液壓傳動教材

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1、 課題一 液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 一、液壓傳動系統(tǒng)的應(yīng)用 它是以液壓油為工作介質(zhì)，通過動力元件（液壓泵），將原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤河偷膲毫δ埽偻ㄟ^控制元件，然后借助執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達）將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載實現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運動。且通過對控制元件遙控操縱和對壓力流量的調(diào)節(jié)，調(diào)定執(zhí)行元件的力和速度。 1、壓力機 如圖1-1（動畫） 圖1—1 2、注塑機 如圖1-2（動畫） 圖1—2 3、外圓磨床：

2、如圖1-3（動畫） 圖1—3 二、液壓傳動的概念和工作原理 1、液壓傳動的概念 液壓傳動是通過液體進行力和位移的傳遞和控制的一種傳動方式。 2、液壓傳動的工作原理 圖1所示為液壓千斤頂?shù)膫鲃釉韴D。 工作原理：小液壓缸與單向閥一起完成從油箱中吸油及壓油。將杠桿的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出，稱為（手動）液壓泵。大液壓缸將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能輸出，頂起重物，稱為執(zhí)行元件。在這里大、小液壓缸組成了最簡單的液壓傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)了運動和動力的傳遞。 負載 B A DF1 P T DD1 P

3、 B A T DW5 a b PS 圖2 液壓系統(tǒng)工作原理 3、液壓傳動系統(tǒng)圖和職能符號 圖1所示的液壓系統(tǒng)中，各元件是用結(jié)構(gòu)符號表示的，稱為結(jié)構(gòu)式原理圖。它直觀性強，容易理解，但圖形復(fù)雜，繪制困難。為了簡化液壓系統(tǒng)圖，目前國際上均用元件的職能符號來繪制液壓系統(tǒng)圖。這些符號只表示元件的職能及連接通路，而不表示其結(jié)構(gòu)。 圖2即為用職能符號表示的一個液壓系統(tǒng)圖。 三、液壓傳動系統(tǒng)的組成 1、動力部分 主要元件為液壓泵。它將機械能轉(zhuǎn)變成油液的壓力能，為系統(tǒng)提供壓力油。 2、執(zhí)行部分 主要元件為液壓缸和液壓馬達。它將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，輸出直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。 3

4、、控制部分 主要元件為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力、流量及液流方向，以改變執(zhí)行元件輸出的力（轉(zhuǎn)矩）、速度（轉(zhuǎn)速）以及運動方向。 4、輔助部分 包括油管、管接頭、油箱、濾油器、蓄能器和壓力表等。通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。 5、工作介質(zhì) 指液壓油。起傳遞動力或信息、潤滑、冷卻和防銹的作用。 四、液壓傳動的優(yōu)缺點 液壓傳動與機械傳動、電氣傳動、氣壓傳動相比，具有以下優(yōu)點： 1、在同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。如液壓馬達的重量只有同等功率電機重量的10-20%。 2、輸出功率大，能產(chǎn)生很大的力。

5、由于液壓元件可以在較高的壓力下工作（200-320bar），因此液壓傳動容易獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩。 3、能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助于閥或變量泵、變量馬達等可以方便地進行無級調(diào)速。調(diào)速比可達2000，且可以獲得較低的穩(wěn)定速度。如液壓馬達的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可達1r/min；液壓傳動還可以在運行的過程中進行速度調(diào)整。 4、液壓傳動慣性小，反應(yīng)快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地換向。在往復(fù)回轉(zhuǎn)運動時換向達每分鐘500次，往復(fù)直線運動時換向達每分鐘1000次。 5、布局方便靈活?？呻S機器的需要，借助于油管，方便靈活地布置各種元件而不受限制。用液壓傳動實現(xiàn)直線運動比用機械傳動簡單。 6、控制調(diào)節(jié)

6、簡單、方便、省力，易于實現(xiàn)自動化。當液壓控制和電氣控制或氣動控制結(jié)合使用時，能實現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠程控制。 7、借助于安全閥，液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。 8、有自潤滑作用，所以只要正確使用和維護，液壓元件使用壽命較長。 液壓傳動的缺點是： 1、液壓傳動不能保證嚴格的傳動比，這是由液壓油的可壓縮性和泄漏等因素所造成的。 2、液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失（摩擦損失、泄漏損失等），因此傳動效率低，不適合遠距離傳動。 3、液壓傳動對溫度的變化比較敏感，它的工作穩(wěn)定性容易受到溫度變化的影響，因此不宜在溫度變化很大的環(huán)境中工作。 4、為了減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高，因

7、此其價格較高；且對油液的污染比較敏感。 5、液壓傳動出現(xiàn)故障的原因比較復(fù)雜，而且查找困難。 五、液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 1、高壓化、大流量化：例如超高壓液壓技術(shù)等。 2、結(jié)構(gòu)小型化、輕量化、功能復(fù)合化、集成化：如疊加式、插裝式、多功能綜合控制液壓閥、微型液壓元件以及集動力源、控制器和執(zhí)行器于一體的多功能單元和電液集成元件的開發(fā)。 3、延長元件壽命、提高元件及系統(tǒng)的可靠性：液壓元件強化快速壽命試驗方法、污染控制技術(shù)、元件及系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)、系統(tǒng)可靠性預(yù)測技術(shù)的研究和應(yīng)用；運用新材料（如涂層材料、陶瓷和塑料），改進摩擦副工作性能等。 4、降低能耗、提高效率、實現(xiàn)節(jié)能：節(jié)能型液壓元

8、件的開發(fā)（如低功耗電磁閥等），系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用負載參數(shù)適應(yīng)技術(shù)、二次調(diào)節(jié)技術(shù)、微機自適應(yīng)控制技術(shù)等節(jié)能技術(shù)；研究和運用原動機與液壓裝置的最優(yōu)聯(lián)合調(diào)節(jié)方法，進一步改進密封技術(shù)與連接技術(shù)，減小泄漏損失和污染。 5、降低液壓振動和噪聲：運用管道網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分析及液流數(shù)值計算技術(shù)，優(yōu)化運動、流動和結(jié)構(gòu)，應(yīng)用隔振技術(shù)、消聲技術(shù)，減小振動和噪聲并提高元器件的綜合性能。 6、用電子技術(shù)強化液壓技術(shù)，提高控制系統(tǒng)性能：具有數(shù)字接口的電液元件的開發(fā)；采用現(xiàn)代控制理論對系統(tǒng)動態(tài)進行補償，液壓伺服系統(tǒng)的非線性控制和智能控制，用于液壓伺服控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算法及相應(yīng)硬件的實現(xiàn)，機器人伺服系統(tǒng)的解耦與特性補償?shù)?；元件、系統(tǒng)

9、的設(shè)計、試驗、制造等采用計算機技術(shù)，如CAD、CAT/CAD/CAM一體化。 課題二 方向控制元件及其應(yīng)用 方向控制元件的作用是控制油液的流動方向；主要應(yīng)用于方向控制回路中，方向控制回路即是用來控制液壓系統(tǒng)各油路中液流的接通、切斷或變向，從而使各執(zhí)行元件按需要相應(yīng)地實現(xiàn)啟動、停止或換向等一系列動作。 方向控制元件中包括單向閥和換向閥。 方向控制回路中包括一般方向控制回路和復(fù)雜方向控制回路等。 一、 方向控制元件 ◆ 換向閥 換向閥的作用是用以控制執(zhí)行元件的啟動、停車以及運動方向。 B T P A 圖2-1 換向閥外觀 工

