液压传动第6次课.ppt

第五章　液压控制阀 5-1 液压阀的分类及油液在阀内的运动 （1） 液压阀的分类　（P 119） 液压阀是用来控制和调节液压系统中的油压、流量和液流方向的液压元件。根据用途和工作特点的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类，它们的分类及作用如表5-6所示。 表5-6 液压阀的作用及分类 （2）油液在阀体内的运动及作用力（自学） ①.阀口流量公式及流量系数 对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示： 式中，Cq为流量系数，A为阀口通流面积， Δp为阀口前、后压差，ρ为液体密度。 i).对于圆柱滑阀(图5-1)，当Re260时，Cq为常数。此时： 若阀口为锐边，则Cq=0.6~0.65；若阀口有不大的圆角或很小的倒角，则Cq=0.8~0.9。 通常，Re表示为，Re=4mυ/ν 式中：υ为油液流经滑阀阀口的平均速度，ν为油液的运动粘度， m为滑阀阀口处液流的平均深度。M的计算详见P120。 ii).对于锥阀(图5-2)，当Re很大时，Cq=0.77~0.82。 ②.液动力 液流经过阀口时，由于流动方向和流速的改变，阀芯上会受到附加的作用力。 在阀口开度一定的稳定流动下，液动力为稳态流动力；当阀口开度发生变化时，还有瞬态液动力作用。 i).作用在圆柱滑阀上的稳态液动力： 此时，分解为轴向分力和径向分力（图5-3），由于阀芯结构的对称，通常径向力互相抵消，只有轴向的稳态动力Fs，Fs通常表示为： Fs = ±ρqυ2cosθ。 ii).作用在圆柱滑阀上的瞬态液动力Ft： 瞬态液动力是滑阀在移动过程中(即开口大小发生变化时)阀腔中液流因加速或减速而作用于阀芯上的力。此力只与阀芯移动速度有关，与阀口开度本身无关。 所以，瞬态液动力Ft与滑阀的移动速度dx/dt成正比，它起粘性阻尼作用，KL为阻尼系数。 iii).作用在锥阀上的液动力： (详见P125~126.) ③.作用在滑阀上的液压卡紧力 　　实际中，由于阀体或阀芯的几何形状、加工精度及杂质等原因，都会使液体在流过阀芯与阀孔间隙时产生径向不平衡力，称之为侧向力。 由于侧向力的存在，引起阀芯移动时的轴向摩擦阻力，称之为卡紧力。如果阀芯的驱动力不足以克服这个阻力，就会发生所谓的卡紧现象。（详见P120~128） 减小液压卡紧力，可采取以下措施： i). 严格控制阀芯或阀孔的锥度(尽量减小t/Δ, t为大小端半径差、Δ为滑阀大端的径向间隙)； ii). 在阀芯凸肩上开均压槽，使阀芯在中心定位； iii). 采用顺锥 (图5-12 (b))； iv). 在阀芯的轴向加适当频率和振幅的颤振； v). 精密过滤油液。 5-2　压力控制阀 压力控制阀种类繁多，可分为四种基本类型：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。 它们的共同特点是利用油液压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作。 （1）、溢流阀 1）直动型溢流阀 按结构又分为：锥阀式、 球阀式、滑阀式三种。 当弹簧力大于液压力时， 阀口关闭； 当弹簧力小于液压力时， 阀口打开， 油液由锥阀阀口经回油 口溢回油箱。 2）先导型溢流阀 3）溢流阀的作用 （图5-37 溢流阀的职能符号） 溢流阀的职能符号如图5-37所示。溢流阀的主要作用是： 　　　　防止液压系统过载，保护油泵和油路系统的安全，保持液压系统的压力恒定。 ①、作安全阀用。如图5-38所示，溢流阀的调压弹簧调至液压系统所允许达到的最高压力。正常工作时，溢流阀关闭，当系统压力达到所调的极限压力值时，溢流阀才打开溢流，以防止系统压力过载，保证液压系统的安全。 ②、作溢流阀用。如图5-39所示，在定量泵进油（或回油）调速系统中（图5-39a），溢流阀是常开的，溢流量的大小，通过节流阀进入油缸的流量大小来决定，在溢流的过程中保持系统压力基本稳定。溢流阀安装在油缸进出口油路的两端起吸收换向冲击（图5-39b）和作背压阀用（图5-39c）。 ③、先导式溢流阀用