更新时间:2019-10-29
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液压阀的分类:
1根据结构形式分类
滑阀:滑阀为间隙密封,阀芯与阀口存在一定的密封长度,因此滑阀运动存在一个死区。
锥阀:锥阀阀芯半锥角一 般为12°-20°,阀口关闭时为线密封,密封性能好且动作灵敏。
球阀:性能与锥阀相同
2.根据控制制方式不同分:
定值或开关控制阀:被控制量为定值的阀类,包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。
比例控制阀:被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类,包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。
伺服控制阀:被控制量与(输出与输入之间的)偏差信号成比例连续变化的阀类,包括机液伺服阀和电液伺服阀。.
数字控制阀:用数字信息直接控制阀口的启闭,来控制液流的压力、流
量、方向的阀类。
3.根据用途分:
压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀
方向控制阀的作用:在液压系统中控制液流方向。
方向控制阀包括:单向阀和换向阀
单向阀包括:普通单向阀和液控单向阀
1.普通单向阀
使油液只能沿一个方向流动,反向则被截止的方向阀。
普通单向阀的应用
常被安装在泵的出口,一方面防止压力冲击影响泵的正常工作,另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。
被用来分隔油路以防止高低压干扰。:
与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等复合阀。
安装在执行元件的回油路上,使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧,其正向开启压力为( 0. 3~0.5) MPa。
2.液控单向阀
外泄式液控单向阀,内泄式单向阀
工作原理:当控制油口不通压力油时,油液只能从pi→P:当控制油口通压力油时,正、反向的油液均可自由通过。
3.换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动,使油路接通或切断而改变油流方向的阀。
换向阀的分类
按结构形式可分:滑阀式、转阀式、球阀式。
按阀体连通的主油路数可分:两通、三通、四通...等。
按阀芯在阀体内的工作位置可分:两位、三位、四位等。
按操作阀芯运动的方式可分:手动、机动、电磁动、液动、电液动等。
换向阀的中位机能,多位阀在不同工作位置时,各油口的连通方式体现了换向阀的不同的控制机能,称之为换向阀的机能。对于三位阀,左、右位实现执行元件的换向,中位则能满足执行元件处于非工作状态时系统的不同要求。
液压传动系统的组成
1、液压动力原件
将动力装置的机械能转换成为液压能的装置,其作用是为液压传动系统提供压力油,是液压传动系统的动力源。例如液压泵。
1.1液压泵
液压泵是液压系统的动力元件,其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
1.2齿轮泵
齿轮泵即依靠密封在个壳体中的两个或两个以上齿轮,在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵。齿轮泵的概念是很简单的,即它的基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,这个壳体的内部类似“8”字形,两个齿轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿的旋转沿壳体运动,后在两齿啮合时排出。困油现象齿轮泵要平稳工作,齿轮啮合的重合度必须大于1, 于是总有两对齿轮同时啮合, :并有一部分油液被围困在两对轮齿所围成的封闭容腔之间。这个封闭的容腔开始随着
齿轮的转动逐渐减小,以后又逐渐加大。封闭腔容积的减小会使被困油液受挤压而产生很高的压力,并且从缝隙中挤出,导致油液发热,并致使机件受到额外的负载,而封闭腔容积的增大又造成局部真空,使油液中溶解的气体分离,产生气穴现象。这些都将产生强烈的振动和噪音,这就是齿轮泵的困意现象。
危害:径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触,同时加速轴承的磨损,降低轴承的寿命。
消除困油现象方法:通常是在两侧盖板上开卸荷槽,使封闭腔容积诚小时通过左边的卸荷槽与压油腔相通,容积增大时通过右边的卸荷槽与吸油腔相通。
1.3叶片泵
叶片泵即通过叶轮的旋转,将动力机的机械能转换为水能(势能、动能、压能)的水力机械。
叶片泵转子旋转时,叶片在离心力和压力油的作用下,尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积,先由小到大吸油后再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成两次吸油与排油。
1.4柱塞泵
柱塞泵即利用柱塞在泵缸体内往复运动,使柱塞与泵壁间形成容积改变,反复吸入和排;出液体并增高其压力的泵。
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动,使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点,被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合,诸如液压机、工程机械和船舶中。
