液压阀

* 安全阀 先导比例阀 * 7.6.2.3 比例方向节流阀 *发布时间:2020-01-07

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  * 7.6.1.4 流量局限插装阀 图7.19 插装撙节阀 * 电液比例阀是一种按输入的电气信号一口气地、按比例地对油液的压力、流量或目标举行远隔绝局限的阀。与手动安排的通常液压阀比拟,电液比例局限阀或许降低液压体系参数的局限水准;与电液伺服阀比拟,电液比例局限阀正在某些本能目标稍差少许,但它机合轻易、本钱低,因而它广大利用于条件对液压参数举行一口气局限或圭臬局限,但对局限精度和动态特色条件不太高的液压体系中。 7.6.2 电液比例阀 电液比例局限阀的组成,从道理上讲相当于正在通常液压阀上,装上一个比例电磁铁以庖代原有的局限(驱动)局限。遵循用处和职业特质的分歧,电液比例局限阀可能分为电液比例压力阀、电液比例流量阀和电液比例目标阀三大类。下面临三类比例阀作扼要先容。 * 比例电磁铁是一种直流电磁铁,与通常换向阀用电磁铁的分歧关键正在于,比例电磁铁的输出推力与输入的线圈电流基础成比例。这一特色使比例电磁铁可行为液压阀中的信号给定元件。 7.6.2.1 比例电磁铁 图7.20比例电磁铁 1一轭铁;2—线—弹簧; 10—衔铁;11一支承环;12—导向套 * 1一阀座;2—先导锥阀;3-轭铁;4r—衔铁;5—弹簧;6—推秆;7—线 电液比例溢流阀 用比例电磁铁代替先导型溢流阀导阀的调压手柄,便成为先导型比例溢流阀 * 7.6.2.2 电液比例溢流阀 阀下部与通常溢流阀的主阀相仿,上部则为比例先导压力阀。该阀还附有一个手动调节的和平阀(先导阀)9,用以控造比例溢流阀的最高压力。 * 和平阀 先导比例阀 * 7.6.2.3 比例目标撙节阀 * 7.6.2.4 电液比例调速阀 * 电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、相应更疾的液压局限阀。其输出流量或压力受输入的电气信号局限,关键用于高速闭环液压局限体系,而比例阀众用于相应速率相对较低的开环局限体系中。 7.6.3 电液伺服阀 正在流量型伺服阀中,条件主阀芯的位移XP与的输入电流信号I 成比例,为了保障主阀芯的定位局限,主阀和先导阀之间设有职位负反应,职位反应的形状关键有直接职位反应和职位-力反应两种。 电液伺服阀众为两级阀,有压力型伺服阀和流量型伺服阀之分,绝地势限伺服阀为流量型伺服阀。 7.6.3.1 直接职位反应电液伺服阀 力马达 * 动圈式直接职位反应伺服阀桥道图 先导级放大元件 反应杆 * 动圈式伺服阀 反应杆 * 动圈式伺服阀 * * 直接反应伺服阀局限框图 1、采用阀芯、阀套直接比力法; 2、导阀芯导阀套直接比力、通过刚性相联直接(丈量)反应; 3、放大元件为导阀局限、缸是主阀两头局限; 4、指令元件是线圈,被控对象是主阀芯,使主阀芯位移跟踪动圈的指令位移 。 主阀两头缸 及主阀阻力 主阀芯 被局限 对象 1 (导阀套与主阀芯刚性相联) X X套 - 直接反应伺服阀局限框图 扰 动 导阀芯阀套比力 线圈 导阀 B+B 开环局限(放大)局限 1 X芯 7.6.3.2 喷嘴挡板式力反应电液伺服阀 力马达 固定撙节孔 反应弹簧杆 喷嘴 挡板(导阀芯) 弹簧管 (扭簧) 条件: 主阀芯位移主动跟踪输入的电流,与输入电流成比例。 