液压传动与气动技术 劳动出版社 模块四.doc

授课 题目 模块四 压力控制阀 任务1 半自动车床夹紧 回路设计 教学 目标 1.掌握溢流阀、减压阀的结构及工作原理 2.了解溢流阀、减压阀在回路中的正确应用 3.熟悉简单的压力控制回路 教学 重点 难点 1.掌握溢流阀、减压阀的结构及工作原理 2.了解溢流阀、减压阀在回路中的正确应用 【导入】 【分析】 数控车床在加工工件时，工件的夹紧是由夹紧装置——液压卡盘来完成的。当液压缸右腔输入压力油后，活塞向箭头所示方向运动，并通过摇臂使卡爪向中心运动，从而夹紧放在卡爪中的工件。为了保证加工安全，液压系统必须能够提供稳定的工作压力以便夹紧工件，且压力大小可调。本任务要求设计半自动车床液压卡盘的液压控制回路。 数控车床在进行切削时，液压卡盘起卡紧工件的作用，由于被加工的材质、类型不同（如薄壁工件），这就要求液压卡盘的夹紧力一方面能保证工件在切削过程中不松动，同时又要防止夹紧力过大造成工件被夹变形，这就要求液压卡盘的夹紧力是可控制的。可以通过控制进入液压卡盘液压缸的液压油的压力来控制夹紧力的大小。在液压系统中，可以选用压力控制阀来达到上述压力控制要求。 知识 新授： 压力控制阀 在液压系统中，控制工作液体压力的阀称压力控制阀，简称压力阀。常用的压力阀有溢流阀、减压阀和顺序阀等。它们的共同特点是利用作用于阀芯上的油液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作。。本任务只用到溢流阀和减压阀。 1.溢流阀 溢流阀 a）实物图 b）职能符号 c）工作原理 在液压系统中常用的溢流阀有直动式和先导式两种。直动式用于低压系统，先导式用于中、高压系统。 (1）直动式溢流阀 直动式溢流阀 阀芯闭合 b）阀芯弹开 直动式溢流阀能够使作用在阀芯上的进油压力直接与弹簧力相平衡。P是进油口，T是回油口，当进油压力较小时，阀芯在弹簧力的作用下处于左端位置，将P和T两油口隔开，如图a所示。当进口压力升高，在阀芯左端产生的作用力超过弹簧力时，阀芯右移；阀口被打开，将多余的油排回油箱，如图b所示，保持进口压力近于恒定。通过调整弹簧上的调整螺母可以改变弹簧力，也就调整了溢流阀的进口压力值。直动式溢流阀的滑动阻力大（弹簧较硬），特别是当流量较大时，阀的开口大，使弹簧有较大的变形量。这样，阀所控制的压力随着溢流流量的变化而有较大的变化（压力变化值大），故只适用于低压系统中。 （2）先导式溢流阀 先导式溢流阀 a）实物图 b）职能符号 c）工作原理 1－锥式先导阀 ２－先导阀座 ３－阀盖 ４－阀体 ５－阻尼孔 ６－主阀芯 ７－主阀座８－主阀弹簧 ９－调压弹簧 １０－调节螺钉 １１－调节手轮 当进油压力增大到使先导阀1打开时，液流通过主阀芯上的阻尼孔5、先导阀1流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主阀芯6所受到的上下两个方向的液压力不相等，主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口，实现溢流，并维持压力基本稳定。调节先导阀的调压弹簧9，便可调整溢流压力。 （3）溢流阀在液压系统中的功用 1） 溢流稳压。在液压系统中用定量泵和节流阀进行调速时，溢流阀可使系统的压力恒定，并且，节流阀调节的多余压力油可以从溢流阀溢流回油箱。 2） 限压保护。在液压系统中用变量泵进行调速时，变量泵的压力随负载变化，这时需防止过载，即设置安全阀（溢流阀用做安全阀）。在正常工作时，此阀处于常闭状态，过载时打开阀口溢流，使压力不再升高。 3） 卸荷。先导式溢流阀与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸荷。 4） 远程调压。将先导式溢流阀外控口接上远程调压阀，便能实现远程调压。 5） 作背压阀使用。在系统回油路上接上溢流阀，造成回油阻力，形成背压，可改善执行元件的运动平稳性。背压可通过调节溢流阀的调定压力来获得。 2．减压阀 定压减压阀 实物图 b）职能符号 c）结构图 1－主阀芯 2－阻尼孔 3－先导阀阀芯 P1口是进油口，P2口是出油口。阀不工作时，主阀芯在弹簧作用下处于最下端位置，阀的进、出油口是相通的，即阀是常开的。若出口压力增大，使作用在主阀芯下端的压力大于弹簧力时，主阀芯上移，关小阀口，这时主阀处于工作状态。若忽略其他阻力，仅考虑作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的条件，则可以认为出口压力基本上维持在某一定值——调定值上。这时如果出口压力减小，主阀芯就下移，开大阀口，阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值；反之，若出口压力增大，则主阀芯上移，关小阀口，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值。 先导式减压阀与先导式溢流阀相比较，有以下不同点：减压阀在非工作状态时，先导阀3阀口关闭，而主阀口处于最大开度状态；用出口的