液壓傳動(dòng)液壓閥1第1頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第六章液壓閥2第2頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)概述

液壓閥的作用液壓閥的分類對(duì)液壓閥的基本要求3第3頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、液壓閥的作用

1、液壓閥的作用:用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量，以滿足設(shè)備工作的性能要求。2、液壓閥之間存在的共性

1)、在結(jié)構(gòu)上所有的閥都有閥體、閥芯(座閥或滑閥)和驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作的元部件(如彈簧，電磁鐵等)組成。

4第4頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2)、在工作原理上，所有閥的開口大小，閥的進(jìn)、出口的壓差以及流過(guò)閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)不相同而已。5第5頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、液壓閥的分類1、按功能分類

溢流閥節(jié)流閥順序閥等

節(jié)流閥調(diào)速閥溢流閥節(jié)流閥等

單向閥換向閥比例方向控制閥等液壓閥壓力控制閥流量控制閥方向控制閥6第6頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、按操作方式分類

手把及手輪踏板杠桿擋板及碰塊彈簧液壓氣動(dòng)

電磁鐵控制伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)控制

液壓閥手動(dòng)閥機(jī)動(dòng)閥電動(dòng)閥7第7頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

3、按連接方式分類

管式連接板式及疊加式連接液壓閥插裝式連接8第8頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、對(duì)液壓閥的基本要求

1、動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小；2、油液通過(guò)時(shí)壓力損失小；3、密封性能好；4、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性好。9第9頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六§6-2液壓閥上的共性問(wèn)題

一、閥口形式

自學(xué)，參見表6-2二、液動(dòng)力

很多液壓閥都是滑閥結(jié)構(gòu)。這些滑閥靠閥芯的移動(dòng)而改變閥口的啟閉或開口大小，從而控制了液流。液流流過(guò)閥口時(shí)閥芯所產(chǎn)生的液動(dòng)力，將對(duì)液壓閥的性能起著重大的作用。10第10頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1、穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力Fbs：

是閥芯移動(dòng)完畢，開口固定之后，液流流過(guò)閥口時(shí)因動(dòng)量變化而作用在閥芯上的力。1)、Fbs的大小和方向①、大?。?/p>

取閥芯兩凸肩間的空腔中的液體作為控制體，根據(jù)動(dòng)量方程式可知上述兩種情況的穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力均為：11第11頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

式中：Cd——流量系數(shù)；Cv——速度系數(shù)；cr——系數(shù)；W——(通流截面的)孔口寬度；xv——開口量；△p——進(jìn)、出口壓差；

Φ——液流與滑閥軸線的夾角。12第12頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六②、Fbs的方向：其方向總是促使閥口關(guān)閉。2)、穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力對(duì)滑閥的影響

①、加大了操縱滑閥所需的力

在高壓大流量時(shí)，

Fbs將會(huì)很大，這時(shí)使閥芯的操縱成為突出問(wèn)題，此時(shí)必須采取措施補(bǔ)償或消除這個(gè)力。13第13頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

下面采用的幾種方法：采取特殊形狀的閥腔或閥套上開斜孔，使流出和流入閥腔的液體動(dòng)量互相抵消，從而減小軸向的液動(dòng)力。14第14頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六改變閥芯的頸部尺寸，使液流流過(guò)閥芯時(shí)有較大的壓降，以便在閥芯兩端面上產(chǎn)生不平衡液壓力，抵消軸向液動(dòng)力。②、使滑閥的工作趨于穩(wěn)定由于Fbs使閥口關(guān)閉,相當(dāng)于一個(gè)回復(fù)力。15第15頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、瞬態(tài)液壓力Fbt：是滑閥在移動(dòng)過(guò)程中(即開口大小發(fā)生變化時(shí))閥腔中液流因加速或減速而作用在閥芯上的力。1)、Fbt的大?。?916第16頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

當(dāng)閥的開口度變化時(shí)，閥腔內(nèi)長(zhǎng)度為L(zhǎng)那部分油液的軸向速度也發(fā)生變化，也就是出現(xiàn)了加速或減速，于是閥芯上就受到了一個(gè)軸向的反作用力Fbt:當(dāng)△p不變或變化不大時(shí)：17第17頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2)、Fbt的方向①、油液流出閥口時(shí)：Fbt的方向都是與閥芯的移動(dòng)方向相反，起阻止閥芯移動(dòng)的作用。②、油液流入閥口時(shí)：Fbt的方向與閥芯移動(dòng)方向相同，其幫助閥芯移動(dòng)的作用，相當(dāng)于一個(gè)“負(fù)阻力”?！?718第18頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、卡緊力1、滑閥的液壓卡緊現(xiàn)象