主滑阀 先导级油缸左腔 先导级油缸左腔 力矩马达 衔铁 磁钢 导磁体 吸 吸 斥 斥 Kt 双喷嘴挡板阀 被控对象 被控对象 力矩比力 元件 反应杆 弹簧管 力马达 固定撙节孔 反应弹簧杆 喷嘴 挡板(导阀芯) 弹簧管 (扭簧) 主滑阀 先导级油缸左腔 先导级油缸左腔 7.6.3.3 电液伺服阀的利用 ? 流量负反应比压力负反应更为繁杂,合节正在于要将流量转化成便于比力的力今后,再反应到阀芯上。将流量转化成力的流程称为流量的传感丈量,转换部件称为流量传感器。流量阀的流量丈量本事有两种:“压差法”和“位移法”。用“压差法”丈量时,先将流量转化成压力差,再用测压法丈量,以是用于安祥流量的调速阀被称为“定差”阀。“位移法”丈量时,先将流量转化成位移,再用弹簧将其转化为反应力。 小 结 调速阀和分流阀是遵循流量负反应道理职业的,用于安排和安祥流量。流量负反应的主旨是将被控流量转化为力信号与指令力比力,指令力可用调压弹簧或比例电磁铁发生,比力元件普通是流量安排阀芯或先导阀。 ? 插装阀可构成目标阀、压力阀、流量阀,它相当于电液动阀,流量大、密封好,常用于大流量体系中。 小 结 撙节阀没有流量负反应,以是无法主动安祥流量,但用于撙节调速体系时功率失掉比调速速阀小。轴向三角槽式撙节口的水力半径较大,加工轻易,利用较广。 电液比例阀能按输入的电气信号一口气地、比例地局限压力或流量,与电液伺服阀比拟,相应速率和精度低少许,众用于开环比例局限。 电液伺服阀精度高、相应疾,众用于闭环局限。 * * 图7.3 (4)串联与并联式比拟 * 与“压差法”相反,本本事是正在主油道中串联一个压差PQ基础恒定,但撙节面积A0可变的撙节口RQ行为流量的一次传感器。因传感器的压差恒定,故液阻RQ及传感器阀芯位移xQ将随负载流量QL而转折。 7.2.1 流量的“位移法”丈量 遵循撙节口流量公式,有: * 7.2.1 流量的“位移法”丈量 通过定压差的可变液阻RQ和位移丈量弹簧一道组成了具有“流量-位移-力负反应”的所谓“位移法”流量传感器。 为了将一次传感器的位移信号转换成便于比力的力信号,再筑立一个传感弹簧KQ行为位移-力转换的二次传感器,流量QL转换成弹簧力FQ。 QL 通过弹簧油缸使压差基础恒定 传感器的启齿(位移x)与流量Q成比例 通过另一弹簧将位移转化为力 流量-位移 传感器 图7.4 流量的“位移法”丈量与反应 通过弹簧将 位移转化为反应力 流量一次传感器 流量安排主阀口 比例电磁铁发生流量指令 先导阀 图7.4 * 7.3 节 流 阀 7.3.1 撙节阀 液流从进油口流入经撙节口后,从阀的出油口流出。本阀的阀芯3的锥台上开有三角形槽。转动安排手轮1,阀芯3发生轴向位移,撙节口的启齿量即产生转折。阀芯越上移启齿量就越大。 阀芯 安排手轮 螺帽 阀体 (a) * 当撙节阀的进出口压力差为定值时,改造撙节口的启齿量,即可改造流过撙节阀的流量。 撙节阀和其它阀,比方单向阀、定差减压阀、溢流阀,可组成组合撙节阀。 图 7.5 * 图 7.6 本撙节阀具有螺旋弧线启齿和薄刃式机合的周到撙节阀。转起首轮和撙节阀芯后,螺旋弧线相对套筒窗口升高或消浸,改造撙节面积,即可完成对流量的安排。 * 7.3.2 单向撙节阀 流体正向滚动时,与撙节阀相同,撙节罅隙的巨细可通过手柄举行安排;当流体反向滚动时,靠油液的压力把阀芯4压下,下阀芯起单向阀用意,单向阀掀开,可完成流体反向自正在滚动。 撙节阀芯分成了上阀芯和下阀芯两局限。 * 图 7.7 单向撙节阀 7.3.2 单向撙节阀 * 遵循“流量负反应”道理计划而成的流量阀称为调速阀。遵循“串联减压式”和“并联分流式”之差异,又分为调速阀和溢流撙节阀2种关键类型,调速阀中又有通常调速阀和温度积蓄型调速阀两种机合。 