液压第四章第三节.doc

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1、授课章节名称§4-3 压力控制阀一、溢流阀 二、减压阀 三、顺序阀 四、压力继电器教学目的通过学习溢流阀，掌握直动式、先导式溢流阀的结构、原 理和特点，为学习调压回路打下基础。通过学习减压阀和顺序阀，掌握减压阀的减压原理、稳压 原理、调压原理和实现工作的条件，以及三种顺序阀的结构、 原理，提高学生认积和区分不同压力控制阀的能力。通过学习压力继电器，掌握压力继电器的结构、原理和符 号。教学重点先导式溢流阀的结构、原理和特点。 减压阀减压、稳压和调压原理。教学重点先导式溢流阀的结构、原理和特点。减压阀稳压原理。课外作业见液压技术习题册。课后体会先导式溢流阀是应用最广泛的阀，它有两种形式，

2、但平常 为什么多用先导式而很少用直动式，先导式有什么有别于直动 式的特点，是这堂课解决的主要关键。当然，要想让学生完全 理解溢流阀的特殊性，还需今后通过反复的练习和实验。授课主要内容或纲要教学手段时间分配复习、引入新课讲授新课§4-3 压力控制阀一、溢流阀 符号：一般画法、先导式特殊画法。（一）直动式 【分析】直动式溢流阀工作原理图。【分析 】与单向阀有三个区别： 弹簧刚度较大， 有手柄调节弹簧力，出口一定通油箱。 当阀前压力较高或手柄较松时，阀口打开通 油。稳定溢流时：P=K（X0+X）/A式中： X0-弹簧预压缩量，决定手柄的松紧；X附加压缩量（阀口开度），与通过的 流量成正比，

3、相对于 X0 很小。1、功用： 稳压：当手柄不动时，阀前压力 P常数 调压：调整手柄。若稍旋紧，则 X0 增大，PPT 和板书5 分钟10 分钟P 增大。2、特点： 弹簧刚度较大， 压力波动较大。（最 大达 0.5MPa ）。3、结构（ P 型）【分析】内泄漏、阻尼小孔。授课主要内容或纲要教学手段时间分配（二）先导式（ Y 型）1、结构原理： 先导阀打开，油液在主阀阻尼小孔中流动， 产生压力损失，孔后压力减小，主阀口打开通油。压力稳定式：P= P1 +K（X0+X）/A2、功用：稳压：同直动式。【分析】弹簧做好，故 K 为常数；阀做好，故 A 为常数；主阀无手柄，故、 X0 为常数；先导阀 通

4、过流量稳定且手柄不动，故 P1 为常数；主阀阀 芯打开程度近似不变。调压：同直动式。卸荷：当控制油口直通油箱时， 阀前压力 P 0，使泵实现压力卸荷。【分析 】卸荷时，溢流阀出口不但有油流出， 而且流出大量的油液，因为控制油口通油箱的作用， 仅是让主阀完全打开。从控制油口流出的油液是经 阻尼小孔过来的，肯定是微量的油液。【分析】电磁溢流阀；两阀的形式、规格。远程调压：当先导式溢流阀 1 控制油口接 溢流阀 2，且阀 1 较紧，阀 2 较松时，阀 2 可在 较松范围内任意调节阀 1 阀前压力，实现远程调 压。【分析】阀 1 必须大规格、先导式，阀 2大、 小规格均可，直动式、先导式均可。3、特点

5、：弹簧刚度较小，阀前压力 P 随通过 流量 qv 的变化较小，压力稳定性较好（最大 0.2MPa）。【分析 】与直动式溢流阀相比， 先导式溢流阀： 结构上由主阀和先导阀组成；功能上除有稳压、 调压作用外，还有卸荷和远程调压作用；性能上 压力稳定性较好。二、减压阀【分析】减压阀应用实例。 功用：阀后获得较阀前低的稳定压力，使所 串接的液压缸在“顶住”状态下所产生的作用力保 持恒定。15 分钟符号：一般画法、先导式特殊画法。 分析】符号在四个方面与溢流阀不同。授课主要内容或纲要教学手段时间分配1、减压原理 利用先导阀打开后主阀阻尼小孔油液的流动 使主阀口开度减小而减压。【分析】减压阀使阀口由大变小