一般滑閥的閥孔和閥芯之間有很小的縫隙，當(dāng)縫隙中有油液時(shí)，移動(dòng)閥芯所需的力只需克服粘性摩擦力，數(shù)值相當(dāng)小?？墒菍?shí)際并非如此，特別在中、高壓系統(tǒng)中，當(dāng)閥芯停止運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后(一般約5min)，這個(gè)阻力可以大到幾百牛頓，使閥芯重新移動(dòng)十分困難。19第19頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、引起卡緊的原因1)、臟物進(jìn)入縫隙，使閥芯移動(dòng)困難；2)、縫隙很小，在油溫變化(升高)時(shí)閥芯膨脹而卡死；3)、滑閥副幾何形狀誤差和同心度變化所引起的徑向不平衡力，它是引起卡緊的主要原因。20第20頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六①、閥芯與閥孔無(wú)形狀誤差，軸線平行且不重合時(shí)：閥芯不會(huì)出現(xiàn)徑向不平衡力21第21頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六②、閥芯帶有倒錐(錐部大端朝向高壓腔)，軸心線平行且不重合時(shí)：閥芯受到徑向不平衡力的作用，使偏心距e越來(lái)越大，直到兩者表面接觸為止，這時(shí)徑向不平衡力達(dá)到最大。

22第22頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六③、閥芯帶有順錐，軸線平行且不重合時(shí)：產(chǎn)生徑向不平衡力，使閥芯與閥孔的偏心距減小。④、閥芯表面有局部凸起(相當(dāng)于閥芯碰傷，殘留毛刺或縫隙中鍥入贓物)時(shí)：閥芯受到徑向不平衡力的作用，將閥芯的凸起部分推向孔壁。

23第23頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、減小徑向不平衡力的方法1)、卡緊力：當(dāng)閥芯受到徑向不平衡力的作用和閥孔相接觸后，縫隙中的存留液體被擠出，閥芯和閥孔間的摩擦變成半干摩擦乃至干摩擦，因而使閥芯重新移動(dòng)時(shí)所需的力就大大提高了，把這種阻力稱為卡緊力。2)、減小徑向不平衡力的方法①、一般在滑閥的閥芯上開幾條環(huán)形均壓槽，使F徑↓↓；24第24頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六②、嚴(yán)格控制閥芯和閥孔的制造精度，避免出現(xiàn)偏心，閥心不圓度和錐度公差為

0.003～0.005mm，要求帶順錐；③、使閥芯或閥套在軸向和圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振動(dòng)或擺動(dòng)；④、精細(xì)過(guò)濾油液。25第25頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六§6-3方向控制閥

通過(guò)控制閥口的通或斷來(lái)控制液流的方向以達(dá)到中斷的作用。常用的方向控制閥有：?jiǎn)蜗蜷y和換向閥一、單向閥

液壓系統(tǒng)中常用的單向閥有普通單向閥和液控單向閥工作原理26第26頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六㈠、普通單向閥(逆止閥)1、作用：使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不允許反向倒流。27第27頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六工作過(guò)程：1)、壓力油從閥體左端通口P1流入時(shí)，克服彈簧作用在鋼球上的力，打開閥口，通過(guò)閥口由通口P2流出；2)、壓力油從通口P2流入時(shí)，它和彈簧力一起使鋼球緊壓在閥孔上，使閥口關(guān)閉，油液無(wú)法通過(guò)。

