【導讀】液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，進行能量傳遞和控制的一種傳動。動力元件——將機械能轉換為液體壓力能的裝置。液壓缸或氣缸、液壓馬達或氣馬達。如溢流閥、節(jié)流閥、方向閥等。輔助元件——保證系統(tǒng)正常工作除上述三種元件外的裝置。如油箱、過濾器、蓄能器、油霧器、消聲器、管件等。液壓傳動及控制系統(tǒng)的原理的圖形.無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達2020：1。傳動平穩(wěn)，易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁換向。操作控制方便，易于實現(xiàn)自動控制、中遠距離控制和過載保護。標準化、系列化、通用化程度高，有利于縮短設計周期、制造周期和降低成本。傳動效率不高；維護要求較高。件與系統(tǒng)的CAD/CAT與計算機實時控制是當前的發(fā)展方向。若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時，靜壓力可表示為：FpA?液壓傳動可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。流量單位時間內(nèi)流過某一通流截面的液體體積，流量以q表示，單位為m3/s或

　　

【正文】 芯在彈簧力作用下處于最下端，進出油口被隔斷。進口油液經(jīng)阻尼孔作用在閥芯底面，當液壓力等于或 大于彈簧力時，閥芯上移，閥口開啟，壓力油經(jīng)閥口回油箱。 閥口溢流滿足壓力流量方程。 閥口剛開啟時閥芯受力平衡方程 閥口開啟后閥芯受力平衡方程 閥口開啟后溢流的壓力流量方程 ? 直動型溢流閥工作原理 P 進口 ＜ p 調(diào)定 ： 在彈簧力作用下，進口關閉； 無溢流 ； 不起穩(wěn)定作用 。 P 進口 =p 調(diào)定 ： 液壓力克服彈簧力推開閥芯 ； 閥口開啟，溢流 ； P 進口 不再升高，起穩(wěn)壓作用。 對應彈簧一定的預壓縮量 xo，進口壓力 p 為一定值。 由于開口大小 x 和穩(wěn)態(tài)液動力 Fs的影響，進口壓力隨流量增大而增大。當流量為額定流量時，進口壓力 ps 最大， ps稱為調(diào)定壓力。 彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥內(nèi)泄油通道至閥的出口引回油箱，若閥的出口壓力不為零，則背壓將作用在閥芯上端，使閥的進口壓力增大。 對于高壓大流量的壓力閥，調(diào)壓彈簧具有很大的彈簧力，不僅使閥的調(diào)節(jié)性能變差，結構上也難以實現(xiàn)。 ? 先導 式 溢流閥 結構 組成 ： 先導閥和主閥 。 15 先導閥是一個小流量直動型溢流閥，閥芯為錐閥。主閥芯上有一阻尼孔，且上腔作用面積略大于下腔作用面積，彈簧只在閥口關閉時起復位作用。 先導溢流閥的工作原理 油液流動： P口→主閥前腔→阻尼孔→主閥后腔→先導閥芯 P 進口 ＜ P 調(diào)定 ： 液壓力＜彈簧力 ； 先導閥關閉 ； 主閥內(nèi)油液無流動 ； 主閥 P 右腔 ＜ P 左腔 ： 主閥關閉，無溢流 。 P 進口 =P 調(diào)定 ： 液壓力 =彈簧力 ； 先導閥開啟 ； 主閥內(nèi)油液流動，阻尼孔產(chǎn)生壓力損失 。 主閥 P 右腔 ＞ P 左腔 ： 主閥開啟，溢流 ； 遙控口 K接油箱 ： P 泵 ≈ 0， 油泵卸荷 。 ? 先導型溢流閥工作原理要點 先導閥和主閥閥芯分別處于受力平衡，其閥口都滿足壓力流量方程。閥的進口壓力由兩次比較得到， 壓力 值主要 由先導 閥調(diào)壓 彈簧 的 預壓縮量確定 ， 主閥彈簧 起 復位 作用。 通過先導閥的流量很小，是主閥額定流量的 1％，因此其尺寸很小，即使是高壓閥，其彈簧剛度也不大。這樣一來閥的 調(diào)節(jié)性能有很大改善。 主閥芯開啟是利用液流流經(jīng)阻力孔形成的壓力差。阻力孔一般為細長孔，孔徑很小 φ=~，孔長 l = 8~12mm，因此工作時易堵塞，一旦堵塞則導致主閥口常開無法調(diào)壓。 先導閥前腔有一控制口，用于卸荷和遙控。 ? 溢 流閥的作用 ① 溢流穩(wěn)壓 ： 溢流閥旁接在 定量泵 的出口，溢去多余的液壓油； 系統(tǒng)正常工作時，溢流閥處于開啟狀態(tài)；保證系統(tǒng)壓力恒定，稱為定壓閥。 ② 過載保護 ： 溢流閥旁接在 變量泵 的出口； 限制系統(tǒng)最大壓力， P 調(diào)定 = 工作 ；系統(tǒng)正常工作時，溢流閥處于關閉狀態(tài)；對系統(tǒng)起保護作用， 稱為安全閥。 ③ 使泵卸荷 ： 遙控口 K通過 電磁閥通油箱 ； 正常工作時，電磁鐵斷電，泵不卸荷；執(zhí)行機構不工作時，電磁鐵通電，油泵卸荷。 遠程控制 遙控口 K 接遠程調(diào)壓閥 ； 遠程調(diào)定壓力 P 調(diào) 2低于先導閥的調(diào)定壓力 P 調(diào) 1； 當 P 調(diào) 2＜ P 調(diào) 1時，系統(tǒng)壓力由遠程調(diào)壓閥調(diào)定 ； 當 P 調(diào) 2＞ P 調(diào) 1時，系統(tǒng)壓力由先導閥調(diào)定。 ? 溢流閥的性能 調(diào)壓范圍 ： 在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，閥的輸出壓力平穩(wěn)的升降，無突跳或遲滯現(xiàn)象。為改善高壓溢流閥的調(diào)節(jié)性能，通過更換四根剛度不同的彈簧 ～ 4～ 1 8～ 16～32MPa 實現(xiàn)四級調(diào)壓。 壓力 流量特性： 溢流閥的進口壓力隨流量變化而波動的性能；又稱為啟閉特性。 （ pspk）、（ pspb）稱為調(diào)壓偏差，調(diào)壓偏差小好 nk=pk/ps 稱為開啟壓力比， nb=pb/ps 稱為閉合壓力比， nk 、 nb大好。 壓力損失和卸載壓力： 當調(diào)壓彈簧預壓縮量等于零或主閥上腔經(jīng)遙控口直接接回油箱時，額定流量下的溢流閥的進口壓力。 壓力損失略高于卸載壓力。 ξξ 減壓閥 功用：利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使出口壓力低于進口壓力。 分類 ：按調(diào)節(jié)要求不同，有 定值 減壓閥 ， 定差 減壓 閥， 定比 減壓閥。 ? 直動式減壓閥 特點 ：閥口常開 ； 控制油引自出口 P2。 油液：進油口→減壓閥口→出油口 控制油：出油口→閥芯下端 ? 直動式定值 減壓閥工作原理 在 安裝位置 上 ： 閥芯 在彈簧力的作用下位于 最下端 ，閥口 開度最大 ，進出口溝通， 不 起減壓 作用。 當出口壓力 達到調(diào)定壓力 時，閥芯上移，閥口關小，產(chǎn)生壓降，減壓閥處于 工作 狀態(tài)。 