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正文內(nèi)容

液壓基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材(編輯修改稿)

2025-01-23 00:20 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 , 此時(shí)電機(jī)為維持定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn) , 輸出電流將無(wú)限增大至電機(jī)燒掉為止;前者使液壓系統(tǒng)破壞 , 液壓油四濺;后者會(huì)引起火災(zāi);因此要絕對(duì)避免 , 防止方法就是在執(zhí)行元件不動(dòng)時(shí) ,提供一條旁路使液壓油能經(jīng)此路回到油箱 , 它就是 “ 溢流閥 ( Relief valve) ” ,其主要用途有二個(gè): 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 ―溢流閥 ( Relief valve) ” , 其主要用途有二個(gè): 1) 作溢流閥用: 在定量泵的液壓系統(tǒng)中如圖 4- 16( a) 所示 ,常利用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量 , 多余的壓力油可經(jīng)溢流閥流回油箱 , 這樣可使泵的工作壓力保持定值 。 2) 作安全閥用: 圖 4- 16( b) 所示液壓系統(tǒng) , 在正常工作狀態(tài)下 ,溢流閥是關(guān)閉的 , 只有在系統(tǒng)壓力 大于其調(diào)整壓力時(shí) , 溢流閥才被打開(kāi)溢流 , 對(duì)系統(tǒng)起過(guò)載保護(hù)作用 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 1. 溢流閥結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 1) 直動(dòng)型溢流閥 ( Spring loaded type relief valve) 結(jié)構(gòu)如圖 4- 17b所示 , 壓力由彈簧設(shè)定 , 當(dāng)油的壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí) , 提動(dòng)頭上移 ,油液就從溢流口流回油箱 , 并使進(jìn)油壓力等于設(shè)定壓力 。 由于壓力為彈簧直接設(shè)定 , 一般當(dāng)安全閥使用 。 圖 4- 17c為直動(dòng)式溢流閥的職能符號(hào) 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 直動(dòng)型溢流閥 P T 符號(hào) P T 2023年 1月 21日星期六 2) 先導(dǎo)型溢流閥 ( Pilot operated relief valve) : 結(jié)構(gòu)如圖 4- 18所示 , 由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成 , 主要特點(diǎn)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 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 先導(dǎo)型溢流閥 調(diào)節(jié)螺釘 錐閥 錐閥座 調(diào)壓彈簧 閥體 主閥芯 主閥體 主閥彈簧 遙控口 K 進(jìn)油口 P 出油口 T P T 符號(hào) 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 先導(dǎo)型溢流閥工作原理 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 先導(dǎo)型溢流閥工作原理 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 先導(dǎo)型溢流閥工作原理 2023年 1月 21日星期六 2. 溢流閥的應(yīng)用: 除了圖 4- 16( a) 所示作溢流閥用在回路中起調(diào)壓作用 、 圖 4- 16( b) 所示作安全閥用外 , 還有下列用途: 1) 遠(yuǎn)程壓力控制回路: 從較遠(yuǎn)距離的地方來(lái)控制泵工作壓力的回路 , 圖 4- 19所示回路壓力調(diào)定是由遙控溢流閥 ( remote control relief valves) 所控制 ,回路壓力維持在 3MPa。 遙控溢流閥的調(diào)定壓力一定要低于主溢流閥調(diào)定壓力 , 否則 等于將主溢流閥引壓口堵塞 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 2. 溢流閥的應(yīng)用: 除了圖 4- 16( a) 所示作溢流閥用在回路中起調(diào)壓作用 、 圖 4- 16( b) 所示作安全閥用外 , 還有下列用途: 2) 多級(jí)壓力切換回路 :如圖 4- 20利用電磁換向閥可調(diào)出三種回路壓力 , 注意最大壓力一定要在主溢流閥上設(shè)定 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 2 減壓閥及其應(yīng)用 當(dāng)回路內(nèi)有兩個(gè)以上液壓缸 ,其中之一需要較低的工作壓力 , 同時(shí)其它的液壓缸仍需高壓運(yùn)作時(shí) ,此刻就得用減壓閥 ( Reducing valve)提供一較系統(tǒng)壓力為低的壓力給低壓缸 。 1. 減壓閥結(jié)構(gòu)及工作原理: 減壓閥有直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種 , 圖 4-21所示 , 為先導(dǎo)型減壓閥 , 由主閥和先導(dǎo)閥組 成 , 先導(dǎo)閥負(fù)責(zé)調(diào)定壓力 , 主閥負(fù)責(zé)減壓作用 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 減壓閥 2023年 1月 21日星期六 2. 