液压放大元件结构与分类

课 题 液压放大元件的结构与分类 知识目标：知识目标：1.掌握液压放大元件的结构。 目 的 能力目标：能力目标：掌握液压放大元件的分类方法 与 情感目标：情感目标：1.通过设计教学情境、设计问题等，激发学生求知欲； 2.通过分组教学方式，提出教学项目，使学生有强烈的成就感，培养学 要 求 生创新能力，团队合作精神。 重 点液压放大元件的结构与分类 难 点液压放大元件的结构 教 具液压气动实验台、挂图、模型、多媒体 复 习 提 问 1.电液比例伺服系统工作原理 2. 电液比例伺服系统的分类 新知识 点考查 液压换向阀阀芯与阀体的位置关系 布置 作业 课后 回忆 备注 教员 教研室 主任批阅 系部审 查意见 项目二项目二液压放大元件的结构与分类液压放大元件的结构与分类 一、一、 提出问题提出问题 换向阀阀芯与阀体的位置关系不同对系统性能有何影响 教学目的教学目的 能掌握不同类型阀芯结构的液压放大元件工作原理。 二、二、 自主学习自主学习 ㈠了解液压放大元件的定义与分类。㈠了解液压放大元件的定义与分类。 1、定义 液压放大元件是一种依据对液体的节流原理，以输入机械控制信号以输入机械控制信号 ( (位移与转角位移与转角) )来控制液压信号来控制液压信号( (流量与压力流量与压力) )输出的元件。输出的元件。 它实际上是一种机械—液压转换装置机械—液压转换装置。 2、分类 ①圆柱滑阀、②锥阀、③喷嘴挡板、④射流控制阀、⑤组合阀 ㈡放大元件工作原理㈡放大元件工作原理 1 1、圆柱滑阀、圆柱滑阀 圆柱滑阀是借助阀芯与阀套间的相对运动，改变节流阀口通流面积的大小， 来改变可变液阻的大小，从而控制液流的流量和压力。 ⑴按阀的进出通道数划分 按阀的进出通道数划分为四通阀、三通阀、二通阀。 图 2-1 滑阀的结构形式(按通道分) （a）二通阀（b）三通阀（c）四通阀 ⑵按阀的预开口形式划分 按阀的预开口形式划分为负开口、零开口、正开口。 图 2-2 滑阀的结构形式(按预开口形式分) ⑶按阀的节流工作边数划分 按阀的节流工作边数划分为四边阀、双边阀、单边阀。 图 2-3 滑阀的结构形式(按节流工作边分) （a）单边阀（b）双边阀（c）四边阀 ⑷按节流窗口形状划分 按节流窗口形状划分为矩形、圆形、三角形等。 ⑸按阀芯的凸肩数目划分 按阀芯的凸肩数目划分为二凸肩、三凸肩、四凸肩等。 图 2-4 滑阀的结构形式(按阀芯的凸肩数目分) （a）二凸肩（b）三凸肩 （c）四凸肩 2 2、锥阀、锥阀 （a）（b） 图 2-5 锥阀 现有的压力控制阀，其先导阀和主阀几乎均采用锥阀。 锥阀最大的优点是关闭时密封性能好，开启时无死区，加工方便。 3 3、圆柱滑阀式放大元件工作特点、圆柱滑阀式放大元件工作特点 ⑴二凸肩零开口四通四边阀⑴二凸肩零开口四通四边阀 结构特点： 二凸肩：伺服阀杆有二个凸肩； 零开口：阀杆凸肩宽度=阀体沉割槽宽度； 四通：两个负载油口、一个高压油口，两个低压油口合并在一起。 四边：阀杆两凸肩的两侧与阀体两沉割槽之间构成四个节流口，执行缸进油、 回油都有节流控制作用。 功用：控制双作用液压缸、双向马达双向运动。 工作过程：执行缸活塞向右运动执行缸活塞向右运动 当给伺服阀杆一个输入信号 Xi 时，进、回油节流口同时等量开启，活塞即向 一侧运动；当节流口达到最大时，活塞杆速度最大；节流口减小，活塞杆减速。 图 2-6二凸肩零开口四通四边阀 ⑵、三凸肩零开口四通四边阀⑵、三凸肩零开口四通四边阀 结构特点： 三凸肩：伺服阀杆三凸肩； 零开口：阀杆中间凸肩宽度=阀体沉割槽宽度； 四通：两个负载油口、一个高压油口，两个低压油口合并在一起。 