6、，溢流阀使阀 口由关变开。2、稳压原理：阀后压力大小不受阀前压力变化 的影响。【分析 】若阀前压力 P1增加：阀后压力 P2增加， 主阀向上作用力增加，主阀上移主阀口开度减小， 主阀口压差增大， P2减小。故 P2=常数。【分析】减压阀使阀后压力稳定，溢流阀使阀 前压力稳定。3、调压原理：阀后压力 P2 由调压手柄调节。 【分析】若将手柄稍旋紧：则阀后压力增大。 【分析】减压阀调节阀后压力，溢流阀调节阀 前压力。4、减压阀减压、稳压的条件1）先导阀打开，外泄漏管有油通过才能减压， 否则就没有减压。2）阀前压力必须大于所调定的阀后压力， 阀 后才能稳压，否则阀后压力随阀前压力而变化。阀后串接单向

7、阀： 使缸短时保压。（填表练习）P1108530P255530P3555553）阀后液压缸必须处于运动状态， 阀后才能 稳压，否则阀后压力由运动的负载决定。5、与溢流阀的比较 阀后压力控制阀芯移动、阀后接负载、阀口 常开、外泄漏、阀后稳压、阀后调压。三、顺序阀（一）结构原理 当油压作用力超过弹簧力时，阀芯打开通油。1、内控外泄式顺序阀：进口控制阀芯动作， 出口接负载，外部泄漏。2、外控外泄式顺序阀： 外部油液控制阀芯动 作，出口接负载，外部泄漏。3、外控内泄式顺序阀（卸荷阀） ：外部油液 控制阀芯动作，出口接油箱，内部泄漏。【分析】溢流阀实际上是顺序阀中的一种，是 一种内控内泄式顺序阀，但由于

8、其作用特殊，故 单独设立，不再称顺序阀。30 分钟PPT 和板书20 分钟【分析】书中三个图的种类。图 1 ：直动式，内控外泄漏式； 图 2 ：先导式，内控外泄漏式； 图 3 ：先导式，外控外泄漏式。授课主要内容或纲要教学手段时间分配四、压力继电器原理：当油压增高到一定值时，柱塞上升，微 动开关动作，接通或切断电路，起安全保护或程序 控制作用。黑板画图、符号。【分析 】压力继电器是将压力信号转变成电信号 的液压元件。PPT 和板书5 分钟总结 布置作业3 分钟2 分钟授课日期授课时数 2 授课形式 课堂讲授授课章节名称§4-4 流量控制阀教学目的通过学习流量控制阀的特性，提高学生流量

9、控制的理解能 力。教学重点、 难点更新、补充、 删节内容课外作业见液压技术习题册 。课后体会三种顺序阀之间、顺序阀与溢流阀、减压阀之间的区别都是很小的。课程讲到此处，学生很有可能在概念弄糊涂，因此有必要不断进行回顾、总结，炒冷饭，并向学生提出课后复习 的要求。只要学生稍加努力，这一学习困难是完全可以克服的。授课主要内容或纲要教学手段时间分配§4-4 流量控制阀 一、流量控制阀的特性 （一）流量特性公式 qv=kA T Pm 式中：K流量系数，与形状、油液粘度有关。M压差指数。当形状接近薄壁小孔时 取 0.5, 其余取 1。 流量调节方法：调节通流面积 AT 。 （二）提高流量稳定性的