2、對(duì)普通單項(xiàng)閥的要求1)、通油方向的阻力盡可能小，而不通油方向應(yīng)有良好的密封；2)、動(dòng)作靈敏，工作時(shí)不應(yīng)有撞擊和噪聲。28第28頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、應(yīng)用1)、單向閥可裝在泵的出口處，防止系統(tǒng)中的液壓沖擊影響液壓泵的工作向系統(tǒng)向系統(tǒng)向系統(tǒng)向系統(tǒng)向系統(tǒng)29第29頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2)、單向閥可以用來(lái)分割油路，防止油路間的相互干擾；30第30頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3)、單向閥接在回油路上當(dāng)背壓閥使用。31第31頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4、單向閥彈簧的選擇1)、一般單向閥的彈簧的剛度都選得較小，使閥的開啟壓力僅需0.03～0.05MPa；2)、當(dāng)單向閥作背壓閥使用時(shí)，彈簧的剛度較大，使閥的開啟壓力達(dá)到0.2～0.6MPa。32第32頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六(二)、液控單向閥33第33頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1、工作過(guò)程1)、當(dāng)控制口K處無(wú)壓力油時(shí)，它的工作機(jī)制和普通單向閥相同；2)、當(dāng)控制口K處有控制壓力油時(shí)，使通口P1和P2接通，油液可在兩個(gè)方向自由流通。34第34頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、應(yīng)用1)、對(duì)液壓缸進(jìn)行鎖閉；35第35頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2)、作立式液壓缸的支承閥。36第36頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、在高壓系統(tǒng)中，液控單向閥反向開啟前P2口的壓力很高，所以使單向閥反向開啟的控制壓力也很高。為了減小控制壓力，可以采用帶卸荷閥芯的液控單向閥。37第37頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、換向閥

利用閥芯相對(duì)于閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷或變換油液的方向，從而使執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向。換向閥的作用38第38頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六<一>、換向閥的一些基本概念

1、位

------閥芯相對(duì)于閥體的工作位置。一個(gè)方塊表示“一位”。一位二位三位2、通------閥與系統(tǒng)主油路相連接的油口數(shù)。

三位四通換向閥39第39頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六<二>、對(duì)換向閥的主要要求

1、油液流經(jīng)閥時(shí)的壓力損失要??； 2、互不相通的油口間的泄漏要??； 3、換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。<三>、滑閥式換向閥

換向閥按閥芯的形狀分為：滑閥式換向閥：應(yīng)用廣泛；轉(zhuǎn)閥式換向閥：應(yīng)用一般。1、結(jié)構(gòu)主體：閥芯和閥體是其結(jié)構(gòu)主體。

下面以三位五通閥為例，說(shuō)明滑閥式換向閥的工作原理：40第40頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六當(dāng)閥芯處在圖示中間位置時(shí)，五個(gè)通口都關(guān)閉；當(dāng)閥芯移向左端時(shí)，通口O2關(guān)閉，通口P和B相通，通口A和O1相通。當(dāng)閥芯移向右端時(shí)，通口O1關(guān)閉，P和A相通，B和O2相通。41第41頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

2、滑閥的操作方式：用以移動(dòng)滑閥閥芯，并使它正確而可靠的保持在工作位置上。

常見操作方式1>、手動(dòng)式

2>、機(jī)動(dòng)式42第42頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

3>、電磁式：4>、液動(dòng)式：43第43頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

5>、電液動(dòng)式：44第44頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、換向閥的中位機(jī)能分析1>、中位機(jī)能：三位換向閥的閥芯在中間位置時(shí)，各通口間有不同的連接方式，可滿足不同的使用要求，這種連通方式稱為換向閥的中位機(jī)能。2>、不同的中位機(jī)能是通過(guò)改變閥芯的形狀和尺寸得到的。3>、分析和選擇閥的中位機(jī)能時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：45第45頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六①、系統(tǒng)保壓：當(dāng)P口被堵塞，系統(tǒng)保壓，液壓泵能用于多缸系統(tǒng)；當(dāng)P口不太流暢地與O口接通時(shí)，系統(tǒng)能保持一定的壓力供控制油路使用。②、系統(tǒng)卸荷：P口通暢地與O口接通時(shí)，系統(tǒng)卸荷。③、換向平穩(wěn)性和精度：當(dāng)A、B兩口都堵塞時(shí)，換向過(guò)程易產(chǎn)生液壓沖擊，換向不平穩(wěn)，但換向精度高；

46第46頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六A、B兩口通O口時(shí)，換向過(guò)程中不易產(chǎn)生液壓沖擊，換向平穩(wěn)，但換向精度低。④、啟動(dòng)平穩(wěn)性：

