1 / 40

第九章 压力控制回路及其主要元件

第九章 压力控制回路及其主要元件. 第九章 压力控制回路及其主要元件 第一节 压力控制回路 一、调压回路 二、减压回路 三、增压回路 四、卸荷回路 第二节 压力控制回路的主要元件 一、液压泵 二、液压控制阀 三、增压缸. 第九章 压力控制回路及其主要元件.

thy
Download Presentation

第九章 压力控制回路及其主要元件

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 第九章 压力控制回路及其主要元件 第九章 压力控制回路及其主要元件 第一节 压力控制回路 一、调压回路 二、减压回路 三、增压回路 四、卸荷回路 第二节 压力控制回路的主要元件 一、液压泵 二、液压控制阀 三、增压缸

  2. 第九章 压力控制回路及其主要元件 一个典型的液压系统一般是由若干个基本回路组成的。所谓基本回路是指系统中起某一作用或控制某一参数,由部分元件和管路构成的单元回路。按油路的功能不同,基本回路可分为压力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。压力控制回路是用压力阀在油路中调节系统的压力,以满足执行机构对压力的要求。按照使用的目的不同,压力控制回路又可分为调压、减压、增压、卸荷等回路。

  3. 第一节 压力控制回路 • 一、调压回路 • 调压回路是指控制系统的工作压力,使其不超过某预先调好的数值,或者使工作机构运动过程的各个阶段中具有不同的压力(两级或多级调压)。 • 图9-1左图所示为单级调压回路。液压泵输出的油液由溢流阀调定其最大供油压力,以适应系统的负载并保护系统安全工作。这是系统中应用十分广泛的回路。 图9-1右图所示为多级调压回路。当系统需要多级压力控制时,则可使换向阀左位或右位接入系统,此时系统的压力由远程调压阀2或3调定,使系统具有三种不同的压力调定值。

  4. 二、减压回路 • 用单泵供油的液压系统中,主系统需要压力较高,而其他支系统需要压力较低时,可用减压阀组成减压回路(如图9-2所示)。主系统的最高工作压力由溢流阀调定,支系统的压力由减压阀调定。减压阀前面的单向阀是为了保压。

  5. 三、增压回路 • 增压回路是用来使系统局部工作压力大于液压泵的供油压力。其优点是可以避免另置价格较贵的高压油泵,使系统简单经济。增压的方法很多,这里仅介绍利用增压缸实现的增压回路。 • 图9-3所示为利用增压缸实现的增压回路。阀3在右位时,液压泵的低压油经增压缸4向工作缸7输出高压油;阀3在左位时,增压缸4和工作液压缸7的活塞全部回位,油箱5中的油液在大气压的作用下,打开单向阀6进入增压缸4右端小腔。这种回路的增压倍数等于增压缸4的大、小活塞面积之比。油箱5和单向阀6为补油装置。

  6. 四、卸荷回路 • 当液压系统中的执行元件停止运动后,使液压泵输出的油液在低压下流回油箱,称为液压泵的卸荷。这样可以节省动力消耗,减少系统发热。能够使液压泵卸荷的回路,称为卸荷回路。 • (一)换向阀卸荷回路 • 图9-4所示是用“M”型滑阀机能的卸荷回路。当换向阀处于中位状态时,液压泵输出的油液经换向阀中间通道直接流回油箱,实现液压泵卸荷。这是交通工程中最常用的卸荷方式之一。这种卸荷回路除用“M”型外,也可以用“H”和“K”型。

  7. (二)溢流阀的卸荷回路 • 图9-5所示,采用小型的二位二通阀,将先导式溢流阀的远程控制口接通油箱,即可使泵卸荷。

  8. (三)复合泵的卸荷回路 • 图9-6所示,高压小流量泵1和低压大流量泵2由同一台发动机驱动,系统最大工作压力由溢流阀3调定。当工作负载小时,泵2输出的液压油经单向阀5与泵1合流,共同向系统供油,实现轻载快速运动。当工作负载增大时,系统压力超过卸荷阀调定压力时,控制油路自动打开卸荷阀4,使泵2卸荷,这时单向阀关闭,由泵1单独向系统供油,实现重载慢速运动。