10、方法： 1、采用形状接近薄壁小孔的阀口，以减少压差 对流量的影响。 2、采用温度补偿杆（聚四氟乙烯），以减少油 温变化对流量的影响。 【分析】当油温上升、粘度下降、流量增大时， 温度补偿杆增长， AT 减小，流量下降。 3、防止阻塞：水力半径 RH =4A/X 要大，通道 要短； 【分析】薄壁小孔、同心环状间隙的阻塞概率， 并分别计算其水力半径。二、节流阀【分析】符号、结构。1、结构：L 型。阀口：轴向三角槽式。PPT 和板书5 分钟25 分钟【分析】轴向三角槽式由于阀口通流面积小， 通道短，所以性能符合薄壁小孔。缺点：流量受到载荷变化的影响授课主要内容或纲要教学手段时间分配。 总结 布置作业

11、PPT 和板书15 分钟20 分钟20 分钟3 分钟2 分钟授课日期授课时数 2 授课形式 课堂讲授授课章节名称§7-1 压力控制回路（ 1）教学目的通过学习二级调压回路， 掌握这种回路的基本原理和组成，为学生今后能正确使用、调节和维护液压油路打下基础。教学重点、 难点教学重点：二级调压回路。教学难点：二级调压回路。更新、补充、 删节内容课外作业见液压与液力传动 。课后体会调压回路是采用溢流阀来控制系统压力的回路。溢流阀的 作用有很多，究竟在系统中起什么作用，要对回路的具体情况 进行综合分析才能得出， 而这恰是学生学习时较难掌握的环节。 因此，此处适当多讲解了一些实例，确实对学生的帮

12、助很大。授课主要内容或纲要教学手段时间分配复习、引入新课讲授新课第七章 液压基本回路§7-1 压力控制回路一、调压回路采用溢流阀来控制系统压力。1、按功用分：1）溢流、稳压、调压作用；【分析】手柄松紧中等，执行元件正常工作时， 溢流阀就有油通过。2）限压、安全作用。【分析】手柄较紧，正常情况下溢流阀无油通 过。当超载、制动、行程终了时溢流阀才有油通过。2、溢流阀的个数分：单级；双级；多级。 【分析】多级调压的原因在于不同的运行方向 或阶段，所受的载荷有大小。PPT 和板书5 分钟50 分钟授课主要内容或纲要教学手段时间分配3、按调压方法分：直接调压；远程调压。【分析】远程调压时，阀

13、2 较松，阀 2可在较松范围内任意调节阀 1 阀前压力。【分析 】典型油路图 7-1。1）手动阀六通：当手动阀处于中位、液压缸 制动时，使泵卸荷。2）阀 3 的作用。3）单向阀的作用是：当换向阀采用右位时， 如遇液压泵或原动机发生故障可防止液压缸产生 不升反降现象。4）阀 1 与阀 2 比较：阀 1：手柄较紧， 大规格，控制液压缸上升时 的压力。阀 2 ：手柄较松，大规格，控制液压缸下降时 的压力。【分析】典型油路图 7-2b ）。1）此图称为远程调压回路，又称三级调压回路。2）阀 1 必须为先导式、 大规格，手柄须最紧。3）当阀 4 左侧电磁铁通电时，阀 1、阀 2 出 口均有油通过。4 ）

14、当阀 2 最松时，若电磁阀左侧电磁铁通电 时，泵的出口压力为最小。30 分钟PPT 和板书二、减压回路 【功用】采用减压阀使系统某一液压缸始终获 得较低的稳定压力。减压阀后一般装有单向阀，以实现短时保压。【分析】典型油路（见书图）。 结构：起升马达、制动器、离合器、减压阀、 液控单向阀等。工作情况：制动、起升、下降。序号主换向阀左换向阀制动器离合器载荷1中位左位制动分离停2左、右位右位松开接合上、下溢流阀作安全阀用。【分析】书中符号不规范，一是手动阀少弹簧， 二是泵、马达少旋转箭头。3 分钟2 分钟总结布置作业授课日期 授课时数 2授课形式课堂讲授授课章节名称§7-1 压力控制回路（