液壓缸某腔通O口,則啟動(dòng)時(shí)該腔內(nèi)因無(wú)油液起緩沖作用，啟動(dòng)不太平穩(wěn)。⑤、液壓缸“浮動(dòng)”和在任意位置上的停止：當(dāng)A、B兩口互通時(shí)，臥式液壓缸呈“浮動(dòng)”狀態(tài)；當(dāng)A、B兩口堵塞或與P口連接(在非差動(dòng)情況下)，則可使液壓缸在任意位置處停下來(lái)。47第47頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六<四>、轉(zhuǎn)閥1、組成：由閥芯、閥體、操作手柄等組成。職能符號(hào)2、轉(zhuǎn)閥的特點(diǎn)：1>、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、密封性差，設(shè)計(jì)不佳時(shí)所需操縱轉(zhuǎn)矩很大；2>、適合于中低壓、小流量的場(chǎng)合，作先導(dǎo)閥和小型換向閥使用。48第48頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六<五>、電磁球閥：電磁球閥使近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種電磁換向閥，以電磁鐵推動(dòng)鋼球?qū)崿F(xiàn)油路的通斷和切換。49第49頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六密封性能好；反應(yīng)速度快，它的換向時(shí)間僅0.03～0.04s，復(fù)位時(shí)間僅0.02～0.03s；換向頻率高，可達(dá)250/min以上；對(duì)工作介質(zhì)的粘度適應(yīng)范圍廣；由于沒有液壓卡緊受液動(dòng)力影響小，換向和復(fù)位所需的力小，可適應(yīng)于高壓；抗污染能力好；在小流量系統(tǒng)中直接用于控制主油路，在大流量系統(tǒng)中作為先導(dǎo)控制元件。特點(diǎn)50第50頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六§6－4壓力控制閥工作原理：利用閥芯上的液壓力和彈簧力保持平衡來(lái)進(jìn)行工作。51第51頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、溢流閥

分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式溢流閥㈠、功能和要求１、功能：通過(guò)閥口的溢流，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。２、要求：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差小，壓力振擺小，動(dòng)作靈敏，過(guò)流能力大，噪聲小。52第52頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六㈡、工作原理和結(jié)構(gòu)１、直動(dòng)式當(dāng)作用在閥芯3上的液壓力小于彈簧力時(shí)，閥口關(guān)閉。當(dāng)作用在閥芯3上的液壓力大于彈簧力時(shí)，閥口打開，使油液溢流。53第53頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六分析

pA=ks(xc+xR)ks(xc+xR)p=A因?yàn)閤R?xcksxc所以p＝常數(shù)A54第54頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六結(jié)論只要閥口打開，有油液流經(jīng)溢流閥，溢流閥入口處的壓力基本上就是恒定的；調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力，便可調(diào)整溢流壓力；改變彈簧的剛度，便可改變調(diào)壓范圍；直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但壓力受溢流流量的影響較大，不適于在高壓、大流量下工作。55第55頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六２、先導(dǎo)式當(dāng)作用在先導(dǎo)閥上的液壓力小于其彈簧力時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，腔中液體沒有流動(dòng)，作用在主閥芯兩端的液壓力平衡，閥口關(guān)閉，溢流閥沒有溢流。當(dāng)作用在先導(dǎo)閥上的液壓力大于其彈簧力時(shí)，先導(dǎo)閥打開，液流通過(guò)阻尼孔，作用在主閥芯兩端的液壓力失衡，打開閥口，實(shí)現(xiàn)溢流作用。56第56頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六結(jié)論只要主閥口打開，溢流閥入口處的壓力就基本上保持恒定；調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的彈簧預(yù)壓力，便可調(diào)整溢流壓力，壓力調(diào)整比較輕松；反應(yīng)不如直動(dòng)式靈敏；閥體上有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口Ｋ，當(dāng)將此口接通油箱時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)卸荷作用；當(dāng)將此口接到一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥上時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。57第57頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六３、溢流閥的職能符號(hào)58第58頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六㈢、靜態(tài)特性１、閥芯受力平衡方程式