  9. 第二节 压力控制回路的主要元件 • 一、液压泵 • (一)概述 • 液压泵是将原动机(如电动机、内燃机等)输入的机械能转换为液体压力能的能量转换元件。在液压系统中,是动力元件,是液压系统的重要组成部分。 • 1、容积泵的工作原理 • 图9-7是一个简单的单柱塞液压泵的工作原理图。柱塞2安装在泵体4内,柱塞在弹簧3的作用下和偏心轮1相接触。当偏心轮转动时,柱塞作上下运动。柱塞2与泵体4构成一个密封容积V。当柱塞向下运动时,密封容积增大,产生局部真空,油箱内的油液在大气压作用下,通过单向阀5进入密封容积内,液压泵吸油;当柱塞向上运动时,密封容积减小,使油液受到挤压而产生一定的压力,这时单向阀5关闭,密封容积中的油液顶开单向阀6流到系统中,这就是压油。若偏心轮不停地旋转,泵就不停地吸油和压油。泵的输油量与密封工作容积变化的大小、柱塞单位时间往复运动的次数成正比。

  10. 从以上分析可知:要保证液压泵正常工作,必须满足如下条件:从以上分析可知:要保证液压泵正常工作,必须满足如下条件: • (1) 应具备密封工作容积,并且密封容积应能不断重复地由小变大,再由大变小; • (2)要有配油装置,在吸油过程中必须使油箱与大气相通,容积减小时向系统压油。 • 2、液压泵的种类 • 液压泵的分类方法很多。按其结构不同可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵等;按额定压力的高低可分为低压泵、中压泵和高压泵三类;按输出的排量是否能够调节,可分为变量泵和定量泵。

  11. (二)齿轮泵 • 齿轮泵的种类较多,按其啮合形式可分为外啮合和内啮合齿轮泵。常用的是外啮合式齿轮泵。 • 1.齿轮泵的工作原理和结构 • 图9-8为外啮合齿轮泵的工作原理图。一对相互啮合的齿轮安装于壳体内部,齿轮的两端面以端盖密封。两齿轮将壳体内部分成左右两个互不相通的左腔和右腔,在壳体上开有两个孔分别和左腔、右腔相通。当齿轮按图示方向旋转时,右腔啮合着的轮齿逐渐脱开啮合,使该腔容积逐渐增大,形成局部真空。油箱内的油液在大气压的作用下经油管和壳体上的吸油口进入右腔(吸油腔)。吸入到右腔齿间的油液在密封的工作空间中随着齿轮旋转,沿泵体内壁带入到左腔;而轮齿在左腔逐渐进入啮合,密封工作空间逐渐减小,使齿间的油液被挤压并经压油口排出(左腔为压油腔)。当齿轮不断地旋转时,右腔就不断地从油箱中吸油,左腔就连续不断地输出压力油。 • 齿轮泵吸、压油腔是分别独立的,所以齿轮泵不需要专门配流机构,故其结构简单。齿轮泵的结构决定它只能是定量泵。

  12. 解放CA6102型发动机齿轮式机油泵的构造如图9-9所示,为外啮合齿轮泵,主要由一对相互啮合的齿轮10、16、泵体15以及泵盖11等主要零件组成。泵体15用两螺栓固定于曲轴箱内第一道主轴承两侧。泵壳内装有主动轴3和从动轴14,上面分别安装着主动齿轮10和从动齿轮16。泵盖11通过螺栓固定于泵体上,吸油管总成17和出油管总成12通过螺栓固定于泵盖后端面,并分别与机油泵上的进油腔和出油腔相通。集滤器固定于进油管总成进油口处,分叉的出油管分别与缸体上相应的孔道相通。主动轴上安装着机油泵传动齿轮13,与曲轴正时齿轮啮合。解放CA6102型发动机齿轮式机油泵的构造如图9-9所示,为外啮合齿轮泵,主要由一对相互啮合的齿轮10、16、泵体15以及泵盖11等主要零件组成。泵体15用两螺栓固定于曲轴箱内第一道主轴承两侧。泵壳内装有主动轴3和从动轴14,上面分别安装着主动齿轮10和从动齿轮16。泵盖11通过螺栓固定于泵体上,吸油管总成17和出油管总成12通过螺栓固定于泵盖后端面,并分别与机油泵上的进油腔和出油腔相通。集滤器固定于进油管总成进油口处,分叉的出油管分别与缸体上相应的孔道相通。主动轴上安装着机油泵传动齿轮13,与曲轴正时齿轮啮合。