四边：阀杆两端凸肩的内侧与阀体两沉割槽之间构成两个节流口，中间凸肩两 侧与沉割槽构成两个节流口，执行缸进油、回油都有节流控制作用。 功用：控制双作用液压缸、双向马达双向运动。 工作过程：执行缸活塞向左运动执行缸活塞向左运动 当给伺服阀杆一个输入信号 Xi 时，进、回油节流口同时等量开启，活塞即向 一侧运动；当节流口达到最大时，活塞杆速度最大；节流口减小，活塞杆减速。 ①当执行缸活塞向左运动时，如下图。 图 2-7三凸肩零开口四通四边阀（活塞左移） ②当执行缸活塞向右运动时，如下图。 当阀芯离开零位开启时，阀芯两端液压力相等，即开口较小时，开口大小也是 稳定的，使速度稳定性较好。 但三凸肩伺服阀凸肩、沉割槽较多，轴向尺寸精度要求高，加工成本较高。 同理，四凸肩四通阀也是速度稳定性好，加工精度要求高，成本高。 图 2-7三凸肩零开口四通四边阀（活塞右移） ⑶、三凸肩正开口四通四边阀⑶、三凸肩正开口四通四边阀 图 2-8 三凸肩正开口四通四边阀 有四个控制边a、b、c、d（可变节流口） 。有两个负载口、供油口和回油口四 个通道，故又称为四通四边伺服阀。其中a和b是控制压力油进入液压缸左右油腔 的，c和d是控制液压缸左右油腔回油的。当阀芯向左移动时，x 1 、x 4 减小，x 2、 x 3 增大，使p 1 迅速减小，p 2 迅速增大，活塞快速左移 。反之亦然。 这样就控制了液压缸运动的速度和方向。 这种滑阀的结构形式即可用来控制双 杆的液压缸，也可用来控制单杆的液压缸。 ⑷、二凸肩三通双边阀⑷、二凸肩三通双边阀 可差动缸，进油节流； 反向输入信号，为一般缸连接，回油节流。 图 2-9 二凸肩三通双边阀 ⑸、三凸肩三通双边控制式滑阀⑸、三凸肩三通双边控制式滑阀 图 2-10三凸肩三通双边控制式滑阀 •它有两个控制边a、b（可变节流口）。有负载口、供油口和回油口三个通 道，故又称为三通双边伺服阀。 •压力油一路 a 直接进入液压缸有杆腔；另一路经中间沉割槽阀口进入液压 缸无杆腔，经阀口 b 流回油箱。 •当阀芯向右或向左移动时，x 1 增大x 2 减小或x 1 减小x 2 增大，这样就控制了 液压缸无杆腔中油液的压力和流量，从而改变液压缸运动的速度和方向。 ⑹、二凸肩二通单边阀⑹、二凸肩二通单边阀 •有一个控制边a（可变节流口） ，有负载口和回油口二个通道，故又称为二通伺服阀。 •x为滑阀控制边的开口量，控制着液压缸右腔的压力和流量，从而控制液压 缸运动的速度和方向。 •压力油进入液压缸的有杆腔，通过活塞上的阻尼小孔e进入无杆腔，并通过 滑阀上的节流边流回油箱。 •当阀芯向左或向右移动时，阀口的开口量增大或减小，这样就控制了液压缸 无杆腔中油液的压力和流量，从而改变液压缸运动的速度。 图 2-11 二凸肩二通单边阀 三、任务设计三、任务设计 分析画法凸肩数目及开口类型对滑阀特性的影响。 四、任务实施四、任务实施 结合之前所学知识分析得出二、三、四凸肩及负、零、正开口滑阀的不同特性 及应用特点。 五、总结汇报五、总结汇报 根据之前学习过程，每组进行实施项目的汇报，完成后教师进行项目实施的总 体评价。 1、滑阀阀芯凸肩数目选择 二通阀——二凸肩，单边节流； 三通阀——二凸肩，双边节流； 四通阀——四边节流，可采用二凸肩、三凸肩、四凸肩结构。 二凸肩二凸肩：结构简单、阀芯长度短，轴向移动时导向性差、阀芯两端面受液压力 不等，阀口开度不稳定； 三凸肩：三凸肩：各种性能介于二、四凸肩之间，伺服阀中常用； 四凸