(jié)手柄 4-套 5-推桿 6-閥體 7-閥芯 8-復(fù)位彈簧 9-后蓋,液壓與氣壓傳動(dòng),5.3.3 調(diào)速閥,調(diào)速閥：在節(jié)流閥的前面串接

18、一個(gè)定差減壓閥，使油液先經(jīng)過(guò)減壓閥產(chǎn)生一次壓力降，并利用減壓閥閥芯的自動(dòng)調(diào)節(jié)，使節(jié)流閥前后的壓力差保持不變。,液壓與氣壓傳動(dòng),5.3.3 調(diào)速閥普通調(diào)速閥的工作原理,圖5-35 調(diào)速閥的工作原理 a）結(jié)構(gòu)原理圖 b）詳細(xì)圖形符號(hào) c)簡(jiǎn)化圖形符號(hào) d）節(jié)流閥和調(diào)速閥特性曲線 1-定差減壓閥 2-節(jié)流閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.3.3 調(diào)速閥溫度補(bǔ)償調(diào)速閥,,圖5-36 溫度補(bǔ)償原理,,溫度補(bǔ)償調(diào)速閥的原理,液壓與氣壓傳動(dòng),5.4 插裝閥及電液比例控制閥,5.4.1 插裝閥 插裝式錐閥又稱插裝式二位二通閥，簡(jiǎn)稱插裝閥。具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）通流能力大，特別適用于大流量的場(chǎng)合，它的 最大通徑可達(dá)20

19、0250mm，通過(guò)的流量可達(dá) 10000L/min。 （2）閥芯動(dòng)作靈敏，抗堵塞能力強(qiáng)。 （3）密封性好，泄漏小，油液流經(jīng)閥口壓力損失小。 （4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。,液壓與氣壓傳動(dòng),圖5-37 插裝閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào) 1-控制蓋板 2-閥套 3-彈簧 4-錐閥芯 5-插裝塊體,5.4.1 插裝閥結(jié)構(gòu)及工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),插裝閥用作方向控制閥作單向閥,圖5-38 插裝閥作單向閥,5.4.1 插裝閥,液壓與氣壓傳動(dòng),插裝閥用作方向控制閥作二位二通閥,圖5-39 插裝閥作二位二通閥,5.4.1 插裝閥,液壓與氣壓傳動(dòng),插裝閥用作方向控制閥作二位四通閥,圖5-40 插裝閥作二位四通閥,

20、5.4.1 插裝閥,液壓與氣壓傳動(dòng),插裝閥用作壓力控制閥,圖5-41 插裝閥作壓力控制閥,5.4.1 插裝閥,液壓與氣壓傳動(dòng),插裝閥用作壓力控制閥,圖5-41 插裝閥作壓力控制閥,5.4.1 插裝閥,液壓與氣壓傳動(dòng),插裝閥用作流量控制閥,圖5-42 插裝閥作流量控制閥,5.4.1 插裝閥,液壓與氣壓傳動(dòng),電液比例控制閥：介于普通液壓閥開(kāi)關(guān)式控制和電液伺服控制之間的控制方式。它能實(shí)現(xiàn)對(duì)液流壓力和流量連續(xù)地、按比例地跟隨控制信號(hào)而變化，其控制性能優(yōu)于開(kāi)關(guān)式控制。 組成：普通液壓閥 電機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置 應(yīng)用：對(duì)液壓參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、遠(yuǎn)距離控制或 程序控制。,5.4.2 電液比例控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),電液比例壓力閥,圖5-43 電液比例壓力閥 1-壓力閥 2-力馬達(dá) 3-推桿 4-鋼球 5-彈簧,5.4.2 電液比例控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),電液比例流量閥,圖5-44 電液比例調(diào)速閥 1-減壓閥 2-節(jié)流閥 3-比例電磁鐵 4-推桿,5.4.2 電液比例控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),5.5 液壓閥常見(jiàn)故障及其排除方法,液壓閥在液壓系統(tǒng)中的作用非常重要，故障種類很多。只要掌握各類閥的工作原理，熟悉它們結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析故障原因，查找故障不會(huì)有太大困難。 具體見(jiàn)表5-55-10,