调速阀和撙节阀正在液压体系中的利用基础相仿,关键与定量泵、溢流阀构成撙节调速体系。 撙节阀合用于普通的体系,而调速阀合用于施行元件负载转折大而运动速率条件安祥的体系中。 7.4 调 速 阀 * 串联减压式调速阀是由定差减压阀1和撙节阀2串联而成的组合阀。 撙节阀1充任流量传感器,撙节阀口褂讪时,定差减压阀2行为流量积蓄阀口,通过流量负反应,主动安祥撙节阀前后的压差,保留其流量褂讪。因撙节阀(传感器)前后压差基础褂讪,安排撙节阀口面积时,又可能人工地改造流量的巨细。 7.4.1 串联减压式调速阀的职业道理 图 7.8(a) * p1 p3 (c) 简化符号 (b)符号道理 p1 p3 p2 图7.8 调速阀职业道理 1-减压阀芯; 2-撙节阀芯 a c d 1 A2 e b 2 g h p1 ( a ) p2 A2 机合道理 * 图 7.8 * (b) 周详符号 p1 p3 (c) 简化符号 p1 p3 p2 ( a ) 机合道理 p1 p3 p2 撙节阀 减压阀 a c d A2 e b 2 g h A1 1 A3 k * 撙节阀芯杆2由热膨胀系数较大的质料造成,当油温升高时,芯杆热膨胀使撙节阀口合小,能抵消因为粘性消浸使流量补充的影响。 7.4.2 温度积蓄调速阀(撙节阀) 图 7.9 温度积蓄调速阀减压阀局限的道理和通常调速阀相仿。 * 7.4.2 溢流撙节阀 先不研商和平阀 * 分流阀的用意是使液压体系中由统一个油源向两个以上施行元件供应相仿的流量(等量分流),或按肯定比例向两个施行元件供应流量(比例分流),以完成两个施行元件的速率保留同步或定比干系。集流阀的用意,则是从两个施行元件网罗等流量或按比例的回油量,以完成其间的速率同步或定比干系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功效。它们的图形符号如图7.11所示。 7.5 分 流 阀 分流阀又称为同步阀,它是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。 * 图7.11 分流集流阀符号 (a)分流阀;(b)集流阀;(c)分流集流阀 * 7.5.1 分流阀 * 代外两道负载流量Q1和Q2巨细的压差值ΔP1和ΔP2同时反应到大家的减压阀芯6上,彼此比力后驱动减压阀芯来安排Q1和Q2巨细,使之趋于相当。 分流阀可能看作是由两个串联减压式流量局限阀连系为一体组成的。 7.5.1 分流阀 该阀采用“流量-压差-力”负反应,用两个面积相当的固定撙节孔1、2行为流量一次传感器,用意是将两道负载流量Q1、Q2划分转化为对应的压差值ΔP1和ΔP2。 * 7.5.2 集流阀 与集流阀与分流阀的分歧处为: 只可保障施行元件回油时同步。 集流阀装正在两施行元件的回油道上,将两道负载的回油流量蚁集正在一道回油; 两流量传感器共出口O,流量传感器的通过流量Q1(或Q2)越大,其进口压力P1(或P2)则越高。以是集流阀的压力反应目标正好与分流阀相反; * 7.5.3 分流集流阀 分流集流阀又称同步阀,它同时具有分流阀和集流阀两者的功效,能保障施行元件进油、回油时均能同步。 挂钩式分流集流阀的机合道理图。 * 分流时,因P0>P1(或P0>P2),此压力差将两挂钩阀芯1、2推开,处于分流工况,此时的分流可变撙节口是由挂钩阀芯1、2的内棱边和阀套5、6的外棱边构成; * 集流时,因P0P1(或P0P2),此压力差将挂钩阀芯1、2合拢,处于集流工况,此时的集流可变撙节口是由挂钩阀芯1、2的外棱边和阀套5、6的内棱边构成。只可保障施行元件回油时同步。 * 插装阀又称逻辑阀,是一种较新型的液压元件,它的特质是通流才力大,密封本能好,行动聪慧、机合轻易,所以关键用于流量较大概系或对密封本能条件较高的体系。 7.6.1 插装阀 7.6 插装阀、比例阀、伺服阀 * 图7.16 插装阀的构成 1先导局限阀;2—局限盖板;3逻辑单位(主阀)、4,阀块体 插装阀由局限盖板、插装单位(由阀套、弹簧、阀芯及密封件构成)、插装块体和先导局限阀(如先导阀为二位三通电磁换向阀)构成。因为插装单位正在回道中关键起通、断用意,故又称二通插装阀。 * 图7.15 插装阀逻辑单位 7.6.1.1 插装阀的职业道理 图中A和B为主油道仅有的两个职业油口,K为局限油口(与先导阀连续)。当K口回油时,阀芯开启,A与B相通;反之,当K口进油时,A与B之间封闭。 二通插装阀相当于一个液控单向阀。 * 7.6.1.2 目标局限插装阀 图7.17 插装阀用作目标局限阀 (a)单向阀;(b)二位二通阀 * 7.6.1.2 目标局限插装阀 图7.17 插装阀用作目标局限阀 (c)二位三通阀;(d)二位四通阀 * 图7.18 插装阀用作压力局限阀 (a)溢流阀;(b)电磁溢流阀 7.6.1.3 压力局限插装阀 WUST * * 本章择要 撙节口的流量特色; 流量负反应; 撙节阀、调速阀、分流阀等三种流量局限阀的道理、机合、关键本能和利用; 其它液压阀,如插装阀、电液比例阀、电液伺服阀的职业道理及利用。 本章关键实质为 : 本章核心是撙节口的流量特色、流量负反应、调速阀的职业道理和本能。练习时应从液压桥道和流量负反应等基础观点下手贯通这些阀的职业道理。 * 流量局限阀简称流量阀,它通过改造撙节口通流面积或通通畅道的是非来改造限造阻力的巨细,从而完成对流量的局限,进而改造施行机构的运动速率。流量局限阀征求撙节阀、调速阀、分流集流阀等。本章除接头通常的流量阀以外,还要扼要先容插装阀、电液比例阀和电液伺服阀。 * 对流量局限阀的关键本能条件是: l)阀的压力差转折时,通过阀的流量转折小。 2)油温转折时,流量转折小。 3)流量安排领域大,正在小流量时不易阻碍,能获得 很小的安祥流量。 4)当阀全开时,通过阀的压力失掉要小。 5)阀的宣泄量要小。合于高压阀来说,还祈望其安排力矩要小。 * 合于撙节孔口来说,可将流量公式写成下列形状: (7.1) 7.1 撙节口的流量特色 7.1.1 撙节口流量公式 式中: 阀口通流面积; 阀口前、后压差; 由撙节口体式和机合断定的指数,0.5<m<l ; 撙节系数。 Q Δp 图7.1 撙节口的 流量-压力特色 颀长孔 m=1 簿壁口m=0.5 * 合于薄壁撙节口的流量公式,正在流体力学中已然推导和外明过,咱们只援用其结论即可。令 , m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式(7.1)变为: 式中: Cd—流量系数; ρ—油液密度。 正在流体力学中,咱们遭遇过两大类撙节口。 一类是颀长孔,m=1。正在液压工程中,往往把这类撙节口算作固定(弗成调)撙节器利用。 Q Δp 颀长孔 m=1 簿壁口m=0.5 另一类是薄壁撙节口,m=0.5。用紊流估计打算这一类撙节口的流量。每每把它们行为撙节阀阀口利用。 * 上式也可写成 正在上式中若m为常数,且 也是常数,安排A,则可安排通过撙节阀的流量Q。 必要注明的是流量系数Cd并不是常数,撙节口的机合、体式、压力差、油温都对Cd有影响。正确的Cd值需靠试验确定。普通Cd=0.6~0.8。m值也受众种成分影响,普通m=0.5~1。普通薄壁撙节口的m为0.5足下。