1、任务一任务一 方向控制回路设计、分析与仿真方向控制回路设计、分析与仿真任务二任务二 压力控制回路设计、分析与仿真压力控制回路设计、分析与仿真任务三任务三 速度控制回路设计、分析与仿真速度控制回路设计、分析与仿真技能目标技能目标 1能阐述液压控制阀的基本工作原理;2能识读方向控制阀的结构图;3能用方向控制阀设计基本方向控制回路;4能识读液压控制中的基本电气回路;5能熟练使用FluidSIM软件对液压控制系统进行仿真设计;6能设计和仿真纸箱抬升推出装置的液压系统。1 1.液压控制阀的阀芯结构液压控制阀的阀芯结构液压控制阀结构液压控制阀结构1 1)座阀)座阀(1 1)分类)分类座阀按阀芯形状不同,主
2、要有球阀、锥阀两种。球阀制造比较简单,但液体流过时易产生振动和噪音;锥阀密封性能好,但安装精度要求较高。不同阀芯的座阀结构示意图不同阀芯的座阀结构示意图(a)球阀(b)锥阀(2 2)操作力操作力座阀式结构的液压控制阀可以保证关闭时的严密性,但由于背压的存在使得让阀芯运动所需的操作力也相应提高,有时我们可以通过如图所示的采用压力平衡回路来降低操作力。座阀操作力示意图座阀操作力示意图(a)无压力平衡回路(b)有压力平衡回路2 2)滑阀)滑阀 一般滑阀的阀芯和阀套间都存在着很小的间隙,当间隙均匀且充满油液时,阀芯运动只要克服摩擦力和弹簧力(如果有的话)即可,操作力是很小的。但由于有间隙的存在,在高压
3、时会使油液的泄漏加剧,严重影响系统性能,所以滑阀式结构的液压控制阀不适用于高压系统。阀芯控制边缘阀芯控制边缘 2 2.液压控制阀的连接方式液压控制阀的连接方式3)1)2)板式连接板式连接管式连接管式连接集成式连接集成式连接(a)管式连接(b)板式连接管式连接和板式连接方式示意图管式连接和板式连接方式示意图插装阀插装阀(a)盖板式插装阀 (b)螺纹式插装阀 (c)插装阀构成的系统 1 1.单向阀单向阀1 1)普通单向阀的结构和原理)普通单向阀的结构和原理11阀体;阀体;2 2阀芯;阀芯;3 3弹簧弹簧aa径向孔;径向孔;b b轴向孔;轴向孔;P P1 1进油口;进油口;P P2 2出油口出油口单
4、向阀单向阀11阀体;阀体;22阀芯;阀芯;33弹簧;弹簧;44螺塞;螺塞;55内六角螺钉;内六角螺钉;66密封圈密封圈aa径向孔;径向孔;b b轴向孔;轴向孔;P P1 1进油口;进油口;P P2 2出油口出油口L63B 型板型板式单向阀式单向阀2 2)液控单向阀的结构和原理)液控单向阀的结构和原理11活塞;活塞;22顶杆;顶杆;33阀芯阀芯 aa空腔空腔液控单向阀液控单向阀11阀体;阀体;22阀芯;阀芯;33弹簧;弹簧;4 4、55螺塞;螺塞;66活塞;活塞;77顶杆顶杆 KK控制油口;控制油口;P P1 1进油口;进油口;P P2 2出油口出油口 IY25B型板型板式液控单向阀式液控单向阀
5、的结构的结构3 3)单向阀的常见故障与及其原因)单向阀的常见故障与及其原因单向阀的常见故障及其原因单向阀的常见故障及其原因 2 2.换向阀换向阀1 1)换向阀的工作原理和分类)换向阀的工作原理和分类11阀芯;阀芯;22阀体阀体PP供油口;供油口;T T回油口;回油口;A A、B B出油口出油口 换向阀的工作原理换向阀的工作原理(1 1)按换向阀阀芯在阀体按换向阀阀芯在阀体内的工作位数和油口内的工作位数和油口通路数分通路数分三位五通三位五通二位二通二位二通二位三通二位三通二位四通二位四通三位四通三位四通二位五通二位五通手动手动2 2)按换向按换向阀阀芯阀阀芯换位的换位的控制方控制方式分式分机动机