減壓閥的應(yīng)用 1) 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(huì) 超 過(guò)3MPa。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 例題 1:如圖 4- 23所示 , 溢流閥調(diào)定壓力 ps1=, 減壓閥的調(diào)定壓力 ps2=3MPa, 活塞前進(jìn)時(shí) , 負(fù)荷 F=1000N, 活塞面積 A=20 х 104m2 ,減壓閥全開(kāi)時(shí)的壓力損失及管路損失忽略不計(jì) , 求: ( 1) 活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和到達(dá)盡頭時(shí) , A、 B兩點(diǎn)的壓力 。 ( 2) 當(dāng)負(fù)載 F=7000N時(shí) , A、 B兩點(diǎn)的壓力是多少 ? 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 3 順序閥及其應(yīng)用 1. 順序閥的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理 : 順序閥( sequence valve) 是使用在一個(gè)液壓泵要供給兩個(gè)以上液壓缸依一定順序動(dòng)作場(chǎng)合的一種壓力閥 。 順序閥的構(gòu)造及其動(dòng)作原理類(lèi)似溢流閥 , 有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種 , 目前較常用直動(dòng)式 。 順序閥與溢流不同的是: 出口直接接執(zhí)行元件 , 另外有專(zhuān)門(mén)的泄油口 。 2. 順序閥的應(yīng)用 1) 用于順序動(dòng)作回路: 圖 4- 24所示為一定位與夾緊回路 , 其前進(jìn)的動(dòng)作順序是先定位后夾緊 , 后退是同時(shí)退后 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 2) 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(chǎn)生的自走現(xiàn)象 , 必須加裝平衡閥( 順序閥 ) , 如圖 4- 25所示 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 4 增壓器及其應(yīng)用: 回路內(nèi)有三個(gè)以上液壓缸 , 其中之一需要較高的工作壓力 , 同時(shí)其它的液壓缸仍用較低的壓力 ,此時(shí)即可用增壓器 ( Booster) 提供高壓給那特定的液壓缸;或是在液壓缸進(jìn)到底 時(shí) , 不用泵而增壓時(shí)用 , 如此可使用低壓泵產(chǎn)生高壓 , 以降低成本 。 圖 4- 26為增壓器動(dòng)作原理及符號(hào) 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 增壓回路 1 2023年 1月 21日星期六 壓力控制回路 增壓回路 2 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 4 增壓器及其應(yīng)用: 圖 4- 27所示為增壓應(yīng)用例子 , 當(dāng)液壓缸不需高壓時(shí) , 由順序閥來(lái)截?cái)嘣鰤浩鞯倪M(jìn)油;當(dāng)液壓缸進(jìn)到底時(shí)壓力升高 , 油又經(jīng)順序閥進(jìn)入增壓器提高液壓缸的推力 , 圖中減壓閥是用來(lái)控制增壓器的輸入壓力 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 5 壓力繼電器: 是 一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的元件 。 其作用是 , 根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化 , 通過(guò)壓力繼電器內(nèi)的微動(dòng)開(kāi)關(guān) , 自動(dòng)接通或斷開(kāi)電氣線路 , 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護(hù) 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 5 壓力繼電器: 是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的元件 。 其作用是 , 根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化 , 通過(guò)壓力繼電器內(nèi)的微動(dòng)開(kāi)關(guān) ,自動(dòng)接通或斷開(kāi)電氣線路 , 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護(hù) 。 壓力繼電器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為 柱塞式 、 彈簧管式和膜片式 等 。 圖 4-28為單觸點(diǎn)柱塞式壓力繼電器 , 主要零件包括柱塞 調(diào)節(jié)螺帽 2和電氣微動(dòng)開(kāi)關(guān) 3。 如圖所示 ,壓力油作用在柱塞的下端 , 液壓力直接與上端彈簧力相比較 。 當(dāng)液壓力大于或等于彈簧力時(shí) , 柱塞向上移壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭 , 接通或斷開(kāi)電氣線路 。 當(dāng)液壓力小于彈簧力時(shí) , 微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭復(fù)位 。 