2、液压执行元件
将液压能转换为机械能的装置,其作用是在压力油的推动下输出力和速度或转矩和速度,以驱动工作装置做工。例如液压缸、液压马达。
2.1液压马达
液压马达习惯上是指输出旋转运动的,将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。
液压马达亦称为油马达,主要应用于注塑机械、船舶、起扬机、工程机械、建筑机械、煤矿机械、矿山机械、冶金机械、船舶机械、石油化工、港口机械等。
高速马达齿轮马达具有体积小、重量轻、结构简单、工艺性好、对油液的污染不敏感、耐冲击和惯性小等优点。缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小(仅为额定扭矩的60%-一70%)和低速稳定性差等。
2.2液压缸
液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比;液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓神装置与排气装置组成。缓神装置与排气装置视具体应用场合而定,其他装置则*。
3.3液压控制调节元件
用来控制液压传动系统中油液的流动方向、压力和流量,以保证液压执行元件和工作装置完成工作。
液压传动中用来控制液体压力、流量和方向的元件。其中控制压力的称为压力控制阀,控制流量的称为流量控制阀,控制通、断和流向的称为方向控制阀。
3.4液压辅助元件
保证液压传动系统正常工作。例如油箱、油管、滤油器。
液压辅件是系统的一一个重要组成部分,其合理设计和选用在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。主要包括:
3.4.1过滤器
过滤器的作用:滤去油中杂质,维护油液清洁,防止油液污染,保证系统正常工作。
3.4.2蓄能器
蓄能器的作用:
蓄能器是液压系统中储存和释放压力能的装置。
1.作辅助动力源或紧急动力源在工作循环不同阶段需要的流量变化很大时,常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。另外当驱动泵的原动机发生故障时,蓄能器可作紧急动力源。
2.保压和补充泄漏需要较长时间保压而泵卸载时,可利用蓄能器释放储存的压力油,补充系统泄漏,保持系统压力。
3.吸收冲击和消除压力脉动在压力冲击处和泵的出口安装蓄能器可吸收压力冲击峰值和压力脉动,提高系统工作的平稳性。
3.4.3油箱
油箱是液压系统中储存液压油用。
油箱的功用:
储存系统所需的足够油液;;
散发油液中的热量;
逸出溶解在油液中的空气; :
沉淀油液中的污物;
对中小型液压系统,泵装置及一些液压元件还安装在油箱顶板上。
3.4.4热交换器
系统能量损失转换为热量以后,会使油液温度升高。若长时间油温过高,油液粘度下降,泄漏增加,密封老化,油液氧化,严重影响系统正常工作。为保证正常工作温度在20~65C,需要在系统中安装冷却器。相反,油温过低,油液粘度过大,设备启动困难,压力损失加大并引起过大的振动。此种情况下系统应安装加热器,将油液温度升高到适合的温度。
3.4.5管件
管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。它应保证有足够的强度,没有泄漏,密封性能好,压力损失小,拆装方便。
3.4.6密封装置
密封装置用来防止系统油液的内外泄漏,以及外界灰尘和异物的侵入,保证系统建立必要压力。
3.5液压工作介质
工作介质指传动液体,通常被称为液压油。
3.5.1液压油
液压油引就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质,在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说,首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求,由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关,还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。
3.5.2液压油的要求
质量要求:
1.合适的粘 度和良好的粘温性能,以保证液压元件在工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、冷却和密封。
2.良好的极压抗磨性, 以保证油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损。
3.优良的抗氧化安定性、水解安定性和热稳定性,以抵抗空气、水分和高温、高压等因素的影响或作用,使其不易老化变质,延长使用寿命。
4.良好的抗泡性 和空气释放值,以保证在运转中受到机械剧烈搅拌的条件下产生的泡沫能迅速消失:并能将混入油中的空气在较短时间内释放出来,以实现准确、灵敏、平稳地传递静压。
5.良好的抗乳化性, 能与混入油中的水分迅速分离,以免形成乳化液,引起液压系统的金属材质锈蚀和降低使用性能。
6.良好的防锈性,以防止金属表面锈蚀。
力士乐压力顺序阀DZ20-2-52/200Y
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液压控制阀,
一、液压控制阀的分类
1.概述
在液压系统中,用于控制和调节工作压力的高低、流量大小以及改变流量方向的元件统称为液压控制阀。液压控制阀通过对工作液体的压力、流量以及流液方向的控制与调节,从而可以控制液压执行元件的开启、停止和换向,调节其运动速度和输出扭矩(或力)
2.液压控制阀的分类 .
