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文檔簡介
§8.4控制閥在液壓系統中,為使機構完成各種動作,就必須設置各種相應的控制元件—液壓控制閥,以用來控制或調節液壓系統中液流的方向、壓力和流量,以滿足執行機構運動和力的要求。液壓控制閥根據其在系統中的用途不同,可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類??刂崎y的特點(共性)閥的結構:均由閥體、閥芯和控制動力三大部分組成;工作原理:利用閥芯與閥體的相對移動,改變通流面積(面),從而控制液體的壓力、流向和流量;液體流過各種閥均會產生壓力損失和溫升現象;從功能上來說,閥不能對外做功,只能用以滿足執行元件的壓力、速度和換向等要求。對控制閥的要求:動作靈敏、準確,可靠平穩,沖擊振動?。幻芊庑阅芤茫鸵毫鬟^時漏損少,壓力損失小;結構緊湊,工藝性好,使用維護方便,通用性好。方向控制閥在液壓系統中起阻止和引導油液按規定的流向進出通道,即在油路中起控制油液流動方向的作用。方向閥單向閥換向閥普通單向閥液控單向閥轉閥式換向閥滑閥式換向閥手動式換向閥機動式換向閥電動式換向閥液動式換向閥電液式換向閥一、方向控制閥1、單向閥(Checkvalve)功能:
單向閥在一個方向上阻止液體流動,同時允許在另一個方向上流體自由流動。在關閉位置上,彈簧將球型閥芯壓緊到閥底座上,當正向流動方向的壓力超過大約1bar或5bar時(根據彈簧剛度不同),流體推開球閥,允許流動。反向時,在彈簧和油壓力共同作用下,閥芯關閉截止。注意:當單向閥被連接到回路之前,回路必須被卸壓。單向閥應用:鎖緊油缸,避免向油泵倒灌。平衡重物2.液控單向閥組成:普通單向閥+小活塞缸特點:a.無控制油時,與普通單向閥一樣,
b.通控制油時,正反向都可以流動。
職能符號:液控單向閥液控單向閥由錐形閥閥芯和活塞組成,如下圖所示,在普通單向閥的基礎上多了一個控制口,當控制口空接時,該閥相當于一個普通單向閥;當控制口通以壓力油時,進油口和出油口相通,閥保持開啟狀態,液流雙向都能自由通過,實現油液雙向流動。為減少壓力損失,單向閥的彈簧剛度很小,但若置于回油路作背壓閥使用時,則應換成較大剛度的彈簧。應用:鎖緊油缸,避免倒灌??刂浦匚锵路潘俣?。
液壓鎖方向控制閥單向閥普通單向閥方向控制閥單向閥普通單向閥方向控制閥液控單向閥液控單向閥方向控制閥液控單向閥液控單向閥液控單向閥方向控制閥液控單向閥方向控制閥液控單向閥液控單向閥換向閥換向閥是借助于閥芯與閥體之間的相對運動來改變油液流動方向的閥類。按閥芯相對于閥體的運動方式不同,換向閥可分為:滑閥(閥芯移動)和轉閥(閥芯轉動)。按閥體連通的主要油路數不同,換向閥可分為:二通、三通、四通等;按閥芯在閥體內的工作位置數不同,換向閥可分為:二位、三位、四位等;按操作方式不同,換向閥可分:為手動、機動、電磁動、液動、電液動等;按閥芯的定位方式不同,換向閥可分為:鋼球定位和彈簧復位兩種。
換向閥職能符號換向閥的“通”和“位”換向閥的“通”:是指閥體上與外部連通的油口數目,即有幾個油口就叫幾通閥;換向閥的“位”:是指閥芯與閥體可能的相對位置,有幾個位置就叫做幾位閥。
換向閥的基本作用可歸結為:利用閥芯和閥體的相對運動使閥所控制的一些油口接通或斷開。
對換向閥的主要能要求是:油路導通時,壓力損失要?。挥吐窋嚅_時,泄漏量要小;閥芯換位,操縱力要小以及換向平穩等。
