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1、5、4 插装阀与叠加阀 5、5 电液伺服阀 5、6 电液比例控制阀,目的任务 重点难点 提问作业,5.4讲,5.5讲,5.6讲,5.7讲,目的任务,了解各种阀的分类、组成、特点 掌握功用、工作原理,返回,重点难点,比例阀与普通阀的区别 插装阀和数字阀的工作原理和应用,返回,提问作业,1 在速度稳定性要求较高的系统中为什 么要用调速阀，而不用节流阀？ 2 调速阀的组成和稳速原理各是什么？,5、4 插装阀与叠加阀,5、4、1 插装阀 （插装式锥阀或逻辑阀） 5、4、2 叠加阀,返回,5、4、1 插装阀（插装式锥阀或逻辑阀）,20世纪70年代初发展起来的一种新元件，是古老锥阀的新应用。,下一页,功用
2、,大流量系统中便于集成 连接的控制液流参数。,下一页,分类,二通插装方向阀 二通插装压力阀 二通插装流量阀,下一页,插装阀的工作原理,组成 结构 工作原理,组 成,控制盖板 插装主阀（阀套、弹簧、阀 芯及密封件组成） 插装块体 先导元件（装在控制盖板上）,返回,阀芯,*锥形：锥端可开阻尼孔 或节流三角槽 圆柱形,返回,工作原理,控制盖板将锥阀组件封装在插装块体内，并且沟通先导阀和主阀，通过锥阀启闭对主油路通断起控制作用。,下一页,动画演示,实质,相当于一个液控单向 阀或二位二通液动阀。,返回,二 方向控制插装阀,1） 单向阀 2）二位二通换向阀 3） 二位三通换向阀 4） 二位四通换向阀 5）
3、 十六位四通换向阀,插装方向阀,十六位四通换向阀,四个24先导阀 十六位四通换向阀 四个锥阀 （普通阀无法做到）,返回,压力控制插装阀,组成：在压力阀主阀单元配以不同先导 阀，则可组成各种压力阀。 溢流阀 卸荷阀 顺序阀,四 流量控制插装阀,组成 分类,组 成,在二通插装阀的 控制盖板上，增 加阀芯行程调节 器，且在阀芯上 开三角槽即可。,返回,分 类,二通插装节流阀 二通插装比例节流阀 二通插装调速阀,返回,五 插装阀及其系统的特点,1）主阀结构简单，通流能力 大， qVmax=10000l/min 2) 主阀相同，一阀多能，便 于标准化、集成化、微型化。 密封性好，泄漏小，便于无管连接，先
4、导阀功率小，具有明显节能效果。,下一页,应 用,一般用于冶金、船舶、塑料机械 等大流量系统中。,返回,5、4、2 叠加阀,返回,5、5 电液伺服阀,功用 组成,返回,功 用,将微弱的电气信号放大并转化为大 功率的液压能输出.（既是电液转 换元件，也是功率放大元件）,返回,组 成,电气部分力矩马达，实际是一机械转换器。 液压部分,返回,动画演示,液压部分,前置放大级双喷嘴挡板阀 功率放大级零开口四边滑阀,返回,5、5、1 电液伺服阀的工作原理,一 力矩马达 二 液压放大级,力矩马达,功 用 组 成 工作原理 特 点,返回,功 用,把输入的电气信号转变为力 矩，使衔铁 连同挡板偏转， 以控制前置放
5、大级。,返回,组 成,一对永久磁体 导磁体 衔铁 线圈 弹簧管等,返回,工作原理,永久磁体将导磁体磁化为N极和S极 无电流输入时：力矩马达无输出，衔铁中立 有电流输入时：衔铁被磁化，若左端为N极, 右 端为S极则由同性相斥，异性 相吸的原理，衔铁逆 时针 方 向偏转，同时弹簧弯管变形, 产生反力矩，直到电磁力矩与 弹簧弯管反力矩相平衡为止。 电流越大,产生的电磁力矩越 大衔 铁偏转的角度大。 I,返回,特 点, 衔铁小，惯性小 灵敏度高,返回,液压放大级,1 前置放大级 2 功率放大级,返回,前置放大级,功用 组成 油路 工作原理 举例,返回,功 用,功用力放大,返回,组 成,双喷嘴挡板阀,返
6、回,油 路,p 两固定节流孔 滑阀两 端 两喷嘴 两可变节流孔 滑阀中部流出,返回,工作原理,力矩马达无信号，挡板不动 滑阀不动力矩马达有信号，衔铁 带挡板偏转, 两可变节流孔变化， 滑阀两端压力不等，滑阀移动 。,返回,举 例,如: 衔铁逆时针方向偏转， 挡 板向左偏 ,可变节流 孔 ，使 p1，右 p2，滑阀左移。,返回,功率放大级,功用 组成 工作原理 特点,返回,功 用,功率进一步放大,返回,组 成,阀体 零开口四边滑阀 阀芯 反馈杆等,返回,工作原理,当无电流信号输入时，力矩马达 无力矩输 出，挡板中立，滑阀两 端压力相 等，阀心 在反馈杆下端 小球作用下也 处于中位。,下一页,当有
