液壓閥原理動態(tài)圖
船舶上很多地方都需要液壓控制,有液壓控制的地方必然會有液壓控制閥。比如調(diào)距螺旋槳,一般都是液壓控制的 會用到三位四通閥。液壓艙口蓋,也是液壓控制的,會用到手動換向閥。齒輪箱內(nèi)的離合器,會用到二位四通閥。
液體在管道內(nèi)流動,其實(shí)都受控于閥的換向,很多人不是很懂其中的道理,下面的的動態(tài)圖會讓你豁然開朗。
液壓閥:是一種用壓力油操作的自動化元件,受配壓閥壓力油的控制,通常與電磁配壓閥組合使用,可用于遠(yuǎn)距離控制水電站油、氣、水管路系統(tǒng)的通斷。
按控制方法分類:手動,電控,液控
按功能分類:流量閥(節(jié)流閥、調(diào)速閥,分流集流閥)、壓力閥(溢流閥,減壓閥,順序閥,卸荷閥)、方向閥(電磁換向閥、手動換向閥、單向閥、液控單向閥)
1
單向閥(2種)
單向閥是流體只能沿進(jìn)水口流動,出水口介質(zhì)卻無法回流,俗稱單向閥。
單向閥又稱止回閥或逆止閥。用于液壓系統(tǒng)中防止油流反向流動,或者用于氣動系統(tǒng)中防止壓縮空氣逆向流動。
安裝止回閥時,應(yīng)特別注意介質(zhì)流動方向,應(yīng)使介質(zhì)正常流動方向與閥體上指示的箭頭方向相一致,否則就會截斷介質(zhì)的正常流動。底閥應(yīng)安裝在水泵吸水管路的底端。
止回閥關(guān)閉時,會在管路中產(chǎn)生水錘壓力,嚴(yán)重時會導(dǎo)致閥門、管路或設(shè)備的損壞,尤其對于大口管路或高壓管路,故應(yīng)引起止回閥選用者的高度注意。
①
直角單向閥
②
直通單向閥
單向閥 A口進(jìn)油時
單向閥 B口進(jìn)油時
單向閥 有控制油時
2
換向閥(4種)
換向閥是具有兩種以上流動形式和兩個以上油口的方向控制閥。是實(shí)現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換向,以及壓力卸載和順序動作控制的閥門。
這種變換閥在石油、化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,在合成氨造氣系統(tǒng)中為常用。此外,換向閥還可作成閥瓣式的結(jié)構(gòu),多用于較小流量的場合。工作時只需轉(zhuǎn)動手輪通過閥瓣來變換工作流體的流向。
換向閥?二位二通:
二位即表示閥芯工作在兩種狀態(tài)下,線圈不通電時閥芯在一個位置,通電時運(yùn)動到另一個位置,通過位置的變換來切換閥的導(dǎo)通狀態(tài);二通的意思是閥有兩個接口(一進(jìn)一出)。
二位二通閥實(shí)際上就是一個截止閥,起關(guān)斷/打開管路的目的,沒有換向的功能。
換向閥?二位四通
二位四通換向閥適用干油或稀油集中潤滑系統(tǒng),以轉(zhuǎn)換供油方向或開閉供油管道。
此換向閥采用大扭矩直流減速電機(jī)驅(qū)動換向,因此即使在惡劣的工況下(如低溫或粘度很高的潤滑脂),換向動作也十分可靠。
換向過程中,活塞在極短的時間內(nèi)以較高的速度運(yùn)行,減少往復(fù),從而避免過早的磨損。
當(dāng)接到系統(tǒng)中的換向信號后,直流電機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,并通過偏心輪將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞桿的直線往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)活塞從一端運(yùn)動到另一端,達(dá)到所需要的換向位置時,限位開關(guān)動作,使直流電機(jī)失電,隨即電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),換向過程完成。
換向閥-二位四通 左位
換向閥-二位四通 右位
換向閥?三位四通
P為供油口,O為回油口,A、B是通向執(zhí)行元件的輸出口。
當(dāng)閥芯處于中位時,全部油口切斷,執(zhí)行元件不動;
當(dāng)閥芯移到右位時,P與A通,B與O通;
當(dāng)閥芯移到左位時,P與B通,A與O通。
這樣,執(zhí)行元件就能作正﹑反向運(yùn)動。
換向閥-三位四通 左位
換向閥-三位四通 中位