15、 2）§7-2 速度控制回路（ 1）教学目的教学重点、 难点通过学习三级调压回路、卸荷回路和节流调速回路，熟悉 调压回路、卸荷回路的组成和基本原理，掌握节流调速的种类、 组成和工作原理，为学习液压传动系统打下坚实的基础。 教学重点：节流调速回路。教学难点：保压卸荷回路。更新、补充、 删节内容课外作业见液压与液力传动习题集 。课后体会卸荷回路是本次课的难点内容。在讲解卸荷的具体方法之 前，一定要讲清卸荷的目的、意义。由于此部分涉及到第五章 相当多相关内容，在讲解时对前面内容进行了适当的回顾，从 而唤起学生对前面内容的记忆， 也使课程内容得到进一步贯通。授课主要内容或纲要教学手段时间分配

16、复习、引入新课讲授新课三、卸荷回路【回顾 】卸荷指液压泵处于运转状态，但其输 出功率近似为零。1、采用主换向阀 M、H、K 型中位卸荷。 【分析】当不是以上三种中的一种时，可增加 通的数量的方法来解决。2、采用二位二通阀旁路直接卸荷。 要求：二位二通阀与主换向阀控制装置连动， 二位二通阀采用大规格。3、采用先导式溢流阀控制油口接换向阀卸 荷。【分析 】溢流阀一定要采用先导式， 换向阀大、 小规格均可；【分析】卸荷时，换向阀出口有少量的油液通5 分钟50 分钟过，溢流阀出口有大量的油液通过。4、采用卸荷阀重载时卸荷。【分析 】典型油路（书图 7-8）：1）溢流阀较紧，作安全阀用。2 ）阀 3 为

17、外控内泄漏式顺序阀， 又称卸荷阀， 其手柄中等松紧。3）轻载时，压力较低，阀 3 关闭，缸流量大， 高速。4）重载时，由于控制油路压力较高，阀 3 打 开，使泵 2 卸荷，缸流量小，低速。【分析 】结构复杂，成本高，调节不方便，一 般不采用。5、采用变量泵流量卸荷。四、保压回路 保压指采用单向阀使执行元件在一定的时间 内保持一定的压力。【分析 】典型油路（书图 7-10）。§7-2 速度控制回路PPT 和板书10 分钟一、调速回路（一）节流调速定量泵同时向两条油路供油，调节流量控制 阀的阀口大小，改变两条油路的流量分配，实现 速度调节。特点：调节方便，但有较大的溢流损失和节 流损失，

18、发热大，效率低。【分析】节流调速是目前应用最广的调速。1、按阀的种类分：（1）节流阀调速：速度稳定性差。（2）调速阀调速：速度稳定性好。【分析】此种调速在自动化设备中应用较广。 （3）手动换向阀调速：性能类似于节流阀调 速。【分析】此种调速虽然有很多缺点，但由于兼 有换向作用，且能根据现场情况进行调速，故在 工程机械中应用很广。总结 布置作业20 分钟3 分钟2 分钟授课日期授课时数 2 授课形式 课堂讲授授课章节名称§7-2 速度控制回路（ 2）教学目的通过学习调速回路和速度换接回路，掌握这两种调速的方 法、原理、特点和典型回路，以提高学生灵活掌握调速方法的 能力。教学重点、 难点

19、教学重点：速度换接回路。教学难点：容积调速回路更新、补充、 删节内容课外作业见液压与液力传动习题集 。课后体会目前，液压传动最常用的调速方法是节流调速和容积调速 两种。而这两种调速方法的特点正好相反，各自都有其优缺点。 决定了实际调速方法的选取。讲清了这两种方法的基本原理， 自然就能对其特点和采用何种调速方法作出正确的抉择。授课主要内容或纲要教学手段时间分配复习、引入新课讲授新课2、按阀的安装位置分：（1）进油节流调速（2）回油节流调速 特点：溢流阀中等松紧，常开有溢流；流量 阀面积越大，执行元件速度越大。（3）旁路节流调速5 分钟10 分钟特点：溢流阀较紧，常闭无溢流，作安全阀用；流 量阀面