設(shè)p為進(jìn)油口處的壓力，A為閥芯承壓面積，F(xiàn)s為彈簧作用力，F(xiàn)g為閥芯重力，F(xiàn)bs為作用在閥芯上的軸向穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力，F(xiàn)f為摩擦力，xc為彈簧的預(yù)壓縮量，xR為閥口開口量。當(dāng)閥垂直安放時(shí)，閥芯上的受力平衡方程為：

pA=Fs+Fg+Fbs+Ff(1)59第59頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

一般情況下，可以略去閥芯自重Ｆg和摩擦力Ff

因?yàn)?/p>

Ｆbs=2CdxRWpcosθ(2)Fs＝ks(xc+xR)(3)

將(2)、(3)式代入(1)，整理后得：

由(4)式得出：60第60頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1)、溢流閥的開啟壓力pc：當(dāng)溢流閥開始溢流時(shí)(閥口將開未開時(shí))，xR=0，這時(shí)進(jìn)口處的壓力稱為溢流閥的開啟壓力。

2)、溢流閥的調(diào)整壓力(全流壓力)pＴ：當(dāng)溢流閥通過(guò)額定流量qn時(shí)，閥芯上升到相應(yīng)位置，這時(shí)進(jìn)口處的壓力稱為溢流閥的調(diào)整壓力。3)、靜態(tài)調(diào)壓偏差：全流壓力與開啟壓力之差。4)、開啟比：開啟壓力與全流壓力之比。

ks

pc=xc(5)A61第61頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六２、溢流量

q=CdWxR(2p/n)1/2(6)3、流量壓力特性曲線

將(４)、(５)式代入(６)式，得:

CdAWq=(p-pc)(2p/n)1/2(7)ks+2CdWpcosθ根據(jù)(7)式，畫出流量壓力特性曲線62第62頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六由曲線可知：溢流閥的理想特性曲線最好是一條在pT處平行于流量坐標(biāo)的直線；先導(dǎo)式溢流閥的靜態(tài)調(diào)壓偏差比直動(dòng)式??；溢流閥工作時(shí)出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象，使閥開啟和閉合時(shí)的特性產(chǎn)生差異；不靈敏區(qū)使受溢流閥控制的系統(tǒng)壓力波動(dòng)范圍增大。63第63頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六㈣、應(yīng)用1、作溢流閥，使系統(tǒng)壓力恒定(起溢流定壓作用)9464第64頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、作安全閥，對(duì)系統(tǒng)起過(guò)載保護(hù)作用65第65頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、作背壓閥，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性66第66頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓當(dāng)ＤＴ＋時(shí)，p=pB當(dāng)ＤＴ－時(shí)，p=pApApBpDT67第67頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5、使系統(tǒng)卸荷pApDT當(dāng)ＤＴ＋時(shí)，p=0當(dāng)ＤＴ-時(shí)，p=pA68第68頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、減壓閥<一>、工作原理1、直動(dòng)式閥不工作時(shí)：閥芯在彈簧力作用下處于最下端，閥的進(jìn)、出口溝通，不起減壓作用；閥處于工作狀態(tài)時(shí)：若出口壓力P2↑時(shí)，作用在閥芯下端的液壓力大于彈簧力時(shí)，閥芯上移，關(guān)小閥口，起減壓作用。69第69頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六分析

p2A=ks(xc–xR)式中：xc----預(yù)壓縮量，即xR=0時(shí)彈簧的預(yù)壓縮量；xR----開口量，一般xR<<xc

ks(xc–xR)ksxc∴p2=≈=常數(shù) AA70第70頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六結(jié)論出口壓力基本上維持在某一定值即調(diào)定值上；若p2↑(↓)→閥芯上(下)移xR↓(↑)→閥口處的阻力(△p=p1-p2)↑(↓)→p2↓(↑)→p2基本不變。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)閥口常開；控制油由出口引入；泄漏需要單獨(dú)接油箱。71第71頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、先導(dǎo)式：(應(yīng)用廣泛)1)、工作過(guò)程：與先導(dǎo)式溢流閥一致72第72頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2)、分析：

當(dāng)p2↑到使先導(dǎo)閥打開時(shí)，主閥芯上移，達(dá)到新的平衡位置，即：

p2–p’A=ks(xc–xR)

式中：p’-----先導(dǎo)閥控制壓力；

∴p2=p’+ks(xc–xR)/A(xc>>xR)=p’+ksxc/A=常數(shù)