6、动电动电动液动液动电液动电液动滑阀滑阀 锥阀锥阀 转阀转阀(3 3)按换向阀阀芯结构按换向阀阀芯结构及运动方式分及运动方式分 管式管式法兰式法兰式板式板式 (4 4)按换向阀的按换向阀的 安装方安装方 式分式分2 2)换向阀的符号表示)换向阀的符号表示换向阀的结构原理和图形符号换向阀的结构原理和图形符号3 3)换向阀的中位机能)换向阀的中位机能三三位位换换向向阀阀的的中中位位机机能能4 4)换向阀的控制方式)换向阀的控制方式不同控制方式液压换向阀的图形符号不同控制方式液压换向阀的图形符号液压换向阀实物图液压换向阀实物图(b)机动换向阀(a)手动换向阀(c)液动换向阀(d)电磁换向阀(e)电液换
7、向阀(1 1)手动换手动换向阀向阀(a)座阀式结构(b)滑阀式结构手动换向阀结构示意图手动换向阀结构示意图1阀体;2阀芯;3小轴;4左弹簧座;5弹簧;6右弹簧座;7阀盖;8手柄;9阀盖;10销 轴;11销子A、B出油口;L进油口;P进油口34S-63 型手动三位四通换向阀结构型手动三位四通换向阀结构 (2 2)机动换机动换向阀向阀11阀体;阀体;22阀芯;阀芯;33弹簧;弹簧;44螺塞;螺塞;55滚轮;滚轮;66销;销;77推杆;推杆;88平键;平键;9 9阀盖;阀盖;1010圆柱塞圆柱塞 24C-24C-25B 25B 型二位四通机动换向阀的结构型二位四通机动换向阀的结构(3 3)电磁换电磁
8、换向阀向阀电磁换向阀工作原理图电磁换向阀工作原理图11阀体;阀体;2 2阀芯;阀芯;3 3推杆;推杆;4 4定位套;定位套;5 5弹簧;弹簧;6 6、7 7挡板;挡板;8 8、9 9电磁铁;电磁铁;1010圆柱塞圆柱塞34D-25B 型三位四通电磁换向阀的结构型三位四通电磁换向阀的结构(4 4)液动换液动换向阀向阀三位四通液动换向阀的结构和图形符号三位四通液动换向阀的结构和图形符号(5 5)电液换电液换向阀向阀PABT电磁先导阀液动主阀PABT(a)换向前(b)换向后电液换向阀工作原理图电液换向阀工作原理图11阀体;阀体;2 2阀芯;阀芯;3 3推杆;推杆;4 4定位套;定位套;5 5弹簧;弹
9、簧;6 6、7 7挡板;挡板;8 8、9 9电磁铁;电磁铁;1010圆柱塞圆柱塞34D-34D-25B 25B 型三位四通电磁换向阀的结构型三位四通电磁换向阀的结构5 5)换向阀的常见故障及排除方)换向阀的常见故障及排除方法法换向阀的常见故障及排除方法换向阀的常见故障及排除方法(1)按钮按钮(2)控制继电控制继电器器 1 1.常用电气元件常用电气元件1 1)齿轮式液压马达)齿轮式液压马达123(a)动合按钮132(b)动断按钮132(c)复合按钮 1 1按钮帽;按钮帽;2 2动触头;动触头;3 3静触头静触头 按钮工作原理图按钮工作原理图2 2)齿轮式液压马达)齿轮式液压马达(1)行程开关)行
10、程开关(2)电容式传电容式传感器感器(3)电感式传电感式传感器感器(4)光电式)光电式传感器传感器(5)磁感应式磁感应式传感器传感器(6)光纤式传光纤式传感器感器 2 2.电气回路图绘图原则电气回路图绘图原则 (1)水平绘制时,如电源为交流电,则图中上母线为火水平绘制时,如电源为交流电,则图中上母线为火线,下母线为零线;如电源为直流电,则图中上母线为线,下母线为零线;如电源为直流电,则图中上母线为“”极,下母线为极,下母线为“”极。垂直绘制时,如电源为交流电,则极。垂直绘制时,如电源为交流电,则图中左母线为火线,右母线为零线;如电源为直流电,则图图中左母线为火线,右母线为零线;如电源为直流电,
11、则图中左母线为中左母线为“”极,右母线为极,右母线为“”极极。(2)电路图的构成是由左到右或由上向下进行的。为便电路图的构成是由左到右或由上向下进行的。为便于读图,接线上要加上线号。控制元件的连接线,接于电源于读图,接线上要加上线号。控制元件的连接线,接于电源母线之间,且尽可能用直线母线之间,且尽可能用直线。(3)连接线所连接的元件均用电气符号表示,且均为未连接线所连接的元件均用电气符号表示,且均为未操作时的状态操作时的状态。(4)在连接线上,所有的开关、继电器等的触点位置由在连接线上,所有的开关、继电器等的触点位置由垂直电路左母线开始连接垂直电路左母线开始连接。(5)一个梯形图网络由多个梯级