20、积越大，执行元件速度越小。（二）容积调速 调节变量泵或变量马达的排量。 特点：能量损失小，但调节不方便。【分析】油路中无流量阀、溢流阀作安全阀用， 不存在多余流量，甚至无换向阀。但由于泵、马 达的安装在特定位置，故增加了调节难度。30 分钟授课主要内容或纲要教学手段时间分配1 、变量泵 - 液压缸式 调节变量泵的排量。若排量增大，液压缸速 度增加。【分析 】液压缸面积一定，无法调节。2 、液压泵 - 液压马达式1）开式回路【分析】 优点是冷却、沉淀性能好，但对泵的 自吸性能要求高。2）闭式回路【分析】 闭式系统的组成原理。 补油系统的作用是：补充泄漏、换油冷却。（ 1）变量泵 -定量马达系统

21、调节变量泵的排量。若排量增大，液压马达 速度增加。（ 2）定量泵 -变量马达系统 调节变量马达的排量。若排量增大，液压马 达速度减少。（ 3）变量泵 -变量马达系统 液压马达的转速与泵的排量成正比，与马达 的排量成反比。【问题】 如何使马达获得从低到高的速度？（ 三 ） 容积节流调速（联合调速） 组成：流量阀+变量泵，无溢流阀或溢流阀作 安全阀用。原理：调节流量阀的阀口大小，从而改变变 量叶片泵的排量和流量，实现速度调节。【分析】 若流量阀的阀口减小，则：油路阻力 增大，泵的出口压力增大，泵的偏心距减小，排 量减小，输出流量减小，执行元件运动速度下降。1、定压式调速阀 +限压式叶片泵。2、变压

22、式节流阀 +恒流量式叶片泵。【分析】 典型油路（图 7-25）。 A、此回路为容积节流调速回路。B、若阀 3 断电，则液压缸快速运动。C、当缸左移到极限位时，压力继电器使阀 440 分钟通电，缸自动换向。D、阀 6 很松，作背压阀使用。 总结 布置作业3 分钟2 分钟授课日期授课时数 2 授课形式 课堂讲授授课章节名称§7-2 速度控制回路（ 3）教学目的通过学习速度控制回路，掌握增速回路、速度换接回路的动作原理和组成，能正确比较各种速度换接的区别。教学重点、 难点教学重点：速度换接回路。教学难点：速度换接回路。更新、补充、 删节内容课外作业见液压与液力传动 。课后体会本堂课涉及的回

23、路最多，但相对而言较易理解。由于不可 能板书写得很多，因而也许会对学生的复习产生不便，要利用 课余的时间到学生中了解情况，进行细致的答疑。授课主要内容或纲要教学手段时间分配复习、引入新课 讲授新课二、增速回路1、差动增速1）若上升时采用普通连接， 则由于进油面积 大，速度就慢。现上升时采用 P 型连接，由于面 积为活塞杆面积，则速度增大。此时，如 D=1.414d ，则还获得往复运动相同的速度。2）缓冲补油阀组的作用是： 当液压紧接接制 动时，可使一腔向另一腔补油，或向油箱排油， 或向蓄能器排油。【说明】 此油路为起重机变幅液压缸，实际上 是水平布置。2、双泵供油增速5 分钟10 分钟5 分钟

24、授课主要内容或纲要教学手段时间分配【分析】此回路为图 7-8 卸荷回路。轻载时， 两泵均向系统供油，故为增速。3、蓄能短时供油增速 设：外控内泄漏式顺序阀开启压力为 10MPa ， 此顺序阀又称卸荷阀。10 分钟1）换向阀处于右位时，液压缸停止工作时，起 初泵向蓄能器充油。当压力增至顺序阀开启压力（如 10MPa）时，顺序阀打开，泵卸荷，单向阀下方压 力降至近似为 0，单向阀上方压力、蓄能器内压力近 似为 10MPa。2）当换向阀切换到左位（图示位）时，蓄能器 向液压缸供油，液压缸起动。同时，压力降低，使 顺序阀关闭，液压泵向缸供油。三、速度换接回路 1、快慢速运动的换接（图 7-29 ） 1