10、作原理：主要是利用閥芯在閥體中的相對運動來改變閥芯和閥體間的相對位置，使液流的通路接通、關(guān)閉或變換流動方向，從而使執(zhí)行元件啟動、停止或改變運動方向（圖2-1 換向閥外觀）。 換向閥的油口標記寫在閥的初始位置上： P——壓力油口（泵口） T——油箱 A、B——使用裝置的接口 換向閥的名稱與職能符號示例如下： 例如：三位四通手動換向閥 從名稱和職能符號能夠了解以下幾點： 1、位數(shù)：指閥芯能夠?qū)崿F(xiàn)的工作位置數(shù)目，用粗實線的方框表示； 2、通路數(shù)：指換向閥的主油路通路數(shù)（不含控制油路和泄油路），即對外接口數(shù)； 3、閥門控制方式，包括手動、機動、電磁、液動、電液動和氣動等

11、； 4、閥門復(fù)位方式，常用的是彈簧復(fù)位； 5、閥門初始位置。 常用的液壓換向閥職能符號如下（圖2-2）： 一個閥門附帶兩個有效油口和兩個通斷位置，即稱為兩位兩通(2/2)換向閥。 一個閥門附帶三個有效油口和兩個通斷位置，即稱為兩位三通(3/2)換向閥。 一個閥門附帶四個有效油口和兩個通斷位置，即稱為兩位四通(4/2)換向閥。 一個閥門附帶四個有效油口和三個通斷位置，即稱為三位四通(4/3)換向閥。 P A T P A B T P A B T P A 圖2-2 常用的液壓換向閥職能符號 換向閥的類型主要有座閥式、滑閥式和轉(zhuǎn)閥式

12、三種，而滑閥式應(yīng)用最廣。 （一）滑閥式換向閥工作原理 在閥體1中沿著縱向閥孔安排有環(huán)形溝槽4（多是澆注的，又叫沉割槽）。環(huán)形溝槽分別與閥體上的各油口（P、A、B、T）連接。 在縱向閥孔中有一活動的圓柱形閥芯2，該閥芯可以在閥體孔內(nèi)軸向滑動，形成不同的接通形式。閥芯的形狀構(gòu)成不同的控制功能，同規(guī)格的閥體一般都是一樣的。 圖2-3 滑閥式換向閥工作原理 1——閥體 2——滑動閥芯 3——主油口 4——沉割槽 5——臺肩 如圖2-3所示，閥芯有左、中、右三個工作位置，當閥芯2處于圖示位置時，四個油口P、A、B、T都關(guān)閉，互不相通；當閥芯

13、移向左端時，油口P與A相通，油口B與T相通；當閥芯移向右端時，油口P與B相通，油口A與T相通。 圓柱形的閥芯有利于將閥芯上所受的軸向和徑向力平衡，減少閥芯驅(qū)動力。 （二）典型結(jié)構(gòu) 1、手動換向閥 手動換向閥是依靠手動杠桿操縱驅(qū)動閥芯運動而實現(xiàn)換向的。按操縱閥芯換向后的定位方式有鋼球定位式和彈簧自動復(fù)位式兩種。 1——閥體 2——閥芯 3——球座 4——護球圈 5——定位套 6——彈簧 7——后蓋 8——前蓋 9——螺套 10——手柄 11——防塵套 12——鋼球 圖2-4 三位四通手動換向閥(鋼球定位式) ⑴鋼球定位式 如圖2-4所示，其中位機能為O型

14、。閥芯的三個位置依靠鋼球12定位。定位套上開有3條定位槽，槽的間距即為閥芯的行程。當閥芯移動到位后，定位鋼球12就卡在相應(yīng)的定位槽中，此時即使松開手柄，閥芯仍能保持在工作位置上。 ⑵彈簧復(fù)位式 如圖2-5所示。閥芯依靠復(fù)位彈簧的作用自動彈回到中位。與鋼球定位式相比，彈簧復(fù)位式的閥芯移動距離可以由手柄調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)各油口的開口度。 1——閥體 2——閥芯 3——前蓋 4——手柄 5——彈簧 6——后蓋 圖2-5 三位四通手動換向閥(彈簧自動復(fù)位式) 彈簧復(fù)位式手動換向閥適用于動作頻繁、工作持續(xù)時間短的場合，操作較安全，常應(yīng)用于工程機械中。 2、機動換

15、向閥 機動換向閥因常用于控制機械設(shè)備的行程，故又稱為行程閥。它借助主機運動部件上可以調(diào)整的凸輪或活動擋塊的驅(qū)動力，自動周期地壓下或（依靠彈簧）抬起裝在滑閥閥芯端部的滾輪，從而改變閥芯在閥體中的相對位置，實現(xiàn)換向。 機動換向閥一般只有二位閥，閥芯都是靠彈簧自動復(fù)位。它所控制的閥可以是二通、三通、四通、五通等。 1——閥體 2——閥芯 3——前蓋 4——滾輪 5——彈簧 6——后蓋 圖2-6 二位三通機動換向閥 圖2-6所示為二位三通機動換向閥。圖示位置，由彈簧5作用，閥芯2處于上端位置，油口P、B相通，A口封閉；當滾輪4被壓下時，閥芯移至下端，油口P、A相通，B口封閉。

16、3、電磁換向閥 （1）二位二通電磁換向閥 圖2-7二位二通電磁換向閥 如圖2-7所示。它有兩個工作油口，即進油口P和出油口A。它有兩個工作位置：電磁鐵斷電，復(fù)位彈簧9將閥芯2推向左邊的初始位置和電磁鐵通電，推桿8將閥芯2推到右邊（壓縮復(fù)位彈簧9）的換向位置。 圖示閥為常開型（H型）滑閥機能。另外還有常閉型（O型）。 泄油口L將通過閥芯間隙泄漏到閥芯兩端容腔中的油液排到油箱。推桿8上的O形圈和O形圈座7在彈簧4的作用下將閥體的泄油腔L與干式電磁鐵隔開，以免油液進入電磁鐵而出現(xiàn)外漏現(xiàn)象。 （2）三位電磁換向閥（如圖2-9） 工作原理同上。圖中磁體都裝配有應(yīng)急操縱裝置7以便能自外部手動

17、操縱控制活塞。這樣，便于檢驗磁體的接通功能。 圖2-9 三位換向閥 （4）液動換向閥 大流量液壓系統(tǒng)的換向通常采用液動換向閥，它是通過外部提供的壓力油控制閥芯換向。它的類型可分為不帶阻尼調(diào)節(jié)器和帶阻尼調(diào)節(jié)器兩種。 ①不帶阻尼調(diào)節(jié)器的液動換向閥 圖2-10是不帶阻尼調(diào)節(jié)器的三位四通液動換向閥。該閥為O型中位機能，除了四個主油口P、T、A、B外；閥上還設(shè)有兩個控制口K1和K2，控制換向閥換向。 1——閥體 2——閥芯 3——擋圈 4、7——彈簧 5——端蓋 6——蓋板 圖2-10 三位四通液動閥(不帶阻尼調(diào)節(jié)器)

18、 ②帶阻尼調(diào)節(jié)器的液動換向閥 圖2-11是帶阻尼調(diào)節(jié)器的三位四通液動換向閥。該閥也為O型中位機能，主油口與控制油口與圖2-10所示的換向閥相同。 不同處有兩點：一是在兩個控制口K1和K2分別接有一個單向節(jié)流器，用于控制閥芯的換向速度（回油調(diào)速控制）；另一個是在閥芯左、右兩端增設(shè)了調(diào)節(jié)螺釘2，用以調(diào)節(jié)閥芯行程以改變各主油口的開度大小，以便控制主油路的流量。 1——雙單向節(jié)流器 2——調(diào)節(jié)螺釘 圖2-11 帶阻尼調(diào)節(jié)器的三位四通液動換向閥