換向閥的用途廣泛,種類也很多,可根據換向閥的結構、操縱、位置和通路數等分類。換向閥(1)按接口數及切換位置數分類
接口是指閥上各種接油管的進、出口.進油口通常標為P,回油口則標為O或T,而閥與執行元件連接的工作油口則用字母A、B等表示,有時在圖形符號上還標出泄漏油口,用字母L表示。閥內閥芯可移動的位置數稱為切換位置數,通常我們將接口稱為“通”,將閥芯的位置稱為“位”,例如:圖4-3所示的手動換向閥有三個切換位置,4個接口,我們稱該閥為三位四通換向閥。該閥的三個工作位置與閥芯在閥體中的對應位置如圖4-4所示,各種位和通的換向閥符號見圖4-5所示。兩位兩通PA職能符號:作用:控制油路的通與斷兩位三通職能符號:作用:控制液流方向PAB兩位四通職能符號:作用:控制執行元件換向P—
壓力油口O—
回油口A、B—
分別接執行元件的兩腔三位四通職能符號:作用:換向、停止。PABO兩位五通職能符號:作用:換向、兩種回油方式。PABO1O2
三位五通職能符號:作用:換向、停止、回油不同。PABO1O2兩種回油方式工進:有背壓運動平穩退回:快速暢通推動閥內閥芯移動的動力有手動、機動、電磁動、液動、電液動等方法,如圖4-6所示。閥上如裝彈簧,則當外加壓力消失時,閥芯會回到原位。(2)按操作方式分類(3)換向閥結構手動換向閥:手動換向閥是利用手動杠桿來改變閥芯位置實現換向的。作用:移動閥芯并使其保持在工作位置上。a.手柄控制,彈簧復位。(1)手動b.手柄控制,鋼球定位。應用:小流量,需徒手操作的場合。三位四通手動換向閥機動換向閥:又稱行程閥,它主要用來控制液壓機械運動部件的行程。它是借助于安裝在工作臺上的擋鐵或凸輪來迫使閥芯移動,從而控制油液的流動方向,機動換向閥通常是二位的,有二通、三通、四通和五通幾種,其中二位二、三通機動閥又分常閉和常開兩種。
兩位兩通機動換向閥擋塊操縱,彈簧復位。應用:行程控制的場合。(又叫行程閥)靠彈簧的方格表示常態兩位兩通常開常閉用行程閥速度換接電磁換向閥電磁換向閥:利用電磁鐵的通、斷電而直接推動閥芯來控制油口的連通狀態。兩位三通電磁換向閥電磁鐵操縱,彈簧對中優點:易于實現自動化。應用:小流量的場合。(q≤63L/min)
電磁鐵吸力有限<120N三位四通電磁換向閥電磁鐵操縱,彈簧復位。)斷電狀態b)通電狀態c)電磁鐵a通電b斷電d)電磁鐵b通電a斷電液動換向閥液動換向閥右圖為三位四通液動換向閥,當K1通壓力油,K2回油時,P與A接通,B與T接通;當K2通壓力油,K1回油時,P與B接通,A與T接通;當K1、K2都未通壓力油時,P、T、A、B四個油口全堵死。液體操縱,彈簧復位。三位四通液動換向閥應用:高壓,大流量的場合。(q≤160L/min)電液動換向閥電磁換向閥起先導作用,它可以改變控制液流的方向,從而改變液動換向閥的位置。由于操縱液動換向閥的液壓推力可以很大,所以主閥可以做得很大,允許有較大的流量通過。這樣用較小的電磁鐵就能控制較大的液流。圖4-11所示三位四通電液換向閥。該閥的工作狀態(不考慮內部結構)和普通電磁閥一樣,但工作位置的變換速度可通過閥上的節流閥調節。電液換向閥:由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。簡化符號:應用:高壓、大流量的場合。(q≤1200L/min)三位四通電液換向閥電液聯合控制,彈簧復位。●電磁控制先導閥動作,●液體控制主閥芯動作,●節流閥控制閥芯移動速度。