換向閥-三位四通 右位
換向閥?三位五通
換向閥-三位五通 左位
換向閥-三位五通 中位
換向閥-三位五通 右位
3
手動換向閥(1種)
手動換向閥是依靠手動杠桿的作用力驅(qū)動閥芯運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)油路通斷或切換的方向控制閥。
手動換向閥在液壓系統(tǒng)中所起的作用與電磁換向閥相同。操作簡便,工作可靠,又無需電力。
4
節(jié)流閥(1種)
節(jié)流閥是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門。
節(jié)流閥沒有流量負(fù)反饋功能,不能補(bǔ)償由負(fù)載變化所造成的速度不穩(wěn)定,一般僅用于負(fù)載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。
節(jié)流閥的外形結(jié)構(gòu)與截止閥并無區(qū)別,只是它們啟閉件的形狀有所不同。節(jié)流閥的啟閉件大多為圓錐流線型,通過它改變通道截面積而達(dá)到調(diào)節(jié)流量和壓力。節(jié)流閥供在壓力降極大的情況下作降低介質(zhì)壓力之用。
介質(zhì)在節(jié)流閥瓣和閥座之間流速很大,以致使這些零件表面很快損壞-即所謂氣蝕現(xiàn)象。為了盡量減少氣蝕影響,閥瓣采用耐氣蝕材料(合金鋼制造)并制成頂jian角為140~180的流線型圓錐體,這還能使閥瓣能有較大的開啟高度,一般不推薦在小縫隙下節(jié)流。
節(jié)流閥
節(jié)流閥 開口大時
節(jié)流閥 開口小時
5
分流集流閥(1種)
分流集流閥也稱:同步閥,是集液壓分流閥、集流閥功能于一體的獨(dú)立液壓器件。
通常實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動的方法很多,但其中以采用分流集流閥-同步閥的同步控制液壓系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制造容易、可靠性強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn),因而同步閥在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
分流集流閥 P3>P4時
分流集流閥 P3=P4時
分流集流閥 P3<P4時
6
順序閥(4種)
順序閥是在具有二個以上分支回路的系統(tǒng)中,根據(jù)回路的壓力等來控制執(zhí)行元件動作順序的閥。
順序閥根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)的不同,可以實(shí)現(xiàn)不同的回路功能,如溢流閥、順序閥和平衡閥的功能。
順序閥的啟閉特性如果太差,則流量較大時一次壓力過高,回路效率降低。啟閉特性帶有滯環(huán),開啟壓力低于閉合壓力,負(fù)載流量變化時應(yīng)予注意。
開啟壓力過低的閥,再壓力低于設(shè)定壓力時發(fā)生前漏,引起執(zhí)行器誤動作。通過閥的流量遠(yuǎn)小于額定流量時,產(chǎn)生振動或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。此時要再回路上采取措施。
順序閥
①
內(nèi)控內(nèi)泄式順序閥
②
內(nèi)控外泄式順序閥
③
外控內(nèi)泄式順序閥
④
外控外泄式順序閥
7
調(diào)速閥(1種)
調(diào)速閥,是由有定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成,是進(jìn)行了壓力補(bǔ)償?shù)墓?jié)流閥。
節(jié)流閥用來調(diào)節(jié)通過的流量,定差減壓閥則自動補(bǔ)償負(fù)載變化的影響,使節(jié)流閥前后的壓差為定值,消除了負(fù)載變化對流量的影響。
節(jié)流閥前、后的壓力分別引到減壓閥閥芯右、左兩端,當(dāng)負(fù)載壓力增大,于是作用在減壓閥芯左端的液壓力增大,閥芯右移,減壓口加大,壓降減小,從而使節(jié)流閥的壓差(p2-p3)保持不變;反之亦然。這樣就是調(diào)速閥的流量恒定不變(不受負(fù)載影響)。