7、电流信号输入时，衔铁带动挡板 逆时针方向偏转一角时，阀芯因p1 p2而向左移动输出液压信号。阀芯 左移，带动反馈杆下端小球也左移， 最终阀芯停止运动，取得一个平衡位 置，并输出相应的流量。,下一页, 一定的I，对应一定 的，一定的阀口开 度，一定的输出q。,返回,特 点, 阀芯位置由反馈杆组件弹性 变形力反馈到衔铁上与电磁 力平衡而决定 称力反馈式电液伺服阀 又 采用了两级液压放大器 称力反馈两级电液伺服阀,返回,5、5、2 电液伺服阀的应用,返回,5、6 电液比例控制阀,作用 分类 特点,返回,5.6.1,5.6.2,5.6.3,作 用,连续或按比例地随输入电 气信号的变化而调节和控 制液流
8、压力、方向和流量。,返回,分 类,简化结构、降低精度的电液伺服阀 按结构 *比例电磁铁+普通液压阀 外型与普通电磁铁相同，但吸力I 比例压力阀 按控制参数 比例流量阀 比例方向阀,下一页,特 点,既具有结构简单，通用性强的特点， 又具有伺服阀能远程、连续操纵优 点，故而又称“廉价伺服阀”,返回,5、6、1 电液比例压力阀,组成 工作原理 特点,返回,比例溢流阀组成,比例电磁铁 + 直动式溢流阀主体,返回,比例溢流阀工作原理,输入一I，产生一电磁力，作 用于阀芯上，得到一控制压力， 其pI，I变化，p也变化。,返回,比例溢流阀特点,1 比例电磁铁与其他压力阀组合， 比例溢流阀 可简单组成 比例顺
9、序阀 比例减压阀 2 用一个比例阀可实现多级压力控制， 简化油路，如：三级调压回路举例。,5、6、2 比例换向阀,组成 工作原理 特点,返回,组 成,比例电磁铁替代普通电磁换向 阀中的普通电磁 铁即可。,返回,工作原理,输入一I，得到一个运动方向， 并且还可改变输出流量的大小； 改变电流信号极性，即可改变运 动方向。,返回,特 点,1 换向阀阀芯上开有三角槽 阀芯运动时，其通流面积变化 故 液流方向变化时，流量也会变化 2 在大流量情况下，应采用先导式比 例方向阀。也可做成比例多路阀。,下一页,5、6、3 比例调速阀,组成 工作原理 特点,返回,比例调速阀组成,比例电磁铁替代调速阀中调节螺帽即
10、可,返回,比例调速阀工作原理,输入一I，得到一相应运动，使节 流阀阀口变化，流量变化，qI。,返回,比例调速阀特点,1 有定差减压阀保证p节=c， q不随F变化而变化，qV=c。 2 用一个阀只须改变I，便可得到 多级速度， 油路简单。 如：转塔进给系统,下一页,*5、7 电液数字阀,发展 方法 分类 举例,返回,电液数字阀发展,20世纪80年代初发展起来的可用 计算机实现电液系统控制的新型 元件，目前应用较少。,返回,方法,增量式数字阀,返回,电液数字阀分类,数字式流量阀 数字式压力阀 数字式方向流量阀,返回,举例：增量式数字流量阀,组成 工作原理 特点,返回,增量式数字流量阀组成,步进电动
11、机、滚珠丝杠、阀芯、 阀套、 阀杆、传感器等,返回,工作原理,计算机发出信号后，步进电机转动，通过滚丝杠转化为轴向位移，带动节流阀阀心移动，首先打开非全周节流口，流量较小，而后打开全周节流口，流量较大，可 达3600 l/min。,返回,特 点,1 阀芯、阀套、阀杆的相对热膨胀 取得温度补偿，维持流量恒定。 2 该阀无反馈功能，但装有零位移 传感器，每个控制终了，阀芯都 可在它控制下回到零位，重复精 度较高。,下一页,3、4 柱塞泵 3、5 液压泵常见故障及其排除方法 3、6 液压马达 3、7 液压泵的选用,目的任务 重点难点 提问作业,目的任务,了解柱塞泵和液压马达分类结构，泵性能比较 掌握
12、柱塞泵和马达工作原理、参数计算，泵选用,重点难点,轴向柱塞泵 液压马达工作原理、参数计算 液压泵性能比较,提问作业,1 YB型泵是否有困油现象？为什么？ 2 齿轮泵和双作用叶片泵各用于什么 压力？为什么？,3、4 柱塞泵,原 理 特 点 分 类,3、4 柱塞泵,3、4、1 轴向柱塞泵的工作原理 3、4、2 轴向柱塞泵的流量计算 3、4、3 斜盘式轴向柱塞泵的结构,柱塞泵工作原理,靠柱塞在缸体内的往复运动， 使密封容积变化实现吸压油。,柱塞泵特点, 圆形构件配合，加工方便，精度高，密封性好 有如下特点 （1）工作压力高 ，效率高。 （2）易于变量 （3）流量范围大,柱塞泵分类,*斜盘式 轴向柱塞