2.1按功能分类
(1)压力控制阀用于控制或调节液压系统或回路压力的阀, 如溢流阀、减压阀、顺序阀压力继电器等;
(2)方向控制阀用于控制或调节液压系统或回路中方向及其通和断,从而控制执行元件的运动方向及其启动、停止的阀。如单向阀、换向阀等;
(3)流量控制阀用于控制或调节液压系统或回路中工作液体流量大小的阀。如节流阀、调速阀、分集流阀等
2.2按阀的控制方式分类
液压控制阀按控制方式可分为:
(1)开关(或定值)控制阀:借助于通断型电磁铁及手动、机动、液动等方式,将阀芯位置或阀芯上的弹簧设定在某一工作状态 ,使液流的压力、流量或流向保持不变的阀。这类阀属于常见的普通液压阀
(2)比例控制阀:采用比例电磁铁(或力矩马达)将输入信号转换成力或阀的机械位移,使阀的输出(压力、流量)也按照其输入量连续、成比例地进行控制的阀,比例控制阀一般属于开环控制阀, 现在也很多用在闭环系统中。
(3)伺服控制阀:其输入信号(电量、机械量)多为偏差信号(输入信号与反馈信号的差值),阀的输出量( 压力、流量)也按照其输入量连续、成比例地进行控制的阀。这类阀的工作性能类似于比例控制阀,但具有较高的动态瞬应和静态性能,多用于要求较高的、响应快的闭环液压控制系统。
(4)数字控制阀:用于数字信息直接控制的阀类。
二、压力控制阀
压力控制阀(简称压力阀)是用来控制液压传动系统或气压传动系统中流体压力的一种控制阀。
常用的压力阀有:溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。
大型钢厂现场采用的压力控制阀种类很多, 如:减压溢流阀、比例减压阀、先导式溢流阀、直动式溢流阀、溢流阀、电磁溢流阀、板式减压阀、减压阀、比例减压溢流阀、压力补偿器。
针对具有代表性的,现场易出故障的压力控制阀的工作原理和结构进行分析。
1、DR型先导式减压阀
1.结构分析
其组成主要包括带主阀插件(3)的主阀(1)和带压力调节组件的先导阀(2)。在静态位置,阀常开,油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)进入油口A。油口A的压力作用于主阀芯的底侧。同时作用于先导阀(2)中的球阀(6)上, 经节流孔(4)作用于主阀芯(3)的弹簧加载侧,并且流经油口(5)。
同样,压力经节流孔(7)、控制油路(8)、单向阀(9)和节流孔(10)作用于球阀(6)上。根据弹簧(11)的设定,在球阀(6)前部、油口(5)中和弹簧腔(12)内建压,保持控制活塞(13)处于开启位置。
油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)流入油口A,直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值,并打开球阀(6)、控制活塞(13)移至关闭位置。
当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时, 获得期望的减压压力。控制油经控制油路(15)由外部从弹簧腔(14)泄回油箱。通过安装一个可选的单向阀 (16)可实现从油口A至B的自由返回流动。压力表接口(17)用于油口A的减压压力监测。
力士乐REXROTH顺序阀,压力顺序阀,先导式压力顺序阀:
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液压传动技术在机械中的应用.