調(diào)速閥也可以設(shè)計成先節(jié)流后減壓的結(jié)構(gòu)。
調(diào)速閥 壓力降低時
調(diào)速閥 壓力升高時
8
溢流閥(4種)
溢流閥是一種液壓壓力控制閥,在液壓設(shè)備中主要起定壓溢流作用,穩(wěn)壓,系統(tǒng)卸荷和安全保護(hù)作用。
定壓溢流作用:在定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,定量泵提供的是恒定流量。當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時,會使流量需求減小。此時溢流閥開啟,使多余流量溢回油箱,保證溢流閥進(jìn)口壓力,即泵出口壓力恒定(閥口常隨壓力波動開啟)。
穩(wěn)壓作用:溢流閥串聯(lián)在回油路上,溢流閥產(chǎn)生背壓,運(yùn)動部件平穩(wěn)性增加。
系統(tǒng)卸荷作用:在溢流閥的遙控口串接溢小流量的電磁閥,當(dāng)電磁鐵通電時,溢流閥的遙控口通油箱,此時液壓泵卸荷。溢流閥此時作為卸荷閥使用。
安全保護(hù)作用:系統(tǒng)正常工作時,閥門關(guān)閉。只有負(fù)載超過規(guī)定的極限(系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力)時開啟溢流,進(jìn)行過載保護(hù),使系統(tǒng)壓力不再增加(通常使溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)gao工作壓力高10%~20%)。
對溢流閥的主要要求:調(diào)壓范圍大,調(diào)壓偏差小,壓力振擺小,動作靈敏,過載能力大,噪聲小。
先導(dǎo)式溢流閥
先導(dǎo)式溢流閥,作用主閥芯及先導(dǎo)閥芯的測壓面上,由先導(dǎo)和主閥構(gòu)成。
工作時,液壓力同時作用于主閥芯及先導(dǎo)閥芯的測壓面上。
當(dāng)先導(dǎo)閥1未打開時,閥腔中油液沒有流動,作用在主閥芯6上下兩個方向的壓力相等,但因上端面的有效受壓面積A2大于下端面的有效受壓面積A1,主閥芯在合力的作用下處于下端位置,閥口關(guān)閉。
當(dāng)進(jìn)油壓力增大到使先導(dǎo)閥打開時,液流通過主閥芯上的阻尼孔5、先導(dǎo)閥1流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用,使主閥芯6所受到的上下兩個方向的液壓力不相等,主閥芯在壓差的作用下上移,打開閥口,實(shí)現(xiàn)溢流,并維持壓力基本穩(wěn)定。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧9,便可調(diào)整溢流壓力。
先導(dǎo)式溢流閥
溢流閥溢流
進(jìn)油壓力不高時
進(jìn)油壓力升高時
低壓溢流閥
壓力不高時
壓力升高時
減壓閥
減壓閥是通過調(diào)節(jié),將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力,并依靠介質(zhì)本身的能量,使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。
從流體力學(xué)的觀點(diǎn)看,減壓閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件,即通過改變節(jié)流面積,使流速及流體的動能改變,造成不同的壓力損失,從而達(dá)到減壓的目的。
然后依靠控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡,使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定。
插裝閥
插裝閥與我們所說的普通液壓控制閥有所不同,它的通流量可達(dá)到1000L/min,通徑可達(dá)200~250mm。
閥芯結(jié)構(gòu)簡單,動作靈敏,密封性好。它的功能比較單一,主要實(shí)現(xiàn)液路的通或斷,與普通液壓控制閥組合使用時,才能實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)油液方向、壓力和流量的控制。