  13. 2.齿轮泵的特点 • 齿轮泵结构简单、工艺性好、工作可靠、成本低、自吸能力强、对液压油的污染不太敏感、便于维护等优点,故在汽车上得到广泛应用。缺点是泄漏较大,噪音较高,流量脉动较大,径向不平衡力大,所达到的压力还不够高,且只能作定量泵使用。齿轮泵在结构上采取一定的措施后,也可以达到较高的工作压力,目前它的最高工作压力可达30MPa。

  14. (三)叶片泵 • 1.单作用叶片泵 • 图9-10所示为单作用叶片泵的工作原理图。泵由定子、转子、叶片和配油盘、端盖等组成。定子具有圆柱形的内表面,定子和转子间有偏心距e。叶片装在转子叶片槽中,并可在槽内滑动。当转子回转时,叶片在离心力(或叶片底部压力油)的作用下,使叶片顶部紧靠在定子内表面上。这样在相临的两叶片、定子内壁和侧板之间就形成了若干个密封空间。当转子按图示方向旋转时,图9-10右部的叶片逐渐伸出,每两个叶片间的密封空间逐渐增大形成局部真空,在大气压的作用下油液从吸油窗口被吸入,即为吸油过程;随着转子的旋转,在图9-10左半部,叶片间的工作空间逐渐减小而排出液体,即排油过程。在吸油腔和压油腔之间有一段封油区将两腔隔开。

  15. 当转子旋转一周,各叶片间工作容积各完成一次吸油与压油过程,因此称为单作用式叶片泵。因转子受单方向径向力,轴承负荷较大,又称为非卸荷式叶片泵。单作用式叶片泵工作压力较低,一般为2.5~7Mpa。当转子旋转一周,各叶片间工作容积各完成一次吸油与压油过程,因此称为单作用式叶片泵。因转子受单方向径向力,轴承负荷较大,又称为非卸荷式叶片泵。单作用式叶片泵工作压力较低,一般为2.5~7Mpa。 • 若将单作用叶片泵的偏心距e做成可调的,则可成为变量泵。单作用叶片泵多为变量泵。

  16. 2.双作用叶片泵 • 图9-11为双作用叶片泵的工作原理图。双作用叶片泵由转子、定子、叶片、两侧的配油盘及壳体等主要零件组成。转子和定子中心重合,定子内表面近似椭圆形,由两段较长的半径R和两段较短的半径r的圆弧和四段过渡曲线组成。其吸油和压油的过程同单作用叶片泵一样。所不同之处,在转子每转一转的过程中,每个工作空间完成两次吸油和压油,故称双作用叶片泵。因两个吸油腔、两个压油腔都是对称布置的,故径向力是平衡的,又称为径向卸荷式叶片泵。这种泵改善了轴和轴承的受力状况,可以提高工作压力。目前双作用叶片泵额定压力达到16~21Mpa。 • 由于这种泵转子与定子保持同心,所以为定量泵。与单作用叶片泵相比,同样体积可得到较大流量,且流量均匀。 • 3.叶片泵的特点 • 叶片泵运转平稳,噪声小、流量稳定、体积小、质量轻、油压较高。缺点是对油液污染较敏感,加工精度要求高、成本也高。常用于大功率液压系统中。

