常用液壓閥的類型及出現(xiàn)的問題解答

1、1.常用液壓閥一方向閥、壓力閥、流量閥的類型【答】 (1)方向閥 方向閥的作用概括地說就是控制液壓系統(tǒng)中液流方向的,但對不同類型的閥其具體作用有所差別。方向閥的種類很多,常用方向閥按結構分類如下:單向閥：l普通單向閥 2 液控單向閥 普通單向閥 換向閥：1 轉閥式換向閥液控單向閥 2 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、電液動換向閥。手動式換向閥電液動換向閥（2）壓力控制閥 溢流閥：直動式、先導式溢流閥直動式溢流閥先導式溢流閥 減壓閥：直動式、先導式減壓閥 順序閥：直動式、先導式順序閥 壓力繼電器（3）流量控制閥 節(jié)流閥 調速閥 .2.換向閥的控制方式,換向閥

2、的通和位【答】換向閥的控制方式有手動式、機動式、電動式、液動式、電液動式五種。換向閥的通是指閥體上的通油口數(shù),有幾個通泊口就叫幾通閥。換向閥的位是指換向閥閥芯與閥體的相互位置變化時,所能得到的通泊口連接形式的數(shù)目,有幾種連接形式就叫做幾位閥。如一換向閥有4個通油口,3種連接形式,且是電動的,則該閥全稱為三位四通電磁(電動)換向閥。3.選用換向調時應考慮哪些問題及應如何考慮【答】選擇換向閥時應根據(jù)系統(tǒng)的動作循環(huán)和性能要求,結合不同元件的具體特點,適用場合來選取。根據(jù)系統(tǒng)的性能要求,選擇滑閥的中位機能及位數(shù)和通數(shù)?？紤]換向閥的操縱要求。如人工操縱的用手動式、腳踏式；自動操縱的用機動式、電動式、液動

3、式、電液動式；遠距離操縱的用電動式、電液式；要求操縱平穩(wěn)的用機動式或主閥芯移動速度可調的電液式；可靠性要求較高的用機動式。根據(jù)通過該閥的最大流量和最高工作壓力來選取(查表)。最大工作壓力和流量一般應在所選定閥的范圍之內,最高流量不得超過所選閥額定流量的120%,否則壓力損失過大,引起發(fā)熱和噪聲。若沒有合適的,壓力和流量大一些也可用,只是經濟性差一些。除注意最高工作壓力外,還要注意最小控制壓力是否滿足要求(對于液動閥和電液動換向閥)。選擇元件的聯(lián)接方式一一管式(螺紋聯(lián)接)、板式和法蘭式,要根據(jù)流量、壓力及元件安裝機構的形式來確定。流量超過63L/min時,不能選用電磁閥,否則電磁力太小,推不動閥

4、芯。此時可選用其他控制形式的換向閥,如液動、電液動換向閥。4.直動式溢流閥與先導式溢流閥的流量一壓力特性曲線,曲線的比較分析【答】溢流閥的特性曲線溢流閥的開啟壓力o當閥入口壓力小于PK1時,閥處于關閉狀態(tài),其過流量為零；當閥入口壓力大于k1時,閥開啟、溢流,直動式溢流閥便處于工作狀態(tài)(溢流的同時定壓)。圖中pb是先導式溢流閥的導閥開啟壓力,曲線上的拐點m所對應的壓力pm是其主閥的開啟壓力。當壓力小于民。時,導閥關閉,閥的流量為零；當壓力大于pb(小于此2)時,導閥開啟,此時通過閥的流量只是先導閥的泄漏量,故很小,曲線上pbm段即為導閥的工作段；當閥入口壓力大于此2時,主閥打開,開始溢流,先導式