顯然 ,柱塞上移將引起彈簧的壓縮量增加 , 因此壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭的壓力 (開(kāi)啟壓力 〉 與微動(dòng)開(kāi)關(guān)復(fù)位的壓力 (閉合壓力 )存在一個(gè)差值 , 此差值對(duì)壓力繼電器的正常工作是必要的 , 但不易過(guò)大 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 5 壓力繼電器: 是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的元件 。 其作用是 , 根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化 , 通過(guò)壓力繼電器內(nèi)的微動(dòng)開(kāi)關(guān) , 自動(dòng)接通或斷開(kāi)電氣線路 , 實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護(hù) 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 2. 6 比例式壓力閥 前面所述的壓力閥都需用手動(dòng)調(diào)整的方式來(lái)作壓力設(shè)定 , 若應(yīng)用時(shí)碰到需經(jīng)常調(diào)整壓力或需多級(jí)調(diào)壓的液壓系統(tǒng) , 則回路設(shè)計(jì)將變得非常復(fù)雜 , 操作時(shí)只要稍不注意就會(huì)產(chǎn)生失控狀態(tài) 。 若回路要有多段壓力用傳統(tǒng)作法則需多個(gè)壓力閥與方向閥;但亦可只用一個(gè)比例式壓力閥和控制電路來(lái)產(chǎn)生多段壓力 。 比例式壓力閥 ( Proportional Pressure Valve )基本上是 以電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力 , 來(lái)取代傳統(tǒng)壓力閥上的彈簧設(shè)定壓力 , 由于電磁線圈產(chǎn)生的電磁力是和電流的大小成正比 , 所以控制線圈電流就能得到所要的壓力;可以無(wú)級(jí)調(diào)壓 , 而一般的壓力閥僅能調(diào)出特定的壓力 。 4. 2 壓力控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 液壓系統(tǒng)在工作時(shí) , 常需隨工作狀態(tài)的不同而以不同的速度工作 , 只要控制流量就控制了速度;無(wú)論那一種流量控制閥 , 內(nèi)部一定有節(jié)流閥的構(gòu)造 , 因此節(jié)流閥可說(shuō)是最基本的流量控制閥了 。 4. 3. 1 速度控制的概念 1. 對(duì)液壓執(zhí)行元件而言 , 控制 “ 流入執(zhí)行元件的流量 ” 或 “ 流出執(zhí)行元件的流量 ”都可控制執(zhí)行元件的速度 。 4. 3 流量控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 2. 任何液壓系統(tǒng)都要有泵 , 不管執(zhí)行元件的推力 、 速度如何變化 , 定量泵的輸出流量永遠(yuǎn)是固定不變的 , 所謂速度控制或控制流量只是使流入執(zhí)行元件之流量小于泵的流量而已 , 故常將其稱(chēng)為節(jié)流調(diào)速 。 圖 4- 30所示說(shuō)明定量泵在無(wú)負(fù)載且設(shè)回路無(wú)壓力損失的狀況下 , 其節(jié)流前后的差異;節(jié)流前泵打出的的油全進(jìn)入回路 , 此時(shí)泵輸出壓力趨近于零;節(jié)流后泵50L/min的流量才有 30L/min能進(jìn)入回路 , 雖然其壓力趨近于零 , 但是剩余的 20L/min得經(jīng)溢流閥流回油箱 , 若將溢流閥壓力設(shè)定為 5MPa, 此時(shí)就算是沒(méi)有負(fù)載 , 系統(tǒng)壓力仍將會(huì)大于 4MPa, 也就是說(shuō)不管負(fù)載的大小如何 , 只要作了速度控制 , 則泵的輸出壓力將會(huì)趨近溢流閥的設(shè)定壓力 , 趨近的程度由節(jié)流量的多少與負(fù)載大小來(lái)決定 。 4. 3 流量控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 3. 2 節(jié)流閥: 節(jié)流閥 ( Throttle valve) 是根據(jù)第 1章中孔口與阻流管原理所作出的 , 圖 4- 31為節(jié)流閥的結(jié)構(gòu) , 油液由入口進(jìn)入 , 經(jīng)滑軸上的節(jié)流口后 , 由出口流出 。 調(diào)整手輪使滑軸軸向移動(dòng) , 以改變節(jié)流口節(jié)流面積的大小 , 從而改變流量大小達(dá)到調(diào)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 。 圖 4- 32為 單向節(jié)流閥 , 與普通節(jié)流閥不同的是: 只能控制一個(gè)方向的流量大小 , 而在另一個(gè)方向則無(wú)節(jié)流作用 。 4. 3 流量控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 4. 3. 2 節(jié)流閥: 4. 3 流量控制閥及其應(yīng)用 2023年 1月 21日星期六 流量控制閥 節(jié)流閥 2023年 1月 21日星期六 流量控制閥 節(jié)流閥 2023年 1月 21日星期六 流量控制閥 節(jié)流閥 入口、出口壓差 Q = K A pm K 節(jié)流系數(shù) A 過(guò)流面積 流量特性方程 p m 孔口形狀指數(shù) 理想液體的伯努利方程 ? 以上兩式即為 理想液體作定常流動(dòng)的伯努利方程 2023年 1月 21日星期六 理想流體 柏努利 方程幾何意義和能量意義 gu222?2p2z0 gu221?1p1z0 速度水頭 壓力水頭 位置水頭 基準(zhǔn)線 (比動(dòng)能 ) (比壓能 ) (比位能 ) 2023年 1月 21日星期六 實(shí)際流體 柏努利
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