結(jié)論：出口壓力p2基本上穩(wěn)定在調(diào)定值上。73第73頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3)、先導(dǎo)式溢流閥與先導(dǎo)式減壓閥的不同點(diǎn)：減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口壓力基本不變；不工作時(shí)，減壓閥常開，而溢流閥常閉；為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，它的導(dǎo)閥彈簧腔需通過(guò)泄油口單獨(dú)接油箱；而溢流閥的出油口是通油箱的，不需單獨(dú)接油箱。74第74頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六<二>、性能：

減壓閥的q—p特性曲線如下：75第75頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

由圖可知：1、q↑→p2↓。

∵當(dāng)p1基本恒定時(shí)，若q↑→

xR↑→

p2↓

(略微下降)。(p2=ks(xc-xR)/A)2、當(dāng)p1越低時(shí)，p2的調(diào)整值越低，它受q的影響越大。3、當(dāng)減壓閥出油口處不輸出油液(q=0)時(shí)，它的p2仍能保持恒定。因?yàn)橛猩倭康挠鸵和ㄟ^(guò)減壓閥開口經(jīng)先導(dǎo)閥和泄油管流回油箱，保持該閥處于工作狀態(tài)。76第76頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六<三>、功用和要求

1、功用：當(dāng)液壓系統(tǒng)中的某一部分需要獲得一個(gè)比液壓泵供油壓力低的穩(wěn)定壓力時(shí)，就可使用減壓閥。它常用在系統(tǒng)的夾緊、控制、潤(rùn)滑等油路中。2、對(duì)減壓閥的要求

出口壓力維持恒定，不受入口壓力、通過(guò)流量大小的影響。77第77頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六〈四〉、應(yīng)用

0.5MPa≦pJ≦pY78第78頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、順序閥㈠、工作原理79第79頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六１、內(nèi)控直動(dòng)式順序閥

這個(gè)閥與溢流閥不同之處在與它的出口不接油箱，而通向二次油路，所以它的泄油口需單獨(dú)接油箱。２、液控直動(dòng)式順序閥

閥芯是否啟閉，只能靠外來(lái)信號(hào)，與p1大小無(wú)關(guān)。其它與內(nèi)控式直動(dòng)順序閥相同。80第80頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六㈡、性能

順序閥的主要性能與溢流閥相仿。此外，順序閥為使執(zhí)行元件準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，要求閥的調(diào)壓偏差小，故調(diào)壓彈簧的剛度宜小。閥在關(guān)閉狀態(tài)下的內(nèi)泄漏也要小。㈢、功用

順序閥用來(lái)控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。通過(guò)改變控制方式、泄油方式和二次油路的接法，順序閥還可構(gòu)成其它功能，做背壓閥、平衡閥或卸荷閥用。81第81頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六㈣、應(yīng)用1、控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。

順序閥6的調(diào)整壓力大于缸4的最大前進(jìn)壓力；順序閥3的調(diào)整壓力大于缸5的最大返回壓力；后一個(gè)動(dòng)作的壓力須比前一個(gè)動(dòng)作壓力高出0.8～1MPa。82第82頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、與單向閥組成平衡閥，保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落。83第83頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、用內(nèi)控順序閥接在液壓缸回油路上，增大背壓，以使活塞的運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定。84第84頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4、用外控順序閥(卸荷閥)使雙泵系統(tǒng)大流量泵卸荷。85第85頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六四.壓力繼電器

利用液體壓力來(lái)啟閉電氣觸點(diǎn)的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件，它在油液壓力達(dá)到某設(shè)定壓力時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，控制電氣元件動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)泵的加載或卸荷、執(zhí)行元件的順序動(dòng)作或系統(tǒng)的安全保護(hù)和連鎖等功能。

86第86頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六87第87頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