  17. (四)柱塞泵 • 柱塞式液压泵是利用柱塞在缸体的柱塞孔中作往复运动时产生的容积变化来进行工作的。根据柱塞的分布方向的不同,柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。柱塞轴线与缸体轴线垂直的称为径向柱塞泵;柱塞在油缸体内轴向排列并沿圆周均匀分布,柱塞轴线平行油缸体旋转轴线的称为轴向柱塞泵。

  18. 1.径向柱塞泵 • 图9-12为一径向柱塞泵的工作原理图。该泵主要由定子4、多个径向均匀分布的柱塞1、缸体2和配油轴5等组成。密封容积由柱塞、缸体、配油轴围成。定子和缸体偏心安装,当缸体在原动机带动下如图示顺时针方向旋转时,在离心力(或低压油)的作用下柱塞经过上半周时向外伸出,与定子的内表面贴合,柱塞缸密封容积逐渐增大形成局部真空。此时经过衬套3(衬套3压紧在缸体内和缸体一起旋转)上的油孔和固定的配油轴5上的吸油口b从油箱吸油;当柱塞转到下半周时,定子内壁将柱塞向里推,缸内密封容积逐渐减小,油液经配油轴的压油口c压出。缸体旋转一周,缸孔内各密封容积吸、压油各一次。缸体不断旋转即可连续输出压力油。这就是径向柱塞泵的工作原理。如果改变定子与转子偏心距的大小,泵的排量也改变,故可做成变量泵。若偏心距方向改变,则排量方向也改变,故可做成双向泵。 • 径向柱塞泵具有性能稳定,耐冲击性能好,工作可靠等优点。但结构复杂,体积大,自吸能力差,配油轴受径向力的作用,容易磨损等,故其应用受到一定的限制。

  19. 2.轴向柱塞泵 • 图9-13为一斜盘式轴向柱塞泵的工作原理简图。它主要由柱塞3、缸体4、配油盘5和斜盘2等零件组成。柱塞安装在缸体的柱塞孔中,平行于传动轴,并沿圆周均匀分布。由低压泵供给的油液,经过配油盘上的吸油窗口进入柱塞孔,使柱塞的一端顶在斜盘2上。配油盘和斜盘均固定不动。当原动机通过传动轴1带动缸体旋转时,在低压油及斜盘作用下,柱塞就在柱塞孔中直线往复运动。当柱塞伸出时,柱塞孔密封空间容积增大,形成局部真空,此时油液经配油盘吸入(或供入);当柱塞被斜盘压入柱塞孔中时,密封空间容积减小,油液压力升高,油液经过配油盘上的压油窗口压出。如改变斜盘倾角的大小,就能改变柱塞的行程长度,也就改变了泵的排量;如改变斜盘倾角的方向,就能改变泵的吸、压油的方向,这就成为双向变量轴向柱塞泵。

  20. 轴向柱塞泵除了上述斜盘式外,还有斜轴式柱塞泵,这种泵的缸体相对传动轴线成倾斜角,传动轴和柱塞间采用万向铰链或齿轮等方式联接。轴向柱塞泵除了上述斜盘式外,还有斜轴式柱塞泵,这种泵的缸体相对传动轴线成倾斜角,传动轴和柱塞间采用万向铰链或齿轮等方式联接。 • 轴向柱塞泵具有结构紧凑、单位功率体积小、重量轻、容积效率高、工作压力高、易变量等优点;缺点是结构复杂、造价高、对油的污染敏感、使用和维修要求严格。常用于大功率液压传动系统中。

  21. (五)液压泵的选用 • 选择液压泵时,首先要根据液压系统所提出的要求(如工作压力、流量等)选择液压泵的类型,然后对其性能、成本等进行综合考虑,最后确定所选用液压泵的类型、型号和规格。 • 1.液压泵类型的选择 • 一般低压系统或辅助装置多选用低压齿轮泵,中压系统多选用叶片泵,高压系统多选用柱塞泵。由于柱塞泵价格较高,在满足使用要求的情况下,优先采用价格较低的齿轮泵。在具体选择液压泵时,还应考虑使用环境、温度、清洁状况、安装位置、维护保养、使用寿命等方面。 • 表9-1为常用液压泵的性能参数比较表,可供选用时参考。 • 2.液压泵的工作压力与流量 • 液压泵的压力应满足液压系统中执行机构所需要的最大工作压力(应包括压力损失);液压泵的输油量应满足液压系统中同时工作的执行机构所需的最大流量之和(应包括流量损失)。 • 3.配套电动机的选用 • 所选电动机的额定转速和功率必须与液压泵相匹配。