5、溢流閥便進入工作狀態(tài)。在工作狀態(tài)下,元論是直動式還是先導式溢流閥,其溢流量都是隨人口壓力增加而增加,當壓力增加到丸z時,閥芯上升到最高位置,閥口最大,通過溢流閥的流量也最大一為其額定流量氈,這時入口的壓力pn叫做溢流閥的調定壓力或全流壓力。從上述曲線可看出溢流閥的定壓并非絕對不變,而是隨過流量Q的變化而變化(波動)的。這是因為:流量增加,閥口開大,主閥芯上移,主閥彈簧壓縮量增加、彈簧力加大,穩(wěn)態(tài)液動力加大(其方向與彈簧力相同),故使閥入口壓力增加的結果。曲線工作段的斜率越大,定壓精度越高(發(fā)生單位或相同流量變化時引起壓力的變化量越小)。定壓精度常用調壓偏差和開啟比來度量。調定壓力pn與開啟壓力

6、PK之差,稱為調壓偏差,其值越小,說明曲線越陡,斜率越大,定壓精度越高。但是調壓偏差又不能真正說明定壓精度，例如,對于同一調壓偏差2×105pa而言,當額定壓力為100×105pa時,其壓力的最大波動率為2%；當額定壓力為10×105pa時,壓力的最大波動率為20%,可見二者調壓偏差雖相同,但定壓精度卻一高一低(顯然前者較高)。所以調壓偏差(又稱為絕對定壓精度)不足以說明問題。因此需進一步用相對定壓精度開啟比一一開啟壓力PK與調定壓力丸之比此/n來衡量定壓精度,而且其值越大越好。例如,仍以上述為例:同是調壓偏為2×105pa,對于額定壓力為100

7、5;105pa而言,其開啟壓力為98×105pa；對額定壓力為10×105pa,其開啟壓力為8×105pao則二者的開啟比,即相對定壓精度分別為:98×105/1OO×105=98%；8×105/10×105=80%。98%>80%,顯然前者定壓精度高。這樣就解決了對于不同的壓力級別(額定壓力)在采用調壓偏差(絕對定壓精度)判斷定壓精度時所造成的誤解。5.先導式溢流閥的遠程調壓【答】在使用先導式溢流閥控制系統(tǒng)壓力時,若因某種原因(如衛(wèi)生條件、安全因素等)致使溢流閥的直接操縱不便時,可以選擇一相對穩(wěn)妥之處,對溢流閥實施操

8、縱,控制,即遠程調壓控制。在遠程控制時,實施遠程控制的壓力閥可以是直動式溢流閥,先導式溢流閥,也可是遠程調壓閥本身(其結構與先導式溢流閥的導閥部分相同)。另外,應將先導式溢流閥導閥彈簧頂死,這樣才能使遠程調壓閥的調壓不受限制,否則遠程調壓閥的調壓范圍只能在先導式溢流閥導閥的調定壓力之內進行。6.減壓閥的性能特點及其應用【答】減壓閥是控制其出口壓力為某一常值的,因此希望該值不受其他因素影響為好,然而這是不可能的。事實上,當通過減壓閥的流量或一次壓力(入口壓力)發(fā)生變化時,二次壓力(出口壓力)都要變化(波動)。二次壓力隨流量或一次壓力變化而變化的大小,稱為減壓閥的定壓精度。變化小,則定壓精度高；反

9、之,則定壓精度低。7.溢流閥、減壓閥、順序閥作用的區(qū)別,順序閥作溢流閥的應用【答】從宏觀上講,溢流閥的作用是穩(wěn)定閥的入口壓力,減壓閥是穩(wěn)定閥的出口壓力,而順序閥則是接通(當順序閥工作時)或切斷(當順序閥關閉時)某一油路。順序閥可以做溢流閥使用(只是性能稍差),只要將其入口和液壓泵相淫,出口連接油箱即可。如直動式順序閥做直動式溢流閥用即是一例。8.液壓系統(tǒng)的背壓及背壓閥,單向閥能否做背壓閥用【答】背壓腔里的液壓力稱為背壓力(即背壓,也叫回油壓力)。從廣義上講,液壓缸運動時,液壓油流出的那個腔都叫背壓腔,或回泊腔。但通常所指的背壓腔或回油腔卻是液壓缸前進,尤其是工進時的背壓腔或回油腔。背壓力(即背