19、 （三）三位換向閥的中位機能（如表2-1） 三位閥常態(tài)位時各油口的連通方式稱為中位機能。不同機能的閥，閥體通用，僅閥芯臺肩結(jié)構(gòu)、尺寸及內(nèi)部通孔情況有區(qū)別。 表2-1 三位換向閥的中位機能 機能代號 結(jié)構(gòu)原理圖 中位機能符號 機能特點和作用 O A B P T A B P T A B P T A B P T A B P T A B P T A B P T 各油口全封閉，缸兩腔封閉，系統(tǒng)不卸荷。液壓缸充滿油，從靜止到啟動平穩(wěn)；制動時運動慣性引起液壓沖擊較大；換向位置精度高 H 各油口全部連

20、通，系統(tǒng)卸荷。缸成浮動狀態(tài)。液壓缸兩腔接油箱，，從靜止到啟動有沖擊；制動時油口互通，故制動較O型平穩(wěn)；但換向位置變動大 P 壓力油P與缸兩腔連通，可形成差動回路，回油口封閉。從靜止到啟動較平穩(wěn)；制動時缸兩腔均通壓力油，故制動平穩(wěn)；換向位置變動比H型小，應(yīng)用廣 Y 油泵不卸荷，缸兩腔通回油，缸成浮動狀態(tài)。由于缸兩腔接油箱，從靜止到啟動有沖擊，制動性能介于O型與H型之間 K 油泵卸荷，液壓缸一腔封閉一腔接回油。兩個方向換向時性能不同 M 油泵卸荷，缸兩腔封閉。從靜止到啟動較平穩(wěn)；制動性能與O型相同；可用于油泵卸荷液壓缸

21、鎖緊的液壓回路中 N 各油口半開啟接通，P口保持一定的壓力；換向性能介于O型和H型之間 圖2-12 普通單向閥工作原理 ◆單向閥 （一）普通單向閥 1、工作原理 如圖2-12a，當A腔的壓力油克服作用在閥芯上的B腔油壓力以及彈簧力和摩擦阻力時，閥芯開啟，壓力油流向B腔，形成正向流動。 圖2-13 錐閥式直通單向閥 1——閥體 2——閥芯 3——彈簧 4——擋圈 5——徑向過流孔 當B腔的壓力油流入單向閥時，如圖1-12b所示，閥反向關(guān)閉。 2、典型結(jié)構(gòu) 常用的兩種形式：直通式和直角式。 （1）直通式單向閥 這種單向閥的進口和出口在同一軸線

22、上。故一般為管式連接。 1——閥體 2——閥座 3——閥芯 4——彈簧 5——頂蓋 6——密封圈 圖2-15 直角式單向閥結(jié)構(gòu) 如圖2-13，封閉元件為錐閥芯1，并通過彈簧2被壓向閥體中的閥座3上。這種閥門的安裝長度可任意選擇。 錐閥閥芯雖然加工要求較鋼球式嚴格，但其導(dǎo)向性好、密封可靠，因此應(yīng)用最廣。 (2)直角式單向閥 圖2-15為直角式單向閥（閥芯3為錐閥）的結(jié)構(gòu)，閥的液流進、出流道成直角形式，故一般為板式連接（閥通過螺釘固定在輔助安裝底板上）。 直角式單向閥由于流道轉(zhuǎn)彎，所以其產(chǎn)生的液阻大于直通式單向閥；但更換彈簧較容易。 (3)應(yīng)用 ①安置在液壓泵的出口處，

23、防止系統(tǒng)中的液壓沖擊影響泵的工作，或當泵檢修及多泵合流系統(tǒng)停泵時油液倒灌（圖2-16）。 圖2-16 在泵出口 圖2-17 作背壓閥 圖2-18 單向節(jié)流閥 圖2-19 作旁通閥 圖2-20 作隔斷閥 ②作背壓閥，提高執(zhí)行器的運動平穩(wěn)性（圖2-17）。 ③與節(jié)流閥、順序閥、減壓閥等組合成單向節(jié)流閥、單向順序閥和單向減壓閥等（圖2-18）。 ④作為濾油器的旁通閥，為限定污染而產(chǎn)生3bar的開啟壓力（圖2-19）。 ⑤在油路之間起隔斷作用，防止不必要的干擾（圖2-20）。 （二） 液控單向閥 1

24、、功能與作用 液控單向閥的功能是允許油流在一個方向流動，反向流動必須通過控制才能實現(xiàn)。其主要作用如下： 2、工作原理 液控單向閥的工作原理如圖2-21所示。與普通單向閥相比，液控單向閥增加了一個控制活塞4及控制口K。 圖2-21 液控單向閥的工作原理 當控制口K沒有通入控制壓力油時，它的工作原理與普通單向閥完全相同，即油液從A腔流向B腔為正向流動。 當控制口K中通入控制壓力油時，使控制活塞頂開錐閥芯2，實現(xiàn)油液從B腔到A腔的流動，為液控單向閥的反向開啟狀態(tài)。 液控單向閥的職能符號如圖2-22所示。 圖2-22 液控單向閥職能符號 3、典型結(jié)構(gòu)

25、 按照控制活塞泄油方式的不同，液控單向閥分為內(nèi)泄式和外泄式。按照結(jié)構(gòu)特點又可分為簡式和復(fù)式兩類。 1、普通液控單向閥 圖2-23所示為內(nèi)泄式液控單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖，其特點是控制活塞6的上腔與A腔直接相通，結(jié)構(gòu)簡單、制造較方便。但是，當A腔壓力較高時，反向開啟控制壓力較大，而受結(jié)構(gòu)限制，控制活塞直徑不可能比閥芯2的直徑大很多，故適用于A腔無壓力或壓力較小的場合。 為了克服內(nèi)泄式液控單向閥受A腔壓力影響大的缺陷，出現(xiàn)了外泄式液控單向閥（圖2-24）。與內(nèi)泄式液控單向閥所不同的是：其控制活塞為兩節(jié)同心配合式結(jié)構(gòu)，從而使控制活塞上腔與A腔隔開，并增設(shè)了外泄口L（接油箱），減小了A腔壓力在控制活

26、塞上的作用面積及其對反向開啟控制壓力的影響，適用于A腔壓力較高的場合。 圖206和207所示的液控單向閥的安裝連接方式均為管式。 圖2-24 外泄式液控單向閥 圖2-23 內(nèi)泄式液控單向閥 1——閥體 2——閥芯 3——彈簧 4——上蓋 5——閥座 6——控制活塞 7——下蓋 2、有卸載閥心的液控單向閥 此種閥的結(jié)構(gòu)特點為帶有，圖2-25為有卸載閥芯液控單向閥（法蘭式連接）。 工作原理：主閥芯（錐閥）2下端開有一個軸向小孔和四個徑向小孔，軸向小孔由一個小的卸載閥芯（錐閥）3封閉。當B腔的高壓油液需

27、反向流入A腔（一般為液壓缸保壓結(jié)束后的工況），控制壓力油將控制活塞6向上頂起時，控制活塞首先將卸載閥芯向上頂起一較小的距離，使B腔的高壓油瞬即通過主閥芯的徑向小孔及軸向小孔與卸載閥芯下端之間的環(huán)形縫隙流出，B腔的油液壓力隨即降低，實現(xiàn)釋壓；然后，主閥芯被控制活塞頂開，使反向油流順利通過。 由于卸載閥芯的控制面積較小，僅需要用較小的力就可以頂開卸載閥芯，從而大大降低了反向開啟所需的控制壓力。其控制壓力僅約為工作壓力的5%；而不帶卸載閥芯的液控單向閥的控制壓力高達工作壓力的40%～50%。 1——閥體 2——主閥芯 3——卸載閥芯 4——彈簧 5——上蓋 6——控制活塞 7——下蓋