壓力繼電器的主要性能包括：1)調(diào)壓范圍：指能發(fā)出電信號(hào)的最低工作壓力和最高工作壓力的范圍。2)靈敏度和通斷調(diào)節(jié)區(qū)間：①、靈敏度：壓力升高，繼電器接通電信號(hào)的壓力(稱開啟壓力)和壓力下降，繼電器復(fù)位切斷電信號(hào)的壓力(稱為閉合壓力)之差稱為靈敏度。②、通斷調(diào)節(jié)區(qū)間：為避免壓力波動(dòng)時(shí)繼電器時(shí)通時(shí)斷，要求開啟壓力和閉合壓力之間有一可調(diào)節(jié)的一定的差值。88第88頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3)重復(fù)精度：在一定的設(shè)定壓力下，多次升壓(降壓)過(guò)程中，開啟壓力和閉合壓力本身的差值。4)升壓和降壓動(dòng)作時(shí)間：壓力由卸荷壓力升到設(shè)定壓力，微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)閉合發(fā)出電信號(hào)的時(shí)間，稱為升壓動(dòng)作時(shí)間，反之稱為降壓動(dòng)作時(shí)間。89第89頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六§5-5流量控制閥

改變閥口通流面積的大小或通流通道的長(zhǎng)短來(lái)改變液阻，從而控制通過(guò)閥的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的目的。工作原理90第90頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、普通節(jié)流閥(一)、工作原理91第91頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1、工作過(guò)程：油液→進(jìn)油口P1→孔道a→三角槽→孔道b→從出油口P2流出。2、調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)手柄通過(guò)推桿→

閥芯作軸向移動(dòng)→

改變節(jié)流口通流截面積→

調(diào)節(jié)流量。(二)、靜態(tài)特性1、流量特性

節(jié)流閥的流量特性決定于節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式，由于節(jié)流口形式不外乎是薄壁孔或細(xì)長(zhǎng)孔，所以節(jié)流閥的流量特性為：92第92頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

qT=CAT(p1-p2)φ=CAT△pφ式中：C—系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)得出具體數(shù)據(jù)；AT—節(jié)流口通流截面積；

φ—節(jié)流閥指數(shù)，φ=0.5～1.0(薄壁孔0.5，細(xì)長(zhǎng)孔1.0)。影響流量穩(wěn)定性的因素：1)、壓力對(duì)流量穩(wěn)定性的影響

當(dāng)AT一定時(shí)→若負(fù)載F↑↓→節(jié)流閥前后的壓差(△p↓↑)→qT↓↑→

活塞運(yùn)動(dòng)速度v↓↑。6593第93頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六結(jié)論：當(dāng)φ越大，△p對(duì)q的影響越大，因此節(jié)流口制成薄壁孔(φ=0.5)比制成細(xì)長(zhǎng)孔(φ=1.0)好。2)、溫度對(duì)流量穩(wěn)定性的影響①、細(xì)長(zhǎng)孔：

當(dāng)油溫↑↓→粘度↓↑→q↑↓

②、薄壁孔：

流量基本上不受油溫的影響94第94頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、最小穩(wěn)定流量和流量調(diào)節(jié)范圍1)、最小穩(wěn)定流量①、節(jié)流閥的阻塞現(xiàn)象：當(dāng)節(jié)流閥的通流截面積很小時(shí)，在保持所有因素都不變的情況下，通過(guò)節(jié)流口的流量會(huì)出現(xiàn)周期性的脈動(dòng)，甚至造成斷流，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流閥的阻塞現(xiàn)象。②、阻塞造成的后果：使液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的速度不均勻。③、最小穩(wěn)定流量：每個(gè)節(jié)流閥都有一個(gè)能正常工作的最小流量限制，稱為節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量。95第95頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2)、流量調(diào)節(jié)范圍：通過(guò)閥的最大流量和最小流量之比。一般在50以上，高壓流量閥則在10左右。3、調(diào)節(jié)特性

節(jié)流閥的調(diào)節(jié)應(yīng)該輕便，準(zhǔn)確。在小流量調(diào)節(jié)時(shí)，如通流截面相對(duì)于閥心位移的變化率較小，則調(diào)節(jié)的精確性較高。96第96頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六(三)、應(yīng)用

用來(lái)調(diào)節(jié)流量，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，一般用在定量泵帶溢流閥的系統(tǒng)中，有時(shí)也用在變量泵的系統(tǒng)中。97第97頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、調(diào)速閥(一)、工作原理98第98頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六圖中：p1—液壓泵出口壓力，由溢流閥調(diào)整，基本不變；p2—調(diào)速閥出口處的壓力，由負(fù)載決定大??；pm—減壓閥產(chǎn)生一次降壓后的壓力。