10、壓)的方向與進油腔液壓力相反,消耗了部分功率,但卻增加了運動的平穩(wěn)-性,尤其在外負載突然變小并減為零時,能對系統(tǒng)起緩沖作用。背壓閥就是為背壓腔建立背壓用的,使從回油腔流回油箱的油液造成一定阻力即背壓力。背壓力不易過大,否則功率損失過大,效率降低；也不易過小,否則不起作用。由背壓實質可知,能做背壓閥的有:節(jié)流閥、調速閥、溢流閥、順序閥、單向閥等。其中,溢流閥做背壓閥最好,能保持背壓恒定；而單向閥做背壓閥時,因其彈簧剛度太軟,故應將單向閥換上較硬的彈簧,使其開啟壓力達到0.2Mpa0.6Mpa。9.選用壓力閥時應考慮哪些問題及應如何考慮【答】根據(jù)系統(tǒng)的不同要求,結合具體閥的性能、特點,選擇相應的閥

11、。所選閥的調壓范圍和額定流量均應大于系統(tǒng)要求的數(shù)值。當要求保持系統(tǒng)壓力基本恒定,防止系統(tǒng)過載,使系統(tǒng)卸荷或造成背壓時,選用溢流閥；當系統(tǒng)有兩種壓力,其中有一種是較低壓力或限制執(zhí)行機構作用力時,可選用減壓閥；當要求執(zhí)行機構有順序動作時可選用順序閥或壓力繼電器。壓力繼電器還有安全保護作用。類型選好后,再按該閥所在系統(tǒng)的最大工作壓力和該閥通過的最大實際流量選取該閥的規(guī)格。10.節(jié)流閥最小穩(wěn)定流量的物理意義,影晌最小穩(wěn)定流量的主要因素【答】節(jié)流閥最小穩(wěn)定流量的物理意義是:節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量必須低于液壓系統(tǒng)的最低速度所決定的流量值,這樣才能保證系統(tǒng)低速運動時的速度穩(wěn)定性o在選用流量閥時,最小穩(wěn)定流量是

12、選擇指標之一。節(jié)流口的流量公式為q=CdApm,式中Cd為與節(jié)流口形狀、液體流態(tài)、油液性質等因素有關的系數(shù)；AT為節(jié)流口的過流斷面積； p為節(jié)流口的前后壓差；m為節(jié)流口指數(shù):0.5<m<1。由上述公式可看出影響節(jié)流口最小穩(wěn)定流量的因素有:壓差p：由上式可知,m值越大, p 的變化對流量q影響越大。因此,薄壁孔式節(jié)流口(m0.5)比細長孔式節(jié)流口(m=1)要好。油液溫度。油液溫度直接影響泊液粘度,油液粘度變化對與油液粘度有關的細長孔式節(jié)流口的流量影響較大,對薄壁孔式節(jié)流口影響則很小。此外,對于同一個節(jié)流口,在小流量時,節(jié)流口的過流斷面較小,節(jié)流口的長徑比相對較大,所以此時泊溫影響也較

13、大。節(jié)流口的堵塞。流量閥工作時,節(jié)流口的過流斷面通常是很小的,當系統(tǒng)速度較低時尤其如此。因此節(jié)流口很容易被油液中所含的金屬屑、塵埃、砂土、渣泥等機械雜質和高溫高壓下油液氧化所生成的膠質沉淀物、氧化物等雜質所堵塞。節(jié)流口被堵塞的瞬間,油液斷流,隨之壓力很快憋高,直到把堵塞的小孔沖開,使得流量又突然加大之后又堵塞,又沖開如此過程不斷重復,就造成了周期性的流量脈動,使流量不穩(wěn)。11.流量閥節(jié)流的形式,通常采用的節(jié)流類型【答】流量閥在液體流經閥口時,通過改變節(jié)流口過流斷面的大小或液流通道長短的形式來改變液阻(壓力降、壓力損失),進而控制通過閥口的流量,以達到調節(jié)執(zhí)行元件的運動速度的目的。因此,與此相應