  22. 二、液压控制阀 • 在液压系统中,为使机构完成各种动作,要求液压系统的执行元件能实现换向、调速和负荷限制等功能。为此,在液压系统中必须设置各种相应的控制元件——液压控制阀。按照液压控制阀在系统中的用途不同可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类。在压力控制回路中常用的液压控制阀主要有压力控制阀、方向控制阀等。 • (一)压力控制阀 • 控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其他元件动作的阀类称为压力控制阀。根据结构和作用不同,压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀和压力继电器等。

  23. 1.溢流阀 • 溢流阀一般安装在液压泵的出口处,并联在系统中使用。用以使系统中多余的油液溢回油箱,保持系统压力稳定;当系统过载时,通过溢流阀起安全保护作用。 • 按结构类型及工作原理,溢流阀分为直动式溢流阀和先导式溢流阀。 • 1) 直动式溢流阀 • 图9-14为直动式溢流阀的工作原理图。直动式溢流阀主要由阀体、阀芯、调压弹簧和调压螺钉等组成。压力油从进油口P作用于阀芯底面,当阀芯底部受到向上的液压作用力pA(p为油压,A为阀芯面积)大于作用于阀芯上端向下的弹簧力Fs作用时,阀芯上移,阀口开启,多余的油从出油口O流回油箱。当系统压力pA<Fs时,阀芯仍处于底部,关闭出油口。直至系统压力使pA=Fs时,阀芯就被平衡在某一位置上,系统压力也被稳定在p=Fs/A。调整调压螺钉可以改变弹簧的预紧力,从而调节系统的压力。直动式溢流阀主要用于低压或小流量场合。直动式溢流阀的图形符号如图9-14右图所示。

  24. 2) 先导式溢流阀 • 图9-15为先导式溢流阀的工作原理简图。它由先导阀和主阀两部分组成。先导阀是一个小型的直动式溢流阀。主阀包括主阀体、主阀芯及主阀弹簧等。系统压力为p的液压油从进油口P进入主阀内腔以后分两路:一路经主阀芯油孔10、中心孔11流入阀芯左端油腔12;另一路经油孔10、阻尼孔8流入阀芯右端油腔13,再经先导阀体油孔6、5作用在锥阀芯4上。当系统压力p较低,还不能打开先导调压阀时,锥阀4关闭,没有油液流过阻尼孔8,所以主阀芯9两端油压力相等,在主阀弹簧7的作用下阀芯处于最左位置,将溢流口封闭。当系统压力升高到能够打开先导调压锥阀时,压力油通过阻尼孔8经锥阀4、通道14和回油口流回油箱。由于阻尼口的作用,产生了压力降,所以阀芯9右端的油压小于左端的油压。当阀芯两端的压力差所产生的作用力超过弹簧7的作用力时,阀芯9被推向右移动,油腔P和O连通,由进油口进入的压力油直接经回油口流回油箱,实现溢流作用。因此只要调整先导阀弹簧预紧力大小,即可控制系统压力p。 • 这种型式的溢流阀灵敏度高,波动小,噪音低,工作平稳,调压范围广,所以被广泛的应用。