25、）手动阀处于右位时2）手动阀处于左位时【分析】 若节流阀换成调速阀，则速度稳定性 好。【分析】 能实现快慢速的自动换接，但行程一 定要安装行程的某一特定位置。2、两种慢速运动的换接1）串联调速阀（图 7-30 ）【分析】 前面调速阀阀口大，后面小。【分析】 画出电磁通断表。2）并联调速阀（图 7-31 ） 方案一：由一工进转换至二工进时，易产生 前冲现象。方案二：不会出现前冲现象，但阀 A 阀口要 较大。总结65 分钟3 分钟2 分钟布置作业授课日期授课时数 2 授课形式 课堂讲授授课章节名称§7-3 方向控制回路教学目的通过学习换向回路、制动和锁紧回路、顺序动作回路，掌 握这几种回

26、路的工作原理和组成，为学习液压传动系统打下良 好的基础。教学重点、 难点教学重点：制动和锁紧回路。教学难点：采用制动器制动和锁紧回路。更新、补充、 删节内容课外作业见液压与液力传动 。课后体会制动和锁紧的概念很容易混淆，但用通俗的办法就能很容易解释清楚，比如自行车的刹车和上锁就相当于液压中的制动 和锁紧。我觉得，课堂教学就是要把深奥的知识用最简单的办 法解释才能获得最佳的教学效果。授课主要内容或纲要教学手段时间分配复习、引入新课讲授新课四、限速回路 1、手动换向阀限速； 2、单向节流阀； 3、平衡阀限速。【分析】 限速效果不理想，但对只接一根油管 的单作用缸无法限速。§ 7-3 方向

27、控制回路 一、换向回路 1、开式回路中采用换向阀； 2、闭式回路中采用双向泵、双向马达，调节 泵的旋转方向。二、制动和锁紧回路1、采用换向阀 O、M 型中位制动和短时锁紧。2、采用液控单位阀、平衡阀锁紧。5 分钟20 分钟10 分钟20 分钟授课主要内容或纲要教学手段时间分配【分析】 锁紧效果理想，但对只接一根油管的 单作用缸无法锁紧。3、压马达外抱制动器制动和锁紧。【分析】 制动器一般为常闭、单作用液压缸； 【分析】 典型油路（图 7-32 ）： 1）当换向阀处于左位或右位时，液压泵出口 压力较大。在油压作用力作用下，制动器液压缸 活塞杆内缩而松开液压马达，液压马达处于旋转 状态。2）当换向

28、阀处于中位时，液压泵卸荷，制动 器液压缸活塞杆外伸，此回路液压马达依靠弹簧 力和换向阀 M 型中位实现制动和锁紧。3）为保证制动器能正常工作，换向阀中位还 可换成 K 型和 H 型。4）单向节流阀的作用是快速制动， 缓慢松开。 三、顺序动作回路（一）压力控制1、采用顺序阀 在后动作缸进油路中串接内控外泄漏式顺序 阀，使顺序阀的开启压力比先动作缸正常运动时 在阀前产生的最大压力至少高 0.5MPa.2、采用压力继电器 在先动缸进油路路旁并接压力继电器，压力PPT 和板书30 分钟继电器电路与后动作缸油路中的换向阀电磁铁连 接，并使继电器的动作压力比先动作缸正常运动 时在继电器前产生的最大压力至少高 0.5MPa.（二）行程控制（简要介绍）1、采用行程阀【分析】 典型油路（图 7-35 ）： 行程阀要安装在行驶路程中的某一位置。 图示状态缸不可能停下来，故总油路需增加 一个三位阀2、采用行程开关【分析】 典型回路（图 7-36）： 1）行程开关要安装在行驶路程中某一位置。 2）行程开关为电气元件。3）图示状态缸不可能停下来， 故电磁阀均应 是三位阀，即有制动位。总结布置作业3 分钟2 分钟