14、流量閥節(jié)流口的結構形式也有近似薄壁孔型和近似細長孔型兩種。但通常采用近似薄壁孔型。因這種類型的流量基本不受泊溫(粘度)的影響。12.調速閥與節(jié)流閥的性能比較,備自的應用場合【答】圖5·36為調速閥與節(jié)流閥的性能曲線。橫坐標AP為閥兩端壓差；縱坐標q為閥的過流量。由圖可見,在壓差p較小時Q (p <pmin時),調速閥的性能與普通節(jié)流閥相同,即二者曲線重合。這是由于較小的壓差不能使調速閥中的減壓閥芯抬起,減壓閥芯在彈簧力作用下處在最下端,閥口最大,不起減壓作用,整個調速閥就相當于一個節(jié)流閥的結果。 當APmin >后,不論壓差如何變化,調速閥的過流量都是不變的(即流量只決定

15、于過流斷面積大小),因此速度平穩(wěn)。故為使調速閥正常工作,其兩端壓差必保證p =0.44Pa0.5MPa。對于節(jié)流閥,其性能曲線呈近似拋物線形,其過流量隨兩端壓差變化明顯,因此速度不穩(wěn)定。關于節(jié)流閥的應用場合,即應用于:進口、出口、旁路節(jié)流調速回路中；應用做背壓閥；和差壓式變量泵構成容積節(jié)流調速回路等。具體油路圖此處不再贅畫。關于調速閥,凡是節(jié)流閥可應用的場合,調速閥都能應用,所不同的是調速閥的性能好,故常用于對速度穩(wěn)定性要求較高的系統(tǒng)中。13.選用流量閥應考慮哪些問題及應如何考慮【答】在選用流量閥時,應根據(jù)系統(tǒng)要求結合不同流量閥的具體性能,考慮如下幾個問題:系統(tǒng)對流量穩(wěn)定性的要求,要求高的選用

16、調速閥；否則選用節(jié)流閥。系統(tǒng)的工作壓力,所選閥的額定壓力應大于系統(tǒng)的最高工作壓力。所選閥的額定流量應大于該閥通過的最大實際流量。所選閥的最小穩(wěn)定流量應小于由該閥所控制的系統(tǒng)最低速度所決定的流量值。14.常用備類閥的職能符號【答】液壓回路和液壓系統(tǒng)都是由液壓元件構成的,因此對各類閥的職能符號必須牢記、會畫。這是分析和設計液壓回路、液壓系統(tǒng)的基礎之一。最好能對職能符號說出所對應元件的工作原理,這樣反過來又有助于職能符號的正確理解和記憶。各類元件的職能符號(新舊對照)見本書后附錄。二、重點、難點及解題技巧1. 重點本章講的主要是常用各種閥,以達到對常用閥的合理選擇,正確使用。故常用換向閥(手動式、機

17、動式、電動式、液動式、電液動式)、壓力閥(溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器)、流量閥(普通節(jié)流閥、調速閥)的作用、工作原理、職能符號及閥的應用是本章重點。在換向閥中,以滑閥式電磁閥和電液換向閥為重點,且三位四通電磁閥和電液換向閥又是應用最廣泛的一類閥。對滑閥的機能,特別是常用的0、H、P、Y、M等五種中位機能應達到一看就能識別的水平。在壓力閥中,先導式溢流閥是重點,并能正確分析溢流閥的流量一壓力特性曲線。對先導式溢流閥理解透了,就不難理解減壓閥、順序閥和壓力繼電器的工作原理了。在流量閥中,普通節(jié)流閥和調速閥是重點。要掌握調速閥能穩(wěn)定速度的實質(是由于不論負載如何變化,調速閥中的前置減壓閥都能

18、保證調速閥中的節(jié)流閥前后壓差不變的結果),正確理解、比較普通節(jié)流閥和調速閥的流量特性曲線,從而進一步闡明調速閥的優(yōu)點。2.難點直動式溢流閥與先導式溢流閥的流量一壓力特性比較；減壓閥的作用；調速閥的基本工作原理是本章的難點。從直動式溢流閥與先導式溢流閥的流量一壓力特性曲線可看出,直動式溢流閥的調壓偏差大于先導式,即其曲線斜率小于先導式。這是因為直動式溢流閥閥芯上的調壓彈簧直接與閥的人口油壓相對抗,為使彈簧能在較小的壓縮量下獲得足夠的彈簧力(液壓力),彈簧剛度較大(遠大于先導式溢流閥主閥芯上的平衡彈簧剛度,否則彈簧將加長,閥體將增大),這就使得開啟壓力(克服彈簧力、剛剛頂起閥芯的液壓力)與額定壓力