出口壓力↓ ， 閥芯下移 ， 閥口開大 ，阻力減小， 壓降↓ ，出口壓力↑到調(diào)定值。 16 出口壓力↑ ，閥芯 上移 ，閥口 關小 ，阻力加大， 壓降↑ ，出口壓力↓到調(diào)定值。 ? 先導式定值減壓閥 結構：先導閥、主閥 。 工作原理 ： 控制油：出油口→主閥芯下端→阻尼孔→主閥芯上端→先導閥芯 。 當出口壓力 P2＞ P 調(diào)定 時，先導閥開啟，主閥芯上移，減壓縫隙關小，減壓且保證出口壓力為定值。 當 P2＜ P 調(diào)定 時，先導閥關閉，控制油無流動→主閥芯兩端壓差△ p=0→ 主閥芯處于最下端 → 減壓閥開口 x 最大，不減壓→閥處于非工作狀態(tài) 當 P2=P 調(diào)定 時， P1＞ P 調(diào)定 ，先導閥開啟，控制油流動→主閥芯兩端壓差 p2p3＞ 0， → 主閥芯上移 → 減壓閥開口 x↓，減壓→閥處于工作狀態(tài) ? 減壓閥的 特點 （ 與先導型溢流閥比較 ） ： 減壓閥 是 出口壓力控制 ，保證出口壓力為 定值 ； 溢流閥 是 進口壓力控制 ，保證進口壓力為 定值 。 閥口狀態(tài)： 減壓閥 閥口 常開 ； 溢流閥 閥口 常閉 。 泄油口： 減壓閥 有 單獨 的 泄油 口； 溢流閥 彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道 內(nèi)泄 至出口。 遙控口 K：都有遙控口。 ? 減壓閥的應用 用在低于系統(tǒng)壓力的二次油路上，如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。 減壓閥出口壓力還與出口負載有關，若負載壓力低于調(diào)定壓力時，出口壓力由負載決定，此時減壓閥不起減壓作用。 ξξ 順序閥 功用 ：利用 壓力變化控制 油路的 通斷 。 分類 ：按控制油來源分 內(nèi)控 和 外控 ，按彈簧腔泄油方式分 內(nèi)泄 和 外泄 。 改變上蓋或底蓋裝配位 置可改變控制方式與泄油方式。 ? 溢流閥與順序閥的區(qū)別 ： 都 是閥口 常閉 ， 進 油 口 壓力 控制 ，但 溢流閥出口接油箱 ； 順序閥出口有壓力 ，不 起 穩(wěn)壓作用 ； 順序閥 一般設有 外泄 口 L。 工作原理： 當 PA＜ P 調(diào)定 時，閥口關閉，油路斷， A口 B口斷開。 當 PA= P 調(diào)定 時，閥口開啟，油路通， A口通 B口。 當 PA≥ P 調(diào)定 時，閥口開啟，不起穩(wěn)壓作用。 順序閥的應用（控制多個油缸順序動作） ： 設置使 PA＜ P 調(diào)定 ＜ PB； 工作時， P =PA， A缸先動作① ； 當 A缸運動到頭， p上升， P =P調(diào)定 ， B缸運動。 ? 與單向閥組成平衡油路 調(diào)定順序閥壓力 P 調(diào)定 足以 承受 執(zhí)行機構 靜態(tài)重力 。 靜止 時，換向閥在 中位 ， 油泵 高壓油處于 卸荷 狀態(tài)，油缸小腔被動受壓，由于無桿腔與油箱連通， 遠控壓力 為 零 ， 順序閥 處于 截止 狀態(tài)，重物 可靠鎖緊 。 油缸 起升 時，換向閥在 右位 工作，壓力油經(jīng)交叉油路直接通過 單向閥 進入油缸 小腔 ，使重物舉升。 油缸 下降 時，換向閥換位在 左位 工作， 壓力 油作用于順序閥 遠控 口，順序 閥打開 ，油缸下降；當重物下 降過快 ， 遠控壓力不足 以使順序閥先導閥芯打開時，順序 閥關閉 ， 切斷 重物下降回 油 通 路 ， 防 止 超速下降 ，從而使重物只能按油泵流量限制的速度下降。 ? 壓力繼電器 功用：將液壓系統(tǒng)的 壓力信號 轉 變 為 電信號 輸出。實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動作和安全保護。 按結構特點分為柱塞式、彈簧管式和膜片式。 工作原理：壓力油作用在柱塞下端，液壓力直接與彈簧力比較。當液壓力大于或等于彈簧力時，柱塞向上移壓微動開關觸頭，接通或斷開電氣線路。反之，微動開關觸頭復位。 壓力繼電器的應用 壓力繼電器用在順序動作回路中。當執(zhí)行元件工作壓力達到壓力繼電器調(diào)定壓力時，壓 17 力繼電器將發(fā)出電信號，使電磁鐵得電，換向閥換向，從而實現(xiàn)兩液壓缸的順序動作。 輸入 輸出 觸發(fā)信號 伸出 1Y得電 2Y失電 3Y失電 4Y失電 油缸 1伸出 1K接通 1Y失電 2Y失電 3Y得電 4Y失電 油缸 2伸出 縮回 1Y失電 2Y失電 3Y失電 4Y得電 油缸 2縮回 2K接通 1Y失電 2Y得電 3Y得電 4Y失電 油缸 1縮回 ξ 流量控制閥 功用 ：通過 改變閥口 大小 改變 液流 阻力 實現(xiàn) 流量調(diào)節(jié) 。 普通流量控制閥： 節(jié)流閥 、 調(diào)速閥 、 溢流節(jié)流閥 和 分流集流閥 。 ξ 節(jié)流閥 ? 結構：主要零件有閥芯、閥體和螺母。 閥芯一端開有三角尖槽，另一端加工有螺紋，為平衡液壓徑向力，三角槽對稱布置。 油液：進油口→節(jié)流口→出油口 流量特 性方程： ? 影響流量穩(wěn)定性的因素 ： 負載 Pf變化→ P 工作 變化→△ p變化→ q變化 溫度 T變化→ ν 變化→ K變化→ q變化 ? 節(jié)流閥的應用 節(jié)流調(diào)速：當節(jié)流閥前后的 △ p一定時，改變節(jié)流閥開口面積 A可改變流經(jīng)閥的流量。 負載阻尼 : 當 q 一定時，改變 A 可改變閥前后壓力差 Δ p。 壓力緩沖 : 當 q＝ 0 時，安裝節(jié)流元件可延緩壓力突變的影響。 ξ 調(diào)速閥 ? 功用 ： 消除負載變化 對 流量 穩(wěn)定的 影響 。 結構 ：由 定差 減壓閥 與 節(jié)流閥 串連而成。 節(jié)流閥是調(diào)節(jié)元件 定差減壓閥是壓力補償元件，保證節(jié)流閥前后壓差基本不變 ? 工 作原理： 負載↑→ P3↑→降壓閥芯下移 → x↑ → 壓降↓→ P2↑→（ P2P3）不變 ； 負載↓→ P3↓→降壓閥芯上移 → x↓ → 壓降↑→ P2↓→（ P2P3）不變 。 ξ 同步閥 ? 功用：保證多個執(zhí)行元件速度同步的流量控制閥。 組成：閥體、閥芯、兩個對中彈簧。 兩個固定節(jié)流孔，起檢測流量作用；兩個可變節(jié)流口，起壓力補償作用。 ? 同步閥的工作原理 當左右負載 P1=P2時，閥平分液流， q1=q2=q0/2，執(zhí)行元件以相同速度運行。 當負載變化時，假設 P1＞ P2時，當閥芯還來不及運動而處于中間位置時， q1＜ q2 ，執(zhí)行元件不同步。 固定節(jié)流孔 1的節(jié)流損失＜固定節(jié)流孔 2的節(jié)流損失，則 P3＞ P4； 閥芯在反饋壓力下左移， → 可變節(jié)流孔 3↑ →可 變節(jié)流孔 4↓→ q1↑、 q2↓→直到 q1≈q P1≈ P2為止；閥芯在新的位置穩(wěn)定下來，兩執(zhí)行元件的速度恢復同步。