12、组成,每个输出元素一个梯形图网络由多个梯级组成,每个输出元素(继继电器线圈等电器线圈等)可构成一个梯级可构成一个梯级。(6)在回路图中各元件的电气符号旁应标注上文字符号在回路图中各元件的电气符号旁应标注上文字符号。3 3.基本电气回路基本电气回路基本电气回路基本电气回路 1 1基本电气回路基本电气回路 2 2是门电路是门电路自锁电路自锁电路或门电路或门电路与门电路与门电路延时电路延时电路互锁电路互锁电路单作用液压缸的换向回路单作用液压缸的换向回路双作用液压缸的换向回路双作用液压缸的换向回路技能目标技能目标 1能识读压力控制阀的结构图;2能用压力控制阀设计基本压力控制回路;3能阐述溢流阀、顺序阀
13、、减压阀三者的异同;4能设计和仿真专用零件装配设备的液压和电气控制回路。1 1.溢流阀溢流阀1 1)直动式溢流阀)直动式溢流阀直动式溢流阀直动式溢流阀2 2)先导式溢流阀)先导式溢流阀先导式溢流阀先导式溢流阀3 3)溢流阀的应用)溢流阀的应用(1 1)(2 2)(3 3)(4 4)(5 5)用作卸荷阀实现远程调压用于产生背压安全保护作用 溢流作用4 4)溢流阀的常见故障及排除方法)溢流阀的常见故障及排除方法溢流阀阀的常见故障及排除方法溢流阀阀的常见故障及排除方法 2 2.顺序阀顺序阀顺序阀实物图顺序阀实物图1 1)顺序阀的结构和工作原理)顺序阀的结构和工作原理直动式顺序阀直动式顺序阀1 1)顺
14、序阀的结构和工作原理)顺序阀的结构和工作原理先导式顺序阀先导式顺序阀 11阀体;阀体;2 2阻尼孔;阻尼孔;3 3下盖下盖2 2)顺序阀与溢流阀的异同)顺序阀与溢流阀的异同 顺序阀的输出油液不直接回油箱,所以弹簧侧的泄油口必须单独接回油箱。为减小调节弹簧的刚度,顺序阀的阀芯上一般设置有控制柱塞。溢流阀主要用于限压、稳压以及配合流量阀用于调速;顺序阀则主要用来根据系统压力的变化情况控制油路的通断,有时也可以将它当做溢流阀来使用。3 3)顺序阀的应用)顺序阀的应用(1)控制多个执行元件的顺序动作。(2)用作普通溢流阀。(3)使液压系统的某一部分保持一定的压力,起背压作用。3 3.减压阀减压阀减压阀
15、实物图减压阀实物图1 1)定值减压阀)定值减压阀(3 3)先导式减压阀)先导式减压阀(1 1)直动式减压阀)直动式减压阀(2 2)溢流减压阀)溢流减压阀2 2)定差减压阀)定差减压阀P1P2图形符号定差减压阀工作原理图定差减压阀工作原理图3 3)定比减压阀)定比减压阀定比减压阀工作原理图定比减压阀工作原理图P2P1LA1A2图形符号4 4)减压阀、溢流阀、顺序阀的区)减压阀、溢流阀、顺序阀的区别别 从不工作时阀口状态来看。减压阀阀口常开;溢流阀阀口常闭;顺序阀阀口常闭。(2 2)从控制压力来看。减压阀是出口压力控制,保证出口压力为定值;溢流阀是进口压力控制,保证进口压力为定值;顺序阀可用进口压
16、力控制,也可用外部压力控制。(1 1)从工作时阀口状态来看。减压阀阀口关小;溢流阀阀口开启;顺序阀阀口开启。(3 3)从泄油口来看。减压阀有单独的泄油口;顺序阀通常有单独的泄油口;溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口。(4 4)5 5)减压阀的应用)减压阀的应用 (1)降低液压泵输出油的压力,供给低压回路使用降低液压泵输出油的压力,供给低压回路使用。(2)在供油压力不稳定的回路中串接减压阀来进行稳压,在供油压力不稳定的回路中串接减压阀来进行稳压,避免一次压力波动对执行元件工作产生影响避免一次压力波动对执行元件工作产生影响。(4)利用溢流减压阀的特性来减小压力冲击利用溢流减压阀的特性来减小