比例式電磁換向閥比例方向閥(ProportionalDirectional-FlowValve)是以在閥芯外裝置的電磁線圈所產生的電磁力,來控制閥芯的移動,依靠控制線圈電流來控制方向閥內閥芯的位移量,故可同時控制油流動的方向和流量。比例式方向閥有進油和回油流量控制兩種類型。方向控制回路PTABABPT溢流閥液壓泵方向控制回路PTABABPT溢流閥液壓泵方向控制回路ABPT溢流閥液壓泵PTAB換向閥:滑閥式換向閥ABPT溢流閥液壓泵PTAB換向閥:滑閥式換向閥ABPTPTAB換向閥ABPTPTAB(4)中位機能當液壓缸或液壓馬達需在任何位置均可停止時,須使用3位閥,(即除前進端與后退端外,還有第三位置),此閥雙邊皆裝彈簧,如無外來的推力,閥芯將停在中間位置,稱此位置為中間位置,簡稱為中位,換向閥中間位置各接口的連通方式稱為中位機能,換向閥不同的中位機能,可以滿足液壓系統的不同要求,換向閥ABPPAB(O型)T1T2T1T2(T)PABT三位四通三位五通O型三位滑閥在中間位置工作時,油路的連通方式。雙向鎖緊,系統保壓。換向閥ABPPAB(H型)T1T2T1T2AB(T)PT三位四通三位五通H型油缸浮動,泵卸荷。換向閥ABPPAB(Y型)T1T2T1T2AB(T)PT三位四通三位五通Y型油缸浮動,系統保壓。換向閥ABPPAB(J型)T1T2T1T2(T)PABT三位四通三位五通換向閥ABPPAB(C型)T1T2T1T2AB(T)PT三位四通三位五通換向閥ABPPAB(P型)T1T2T1T2(T)PABT三位四通三位五通P型差動連接。換向閥ABPPAB(K型)T1T2T1T2AB(T)PT三位四通三位五通K型單向鎖緊,油泵卸荷。換向閥ABPPAB(X型)T1T2T1T2B(T)PAT三位四通三位五通換向閥ABPPAB(M型)T1T2T1T2AB(T)PT三位四通三位五通換向閥ABPPAB(U型)T1T2T1T2AB(T)PT三位四通三位五通三位的滑閥在中位時各油口的連通方式體現了換向閥的控制機能,稱之為滑閥的中位機能。1)系統保壓中位為“O”型,如圖4-13所示,P口被堵塞時,此時油需從溢流閥流回油箱,增加功率消耗;但是液壓泵能用于多缸系統。
在分析和選擇三位換向閥的中位機能時,通常考慮以下幾點:2)系統卸荷:中位“M”型,圖4-14所示,當方向閥于中位時,因P、T口相通,泵輸出的油液不經溢流閥即可流回油箱,由于直接接油箱,所以泵的輸出壓力近似為零,也稱泵卸荷,減少功率損失。3)液壓缸快進:中位“P”型,圖4-15所示,當換向閥于中位時,因P、A、B相通,故可用作差動回路。中位機能(1)當系統有保壓要求時:①選用油口P是封閉式的中位機能,如O、Y型。這時一個液壓泵可用于多缸的液壓系統。②選用油口P和油口O接通但不暢通的形式,如X型。系統能保持一定壓力,可供壓力要求小的控制油路使用;(2)當系統有卸荷要求時:
應選用油口P與O暢通的形式。如H、K、M型。這時液壓泵可卸荷;(3)當系統對換向精度要求較高時:應選用工作油口A、B都封閉的形式,如O、M型。這時液壓缸的換向精度高,但換向過程中易產生液壓沖擊,換向平穩性差;(4)當系統對換向平穩性要求較高時:應選用A口、B口都接通O口的形式,如Y型。這時換向平穩性好,沖擊小。但換向過程中執行元件不易迅速制動,換向精度低;(5)若系統對起動平穩性要求較高時:應選用油口A、B都不通O口的形式,如O、P、M型。這時液壓缸某一腔的油液在起動時能起到緩沖作用,因而可保證起動的平穩性;(6)當系統要求執行元件能浮動時:應選用油口A、B相連通的形式,如H型。可通過某些機械裝置按需要改變執行元件的位置;(7)當要求執行元件能在任意位置上停留選用A、B油口都與P口相通的形式(差動連接式液壓缸除外),如P型。這時液壓缸左右兩腔作用力相等,液壓缸不動。