28、 圖2-25 帶卸載閥芯的液控單向閥（法蘭式連接） 所以帶卸載閥芯的液控單向閥特別適用于高壓大流量液壓系統(tǒng)使用。 3、使用注意事項 ①在液壓系統(tǒng)中使用液控單向閥時，應(yīng)確保其反向開啟流動時具有足夠的控制壓力。 ②根據(jù)液控單向閥在液壓系統(tǒng)中的位置或反向出油腔后的液流阻力（背壓）大小，合理選擇液控單向閥的結(jié)構(gòu)（簡式還是復(fù)式）及泄油方式（內(nèi)泄還是外泄），如果選用了外泄式液控單向閥，應(yīng)注意將外泄口單獨接至油箱。 ③用兩個液控單向閥或一個雙止回閥實現(xiàn)液壓缸鎖緊的液壓系統(tǒng)中，應(yīng)注意選用Y型或H型中位機能的換向閥，以保證中位時，液控單向閥控制口的壓力能立即釋放，單向閥立即關(guān)閉，活塞停止。但選用H型

29、中位機能應(yīng)非常慎重，因為當液壓泵大流量流經(jīng)排油管時，若遇到排油管道細長或局部阻塞或其它原因而引起的局部摩擦阻力（如裝有低壓濾油器或管接頭多等），可能使控制活塞所受的控制壓力較高，致使液控單向閥無法關(guān)閉而使液壓缸發(fā)生誤動作。Y型中位機能就不會產(chǎn)生這種結(jié)構(gòu)。 ④工作時的流量應(yīng)與閥的額定流量相匹配。 ⑤安裝時，不要搞混主油口、控制油口和泄油口，并認清主油口的正、反方向，以免影響液壓系統(tǒng)的正常工作。 ◆齒輪泵 一、 液壓泵概述 （一）作用 泵在液壓系統(tǒng)中的作用是：把機械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，向系統(tǒng)提供壓力油。。 液體自泵出口流入系統(tǒng)，經(jīng)過控制元件直到用油裝置。對液體來

30、說，用油裝置是一個阻力，例如有負載的沖程缸的活塞。 與阻力相適應(yīng)，在液體中產(chǎn)生壓力并一再增高，直到足以克服這一阻力為止。 液壓系統(tǒng)中的壓力并不預(yù)先由泵產(chǎn)生，而是后來開始構(gòu)成的，取決于負載阻力，隨負載變化而變化。 （二）工作原理 液壓系統(tǒng)中使用的液壓泵都是容積式的。其工作原理如圖41： 1——凸輪 2——柱塞 3——彈簧 4——密封容積 5——缸體 6、7——單向閥 圖41 液壓泵工作原理 凸輪1旋轉(zhuǎn)時，柱塞2在凸輪1和彈簧3的作用下左右移動。當柱塞向右移動時，柱塞2和缸體5組成的密封容積變大，形成真空度，油箱中的油液在大氣壓的作用下經(jīng)單向閥7和油管吸入；當凸輪推動柱塞向

31、左運動時，密封容積變小，已吸入的油液受到擠壓，經(jīng)單向閥6排到液壓系統(tǒng)中去。凸輪不斷地運動，密封容積周期性變小和增大完成排油和吸油。 由此可見，容積式泵的共同工作原理是： 1、必定有一個或若干個周期性變化的密封容積。密封容積增大時，形成一定的真空度完成吸油；密封容積減小時，油液受到擠壓排到系統(tǒng)中去。 2、為了使密封容積增大時和吸油管相連，密封容積減小時和排油管相連，需要有相應(yīng)的配油裝置。如上例中的單向閥6和7就起這個作用。各種結(jié)構(gòu)液壓泵的配油裝置是不同的。 3、油箱必須和大氣相通，這是液壓泵正常工作的外部條件。 （三）液壓泵的壓力分級 低壓 中壓 中高壓 高壓 超高壓

32、25 80 160 320 bar 圖42 壓力分級 （四）液壓泵的性能參數(shù) 1、壓力 液壓泵的工作壓力：是指泵工作時輸出油液的實際壓力，其大小由工作負載決定。 液壓泵的額定壓力：是泵在正常工作條件下按試驗標準規(guī)定，連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力。它受泵本身的泄漏和結(jié)構(gòu)強度所制約。 2、排量和流量 排量：是指泵軸每轉(zhuǎn)一周由其密封容積幾何尺寸變化計算而得的排出的液體體積，用V表示, 常用單位為cm3/r。排量的大小取決于泵密封工作腔的幾何尺寸。 理論流量（qt）：是指泵在單位時間內(nèi)由密封容腔幾何尺寸變化計算而得的排出的液體體積，它等

33、于排量V和轉(zhuǎn)速n的乘積，即：qt=Vn。 實際流量（qV）：是指泵在某工作壓力下實際排出的流量。由于泵存在內(nèi)泄漏，所以泵的實際流量小于理論流量。 在泵的正常工作條件下，試驗標準規(guī)定必須保證的流量稱為泵的額定流量。 3、功率和效率 功率： 功率是指單位時間內(nèi)所做的功，用P表示。液壓泵的輸出功率等于泵的輸出流量和工作壓力的乘積，即：P=pq。 效率：液壓泵在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程中，必然存在能量損失，如泵的泄漏造成的流量損失，機械運動副之間的摩擦引起的機械能損失等。 圖45 G型外嚙合齒輪泵 二、 齒輪泵 齒輪泵主要結(jié)構(gòu)形式有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種。 齒輪泵是定量泵，其職能符號為： 圖

34、46 齒輪泵職能符號 (一)外嚙合齒輪泵 1、工作原理 泵體內(nèi)有一對等模數(shù)、齒數(shù)的齒輪，當吸油口和壓油口各用油管與油箱和系統(tǒng)接通后，由各齒間槽、泵體內(nèi)孔以及前后端蓋形成密封工作腔。 圖48 外嚙合齒輪泵工作原理 兩齒輪的嚙合線將吸油腔和壓油腔分開（配流裝置）。 當齒輪按圖48所示方向旋轉(zhuǎn)時，左側(cè)輪齒脫開嚙合，密封容積增大，形成真空，在大氣壓力的作用下從油箱吸進油液，并被旋轉(zhuǎn)的齒輪帶到右側(cè)。 右側(cè)齒輪齒與齒進入嚙合時，密封容積減小，油液從齒間被擠出輸入系統(tǒng)而壓油。 密封容積增大——吸油； 密封容積減小——壓油。 2、徑向不平衡力 齒輪泵工作時，壓油腔的油壓高于

35、吸油腔的油壓，因而導(dǎo)致齒輪所受的徑向力是不平衡的。 這個徑向不平衡力把齒輪壓向一側(cè)，并作用到軸承上，使軸彎曲變形，軸承磨損加快，嚴重時齒輪齒頂圓擦殼。 減小措施：縮小壓油口直徑，使高壓油僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內(nèi)，這樣壓力油作用于齒輪上的面積減小了，因而徑向力也減小了。還可以適當增大齒頂圓與泵體內(nèi)孔的間隙（0.13-0.16mm）。 3、困油現(xiàn)象 為了保證齒輪泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，吸、壓油腔嚴格密封以及連續(xù)供油，必須使齒輪嚙合的重疊系數(shù)ξ＞1。同時進入嚙合的輪齒就有兩對以上，這樣在兩對輪齒之間就形成了一個閉死容積。當齒輪轉(zhuǎn)動時，閉死容積發(fā)生變化，油液無法排出，這就是困油現(xiàn)象。 圖 a到b:

36、閉死容積從大到小；圖b到c：閉死容積從小到大 圖49 困油現(xiàn)象 圖50 卸荷槽 危害：初期該閉死容積較大，然后逐漸減小，油液受到擠壓，壓力迅速上升，遠遠超出泵的輸出壓力，導(dǎo)致油液強行泄漏，使軸和軸承受到很大的沖擊載荷，功率損失增加；同時，油液發(fā)熱，引起振動和噪聲，降低系統(tǒng)的工作平穩(wěn)性和壽命。然后閉死容積逐漸增大，形成真空，產(chǎn)生氣泡，造成氣蝕，產(chǎn)生振動和噪聲。 解決：開卸荷槽。 通常是開在兩側(cè)的蓋板上，使閉死容積縮小時通過右邊的卸荷槽與壓油腔相通，閉死容積增大時通過左邊的卸荷槽與吸油腔相通。 兩卸荷槽的間距必須保證在任何時候都不能使吸油腔和壓油腔

37、相互串通。 4、齒輪泵的泄漏 齒輪泵的泄漏途徑為：齒輪端面與泵蓋間的軸向間隙，齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔間的徑向間隙以及兩個齒輪的齒面嚙合處等。因軸向間隙泄漏的途徑短而面積大，故此處的泄漏量最大（占總泄漏量的70%-80%）。可見軸向間隙越大，泄漏量也越大，容積效率就越低。但軸向間隙過小，會造成齒輪端面與泵蓋間的機械摩擦加大，從而降低機械效率。一般來講軸向間隙為0.01-0.04mm。 5、低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu) 一般采用分離三片式結(jié)構(gòu)。 A-A 吸油口 壓油口 d a b A A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1-短軸 2-滾針軸承 3-

38、堵 4,8-前,后泵蓋 5-螺釘 6-齒輪 7-泵體 9-密封圈 10-軸 11-定位銷 圖51 低壓齒輪泵 c 8、特點 ●優(yōu)點 結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕； 制造方便，價格低廉，工作可靠；維護容易。 自吸能力強（容許的吸油真空度大）； 對油液污染不敏感。 ●缺點 徑向不平衡力使磨損嚴重，泄漏增大，壓力的提高受到限制； 密封間隙范圍大，泄漏較大，容積效率較低； 流量脈動大

39、，因而壓力脈動和噪聲都比較大。 9、適用范圍 簡單液壓設(shè)備，低壓系統(tǒng)。 二、方向控制回路 （一）方向控制回路 在系統(tǒng)動力元件和執(zhí)行元件之間加裝換向閥，就可實現(xiàn)方向控制。 圖14 換向回路-活塞桿伸出 YH1 YH2 圖14-16所示為雙作用液壓缸的換向回路。 回路采用三位四通中位截止式普通電磁換向閥來控制液壓缸的換向。 圖15 換向回路-活塞桿返回 YH1 YH2 電磁鐵YH1得電時，油液壓力推動活塞向右運動（圖14）； 圖16 換向回路-原位 YH1 YH2 電磁鐵YH2得電時，油液壓力推動活塞向左運動（圖15）； 電磁鐵YH1、YH2都失電，即

40、為中位，此時液壓缸停止運動，液壓泵輸出的油液通過油路中的溢流閥流回油箱（圖16）。 （二） 鎖緊回路 圖122 用液控單向閥的鎖緊回路 活塞雙向鎖緊 YH1 YH2 液壓鎖緊可使液壓缸停留在任意位置上，且停留后不會因外力作用而移動位置。 1、采用液控單向閥的鎖緊回路 圖120-122所示為使用液控單向閥（雙止回閥，雙向液壓鎖）的鎖緊回路。 當換向閥左位工作時，壓力油經(jīng)左邊液控單向閥進入液壓缸左腔，同時通過控制口打開右邊液控單向閥，使液壓缸右腔的回油可經(jīng)右邊液控單向閥及換向閥流回油箱，活塞向右運動（圖120）。 反之，活塞向左運動（圖121）。 圖123 用單向閥的鎖緊

41、回路 在需要停留的位置，只要使換向閥處于中位，因閥的中位為H型機能（Y型也可以），單向閥立即關(guān)閉，使活塞雙向快速鎖緊（圖122）。 回路的鎖緊精度主要取決于液壓缸的泄漏和油液的壓縮性。 這種回路被廣泛用于工程機械、起重運輸機械等有鎖緊要求的場合。 2、采用單向閥的鎖緊回路 圖123是使用單向閥的鎖緊回路，可以用來鎖定負載，防止其下落。其中換向閥是零泄漏的。 課題三 壓力控制元件及其應(yīng)用 壓力控制元件是控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)油液或壓力利用壓力作為信號控制其它元件的閥。包括溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器。 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)整體或某一部分的壓力的路回，以滿足液

42、壓執(zhí)行元件對力或轉(zhuǎn)矩要求的回路。這類回路包括調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷和平衡等多種回路。 一、 壓力控制元件 （一）溢流閥 1、作用與分類 圖3-1 溢流閥外觀 幾乎任何一個液壓系統(tǒng)都要用到溢流閥。溢流閥的主要作用是通過閥口的溢流，使被控系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實現(xiàn)調(diào)壓、穩(wěn)壓或限壓（防止過載）。 溢流閥可以分為直動式和先導(dǎo)式兩大類 2、直接操作式溢流閥（直動式） （1）工作原理 圖3-2 直動式溢流閥工作原理 錐形閥芯1由彈簧2以一定的預(yù)緊力壓緊在支座3上。彈簧室通油箱是無負載的。系統(tǒng)壓力作用在錐形閥芯上。壓力乘面積得出克服彈簧彈性的力。隨著壓力的增加，這個力就增加。只要彈簧

43、預(yù)緊力大于壓力，閥芯就固定在支座上。如果壓力超過彈力，閥芯移動開啟了 P-T 的連接線路，多余的液體流回油箱。 （2）典型結(jié)構(gòu) ①滑閥式直動溢流閥 圖3-2所示為滑閥式直動溢流閥，閥體5左右兩側(cè)開有進油腔P和回油腔T，通過管接頭與系統(tǒng)連接，所以屬于管式閥。閥體中開有內(nèi)泄孔道b，閥芯4下部開有相互連通的徑向小孔c和軸向阻尼小孔d及錐孔a。 受控壓力大于油作用在閥芯下端面面積上產(chǎn)生的液壓力與彈簧力相比較，當液壓力大于彈簧預(yù)調(diào)力時滑閥開啟，油液即從出油腔T溢流回油箱。 1——調(diào)壓螺母 2——調(diào)壓彈簧 3——上蓋 4——閥芯 5——閥體 a——錐孔 b——內(nèi)泄孔道

44、 c——徑向小孔 d——軸向阻尼小孔 圖3-3 滑閥式直動溢流閥 圖3-4 直動式溢流閥職能符號 滑閥式直動溢流閥通過改變調(diào)壓彈簧的預(yù)調(diào)力，直接控制主閥進口壓力，控制壓力較高時，調(diào)節(jié)壓力將比較困難，故適宜在中低壓系統(tǒng)使用。 國產(chǎn)廣研所中低壓系列的P型溢流閥（額定壓力25bar，額定流量為10-63L/min）即為此種結(jié)構(gòu)。 ②錐閥式直動溢流閥 1——閥體 2——閥座 3——錐閥芯 4——調(diào)壓彈簧 5——螺堵 圖3-5 錐閥式直動溢流閥 圖3-5為