  25. 2.减压阀 • 减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压降的原理,使出口压力低于进口压力的压力控制阀。按其结构不同也分为直动式和先导式,但一般采用先导式。 • 图9-16为先导式减压阀的工作原理简图。它的外形同先导式溢流阀相似,也是由先导阀和主阀部分组成。其工作原理如下: • 工作时压力油从进油口P1进入,经主阀缝隙h流到出油口P2。由于主阀缝隙的阻尼作用,造成压力损失,使出口油压低于进口油压。低压油口P2通过小孔g与阀芯2的底部接通,并通过阻尼小孔e流入阀芯的上腔,又通过上盖上的通孔b和a作用在锥阀1上。当出油口压力小于调定压力时,锥阀1关闭,阻尼小孔e中没有油液流动,主阀芯上下两端的油压相等,这时主阀芯在弹簧3的作用下处于下端的位置,节流口h全部打开。当出油口f的压力超过调定压力时,低压油经过阻尼小孔e打开锥阀1流出。由于阻尼孔的作用,阀芯下部压力大于上部压力,当这个压力差所产生的向上作用力克服弹簧力的作用使阀芯上移,节流口缝隙减小,从而降低了出油口的压力,并使作用在阀芯上的油压力和弹簧力在新的位置上重新达到平衡,使出口压力稳定在调定值。 • 调节锥阀弹簧4的预压缩量,可以调节出口油压的大小。

  26. 3.顺序阀 • 顺序阀是用来控制液压系统中两个或两个以上工作机构动作的先后顺序。按其结构原理不同,顺序阀也分为直动式和先导式两类。 • 图9-17为直动式顺序阀的结构图和职能符号。它由阀体3、阀芯2、调压弹簧1、控制活塞4和上、下盖等组成。压力油由进油口进入,当进口油压升高到一定值时,控制活塞在进口压力油(自孔f进入)的作用下将阀芯顶起,使进、出口接通,顺序阀打开。 • 顺序阀按照控制方式不同,分为内控顺序阀和外控顺序阀两类。上图即为内控顺序阀,它是利用进口油压控制阀芯动作的,符号见图9-17(a)。如将该阀下盖转90°通孔f被堵住,再将孔口K接控制油路,则成为外控顺序阀,符号见9-17(b)。

  27. 4.压力继电器 • 压力继电器是一种液-电转换元件,当液压系统压力达到某一调定值时,压力继电器发出电信号,使系统元件动作,以实现系统的程序控制或安全保护。 • 图9-18所示为常见DP型压力继电器。压力油作用在柱塞1的底部,当系统压力达到调定值时,作用在柱塞上的液压力克服弹簧力,推动顶杆2,使微动开关的触点闭合,发出电信号。图b为压力继电器的职能符号。

  28. (二) 方向控制阀 • 在液压系统中,用以控制液流的方向的阀类,称为方向控制阀。按其在系统中的功用不同,方向控制阀可分为单向阀和换向阀两大类。 • 1.单向阀 • 单向阀的主要作用是控制油液流动方向。按阀芯结构不同分为球阀式、锥阀式,如图9-19所示。它主要由阀体、阀芯、回位弹簧等组成。工作时油液自P1口进入,作用在阀芯上的液压力克服弹簧力摩擦力将阀芯顶开,于是油液自P1流向P2。当油液反向流动时,阀芯锥面在弹簧和压力油的作用下紧压在阀孔上,油液不能通过。回位弹簧的作用是:阀门关闭时,协助反向流动的油液压紧阀口以加强密封。为了减小油液正向通过时的阻力损失,弹簧刚度很小。一般单向阀的开启压力约在0.03~0.05Mpa;当利用单向阀作背压阀时,应换上较硬的弹簧,使阀的开启压力达到0.2~0.6MPa。

  29. 有时为了工作需要,要求单向阀在特定情况下也能反向通油,这时可采用图9-20所示的液控单向阀。它由阀体、阀芯和控制活塞等组成。在通常情况下,油液只允许从进油口A进入,顶开阀芯1,自出油口B流出。当需要反向流动时,则在控制油口通入控制压力油,推动控制活塞3和顶杆顶开阀芯2,油即可通过。当控制油口K的控制油路切断后,恢复单向流动。