只管式(7-1)蕴涵着少许非确定成分,但它终究给咱们供给了一个对流量举行概略估计打算的简明外达式。 * 液压体系正在任业时,祈望撙节口巨细安排好后,流量 Q安祥褂讪。但实践高贵量总会有转折,稀少是小流量时,影响流量安祥性与撙节口体式、撙节压差以及油液温度等成分相合。 7.1.2 影响流量安祥性的成分 (1)压差转折对流量安祥性的影响 当撙节口前后压差转折时,通过撙节口的流量将随之改造,撙节口的这种特色可用流量刚度T来外征。 (7.2) * m=0.5 Q Δp 颀长孔 m=1 ?1 ?2 ?3 Δp1 Δp2 1 2 3 簿壁口 刚度的物理道理如下: 当△p有某一增量时,Q值相应的也有某一增量,Q的增量值越大,注明流量的转折也就越大,从(7.2)式看,刚度就越小。反之,则刚度大。 * 由式(7.2)可知: 流量刚度与撙节口压差成正比,压差越大,刚度越大; 压差一守时,刚度与流量成反比,流量越小,刚度越大; 系数m越小,刚度越大。薄壁孔(m=0.5)比颀长孔(m=1)的流量安祥性受ΔP转折的影响要小。以是,为了取得较小的系数m,应尽量避免采用颀长孔撙节口,应使撙节口形状亲切于薄壁孔口,以取得较好的流量安祥性。 * (2)油温转折对流量安祥性的影响 油温升高,油液粘度消浸。合于颀长孔,当油温升高使油的粘度消浸时,流量Q就会补充。因而撙节通道长时温度对流量的安祥性影响大。 合于薄壁孔,油的温度对流量的影响是较小的,这是因为流体流过薄刃式撙节口时为紊流状况,其流量与雷诺数无合,即不受油液粘度转折的影响;撙节口形状越亲切于薄壁孔,流量安祥性就越好。 * 撙节阀的雍塞景色 普通撙节阀,只消保留油足够明净,不会崭露雍塞。有的体系条件缸的运动速率极慢,撙节阀的启齿只可很小,于是导致雍塞景色的崭露。此时,通过撙节阀的流量时大时小,乃至断流。 (3)雍塞对流量安祥性的影响 流量小时,流量安祥性与油液的本质和撙节口的机合都相合。 * 发生阻碍的关键来历是: ①油液中的杂质或因氧化析出的胶质等污物堆集正在撙节罅隙处; ②因为油液老化或受到挤压后发生带电的极化分子,被吸附到罅隙外貌,酿成稳定的范围吸附层,所以影响了撙节罅隙的巨细。以上堆集、吸附物延长到肯定厚度时,会被液流冲洗掉,随后又从头附正在阀口上。如许循环不息,就酿成流量的脉动; ③ 阀口压差较大时容易发生阻碍景色。 * 减轻阻碍景色的要领有: · 适合抉择撙节口前后的压差,用众个撙节口串联。普通取ΔP=0.2~0.3MPa。 · 周到过滤并按期退换油液。正在撙节阀前筑立只身的精滤安装,为了除去铁屑和磨料,可采用磁性过滤器。 · 撙节口零件的质料应尽量选用电位差较小的金属,以减小吸附层的厚度。 · 采用洪水力半径的薄刃式撙节口。普通通流面积越大、撙节通道越短、以及水力半径越大时,撙节口越不易阻碍。 * 7.1.3 撙节口的形状与特质 (1)直角凸肩撙节口 h≤B;B — 阀体浸割槽的宽度。 直角凸肩撙节口 D B h 本机合的特质是过流面积和启齿量呈线性机合干系,机合轻易,工艺性好。但流量的安排领域较小,小流量时流量担心祥,普通撙节阀较少利用。 撙节口是流量阀的合节部位,撙节口形状及其特色正在很洪水准上断定着流量局限阀的本能。 * (2)针阀式(锥形凸肩)撙节口 图7.2(a) 针阀(锥形)撙节口 D h ( a ) θ 特质:机合轻易,可当截止阀用。安排领域较大。因为过流断面仍是专心环状间隙,水力半径较小,小流量时易阻碍,温度对流量的影响较大。普通用于条件较低的场面 。 * (3)偏幸式撙节口 撙节口由偏幸的三角沟槽构成。阀芯有转角时,撙节口过流断面面积即发生转折。