45、常見的錐閥式直動溢流閥，屬于板式連接的小流量直動溢流閥。其閥芯3為錐閥。該閥可作為遠程調(diào)壓閥、安全閥或作為先導(dǎo)式溢流閥、先導(dǎo)式減壓閥、先導(dǎo)式順序閥的導(dǎo)閥使用。 通過更換錐閥式直動溢流閥的調(diào)壓彈簧4，可以改變被調(diào)節(jié)閥的調(diào)壓范圍。閥座2上的阻尼孔主要用于提高穩(wěn)定性。 錐閥式直動溢流閥的尺寸較小，調(diào)壓彈簧可以選得較弱，便于壓力調(diào)節(jié)，因此可用于較高壓力的系統(tǒng)中。 3、先導(dǎo)式溢流閥 在高壓大流量時應(yīng)采用先導(dǎo)式溢流閥。 先導(dǎo)式溢流閥中的導(dǎo)閥可以是滑閥、球閥和錐閥中的任何一種或它們的組合，但多采用錐閥結(jié)構(gòu)。按照閥芯配合形式的不同，主閥有一節(jié)同心、二節(jié)同心和三節(jié)同心等結(jié)構(gòu)形式，而二節(jié)同心和三節(jié)同心應(yīng)

46、用較多。 （1）一節(jié)同心先導(dǎo)式溢流閥 一節(jié)同心式溢流閥的結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。其導(dǎo)閥芯8為錐閥，與圖138所示的錐閥式直動溢流閥的結(jié)構(gòu)、組成和各部分功用相似，但此閥為板式連接的閥。主閥芯2為滑閥，結(jié)構(gòu)與圖136所示的滑閥式直動溢流閥相似，滑閥的上、下部相同直徑圓柱必須與閥體1的內(nèi)孔同心（一節(jié)同心）。所不同的是主閥芯除了下部開有起動態(tài)液壓阻尼作用的軸向小孔a外，還在上部開了軸向小孔b，小孔b的固定液阻與錐閥口的可變液阻用來組成先導(dǎo)液壓半橋。 1——主閥體 2——滑閥芯 3——復(fù)位彈簧 4——調(diào)節(jié)螺母 5——調(diào)節(jié)桿 6——調(diào)壓彈簧 7——螺母 8——錐閥芯 9——錐閥座 10——閥

47、蓋 a，b——軸向小孔 c——流道 d——小孔 圖3-6 一節(jié)同心式先導(dǎo)溢流閥 工作時，溢流閥進口的壓力油除了通過閥芯上的徑向孔與軸向孔a進入滑閥芯下端面A腔外，還經(jīng)過軸向小孔b進入滑閥芯上端面的B腔，并經(jīng)過錐閥座9上的小孔d作用在導(dǎo)閥的錐閥芯8上。當作用在錐閥上的液壓力因溢流閥進油腔壓力的增大而增大到高于調(diào)壓彈簧6的預(yù)壓力時，錐閥芯8開啟，B腔的油液經(jīng)小孔d、錐閥口和流道c流入閥的出油腔，然后回到油箱，因小孔b的前后壓差，主閥芯2開啟，實現(xiàn)定壓溢流。遙控口K的作用和圖3-7的遙控口相同。 一節(jié)同心先導(dǎo)式溢流閥的先導(dǎo)錐閥尺寸較小，調(diào)壓彈簧可以選得較弱，便于壓力調(diào)節(jié)，所以可以用于較

48、高壓力的液壓系統(tǒng)中。由于溢流閥的滑閥移動靠兩端壓力差實現(xiàn)，故又稱之為平衡活塞式溢流閥。 （2）二節(jié)同心先導(dǎo)式溢流閥 二節(jié)同心式溢流閥的典型結(jié)構(gòu)之一如圖3-7所示。該閥為板式閥，其導(dǎo)閥為錐閥，主閥芯1為套裝在主閥套10內(nèi)孔的外流式錐閥，錐閥芯的圓柱面和錐面與主閥套10兩級同心（二節(jié)同心）。 小孔c為動態(tài)液壓阻尼，僅在動態(tài)過程中起減振作用，對穩(wěn)態(tài)特性不起作用。小孔a的固定液阻與導(dǎo)閥的錐閥口的可變液阻用來組成先導(dǎo)液壓半橋。 工作時，溢流閥進油腔P的壓力油除了直接作用在主閥芯1的下端面外，還經(jīng)過小孔a、流道b、小孔c進入主閥芯上端面的復(fù)位彈簧腔，并經(jīng)錐閥座7的孔腔作用在導(dǎo)閥芯8上。當作用在閥芯

49、8上的液壓力因溢流閥進口壓力的增大而增大到高于調(diào)壓彈簧9的預(yù)壓力時，錐閥8開啟，復(fù)位彈簧腔的油液經(jīng)過小孔c、錐閥口和流道d流入閥的出油腔T，然后回到油箱。 因小孔a的前后壓差的作用，主閥芯1開啟，P→T，實現(xiàn)定壓溢流。遙控口K的作用同前。力士樂公司生產(chǎn)的DB型先導(dǎo)溢流閥（公稱壓力為315bar）即為這種結(jié)構(gòu)。 1——主閥芯 2——主閥體 3——復(fù)位彈簧 4——彈簧座及調(diào)節(jié)桿 5——螺堵 6——閥蓋 7——錐閥座 8——導(dǎo)閥(錐閥)芯 9——調(diào)節(jié)彈簧 10——主閥套 a，c——小孔 b，d——流道 圖3-7 二節(jié)同心式先導(dǎo)溢流閥之一

50、 二節(jié)同心式溢流閥的結(jié)構(gòu)工藝性好，加工裝配精度容易保證，結(jié)構(gòu)簡單，通用性和互換性好。主閥為單向閥結(jié)構(gòu)，過流面積大，流通能力強，啟閉性能好。 （3）三節(jié)同心式溢流閥 圖3-8所示為三節(jié)同心式溢流閥（管式連接）。其中空的主閥芯4上部小直徑圓柱面、中部大直徑圓柱（簡稱活塞）面和下部錐面三個直徑，必須與閥蓋6內(nèi)孔、閥體1內(nèi)孔和閥座3錐面保持同心（三節(jié)同心式）。活塞環(huán)形受壓面積，上部略大于下部（面積比通常為1.04：1），以使導(dǎo)閥未開啟時液壓合力方向與彈簧力相同，使主閥關(guān)閉。主閥芯4中間的孔用來通過內(nèi)泄先導(dǎo)油液。主閥的控制節(jié)流口是下部的內(nèi)流式錐閥。主閥芯下端的

51、尾蝶（凸緣）2可以通過射流作用，保證主閥液動力處于使閥口關(guān)閉方向?；钊嫌幸粋€固定節(jié)流孔a，它與錐閥座7上的固定節(jié)流孔c（作用同二節(jié)同心式溢流閥，既起動態(tài)阻尼作用，又影響穩(wěn)態(tài)性能）及先導(dǎo)閥可變節(jié)流口的串聯(lián)液阻構(gòu)成液壓半橋，調(diào)節(jié)主閥節(jié)流口壓力，從而控制閥的進油腔壓力。 1——主閥體 2——尾蝶 3——主閥座 4——主閥芯 5——復(fù)位彈簧 6——閥蓋 7——錐閥座 8——錐閥芯 9——調(diào)壓彈簧 10——調(diào)節(jié)螺釘 11——調(diào)節(jié)手輪 a、c——阻尼孔 b、d——流道 圖3-8 三節(jié)同心式溢流閥