  30. 控制活塞多用于作“液压锁”。图9-21所示为QY-8型汽车起重机用的支腿液压缸上液压锁的工作原理图。它是由两个液控单向阀1、2组成。当液压泵供油通过换向阀由A口进入液压锁后,压力油顶开单向阀1从A′口流入液压缸左腔;同时压力油又作用在液控单向阀2的控制活塞上顶开单向阀2,使B′口与B口相通,液压缸下腔油液得以通过液压锁经换向阀流回油箱。当液压油从B口进入液压锁,同样会产生类似的动作。当换向阀处于中间位置时,A口、B口均不通压力油,两个单向阀将液压缸的进回油路封闭,液压缸两腔室都不能进、回油,使活塞在任意位置停留并锁紧。这样可以避免吊车正在作业时液压支腿自动缩回的现象。控制活塞多用于作“液压锁”。图9-21所示为QY-8型汽车起重机用的支腿液压缸上液压锁的工作原理图。它是由两个液控单向阀1、2组成。当液压泵供油通过换向阀由A口进入液压锁后,压力油顶开单向阀1从A′口流入液压缸左腔;同时压力油又作用在液控单向阀2的控制活塞上顶开单向阀2,使B′口与B口相通,液压缸下腔油液得以通过液压锁经换向阀流回油箱。当液压油从B口进入液压锁,同样会产生类似的动作。当换向阀处于中间位置时,A口、B口均不通压力油,两个单向阀将液压缸的进回油路封闭,液压缸两腔室都不能进、回油,使活塞在任意位置停留并锁紧。这样可以避免吊车正在作业时液压支腿自动缩回的现象。

  31. 2.换向阀 • 换向阀是借助于阀芯与阀体的之间的相对运动来改变油液的流动方向的阀类。 • 按照阀芯相对于阀体的运动方式不同,换向阀可分为转阀式和滑阀式两种;按照操纵方式不同,换向阀又可分为手动、机动、电动、液动、电液动等形式;按照工作位置和通路数不同,换向阀有二位、三位和多位,二通、三通和多通之分。

  32. 1)转阀式换向阀 • 转阀式换向阀又称为转阀,是依靠转动阀芯改变阀芯与阀体的相对位置来改变液流方向的。图9-22为二位四通转阀的结构示意图。图示位置为P—B进油A—回油,当手把转过90°时,则P—A进油,B—O回油。 • 转阀结构简单,但径向力不平衡,密封性能较差,一般用于低压小流量场合。

  33. 2)滑阀式换向阀 • (1)结构特点和换向原理。滑阀式换向阀又称为滑阀,它是依靠阀芯的轴向位移改变阀芯与阀体的相对位置从而改变液流方向的。图9-23所示为滑阀式换向阀的结构原理和相应的职能符号。换向阀主要由阀体、阀芯及控制机构组成。阀芯是一个有多段环形槽的圆柱体,直径大的部分称为凸肩。阀体内有几条环形槽(沉割槽)与油道连通,阀芯上的台肩与阀相配合起间隙密封作用。

  34. 下面以图9-23所示二位四通阀为例说明换向阀是如何实现换向的。该换向阀有两个工作位置即滑芯移到阀体的左、右两端时的位置;四个通路口即压力油口P、回油口O和通往执行元件的油口A、B。图a中阀芯相对阀体处于左端,P与B相通,A与T(或O)相通;图b中阀芯相对于阀体处于右端,P与A相通,B与T相通。这就是滑阀式换向阀的工作原理。在职能符号中,方框的个数表示“位”数,一个方框中与外界连通的油口数表示“通”数。阀与进油路连通的油口用“P”表示,与回油路连通的油口用“O”表示,与执行元件连通的油口用“A”、“B”表示,这些字母均应标注在常态位。

  35. 换向阀的换向功能主要由阀的工作位置数和由它所控制的通路数所决定。多位阀的阀芯处于不同位置时体现出的各种控制机能称为机能。滑阀机能中最为重要的是三位阀的(尤其是三位四通阀)的中位机能(通常将阀芯处在中间位置时各油口的连通形式称为滑阀的中位职能)。表9-2列出了三位四通换向阀的各种滑阀机能。