17、压力冲击。(3)根据不同的需要,将液压系统分成若干不同压力回根据不同的需要,将液压系统分成若干不同压力回路,以满足控制油路、辅助油路或各种执行元件不同工作压路,以满足控制油路、辅助油路或各种执行元件不同工作压力的需要力的需要。6 6)减压阀的常见故障)减压阀的常见故障减减压压阀阀的的常常见见故故障障及及排排除除方方法法 4 4.压力继电器压力继电器1 1)压力继电器的结构和工作原理)压力继电器的结构和工作原理压力继电器实物图压力继电器实物图 11柱塞;柱塞;2 2、44弹簧;弹簧;33膜片膜片 压力继电器的结构示意图压力继电器的结构示意图2 2)压力继电器的主要性能)压力继电器的主要性能(1)
18、主运动主运动(2)进给运动进给运动3 3)压力继电器的应用)压力继电器的应用 (1)用于控制执行用于控制执行元件,实现顺序动作元件,实现顺序动作。(2)用于安全保护用于安全保护。1 1.调压回路调压回路3).多级调压回路多级调压回路4).比例调压回路比例调压回路2).远程调压回路远程调压回路1).单级调压回路单级调压回路 2 2.减压回路减压回路1液压泵;2减压阀;3单向阀;4压力继电器;5液压缸;6先导式溢流阀;7先导式减压阀;8溢流阀 3 3.增压回路增压回路1 1)单作用增压缸单作用增压缸的增压回路的增压回路2 2)双作用增压缸双作用增压缸的增压回路的增压回路 4 4.卸荷回路卸荷回路1
19、2345换向阀卸荷回路。先导式溢流阀卸荷回路。二位二通阀卸荷回路。压力补偿变量泵的卸荷回路。卸荷阀卸荷回路。5 5.保压回路保压回路1 1)辅助泵保压回辅助泵保压回路路2 2)压力补偿变量压力补偿变量泵保压回路泵保压回路3 3)利用蓄能器的利用蓄能器的保压回路保压回路 6 6.平衡回路平衡回路1 1)采用单向顺序阀的采用单向顺序阀的平衡回路平衡回路2 2)采用液控单向顺序采用液控单向顺序阀的平衡回路阀的平衡回路专专用用零零件件装装配配设设备备控控制制回回路路技能目标技能目标 1能识读流量控制阀的结构图;2能能用流量控制阀设计速度控制回路;3能设计和仿真小型钻孔设备的液压控制系统。1.1.节流阀
20、节流阀节流阀实物图节流阀实物图 1 1.节流阀节流阀1 1)节流阀的结构和工作原理)节流阀的结构和工作原理(a)(b)(c)(d)(e)节流口的不同形式节流口的不同形式2 2)节流阀的特点)节流阀的特点(1 1)节流口的节流口的堵塞堵塞(2 2)温度的温度的影响影响(3 3)节流阀节流阀输入输输入输出口的出口的压差压差 2 2.单向节流阀单向节流阀(a)单向节流阀实物图(b)有节流作用 (c)无节流作用(d)图形符号 单向节流阀实物图、工单向节流阀实物图、工作原理图及图形符号作原理图及图形符号 3 3.调速阀调速阀调调速速阀阀实实物物图图 1定差减压阀;2节流阀a、b、c空腔;e、f、g通道调
21、速阀调速阀 4 4.流量控制阀的常见故障流量控制阀的常见故障流量控制阀的常见故障及排除方法流量控制阀的常见故障及排除方法 1 1.调速回路调速回路1 1)节流调速节流调速回路回路2 2)容积调速容积调速回路回路3 3)容积节流调容积节流调速回路速回路 2 2.快速运动回路快速运动回路1 1)液压缸差动液压缸差动连接回路连接回路2 2)采用蓄能器采用蓄能器的快速运动的快速运动回路性回路性3 3)双泵供油双泵供油快速运动快速运动回路回路4 4)用增速缸的用增速缸的快速运动快速运动回路回路 3 3.速度换接回路速度换接回路(1 1)快速与慢速的换接快速与慢速的换接回路回路(2 2)两种工作进给速度的两种工作进给速度的换接回路换接回路