资源简介

项目四 液压和气压传动装置
课题一 液压传动装置
任务四 液压控制阀
【课题名称】
液压控制阀与辅助元件。
【教学目标与要求】
一、知识目标
1）了解方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的功用、结构与表示符号。
2）了解辅助元件的种类及作用。
二、能力目标
1）能够读懂液压控制阀的符号及功用。
2）能够读懂辅助元件的符号及在液压系统中的作用。
三、素质目标
1）了解控制阀在液压传动系统中的作用及其分类。
2）了解辅助元件的种类及作用。
四、教学要求
1）读懂各种控制阀的结构图和符号。
2）能区别溢流阀、顺序阀和减压阀的符号。
3）了解各种辅助元件的作用及其符号。
【教学重点】
1）掌握方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀的功用及其表示符号。
2）区别溢流阀、顺序阀和减压阀的符号。
【难点分析】
1）由于各种阀的装配图比较复杂，图形表示不太清晰，给学生读图带来了较大的困难。
2）三种压力阀的符号比较相似，学生易混淆。
3）先导式溢流阀与直动式溢流阀的差别学生很难理解。
【分析学生】
识图能力有限是学好本次课的难题，因此先读懂图成为讲好课的关键，要是能借助视频或示教板演示阀芯的工作过程，可以提高视觉效果。此外要注意讲清减压阀、顺序阀和溢流阀三个图形符号的区别所在。
【教学思路设计】
借助视频或示教板、自己制作的活动阀芯来表示各种阀的工作机能，以提高教学效果。对三种压力阀之间的区别要注意讲解出油口的不同连接方式。
【教学安排】
3学时（135分钟）
【教学过程】
液压泵是动力来源，液压缸起执行元件作用，而调整压力、液流方向和速度快慢要用相应的控制阀，控制阀是靠改变阀芯在阀体中的位置来实现调整液流方向、压力大小和速度快慢的。
一、方向控制阀
1.单向阀
单向阀是只允许液流沿一个固定方向流动，不能作相反方向流动的装置。当左侧进油口的压力超过右侧弹簧力后，油液顶开钢球，向右出油口流去，而由于弹簧始终顶住钢球，所以油液不可能向左流出。用液流压力来控制单向阀的开闭，控制口用表示，符号上增加一条虚线。
2.换向阀
利用阀芯在阀体中作相对移动来改变或切断油流的方向。
1）结构 P、T为进回油口，A、B为二路出油口，图a位置为阀芯中位，A、B不能与进油口相通，管道没有进油，如果阀芯左移或右移，则进油口P将与A或B管路相通，使活塞缸得到进油。
2）操作方式 控制阀芯移动的方法有很多，分成三个大方块，表示阀芯有三个位置，称为三位。而每一位上均有四个油管通口，即P、T、A、B，称为四通。左右两位的油路通口正好方向相反，其控制的方法如下：
①手动换向 靠改变手柄来换位。
②电磁换向 由电磁换向阀和液动换向阀组成的复合阀。液动换向阀用于实现主油路的换向，称为主阀，一般用于大流量的换向，而电磁换向阀用于改变液动换向阀的控制油路出口，称为先导阀，也可以称为副阀。
阀芯处于不同位置时，其各油口的连通方式不同，体现出换向阀的不同换向机能，称之为滑阀机能。三位四通换向阀的应用较多，其中位机能各不相同，可按需要选择合适的型号。
二、压力控制阀
压力控制阀用于调整油路中压力的大小，可分为以下几种。
1.溢流阀
溢流阀的作用包括：起溢流、稳压和限压保护作用，即当油路压力超过规定压力后，自动打开溢流阀，压力油液全部从溢流口泄流回油池。
阀芯处于常闭位置，当系统压力超过弹簧的压缩力后，阀芯上移，使进油口和出油口相通，油液流回油池，系统压力被控制在规定值内。调整调压螺钉可以控制系统油压大小。
溢流阀是由弹簧压力直接控制阀芯位移的，受油压的波动影响较大，称为直动式溢流阀。溢流阀芯的移动是靠先导阀来控制的，称之为先导式的溢流阀。其工作过程如下：
进油口的油液经阻尼孔进入先导阀的右腔，当油压达到一定值时，顶开左侧弹簧，这里应该指出的是弹簧的刚度较大，油液进入先导阀的左腔，流入溢流阀的阀芯上部，直至油压与弹簧的压力平衡后，顶开阀芯，使进、出油口连通，主阀的弹簧刚度较小，所以阀芯上下移动比较容易，油压的波动较小。
2.减压阀
利用流过缝隙产生压力损失，使出油口的压力低于进油口的压力，用于调节整个系统中的油压。根据结构不同可分为直动式和先导式两种，结构原理与溢流阀相似。应注意出油口直通连接件，而不与油池相通。
3.顺序阀
顺序阀用油压来控制系统中工作机构的先后动作顺序，其工作原理类似于溢流阀，但控制方式都不同，常用的是内控外泄顺序阀。与溢流阀相比较，顺序阀出油口不流回油池，而与油路相通，泄油口为常闭状态，由进油口来控制阀口的开放。
三、流量控制阀
通过改变阀口的大小实现流量的调节，如调节水龙头的阀门开口来控制水的流量。
1.节流阀
节流阀靠调节阀芯上下位置来改变油流口的大小，控制流量的多少。
2.调速阀
节流阀的流量随阀前后压力的变化而变化，为了稳定出口的压力，在节流阀的前面串联上一个减压阀，保持油进口的压力稳定，以使出口得到稳定的速度，这种组合阀称为调速阀。如住在六楼的住户，如果楼下用水较多，供给楼上的水压就会降低，六楼住户的水龙头出口的水压就会随楼住户的用水状况而变化。调速阀在磨床的油路中应用较多。
四、辅助元件
辅助元件是液压系统不可缺少的部分，它包括：
1）密封装置 含动密封和静密封两种，也可以分为间隙密封和接触密封两种。
①间隙密封 靠两运动表面之间的微小间隙来防止泄漏，用配合公差来控制间隙量的大小。
②接触密封 在配合表面间加装各种弹性密封元件，最常见的是耐油橡胶制成的各种截面形状的密封件，如O、Y、U等多种形状。
2）滤油器 过滤油液中的各种杂质，分粗、精过滤器，常用的过滤器结构有：
①网式滤油器 用金属网围成圆筒进行过滤，属于粗过滤，一般安装在吸油口，其通油能力大。
②其他滤油器 分为线隙式、绕结式和纸芯式，其共同特点是精度高于网式滤油器，但不方便清洗。
3.蓄能器
用于蓄存能量，用途不广。
4.油管和管接头
常用的油管有钢管、铜管、橡胶软管、尼龙管和塑性管，一般按使用压力来选择油管。
管接头的种类很多，接油管的连接要求选配相应的接头。
5.油箱
用于储油、散热和分离油中的空气和杂质。上、下隔板将油液分成两个区域，左边为吸油区，右边为回油区，回油口插入油面100 mm以下，以防搅油及空气进入油箱，进油口要离油底面100 mm以上，以防将油污吸入油管，并在入油口处加装滤油网。
五、小结
1）控制阀分为压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀，其主要原理是靠阀芯与阀体的位移来改变压力、流量的大小以及液流的方向。
2）辅助元件是液压系统不可缺少的重要部分，包括滤油器、油管、管接头、油箱等。
六、布置作业

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