52、 4、溢流閥的應(yīng)用 (1) 溢流調(diào)壓 在定量泵與節(jié)流閥組成的調(diào)速回路中，溢流閥起溢流調(diào)壓。 (2)安全閥 溢流閥與變量泵并聯(lián)安全閥時，，過載時起安全保護作用。其調(diào)定壓力一般為最大工作壓力的1.1倍以上。 （3）使泵卸荷 在溢流閥的控制油口上，串聯(lián)一個二位二通電磁換向閥可控制泵卸荷。 （4）遠程調(diào)壓 在溢流閥的控制油口上，串聯(lián)一個直動型溢流閥，其調(diào)定壓力在主閥之下，此閥可用于遠程調(diào)壓。 （5）多級調(diào)壓 （6）背壓閥 將溢流閥串聯(lián)在回油路上，可以產(chǎn)生背壓，用于承受負值載荷，使運動部件運動平穩(wěn)。此時宜選用直動式低壓溢流閥。 5、溢流閥的選擇與使用 （1）應(yīng)根

53、據(jù)液壓系統(tǒng)的工況特點和具體要求選擇溢流閥的類型。一般來說，直動式溢流閥響應(yīng)較快，宜作安全保護閥使用；而先導(dǎo)式溢流閥啟閉特性較好，宜作調(diào)壓和定壓閥使用。 （2）啟閉特性是選用溢流閥時要考慮的重要因素。應(yīng)盡量選用啟閉特性較好的溢流閥，以提高執(zhí)行部件的速度負載特性和回路效率。 （3）溢流閥的動態(tài)特性是很重要的。在負載變化較大的情況下，直動式響應(yīng)很快，沖擊壓力較低，先導(dǎo)式穩(wěn)定性好。 （4）正確使用溢流閥的連接方式，正確選用連接件（安裝底板或管接頭），并注意連接處的密封；閥的各個油口應(yīng)正確接入系統(tǒng)，外部卸油口必須直接接回油箱。 （5）溢流閥的調(diào)壓范圍可通過更換調(diào)壓彈簧改變，但所用的彈簧的設(shè)定壓力

54、可能改變啟閉特性。先導(dǎo)式溢流閥最低壓力為5-10bar。 （6）根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量合理選定溢流閥的額定壓力和通徑規(guī)格。對于作遠程調(diào)壓閥的溢流閥，其通過流量一般為遙控口所在的溢流閥通過流量的0.5—1%。 （7）調(diào)壓時應(yīng)注意以正確旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)調(diào)壓機構(gòu)，調(diào)壓結(jié)束時應(yīng)將鎖緊螺母固定。 （8）如果需要通過先導(dǎo)式溢流閥的遙控口對系統(tǒng)進行遠程調(diào)壓、卸荷或多級壓力控制，則應(yīng)將遙控口的螺堵擰下，接入控制油路；否則應(yīng)將遙控口嚴密封堵。 圖3-9 減壓閥外觀 （10）卸荷溢流閥的回油腔應(yīng)直接接油箱，以減少背壓。 （二）減壓閥 1、作用 減壓閥是一種利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓降的原理，使出口壓力（

55、二次壓力）低于進口壓力（一次壓力），并穩(wěn)定出口壓力的壓力控制閥。 和溢流閥類似，按照結(jié)構(gòu)和原理的不同，減壓閥也可以分為直動式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥兩類。 減壓閥與溢流閥的區(qū)別是： 1、常態(tài)時溢流閥是常閉的，而減壓閥是常通的。 2、溢流閥控制的是進口壓力，而減壓閥控制的是出口壓力。 圖3-10 直動式減壓閥工作原理 3、減壓閥串聯(lián)在系統(tǒng)中，其出口油液通執(zhí)行元件，因此泄漏油需單獨引回油箱（外泄）；溢流閥的出口直接接回油箱，它是并聯(lián)在系統(tǒng)中的，因此其泄漏油引至出口（內(nèi)泄）。 2、直動式減壓閥 它與直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)相似，差別是減壓閥為出口壓力控制，且閥口為常開式（圖3-10）。 出口

56、處的二次壓力油向下反饋在閥芯底部面積上產(chǎn)生一個向上的液壓作用力，該力與調(diào)壓彈簧的預(yù)調(diào)力相比較。 當出口壓力未達到閥的設(shè)定壓力時，彈簧力大于閥芯底部的液壓作用力，閥芯處于最下方，閥口全開。 當出口壓力達到閥的設(shè)定壓力時，閥芯上移，開口量減小，實現(xiàn)減壓，以維持出口壓力恒定，不隨入口壓力的變化而變化。 減壓閥的泄油口需單獨引回油箱。 直動式減壓閥的彈簧剛度較大，因而閥的出口壓力隨閥芯的位移、即隨流經(jīng)減壓閥的流量變化而略有變化。 3、先導(dǎo)式減壓閥 先導(dǎo)式減壓閥常用于流量較大的液壓系統(tǒng)。 先導(dǎo)式減壓閥由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成，由先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥減壓。 壓力為p1的壓力油從進油口流入，經(jīng)節(jié)

57、流口減壓后壓力降為p2并從出油口流出。出油口油液通過小孔流入閥芯底部，并通過阻尼孔9流入閥芯上腔，作用在調(diào)壓錐閥3上。 當出口壓力小于調(diào)壓錐閥的調(diào)定壓力時，調(diào)壓錐閥3關(guān)閉。由于阻尼孔中沒有油液流動，所以主閥芯上、下兩端的油壓相等。這時主閥芯在主閥彈簧作用下處于最下端位置，減壓口全部打開，減壓閥不起減壓作用。 當出油口的壓力超過調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時，錐閥被打開，出油口的油液經(jīng)阻尼孔到主閥芯上腔的先導(dǎo)閥閥口，再經(jīng)泄油口流回油箱。因阻尼孔的降壓作用，主閥上腔壓力p3＜p2，主閥芯在上下兩端壓力差（p2－p3）的作用下，克服上端彈簧力向上移動，主閥閥口減小起減壓作用。當出口壓力p2下降到調(diào)定值時，

58、先導(dǎo)閥芯和主閥芯同時處于受力平衡，出口壓力穩(wěn)定不變等于調(diào)定壓力。 調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力即可調(diào)節(jié)閥的出口壓力。 1——調(diào)壓手輪 2——調(diào)節(jié)螺釘 3——錐閥 4——錐閥座 5——閥蓋 6——閥體 7——主閥芯 8——端蓋 9——阻尼孔 10——主閥彈簧 11——調(diào)壓彈簧 圖3-11 先導(dǎo)式減壓閥基本工作原理 4、減壓閥的應(yīng)用與選擇注意事項 減壓閥常用于降低系統(tǒng)某一支路的油液的壓力，使該二次油路的壓力穩(wěn)定且低于系統(tǒng)的調(diào)定壓力。如夾緊油路、潤滑油路和控制油路。必須說明的是，減壓閥出口壓力還與出口的負載有關(guān)，若

59、因負載建立的壓力低于調(diào)定壓力，則出口壓力由負載決定，此時減壓閥不起減壓作用。 在選用減壓閥時，應(yīng)考慮減壓閥的啟閉特性的變化趨勢與溢流閥相反，即通過減壓閥的流量加大時二次壓力有所降低。必須注意減壓閥調(diào)定壓力與執(zhí)行器工作壓力的關(guān)系。 先導(dǎo)式減壓閥的泄油量比其它控制閥多。始終有油液從先導(dǎo)閥流出來，可能多達1L/min以上，影響到泵容量的選擇。 二次壓力的調(diào)節(jié)范圍取決于所用彈簧和通過閥的流量。最低調(diào)節(jié)壓力要保證一次壓力與二次壓力之差為3-10bar。 （三）順序閥 順序閥在液壓系統(tǒng)中的主要作用是控制多執(zhí)行器之間的順序動作。通常順序閥可視為液動二位二通換向閥，其啟閉壓力可用調(diào)壓彈簧設(shè)定，當控制