在液壓傳動系統中,控制液壓油壓力高低的液壓閥稱之為壓力控制閥,這類閥的共同點主要是利用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。常用的壓力閥有溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。二、壓力控制閥
1、溢流閥及其應用當液壓執行元件不動時,由于泵排出的油無處可去而成一密閉系統,理論上壓力將一直增至無限大,實際上壓力將增至液壓元件破裂為止,此時電機為維持定轉速運轉,輸出電流將無限增大至電機燒掉為止;前者使液壓系統破壞,液壓油四濺;后者會引起火災;因此要絕對避免,防止方法就是在執行元件不動時,提供一條旁路使液壓油能經此路回到油箱,它就是“溢流閥(Reliefvalve)”,其主要用途有二個:作溢流閥用:在定量泵的液壓系統中如右圖(a)所示,常利用流量控制閥調節進入液壓缸的流量,多余的壓力油可經溢流閥流回油箱,這樣可使泵的工作壓力保持定值。作安全閥用:
圖(b)所示液壓系統,在正常工作狀態下,溢流閥是關閉的,只有在系統壓力大于其調整壓力時,溢流閥才被打開溢流,對系統起過載保護作用。
溢流閥1)結構和工作原理(1)直動式溢流閥結構:由閥體、閥芯、上蓋、彈簧、調節手柄等組成。溢流閥的出油口一般接油箱動畫演示工作原理:閥芯處于下位,;閥芯上升,;p<pc,閥口不開;
p>pc,溢流。
p—
進口油壓
pc—溢流閥的開啟壓力結論:
利用閥芯上的液壓作用力和彈簧力保持平衡,使閥的進口壓力不超過或保持調定值;(1)直動式溢流閥(續)直動式溢流閥職能符號:(1)直動式溢流閥(續)po2)結構特點:
隨著工作壓力的提高,直動式溢流閥上的彈簧力要增加,彈簧剛度要相應增大,這使溢流量變化時溢流壓力的波動加大,所以直動式溢流閥只宜用在低壓系統。(1)直動式溢流閥(續).閥芯上的阻尼孔對閥芯的運動形成阻尼,可避免閥芯振動,提高閥工作平穩性。.轉動調節手柄,可調節彈簧預緊力,從而調節溢流閥的開啟壓力。直動型溢流閥(Springloadedtypereliefvalve)結構如圖所示,壓力由彈簧設定,當油的壓力超過設定值時,提動頭上移,油液就從溢流口流回油箱,并使進油壓力等于設定壓力。由于壓力為彈簧直接設定,一般當安全閥使用。改變彈簧壓力即可調節系統壓力的大小,所以溢流閥工作時閥芯隨著系統壓力的變動而上下移動,從而維持系統壓力近于恒定。圖c為直動式溢流閥的職能符號溢流閥結構及分類直動型溢流閥PT符號PT先導型溢流閥(Pilotoperatedreliefvalve):結構如圖所示,由主閥和先導閥兩部分組成。先導閥的結構原理與直動式溢流閥相同,但一般采用錐形座閥式結構。主閥可分為:滑閥式(一級同心)結構、二級同心結構和三級同心結構。主要特點是利用主閥平衡活塞上下兩腔油液壓力差和彈簧力相平衡。先導型溢流閥調節螺釘錐閥錐閥座調壓彈簧閥體主閥芯主閥體主閥彈簧遙控口K進油口P出油口TPT符號溢流不溢流先導型溢流閥工作原理先導式溢流閥先導閥彈簧的作用:調節溢流壓力主閥彈簧的作用:主閥彈簧只用于克服主閥芯的摩擦力,因此彈簧很軟(1)遠程壓力控制回路:從較遠距離的地方來控制泵工作壓力的回路,圖4-19所示回路壓力調定是由遙控溢流閥(remotecontrolreliefvalves)所控制,回路壓力維持在3MPa。遙控溢流閥的調定壓力一定要低于主溢流閥調定壓力,否則等于將主溢流閥引壓口堵塞。