執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度v是否受負(fù)載F變化的影響？

當(dāng)AT一定時(shí)→若負(fù)載F↑↓→p2↑↓→

減壓閥閥芯下(上)移→xR↑↓→壓降↓↑→pm↑↓→pm-p2不變→qT不變→活塞運(yùn)動(dòng)速度v不變。99第99頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六(二)、靜態(tài)特性1、流量壓力特性方程

帶R下標(biāo)—表示減壓閥帶T下標(biāo)—表示節(jié)流閥

若忽略減壓閥閥心的自重和摩擦力，則閥心的受力平衡方程式：

∵

減壓閥和節(jié)流閥的閥口都是薄壁孔形式100第100頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六∴整理上面三式，得：101第101頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六當(dāng)滿足如下條件：∴102第102頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、q—△p特性曲線

調(diào)速閥由于有減壓閥和節(jié)流閥兩個(gè)液阻串聯(lián)，所以它在正常工作時(shí)，至少要求有0.4～0.5MPa的壓差。這是因?yàn)閴翰詈苄r(shí)，減壓閥閥心在彈簧作用下處在最下端位置，閥口全開，不能起到穩(wěn)定節(jié)流閥前后壓差的緣故。103第103頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六(三)、應(yīng)用

調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用和節(jié)流閥相仿，它適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中；也可用在容積—節(jié)流調(diào)速回路中。104第104頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、溢流節(jié)流閥

1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：差壓式溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)而成。105第105頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、特點(diǎn)1)、與調(diào)速閥相同，也能保證通過(guò)閥的流量基本上不受負(fù)載變化的影響；2)、附有安全閥，防止系統(tǒng)過(guò)載；3)、通過(guò)p1隨p2的變化來(lái)使q基本上保持恒定的。這和調(diào)速閥的情況不同(∵p1不變)，因而使用溢流節(jié)流閥具有功率損耗低，發(fā)熱量小的優(yōu)點(diǎn)；4)、溢流節(jié)流閥通過(guò)的流量比調(diào)速閥大(一般是系統(tǒng)的全部流量)。閥芯運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力較大，彈簧較硬，其結(jié)果使節(jié)流閥前后壓差加大，因此它的穩(wěn)速性稍差。106第106頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5-1、試分析下述回路中液控單向閥的作用。107第107頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六a)、起支承作用，防止重物自行下落。b)、調(diào)速作用。108第108頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5-2、圖示兩系統(tǒng)中各溢流閥的調(diào)整壓力分別為pA=30×105MPa，pB=20×105MPa，pC=40×105MPa。問(wèn)在系統(tǒng)的外負(fù)載趨于無(wú)限大時(shí)，該兩系統(tǒng)的壓力各為多少？109第109頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六解：1)、p=pB=20×105MPa

2)、p=pA+pB+pc=90×105MPa110第110頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5-3、附圖中，溢流閥的調(diào)整壓力為50×105MPa，減壓閥的調(diào)整壓力為15×105MPa，試分析活塞在運(yùn)動(dòng)期間和碰到死擋塊后管路中A、B處的壓力值？111第111頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六解：1)、活塞在運(yùn)動(dòng)期間：

設(shè)運(yùn)動(dòng)期間F=0∴pA=pB=0

2)、活塞碰到死擋塊后：

pA=50×105MPapB=15×105MPa3)、若減壓閥的外泄口未接油箱，當(dāng)活塞碰到死擋塊后：

pA=pB=50×105MPa

112第112頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5-4、附圖中，定量泵的輸出流量qp為一恒定值，若改變泵出口處節(jié)流閥的開口大小，問(wèn)活塞的運(yùn)動(dòng)速度v會(huì)不會(huì)發(fā)生變化？流過(guò)a、b、c三點(diǎn)處的流量各是多少？已知活塞兩腔的面積為A1、A2，管道內(nèi)徑都是d。113第113頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六解：1)、活塞的運(yùn)動(dòng)速度v不變2)、qa=qc=qpqb=A2qa/A1114第114頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六5-5、三位四通電液換向閥的中位機(jī)能能否任意選定？為什么？

115第115頁(yè)，共125頁(yè)，2023年，2月20日，星期六答：1)、先導(dǎo)閥的中位機(jī)能一般不能任意選定，它總是采用Y型的。

因?yàn)椴捎肶型的中位機(jī)能，