19、(將閥芯頂?shù)阶罡呶恢?、彈簧壓縮量為最大時的液壓力,即全流壓力)之差一一調壓偏差加大(大于先導式溢流閥的調壓偏差),故使曲線斜率小于先導式溢流閥,在流量發(fā)生相同或單位變化時,閥人口壓力的波動量直動式溢流閥大于先導式,其定壓精度低于先導式。又由于在高壓大流量下,特別是在高壓下,直動式溢流閥的彈簧力(變形量)較大,人工操作(旋轉調整螺母)很費力,故直動式溢流閥適用于低壓、小流量系統(tǒng)o而先導式溢流閥則因其調壓偏差小(主閥芯上的平衡彈簧剛度很軟),開啟比大,定壓精度高,調節(jié)省力調壓彈簧剛度雖然很大,但導閥(錐閥)的有效承壓面積很小,故彈簧力自然減小,調節(jié)省力、靈活而適用于高壓大流量系統(tǒng)。減壓閥的作用是減

20、壓、穩(wěn)壓:將較高的人口壓力扣減低為較低的出口壓力P2(即減壓),并使P2穩(wěn)定在所調定的數(shù)值上(即穩(wěn)壓)。當負載(減壓支路的負載)為零或負載所決定的壓力小于減壓閥的調定壓力時,減壓閥口常開,減壓閥處非工作狀態(tài),這時減壓閥口相當于一個通道,減壓閥出口油壓為零或為小于減壓閥調定壓力的某個數(shù)值；當負載壓力等于減壓閥調定壓力時,減壓閥口關小,減壓閥處工作(減壓)狀態(tài),其出口壓力為所調定的額定值；當負載壓力大于減壓閥的調定壓力或為無窮大(液壓油推不動負載、負載速度為零)時,減壓閥仍處于工作狀態(tài),出口壓力仍為減壓閥的調定值。與前者不同的是此時負載流量(流徑減壓閥口通向負載的流量)已為零(因負載已停止運動),

21、但仍有一部分流量經減壓閥的導閥泄回油箱,因此,此時減壓閥閥口的流量并不為零。這一點有些初學者理解不透,判斷經常有誤。調速閥的基本工作原理在教材I中已有述及,其前置減壓閥的作用是保證調速閥中節(jié)流閥兩端壓差不隨負載而變化,使所控制的速度穩(wěn)定(只取決于節(jié)流閥的過流斷面積)。但是從普通節(jié)流閥與調速閥的特性曲線看,曲線有一段重合(圖5·36),即二者作用相同。這主要是調速閥由不工作到工作這一啟動(過渡)過程所致。調速閥在不工作時,其中的減壓閥閥芯處最下端、減壓閥口開度最大,不起減壓作用,相當于一通道。此時的調速閥就是個普通的節(jié)流閥,所以二者的特性曲線重合。這時的減壓閥出口、即節(jié)流閥入口處的油壓

22、還較小,還不足以克服減壓閥閥芯上面的油壓和彈簧力；當輸入流量增加時,節(jié)流閥人口即減壓閥出口泊壓憋高,當憋高的油壓對閥芯向上的作用力大于閥芯上端的油壓與彈簧力之和時,亦即閥芯兩端(下端與上端)的壓差大于閥芯上端的彈簧力時,減壓閥芯被頂起、上移,最后穩(wěn)定在某一位置上,從而使減壓閥口關小,起減壓作用,調速閥啟動完畢,進入工作狀態(tài)。此后不管調速閥兩端壓差如何變化,其流量都是不變的。因此,若設完成啟動過程的閥芯兩端的壓差為Pmin,則只有在閥芯兩端(調速閥兩端)壓差P >Pmin時,調速閥才能進入工作狀態(tài),調速閥的特性曲線亦呈水平狀態(tài),。3.解題要領、技巧本章主要內容是各種常用閥的結構、工作原理、