溢流閥的應用右圖所示為多級調壓回路,當系統需要多級壓力控制時,可采用此類回路。當三位四通電磁閥1DT通電時,系統由溢流閥2所調定的壓力進行工作,當2DT通電時,系統由溢流閥3所調定的壓力進行工作。當1DT、2DT都不通電時,系統壓力由溢流閥1所調定的壓力進行工作。溢流閥2、3的調定壓力必須比溢流閥1要小。(2)多級調壓回路應用:(1)作安全閥(常閉)作用:防止系統過載。作溢流閥(常開)作用:保持系統壓力恒定卸荷或遠程調壓卸荷遠程調壓作背壓閥放在系統回油路上例如當回路內有兩個以上液壓缸,其中之一需要較低的工作壓力,同時其它的液壓缸仍需高壓運作時,此刻就得用減壓閥(Reducingvalve)提供一較系統壓力為低的壓力給低壓缸。減壓閥是一種利用液流流過縫隙產生壓降的原理,使出口油壓低于進口油壓的壓力控制閥,以滿足執行機構的需要。2、減壓閥及其應用減壓閥有直動式和先導式兩種,一般采用先導式。減壓閥減壓閥特點:出口壓力控制閥芯動作,有單獨泄油口工作原理:節流口產生壓降Δpp2=p1
-Δp
,
p1一定,Δp
↑
,
p2↓。●
p1<ps
,處于非工作狀態,不起減壓作用;●
p1
>ps
,減壓、穩壓。作用:減低系統壓力,并有穩壓作用。
動畫演示穩壓原理●
p2↑→閥芯上移→閥口減小→Δp
↑,
p2=p1
-Δp
,
p1一定,Δp
↑
,
p2↓;●
p2↓
→閥芯下移→閥口開大→
Δp
↓,
Δp↓,
p2↑=ps
。職能符號:工作缸夾緊缸應用:使夾緊缸獲得穩定的低壓。減壓回路:圖4-22為減壓回路,不管回路壓力多高,A缸壓力決不會超過3MPa。減壓閥的應用溢流閥的特征是:閥與負載相并聯,溢流口接回油箱。溢流閥的控制油路是通進油口的,進油口的壓力到達預定的壓力的時候油就會從出油口流回郵箱,實現溢流。
減壓閥的特征是:閥與負載相串聯,調壓彈簧腔有外接泄油口。減壓閥的控制油路是通出油孔的,出油口的壓力小于或大于預定的壓力的時候,閥口開度就會隨著開大與減小,使出油口的壓力基本保持在設定值。溢流閥與減壓閥的區別:即:溢流閥進口壓力不變,減壓閥出口壓力不變;
溢流閥進出油口不通,減壓閥進出油口相通;
溢流閥閥芯由閉到開,減壓閥閥芯由開到?。ㄩ])。溢流閥接油箱,減壓閥接控制油路
例題:如圖4-23所示,溢流閥調定壓力ps1=4.5MPa,減壓閥的調定壓力ps2=3MPa,活塞前進時,負荷F=1000N,活塞面積A=20х10-4m2
,減壓閥全開時的壓力損失及管路損失忽略不計,求:(1)活塞在運動時和到達盡頭時,A、B兩點的壓力。(2)當負載F=7000N時,A、B兩點的壓力是多少?解:(1)活塞運動時,作用在活塞上的工作壓力為:因為作用在活塞上的工作壓力相當于減壓閥出口壓力,且小于減壓閥調定壓力,所以減壓閥不起作用。所以有:活塞走到盡頭時,作用在活塞上的壓力pw會不斷增加,當此壓力超過減壓閥調定壓力時,減壓閥起作用。此時有:pA=ps1=4.5MPapB=ps2=3MPa(2)當負載F=7000N時,液壓缸的工作壓力為因為ps2<pw,減壓閥口關閉,減壓閥出口壓力最大為3MPa,無法推動活塞。pA=ps1=4.5MPapB=ps2=3MPa3.