液壓控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動方向,使執(zhí)行機構的推力、速度和運動方向符合要求。按照功用,液壓控制閥分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。 1.方向控制閥 方向閥是用來控制油液流動方向的閥,按類型分為單向閥和換向閥。 方向控制閥的類型如下: (1)單向閥(止回閥) 單向閥是控制油液單方向流動的方向閥,不允許倒流,按閥芯結構分為球閥式、錐閥式,如圖8-17所示。 圖8-18(b)所示為錐閥式單向閥,閥的原始狀態(tài)是閥芯在彈簧的作用下輕壓在閥座上。工作中隨著進口油壓P處壓力的升高使其克服彈簧壓力將閥芯頂起,使閥門打開,接通油路,這樣油液便從進油口流入,從出油口流出。反之,當出油口油壓高于進油口處油壓時,油的壓力使閥芯緊緊壓在閥座上,油路不通。彈簧的作用是,閥門關閉時協(xié)助反流油液壓緊閥口加強密封。 圖8-18 單向閥↓↓ 液控單向閥 (2)換向閥 換向閥是用來改變油液流動路線以改變工作機構的運動方向。它是利用閥芯相對閥體移動,接通或關閉相應的油路,從而改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的。當閥芯與閥體處于圖8-19所示的相對位置時,液壓缸兩腔不通壓力油,處于停機狀態(tài)。若對閥芯施加一個從右往左的力使其左移,閥體上的油口P和A連通,B和T連通,壓力油經(jīng)P、A進入液壓缸左腔,活塞右移;右腔油液經(jīng)B、T回油箱。 反之,若對閥芯施加一個從左往右的力使其右移,則P和B連通,A和T連通,活塞左移。 按閥芯的運動方式不同,換向閥可分為滑閥式和轉閥式兩類,其中滑閥式換向閥使用較多。其滑閥按閥芯在閥體內的工作位置數(shù)和換向閥所控制的油口通路分,換向閥有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通等類型,見表8-4。不同的位數(shù)和通數(shù)是由閥體上的沉割槽和閥芯上臺肩的不同組合而成。 按閥芯控制的方式分,換向閥有手動、機動、電動、液動和電液動等類型。 圖8-19 換向閥的工作原理↓↓ 電液動換向閥 表8-4 常見換向閥的圖形符號↓↓ 2.壓力閥 壓力閥用來控制液壓系統(tǒng)的壓力,或利用系統(tǒng)中壓力的變化來控制某些液壓元件的動作。按照用途不同,壓力閥分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。 壓力控制閥的類型如下: (1)溢流閥 溢流閥是通過閥口的溢流,使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定,實現(xiàn)穩(wěn)壓、調壓或限壓的作用。按其結構原理可分為直動式和先導式兩種,其符號如圖8-20所示。↓↓ 直動式溢流閥 圖8-21所示為錐閥型(還有球閥型和滑閥型)直動式溢流閥。當進油口P從系統(tǒng)接入的油液壓力不高時,錐閥芯被彈簧緊壓在閥座上,閥口關閉。當進油口壓力升高到克服彈簧阻力時,便推開錐閥芯。使閥口打開,油液就由進油口P流入,再從回油口T流回油箱(溢流),進油壓力也就不會繼續(xù)升高。當通過溢流閥的流量變化時,閥口開度即彈簧壓縮量也隨之改變。但在彈簧壓縮量變化很小的情況下,閥芯在液壓力和彈簧力作用下保持平衡,可以認為溢流閥進口處的壓力基本保持為定值。擰動調節(jié)螺釘改變彈簧預壓縮量,便可調整溢流閥的溢流壓力。 圖8-21 直動式溢流閥↓↓ 直動式溢流閥 (2)減壓閥 減壓閥可以用來減壓、穩(wěn)壓,將較高的進口油壓降為較低而穩(wěn)定的出口油壓。 減壓閥的工作原理是依靠壓力油通過縫隙(液阻)降壓,使出口壓力低于進口壓力,并保持出口壓力為一定值,縫隙越小,壓力損失越大,減壓作用就越強。 圖8-22所示為先導式減壓閥的結構原理及符號。壓力為p1的壓力油從閥的進油口A流入,經(jīng)過縫隙δ減壓以后,壓力降為p2,再從出油口B流出。而當出油口壓力p2大于調整壓力時,錐閥就被頂開,主滑閥右端油腔中的部分壓力,便經(jīng)錐閥開口及泄油孔Y孔流入油箱。由于主滑閥閥芯內部阻尼小孔R的作用,滑閥右端油腔中的油壓降低,閥芯失去平衡而向右移動,因而縫隙δ減小,減壓作用增強,使出口壓力p2降低至調整的數(shù)值。該數(shù)值還可以通過上部調壓螺釘來調節(jié)。 圖8-22 減壓閥↓↓ 直動式減壓閥 (3)流量閥 流量閥應用于控制液壓系統(tǒng)中液體的流量,實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的速度控制。常用的流量閥有節(jié)流閥和調速閥。 流量閥是液壓系統(tǒng)中的調速元件,其調速原理是依靠改變閥口通流面積的大小或通流通道的長短來改變液阻,控制通過閥的流量,達到調節(jié)執(zhí)行元件(缸或馬達)運動速度的目的。 1)節(jié)流閥 普通節(jié)流閥常用的節(jié)流口形狀如圖所示,有針閥式、偏心式、軸向三角槽式等。 如圖8-23所示為普通節(jié)流閥,采用軸向三角槽式節(jié)流口,工作時閥芯受力均勻、流量穩(wěn)定性好、不易堵塞。壓力油從進油口p1流入,經(jīng)孔道b和閥芯1左端的節(jié)流溝槽進入孔道a,再從出油口p2流出。調節(jié)流量時旋轉調壓螺母3,可使推桿2沿著軸向移動,推桿左移時,閥芯在彈簧力的作用下右移,這時節(jié)流口開大,通過流量增大。油液通過節(jié)流閥時會產生壓力損失△p=p1-p2并隨負荷大小會變化,而引起通過節(jié)流口流量的變化影響控制速度。節(jié)流閥常用于負載和溫度變化不大或速度穩(wěn)定性要求較低的液壓系統(tǒng)。 圖8-23 節(jié)流閥↓↓ 排氣節(jié)流閥 2)調速閥 調速閥由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成,定差減壓閥能自動保持節(jié)流閥前后壓力差不變,使節(jié)流閥前后壓力差不受負載影響,從而通過節(jié)流閥的流量也基本為定值。 在圖8-24中,減壓閥1和節(jié)流閥2串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間。來自液壓泵的壓力油(壓力為pp),經(jīng)減壓閥槽a處的開口縫隙減壓以后,流入槽b,壓力降為p1。接著,再通過節(jié)流閥流人液壓缸,壓力降為p2。在此壓力作用下,活塞克服負載F向右移動。若負載不穩(wěn)定,當F增大時,p2也隨之增大,減壓閥閥芯將失去平衡而向右移動,使槽a處開口縫隙增大,減壓作用減弱,p1亦增大,因而壓力差△p=pl-p2保持不變,通過節(jié)流閥進入液壓缸的流量也保持不變。反之,當F減小時,p2也隨之減小,減壓閥閥芯將失去平衡而向左移動,使槽a處開口縫隙減小,減壓作用增強,p1,亦減小,因而壓力差△p=p1-p2保持不變,通過節(jié)流閥進入液壓缸的流量也保持不變。 圖8-24 調速閥的工作原理和符號↓↓ |
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