13、泵 按柱塞排列方式 斜轴式 径向柱塞泵,3、4、1 轴向柱塞泵的工作原理,特 征 组 成 工作原理,轴向柱塞泵特征,柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线,轴向柱塞泵的组成,配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等,结构图动画,轴向柱塞泵工作原理,V密形成柱塞和缸体配合而成 右半周，V密增大，吸油 V密变化，缸体逆转 左半周，V密减小，压油 吸压油口隔开配油盘上的封油区及缸体 底部的通油孔,轴向柱塞泵变量原理,= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵,3、4、2 轴向柱塞泵的流量计算,排 量 流 量,轴向柱塞泵的排量,若柱塞数为z，柱塞直径为d， 柱塞孔的
14、分布圆直径为D， 斜盘倾角为， 则柱塞的行程为：h=Dtan 故缸体转一转，泵的排量为： V = Zhd2/4 = d2 ZD(tan)/4,轴向柱塞泵流量,理论流量：qT=Vn=D (tan)zd2 /4 实际流量：q = qTpv =D (tan)zpvd2/4,结 论,1) qT = f (几何参数、 n、) 2） n=c，= 0 ， q = 0 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化 轴向柱塞泵可作双向变量泵,3、4、3 斜盘式轴向柱塞泵的结构,1 CY141轴向柱塞泵主体 2 CY141轴向柱塞泵变量机构,CY141轴向柱塞泵主体,中心弹簧机构 A 滑靴和斜盘 B 柱塞和缸体
15、,动画演示,中心弹簧机构,使泵具有自吸性能 中心弹簧 提高容积效率 中心弹簧 缸体端面间隙的自动补偿 缸体底部通油孔p,缸体端面间隙的自动补偿,除中心弹簧使缸体紧压配流盘外，柱塞 孔底部的液压力也使缸体紧贴配流盘， 补偿端面间隙，提高了容积效率。,A 滑靴和斜盘 B 柱塞和缸体,球形头部和斜盘接触为点 接触，接触应 柱塞头部结构 大，易磨损。 滑靴结构和斜盘接触为面 接触，大大降低 了磨损。,CY141轴向柱塞泵变量机构,*手动转动手轮控制斜盘， 改变倾角即可。 变量机构 自动,动画演示,3、5 液压泵常见故障及其排除方法,见表3、5、1,3、6 液压马达,3、6、1 液压马达的工作原理 3、
16、6、2 液压马达主要参数 3、6、3 液压马达常见故障及其排除方法,3、6、1 液压马达的工作原理,作用 和液压泵的区别 分类,液压马达作用,将液体的压力能转换为旋转形式的 机械能而对负载作功。,液压马达和液压泵的区别,作用上相反 和液压泵的区别 结构上相似（略有差别） 原理上互逆,液压马达分类,按照转速分 按照排量能否调节 按照输油方向能否改变 按照输出转矩是否连续,按照转速分,高速额定转速大于500r/min 低速额定转速小于500r/min,按照排量能否调节,定 量 变 量,按照输油方向能否改变,单 向 双 向,按照输出转矩是否连续,旋转式 摆动式,液压马达工作原理,当压力油通入马达后，
17、柱塞受油压作用压紧倾斜盘, 斜盘则对柱塞产生一反作用力，因倾角此力可分解为两个 轴向分力 Fx =d2p/4 分力 径向分力 Fy=/4d2ptan Fx与液压力平衡，Fy对缸体中心产生转矩， 使缸体带动马达轴旋转。,3、6、2 液压马达主要参数,转矩和机械效率 转速和容积效率,3、6、2 液压马达主要参数,泵输出 p.V.q等与泵相似，其原则差别 马达输入,液压马达转矩和机械效率,Tt = p V / 2 T = Ttm= p Vm/2,液压马达转速和容积效率,nt = q/v n = qv/V TV n1/V V 、T、n 高速小转矩 故 马达又可分为 低速大转矩,3、6、3 液压马达常见
18、障及其排除方法,见表3、6、1,3、7 液压泵的选用,各类液压泵的共同和不同处 性能比较和应用 液压泵选用原则,各类液压泵的共同点和不同处,必要条件 流量的形成及调节 困油现象 流量脉动,必要条件,三句话十八个字,流量的形成及调节,形成 调节,流量的形成,依靠密封容积的变化吸、压油，从而 形成连续不 断的供油。,流量的调节,齿轮泵、叶片泵、螺杆泵均定量泵 变量叶片泵、径向柱塞泵，改变偏心距 轴向柱塞泵，改变斜盘（或斜轴）倾角,困油现象,除螺杆泵外皆有，齿轮泵最严重， 其他泵设计合理可减小或消除。,流量脉动,齿轮泵：取决于齿数、啮合角 叶片泵：取决于叶片数和过渡曲线类型 柱塞泵：取决于柱塞数和配流盘参数,性能比较和应用,见表33,液压泵选用原则,可靠工作情况、要求 合理能量使用 实用使用情况 经济价廉,