順序閥及其應用順序閥的結構及動作原理:順序閥的構造及其動作原理類似溢流閥,有直動式和先導式兩種,目前較常用直動式。順序閥與溢流不同的是:出口直接接執行元件,另外有專門的泄油口。順序閥(sequencevalve)是使用在一個液壓泵要供給兩個以上液壓缸依一定順序動作場合的一種壓力閥。順序閥串聯于回路上,它是利用系統中的壓力變化來控制油路通斷的。順序閥作用:控制多個執行元件動作順序。1.內控順序閥職能符號:結構:出油口接二次油路,有單獨泄油口。工作原理:p<ps
,進出口不通;
p>ps
,接通。特點:內部控制,外部泄油。應用:控制液壓缸動作順序外控順序閥結構:控制油口。工作原理:pK
<ps
,不通;
pK
>ps
,進出口接通。特點:外部控制,外部泄油。職能符號:單向順序閥小結:順序閥與溢流閥的區別
1.溢流閥的出油口通往油箱,順序閥的出油口一般通往另一工作油路;順序閥的進出油口都是有一定壓力的。
2.溢流閥打開時,進油口壓力基本上保持在調定值,出口壓力近似為零;而順序閥打開后,進油壓力可以繼續升高。
3.溢流閥的內部泄漏可以通過出油口回油箱;而順序閥因出油口不是通往油箱的,所以要有單獨的泄油口。用于順序動作回路:圖4-24所示為一定位與夾緊回路,其前進的動作順序是先定位后夾緊,后退時同時退后。順序閥的應用起平衡閥的作用:在大形壓床上由于壓柱及上模很重,為防止因自重而產生的自走現象,必須加裝平衡閥(順序閥),如圖4-25所示。是一種將液壓系統的壓力信號轉換為電信號輸出的元件。作用:利用系統中壓力變化,控制電路的通斷,通過壓力繼電器內的微動開關,自動接通或斷開電氣線路,實現執行元件的順序控制或安全保護。
4.壓力繼電器微動開關調節螺釘頂桿柱塞壓力閥小結作用:控制液壓系統中的壓力。共性:利用液壓力和彈簧力比較,控制閥口的開與關;或控制開口大小。溢流閥:控制進口壓力減壓閥:控制出口壓力順序閥:控制閥口通與不通,進而控制執行元件的動作順序。壓力繼電器:利用系統中壓力變化,控制電路的通斷。要求:掌握各種閥的工作原理及應用場合。三、流量控制閥及其應用流量控制閥是通過改變液流的通流截面來控制系統工作流量,以改變執行元件運動速度的閥,簡稱流量閥。常用的流量閥有節流閥和調速閥等1.速度控制的概念(1)對液壓執行元件而言,控制“流入執行元件的流量”或“流出執行元件的流量”都可控制執行元件的速度。從上兩式可知,改變輸入液壓缸的流量Q或改變液壓缸有效面積A,都可以達到改變速度的目的。但對于特定的液壓缸來說,一般用改變輸入液壓缸流量Q的辦法來變速。而對于液壓馬達,既可用改變輸入流量也可用改變馬達排量的方法來變速。(2)任何液壓系統都要有泵,不管執行元件的推力、速度如何變化,定量泵的輸出流量永遠是固定不變的,所謂速度控制或控制流量只是使流入執行元件之流量小于泵的流量而已,故常將其稱為節流調速。概括起來,調速方法可分以下幾種:1、節流調速。即用定量泵供油,采用節流元件調節輸入執行元件的流量Q來實現調速;2、容積調速。即改變變量泵的供油量Q和改變變量液壓馬達的排量qm來實現調速;3、容積節流調速。用自動改變流量的變量泵及節流元件聯合進行調速。節流閥(Throttlevalve)圖4-31為節流閥的結構,油液由入口進入,經滑軸上的節流口后,由出口流出。調整手輪使滑軸軸向移動,以改變節流口節流面積的大小,從而改變流量大小達到調速的目的。圖中油壓平衡用孔道在于減小作用于手輪上的力,使滑軸上下油壓平衡。2.