驱动机械运动的机构以及各种传动和操纵装置有多中形式。根据所用的不见和零件,可分为机械的、电气的、气动的、液压的传动装置。经常还将不同的形式组合起来运用一四位一体。由于液压传动具有很多优点,使这种新技术发展的很快。液压传动应用与金属切割机床也不过四五十年的历史。航空工业在1930年以后才开始采用。特别是近二三十年一来液压技术在各种工业中的应用越来越广泛。
1、在机床上,液压传动常应用在以下的- -些装置中
1.1进给 传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动;车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架,铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动,有的要求慢速移动。有的既要求快速移动,也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围,要求在工作中无级调速;有的要求持续进给,有的要求间歇进给;有的要求在负载变化下速度恒定,有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。
1.2往复主题运动传动装置龙i刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕,由于要求作高速往复直线运动并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低,因此都可以采用液压传动。
1.3仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。起精度可达0.01-0. 02m。此外,磨床上的成型砂轮修正装置亦可采用这系统。
1.4 辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等,采用液压传动,有利于简化机床结构,提高机床自动化程度。
1.5静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杆螺母机构等处采用液压静支承后,可以提高工作平稳性和运动精度。
2、液压传动技术在工程机械行走驱动中的应用
行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比,行走驱动系统不仅需要传输更大的功率,要求器件具有更高的效率和更长的寿命,还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。于是,采用何种传动方式,如何更好地满足各种工程机械行走驱动的需要,-直是工程机械行业所要面对的课题。尤其是近年来,随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,建筑施工和资源开发规模不断扩大,工程机械在市场需求大大增强的同时,更面临着作业环境更为苛刻、工沉条件更为复杂等所带来的挑战,也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。
液压传动是一种可达到传递动力、增加动力、改变速比等目的的传动方式。液压传动是以液体为工作介质,靠处于密闭容器内的液体静压力来传递力的传动方式,静压力的大小取决于负载,而负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则进行的,其速度大小取决于流量;如果忽略损失,液压传动所传递的力与速度无关。
液压传动相比其他传统传动方式优势较为明显:1)功率重量比大,能以较轻的设备重量取得更大的力和转矩;2)惯性小,启动、制动迅速;3)无级调速,调速范围大,低速性能好;4)高响应速度;5)高负载刚度;6)可控性好,易于实现自动化,液压元件位臵可以根据设备需要进行调整。
液压传动已成为现代机械装备与机电产品的重要基础技术,在工业机械领域有着极为广泛的应用。液压系统的应用领域包括:工业生产(锻压机械、注塑机、机床、加工中心、机器人、矿山机械、包装机械等)、行走机械(工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等)、航空航天(飞机、宇宙飞船、卫星发射装臵等)、舰船(船舶及舰艇甲板机械、操作及控制系统)、海洋工程(海洋开发平台、海底钻探、水下作业等)。以国外为例,约95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%的自动化生产线均采用液压传动。此外,根据工业机械设备使用的液压系统压力条件不同,可按其额定压力分为低压系统(<6.3MPa)、中压系统(6.3-10MPa)、中高压系统(10-20MPa)和高压系统(>20MPa)。
液压系统主要由5个部分组成,泵、阀、油缸、马达为核心元件。典型的液压系统由动力元件(主要是液压泵)、控制元件(主要是液压阀)、执行元件(包括液压油缸、液压马达)、辅助元件(包括油箱、过滤器、蓄能器、热交换器)、工作介质(包括矿物油、乳化液、液压油等)5个部分组成,其中泵、阀、油缸、马达的技术难度大、产品附加值高、价值占比较高,是液压系统的核心元件。
液压泵:主要有柱塞泵、齿轮泵、叶片泵和螺杆泵。其中,柱塞泵、叶片泵属于高压泵,齿轮泵属于低压泵。以柱塞泵为例,其密封工作腔构件为圆柱形的柱塞和缸体,容易得到较高的配合精度,特点是泄漏量小,容积效率高,可以在高压下工作;由于柱塞泵压力高、结构紧凑、效率高、流量调节方便,故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合,如工程机械、矿山冶金机械、船舶、重型刨床及液压机等设备上广泛应用。
液压阀:主要分为方向阀、流量阀、压力阀。方向阀用于控制系统中的油流方向,包括换向阀、单向阀等;流量控制阀,用于控制液压系统中油的流量,包括节流阀、调速阀等;压力控制阀,用于控制系统中的油压,包括溢流阀、减压阀、顺序阀等;上述三类阀可组成各种复合阀。
液压油缸:液压缸由缸体、可移动的活塞和连接活塞的活塞杆组成,缸体两端用端盖进行封闭,端盖可采用螺纹、卡圈、拉杆或焊接等方式与缸体连接;分为双作用式、单作用式、伸缩式。
液压马达:分为单向、双向液压马达,也分为定量马达与变量马达。