60、壓力（閥的進口壓力或液壓系統(tǒng)某處的壓力）達到或低于設(shè)定值時，閥可以自動啟閉，實現(xiàn)進、出油口之間的通斷。 圖3-12 壓力順序閥外觀 按照工作原理與結(jié)構(gòu)不同，順序閥可分為直動式和先導(dǎo)式兩類；按照壓力控制方式的不同，又有內(nèi)控式和外控式之分。順序閥與其它液壓閥如單向閥組合可以構(gòu)成單向順序閥（平衡閥）等復(fù)合閥，用于平衡執(zhí)行器及工作機構(gòu)自重或使液壓系統(tǒng)卸荷等。 它與溢流閥的區(qū)別如下： 1、溢流閥一般安裝在泵的出口處，而順序閥則串聯(lián)安裝在主油路中。 2、溢流閥沒有外泄油口，而順序閥由外泄油口。 3、順序閥關(guān)閉時要有良好的密封性能，因此閥芯和閥體之間的封油長度（如圖170中b）比溢流閥長。 1

61、、直動式順序閥 1——端蓋 2——控制柱塞 3——閥體 4——閥芯（滑閥） 5——調(diào)壓彈簧 6——閥蓋 7——調(diào)壓螺釘 圖3-13直動式內(nèi)控順序閥 （1）工作原理 直動式內(nèi)控順序閥的工作原理如圖3-13所示。閥體3上開有兩個油口P1、P2，但P2不是接油箱，而是接二次油路（后動作的執(zhí)行器油路），所以在閥蓋6上的泄油口L必須單獨接回油箱。 系統(tǒng)工作時，順序閥進口壓力p1大于其調(diào)定壓力時，順序閥閥口打開；否則順序閥閥口關(guān)閉。 如果將端蓋1轉(zhuǎn)過900或1800，并打開外控口螺堵K，則上述內(nèi)控式順序閥就可變?yōu)橥饪厥巾樞蜷y。外控式順序閥是用液壓系統(tǒng)其它部位的壓力控制其啟閉，閥啟閉

62、與否和一次壓力油的壓力無關(guān)，僅取決于外部控制壓力的大小。因彈簧力只需克服閥芯摩擦副的摩擦力使閥芯復(fù)位，所以外控油壓可以較低。 順序閥的職能符號見圖165。 內(nèi)控式 外控式 圖3-14 直動式順序閥職能符號 直動式順序閥具有結(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏的優(yōu)點，但是由于彈簧設(shè)計的限制，盡管采用小直徑控制活塞結(jié)構(gòu)，彈簧剛度仍然較大，故調(diào)壓偏差大，限制了壓力的提高，所以一般調(diào)壓范圍低于80bar。而壓力較高時應(yīng)采用先導(dǎo)式順序閥。 1——調(diào)節(jié)螺釘 2——調(diào)壓彈簧 3——閥蓋 4——閥體 5——閥芯 6——控制活塞 7——底蓋 圖3-15 直動式順序閥（帶控制活塞） 1——調(diào)

63、節(jié)螺母 2——閥蓋 3——調(diào)壓彈簧 4——閥芯 5——閥體 6——阻尼孔 圖3-16 直動式順序閥（不帶控制活塞） （2）典型結(jié)構(gòu) 圖3-15為直動式順序閥（內(nèi)控外泄）的結(jié)構(gòu)（管式連接），如果將底蓋7旋轉(zhuǎn)1800并擰開外控口K的螺堵即為外控外泄直動式順序閥。 圖3-17 先導(dǎo)式順序閥職能符號 2、先導(dǎo)式順序閥 （1）工作原理 與先導(dǎo)式溢流閥相似，先導(dǎo)式順序閥也是由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成。一般情況下，同樣規(guī)格的先導(dǎo)式順序閥與先導(dǎo)式溢流閥的先導(dǎo)閥通用，用來調(diào)節(jié)閥的順序動作壓力。 先導(dǎo)式順序閥的工作原理

64、與先導(dǎo)式溢流閥的工作原理基本相同，只是順序閥的出油腔接負載，而溢流閥的出油腔要接油箱（圖170）。 1——閥體 2——阻尼孔 3——底蓋 圖3-18 主閥為滑閥的先導(dǎo)式順序閥 與直動式順序閥相比，先導(dǎo)式順序閥由于主閥彈簧剛度小，故可省去直動式順序閥中的控制活塞，主閥芯面積可以增大，所以啟閉特性顯著改善，提高了工作壓力。 職能符號見圖3-17。 （2）典型結(jié)構(gòu) 圖3-18是主閥為滑閥的先導(dǎo)式順序閥的結(jié)構(gòu)圖（板式連接），其導(dǎo)閥為錐閥。圖示為內(nèi)控外泄式。改變底蓋3的安裝方位并取下外控口K的螺堵，即變?yōu)橥饪貎?nèi)泄式。 3、功能及應(yīng)用 順序閥的基本功能是控制多個執(zhí)行元件的順序動作，也

65、可用作背壓閥、卸荷閥和平衡閥使用。 順序閥的性能與溢流閥基本相同，但對順序閥還有其特殊的要求： ①為了使執(zhí)行元件準確實現(xiàn)順序動作，要求順序閥的調(diào)壓精度高，偏差小。 ②為了順序動作的準確性，要求閥關(guān)閉時內(nèi)泄漏量小。 順序閥的主要作用有： ①控制多個元件的順序動作。 ②用于保壓回路。 ③防止因自重引起油缸活塞自由下落而作平衡閥用。 ④用外控內(nèi)泄式順序閥作卸荷閥，使泵卸荷。此時，把外泄口堵死，使泄油口與出油口相通，只用于出口接油箱的場合。 ⑤用內(nèi)控順序閥作背壓閥。 4、順序閥的選用注意事項 順序閥的啟閉特性如果太差，則流量較大時一次壓力過高，回路效率降低。 啟閉特性帶有滯環(huán)，

66、開啟壓力低于閉合壓力，負載流量變化時應(yīng)予注意。 開啟壓力過低的閥，在壓力低于設(shè)定壓力時發(fā)生泄漏，引起執(zhí)行器誤動作。 通過閥的流量遠小于額定流量時，產(chǎn)生振動或其它不穩(wěn)定現(xiàn)象。此時要在回路上采取措施。 （四）壓力繼電器 P L 1、柱塞式壓力繼電器（圖3-19） 在外殼1中裝配有柱塞2、具有彈簧4的沖桿 3和微型開關(guān)6。 P 職能符號 1 —— 外殼 2 —— 柱塞 3 —— 沖桿 4 —— 彈簧 5 —— 調(diào)整螺旋 6 —— 微型開關(guān) 7 —— 機械擋銷 圖3-19 HED1型柱塞式壓力繼電器 彈力通過調(diào)整螺旋5進行調(diào)節(jié)。 如果柱塞上所受到的液體壓力超過彈簧的彈力，柱塞即移向彈簧。沖桿將傳動微型開關(guān)器，使其觸點閉合，發(fā)出一個電信號。 機械擋銷7作用：防止微型開關(guān)器在超壓時受到損壞。 2、壓力繼電器的調(diào)整與使用 靈敏度（通斷調(diào)節(jié)區(qū)間）：是指執(zhí)行元件從一種狀態(tài)（如動作）改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)（如復(fù)位）時進油腔壓力的變化范圍（返回區(qū)間）。 壓力繼電器的調(diào)整包括對壓力繼電器本身的調(diào)整和用在不同回路