節流閥圖4-32為單向節流閥,與普通節流閥不同的是:只能控制一個方向的流量大小,而在另一個方向則無節流作用。節流閥節流閥節流閥圖4-33(a)所示液壓系統未裝節流閥,若推動活塞前進所需最低工作壓力為1MPa,那么當活塞前進時,壓力表指示的壓力為1MPa;當裝了節流閥控制活塞前進速度如圖4-33(b)所示,那么當活塞前進時,則節流閥入口壓力會上升到溢流閥所調定的壓力,溢流閥被打開,一部分油液經溢流閥流入油箱。節流閥的壓力特性3.調速閥調速閥是由減壓閥和節流閥串聯而組成的閥。調速閥能在負載變化的狀況下,使節流閥前后的壓力差保持恒定,使執行機構的運動速度保持穩定。進油節流調速回路:將節流閥裝在執行元件的進油路,其原理如圖10.40所示,定量泵輸出的流量為一定值,供油壓力由溢流閥調定,調節節流閥的開口面積就可以調節進入液壓缸的流量,從而調節執行元件的運動速度,多余的油液經溢流閥流回油箱。這種調速回路速度穩定性差,要隨外界負載變化而變化;低速低載時系統效率低;運動平穩性能差。進油節流調速回路一般應用在功率較小負載變化不大的液壓系統中。基本的速度控制回路回油節流調速回路:這種調速回路是將節流閥裝在執行元件的回油路上。調速原理如圖10.41所示。節流閥用以控制液壓缸回油腔的流量Q2,從而控制進油腔的流量Q1,以改變執行元件的運動速度,供油壓力由溢流閥調定。這種調速回路回油路上有背壓,運動平穩性優于進油節流調速;油液直接回油箱,易散熱。用于功率不大、負載變化較大或運動平穩性要求較高的系統中。用節流閥的節流調速回路速度穩定性較差,為使速度不隨負載變化而波動,可用調速閥代替節流閥。旁路節流調速:是控制不需流入執行元件也不經溢流閥而直接流回油箱的油的流量,從而達到控制流入執行元件油液流量的目的。圖4-37所示旁路節流調速回路,該回路的特點是液壓缸的工作壓力基本上等于泵的輸出壓力,其大小取決于負載,該回路中的溢流閥只有在過載時才打開。從上所述,此三種調速方法不同點為:4、用回油調速作速度控制時,效率最差,控制性能最佳,主要用于有負向負載的場合。3、用進油調速作速度控制時,效率次之,主用于負荷變化較大之正向負載的場合。2、用旁路調速作速度控制時,無溢流損失,效率最高,控制性能最差,主要用于負載變化很小的正向負載的場合。1、進油調速和回油調速會使回路壓力升高,造成壓力損失;旁路調速則幾乎不會。§8.5液壓基本回路1、壓力控制的順序動作回路:
它是利用某油路的壓力的變化使壓力控制元件(如順序閥、壓力繼電器等)動作發出控制訊號,使執行元件按預定順序動作。
圖所示為采用順序閥的控制動作回路。閥A和閥B是由順序閥與單向閥構成的組合閥,稱為單向順序閥。它們與電磁換向閥1配合動作,使A、B兩液壓缸實現1、2、3、4順序動作。圖示位置,1YA、2YA均斷電,電磁閥處于中位,缸A、B的活塞均處于左端位置,當1YA通電,電磁閥左位工作時,壓力油先進入A缸左腔,A缸右腔經閥2中單向閥回油,A缸活塞右移實現動作1;當活塞行至終點停止時,系統壓力升高,當壓力升高到閥3中順序閥調定壓力時,順序閥打開,壓力油進入B左腔,B缸活塞右移,實現動作2;當2YA通電,電磁閥1右位工作時,壓力油先進入B缸右腔,B缸左腔油液經閥3中的單向閥回油,其活塞左移實現動作3;當B缸活塞左移至終點停止時,系統壓力升高,當壓力達到閥2中順序閥的調定壓力時,順序閥打開,壓力油進入A缸右腔,左腔回油,活塞左移實現動作4。2、QD351型自卸汽車液壓系統圖所示為黃河牌QD351型自卸汽車液壓舉升系統原理圖。汽車翻斗傾斜情況如圖a、b、c、d所示,系統圖如圖e所示,用來控制車廂的翻傾。