  36. (2)操纵方式。按使阀芯运动的驱动方式分,常见的操纵方式有手动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀等。下面以手动换向阀为例,介绍其控制过程。手动换向阀,是借助杠杆来操纵滑阀移动的。滑阀的定位方式有弹簧自动复位和利用弹簧钢球的弹跳定位器。图9-24为三位四通手动换向阀。操纵手柄1处于左位、中位及右位,阀芯相对于阀体则处于右位、中位及左位,从而改变P、O、A、B的连接方式,实现了换向。图9-24a为自动复位式手动换向阀,放开手柄,阀芯在弹簧的作用下会自动回复到中间位置。图9-24b为钢球定位式手动换向阀,在操纵手柄外力取消后,阀芯依靠弹簧和钢球保持在换向位置上,不会自动复位;要移动阀芯时必须扳动手柄克服弹簧力将钢球挤出定位槽。换向阀的职能符号,分别由图9-24c、d所示。

  37. 三、增压缸 • 增压缸是将输入的低压油转变为高压油,供液压系统中的某一支油路使用。如图9-25所示,它主要由大、小直径分别为D、d的复合缸筒及有特殊结构的复合活塞等件组成。

  38. 若输入增压缸大端油的压力为p1,由小端输出的压力为p2,且不计摩擦阻力。则有若输入增压缸大端油的压力为p1,由小端输出的压力为p2,且不计摩擦阻力。则有 • 式中, D2/d2为增压比。 • 增压缸常用于负荷大、行程小和作用时间短等工作特点的执行机构,如制动器、离合器等设备的液压系统中。

  39. 目前重型汽车制动系上普遍采用的气液制动总泵。如图9-26所示,它是一种气推油助力器,由助力室和液压制动总泵组成。制动总泵的上部为储液室,盖上的螺塞中有挡片,并有孔通大气,储液室液面距加油口下面10~15mm。储液室通过补油孔和旁通孔与总泵工作腔相通,总泵内装有活塞,推杆的球头伸入活塞背面的凹部,推杆的另一端与助力气室活塞相连接。活塞尾部装有密封圈,顶面6个的小孔被铆在端面的星形片的6个臂盖住。回位弹簧压住皮碗,并将活塞推靠在挡圈上,同时还使回油阀紧压泵体上的阀座。回油阀中心的出油孔被带弹簧的出油阀门密封,总泵不工作时,活塞和皮碗正好位于补油孔与旁通孔之间。助力气室与制动总泵用螺栓连成一体。助力器进气口与制动阀出气口相连,出油口与制动分泵进油口相连。目前重型汽车制动系上普遍采用的气液制动总泵。如图9-26所示,它是一种气推油助力器,由助力室和液压制动总泵组成。制动总泵的上部为储液室,盖上的螺塞中有挡片,并有孔通大气,储液室液面距加油口下面10~15mm。储液室通过补油孔和旁通孔与总泵工作腔相通,总泵内装有活塞,推杆的球头伸入活塞背面的凹部,推杆的另一端与助力气室活塞相连接。活塞尾部装有密封圈,顶面6个的小孔被铆在端面的星形片的6个臂盖住。回位弹簧压住皮碗,并将活塞推靠在挡圈上,同时还使回油阀紧压泵体上的阀座。回油阀中心的出油孔被带弹簧的出油阀门密封,总泵不工作时,活塞和皮碗正好位于补油孔与旁通孔之间。助力气室与制动总泵用螺栓连成一体。助力器进气口与制动阀出气口相连,出油口与制动分泵进油口相连。 • 制动时,压缩空气经制动阀的出气口由进气进入助力气室的左腔,推动活塞并通过推杆推动总泵活塞右移,液压系统建立油压,制动分泵迫使制动器产生制动。解除制动时,助力气室的左腔通过制动阀的排气口与大气相通,气室中的气压迅速撤除。回位弹簧使活塞回位,液压撤除,制动作用消失。

  40. 结 束 返回首页

More Related