本机合的特质是,小流量安排容易。但造造略显得困难、阀芯所受的径向力不屈均,只宜用正在低压场面。 * (4)轴向三角槽式撙节口 沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动,即可改造启齿量h,从而改造过流断面面积。 本撙节口机合轻易,水力半径大,安排领域较大。小流量时安祥性好,最低对流量的安祥流量为50ml/min。因小流量安祥性好,是目前利用最广的一种撙节口。 φ l D h α 图7.2(c) 三角槽式撙节口 * b h a φ α φ l D h α * 图7.2(d) 周向罅隙式撙节口 (5)周向罅隙式撙节口 阀芯上开有狭缝,回旋阀芯可能改造罅隙的通流面积巨细。这种撙节口可能作成薄刃机合,从而取得较小的安祥流量,不过阀芯受径向不屈均力,只适于低压撙节阀中。 * 本机合为薄壁撙节口,壁厚约0.07~0.09mm,流量受温度的影响小、不易阻碍、最低安祥流量约20ml/min 。阀芯的轴向位移可改造撙节口过流断面的面积。撙节口易变形,工艺繁杂是本机合的弊端。 (6)轴向罅隙式撙节口 图7.2(e) 轴向罅隙式撙节口 * 7.2 流量负反应 负载转折惹起的流量颠簸可能通过流量负反应来加以局限。与压力负反应相同,流量负反应局限的主旨是要构造一个流量比力器和流量丈量传感器。流量阀的流量丈量本事关键有“压差法”和“位移法”两种。 * (1)流量丈量道理 7.2.1 流量的“压差法”丈量 正在主油道中串联一个撙节面积A0已调定的液阻RQ行为流量一次传感器,其压力差 ΔPq 代外流量QL; Q 流量传感器RQ 流量安排阀口Rx * Q 流量传感器RQ 流量安排阀口Rx 再筑立一个行为流量二次传感的测压油缸A,将一次传感器输出的压差PQ引入该测压油缸A的两腔,即可将流量转化成与之合连的活塞推力FQ,FQ即为反应信号。 液阻RQ和压差丈量缸A一道组成“压差法”流量传感器。 流量传感器RQ 流量安排阀口Rx Q 与压力负反应相仿佛,可用弹簧预压力F指行为指令信号,并与流量传感器的反应力FQ配合用意正在力比力器上,组成“流量-压差-力负反应”,欺骗比力信号驱动流量安排器阀芯(液阻Rx),最终到达流量主动安祥局限之宗旨。 代外流量巨细的 压差力 指令力 流量传感器RQ 流量安排阀口Rx 流量巨细 (压差力) 指令力 Q 流量传感器RQ 流量安排阀口Rx 代外流量大 小的压差力 指令力 (2)串联减压式流量负反应局限 所谓“压力源串联减压式安排”是指体系采用压力源供油,流量安排阀口Rx与负载Z相串联,此时阀口Rx称为减压阀口。 当负载流量QL转折时,流量传感器RQ上的压力差PQ也会产生转折,以此为局限根据,安排减压阀口Rx启齿度,使流量朝着差错减小的目标转折,从而撑持负载流量QL基础恒定。据此道理计划而成的流量阀称为“调速阀”。 流量传感器RQ 流量安排阀口Rx 代外流量大 小的压差力 指令力 (2)串联减压式流量负反应局限 流量传感器RQ (3)并联溢流式流量负反应局限 指令力 代外流量大 小的压差力 流量安排阀口Rx “流量源并联溢流式安排”则是指体系用流量源供油,流量安排阀口Rx与负载Z相并联。 此时阀口Rx称为溢流阀口。当流量QL转折时,流量传感器RQ上的压力差PQ也会产生转折,以此行为局限信号,安排溢流阀口Rx的启齿度,使流量朝着差错减小的目标转折,从而撑持负载负载流量QL基础恒定。据此道理计划而成的流量阀称为“溢流撙节阀”。 WUST

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