(1)主要元件及其作用
①液壓泵l(外嚙合齒輪泵,額定壓力為10MPa):是系統的動力元件。
②粗過濾器2:清潔油液、保護液壓泵。
③精過濾器3:清潔油液,保護元件。
④油箱4:儲油、散熱。
⑤溢流閥5(調定壓力為8.5MPa):限壓保護作用。
⑥四位四通手動滑閥6:控制油路通、斷、換向等,使油缸完成空位、舉升、中停、下降等動作(兩油缸動作應同步)。
⑦兩個規格相同的雙作用伸縮套筒式油缸,控制車廂升降,是系統執行元件。
(2)系統的工作情況本系統工作時,可完成空位、舉升、中停、下降四個動作分別由換向閥的四個工位來控制,各動作過程如下:①空位。當操縱桿8處于“空位”位置時,換向閥右位接入系統,使P、A、B、0均相通,油泵輸出油液和油缸下腔油液均全部流回油箱,這樣油缸控制車廂處于未舉升的自由狀態(一般為運輸水平狀態),油泵卸荷。
②舉升。當操縱桿8處于“舉升”位置時,換向閥左位接入系統,使P與A、B與0相通,油泵輸出油液進入兩油缸下腔,推動油缸逐節升出,油缸上腔油液經滑閥流回油箱,這時油缸使車廂舉起。其油路是:進油路:泵1—閥6(左位)—缸7下腔。回油路:缸7上腔—閥6(左位)—精過濾器3—油箱4。
③中停。當操縱桿8處于“中?!蔽恢脮r,滑閥左二位接入系統,使P與0相通,油泵輸出油液直接回油箱,油泵處于卸載狀態;A、B被封住,油缸不能回油,這樣可使油缸在任意位置停留,并使油缸處于鎖緊狀態。④下降。當操縱桿8處于“下降”位置時,滑閥左三位接入系統,使P與B、A與0相通,泵輸出油液進入油缸上腔,使油缸逐節退回,下腔油液經滑閥流回油箱。這樣油缸控制車廂下降,當車廂降至原位時應將操縱桿置于“空位”,油缸和車廂處于運輸自由狀態,油泵卸荷。
(3)系統采用的基本回路
①換向閥6控制的換向回路;
②滑閥左二位和右位控制的卸荷回路;
③滑閥左二位控制的閉鎖回路;
④溢流閥5控制的調壓回路;
⑤兩油缸組成的同步回路。機械手液壓傳動系統
機械手是模仿人的手部動作,按給定程序和要求操作的自動裝置,在高溫、高壓、易爆、放射性等惡劣環境,以及笨重、頻繁的操作中,代替人的工作,應用日益廣泛。圖10.49所示為機械手液壓傳動原理圖。
(1)主要元件及功用①液壓泵2:將電機9輸出的機械能變為液壓能,驅動執行元件運動②夾緊液壓缸4:實現手指的夾緊和松開動作。③升降液壓缸5:實現手臂的上升和下降動作。④回轉液壓缸6:實現手臂的回轉動作。⑤電磁溢流閥:起溢流閥和卸荷作用。⑥單向閥3:防止系統油液倒流,保護液壓泵。⑦三個二位四通電磁換向閥:分別控制夾緊液壓缸、升降液壓缸、回轉液壓缸的動作轉換。
(2)系統的工作情況本系統有缸4夾緊工件、缸5的升降、缸6的擺動和卸載等工作狀態,前兩種油路形式相同。①缸5升降:3DT斷電時,左位接入系統,缸5上升。其油路是:進油路:泵2—單向閥3—二位四通電磁閥左位(3DT斷電)—缸5下腔回油路:缸5上腔—二位四通電磁閥(左位)—油箱。當上升到所需位置時,使3DT通電,右位接入系統,缸5下降。②缸6的擺動:4DT斷電時,左位接入系統,缸6作順時針擺動。其油路是:泵2—單向閥3—二位四通電磁閥左位(4DT斷電)—缸6左腔?;赜吐罚焊?右腔—二位四通電磁閥(左位)—油箱。當擺到所需
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