挖掘机各种液压泵阀功能解析

 挖掘机维修厂家今天分享挖机液压系统原理，液压系统带要通过一-些元件来控制和调整油液流动方向、压力和流量，以满足机械各种运动需要，如启动、停止、速度的调整和换接，控制运动方向和力的大小，以及动作顺序等，这些元件就是控制元件一阀。 　　 　　阀的分类1按阀的职能分类 　　 　　(1)方向控制阀控制油液流动方向的阀，如单向阀，换向阀等。 　　 　　(2)压力控制阀  控制油液压力大小的阀，如溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。(3)流量控制阀控制油液流量 大小的阀，如节流阀、调速阀、分流阀等。2.按阀的连接方式分类 　　 　　(1)管式连接管式阀采用螺纹连接，它直接串联在系统的管路上,不需要专用的连接板，但它的元件分散，拆装维修不方便。 　　 　　(2)板式连接板式阀需要专用的连接板，但它的元件集中，系统紧凑，操纵、调整和维修都比较方便。 　　 　　另外，流量大于300L/m的阀常常采用法兰连接。3.按阀的操纵方式分类 　　 　　使阀动作的外力有各种形式，按其操纵方式分类大致有手动、脚踏、机动，气动、电动、液动等，有时是几种方式组合的形式。 　　 　　二、  阀的基本结构 　　 　　阀主要由阀体、阀芯、调控零件(如弹簧、调节螺钉、操纵杆、控制活塞等)、紧固件(如螺钉、销钉、挡圈等)、密封件(如O形密封圈等)组成。 　　 　　按照阀芯工作时相对于阀体的运动形式可分为滑阀和提动阀两种。滑阀阀芯为圆柱形，它在阀体内腔能自由滑动，如换向田。提动阀阀芯为锥形、球形等，工作时阀芯提起。略离开阀体，滑阀一般用来控制径向油路的启闭:提动阀一股用于铂向油路的启闭。 　　 　　三、  阀的基本要求 　　 　　对于控制阀的基本要求大致如下: 　　 　　1.动作准确、灵敏、可靠、工作平稳、无冲击和振动。2.密封性好， 内外湿漏少。 　　 　　3.结构简单，通用性好，制造装配方使。 　　 　　p一-油液的密度 (kgf" s^em) 　　 　　流量系统Ca是影响阀流量的很重要的参数，它-一般受雷诺数Re,开口的形状和通路的光洁度的影响。由于阀内壁的光洁度都比较高，所以影响流量系数的主要参数是雷诺，而雷诺数又受开口形状的影响。-般来说，当雷诺数大于某一值后，流量系数近似于常数。对于滑阀来说，Re-60-~ 100时流量系数最大，一股Ca为0.67-0.74。Re>100时，- ~般Ca为0.61-0.67。对于提动阀来说，雷诺数Res 10,它的流量系数Ca约为0.7-0.8.由上式可以看出，流量系数越大，通过阀的流量就越大，反之就越小。 　　 　　滑阀的作用力 　　 　　1.滑阀的横向力滑阀的阀芯与阀体之间，为了防止泄漏，-一般间隙很小。在一般情况下，由于滑阀配合表面几何形状的误差，使配合间隙内压力油对阀芯的横向作用力失去平衡，因而产生横向力。如倒锥形阀芯(高压侧的阀芯直径大于低压侧的直径)，鼓形阀芯以及阀芯位置倾斜等都会产生横向力， 　　 　　这种横向力往往会使阀芯紧贴于阀体内腔，挤掉配合面之间的油膜，增大了滑动阻力。这种现象称为液压卡紧。由于此种现象，有时只需0.05 0.5公斤力就可使其动作的滑阀，必领将操纵力提高到几公斤力甚至几十公斤力才能滑动。这样常常使猾阀不能工作，有时虽能工作，但会出现明显的滞后现象。此外，由于加剧了滑阀的磨损，还会降低其使用寿命。 　　 　　液压卡紧力-一般与液压力成正比，随着压力的升高而升高，但是压力升商到使阀体产生弹性变形，则液压卡紧力反而有所降低。另外液压卡紧力随着时间的增加而增加，大约经过几分钟之后，它将保持一定的值。 　　 　　为了减少和克服液压卡紧力，往往在滑阙上采取一些措施。如将阙芯制成顺锥形，使小端朝向高压油腔，这样使阀芯有自动对中的作用，顺锥的大小一般取h=0.001-0.003mm但它不适用于高低压油腔交替变换的滑阀。另外可以采用开平衡槽的方法，使阀芯圆周上的径向力趋于平衡，平衡槽一般开在高压侧，数量以两个为宜，超过两个效果就不明显了。平衡槽一般宽0.2~0.5mm深0.5-0.8mm.槽距1-5mm。 　　 　　另外，油液极性分子的吸附作用和污物的堵寒也会使阀芯卡死，也应采取适当措施防止发生这种现象。 　　 　　2.滑阀的轴向力 滑阀因液压作用而产生的轴向力可分 为两类:一种是 静压不平衡力，另一种是稳态液流作用力。 　　 　　(1)静压不平衡力滑阀通入压力油后， 由于压力差或受力面积不同而出现的轴向力为静压不平衡力，如下图。 　　 　　(2)稳态液流作用力滑阀处于开口位置，压力油从中流过时，由于液体的流动也会产生轴向力，稳态液流作用力大致有两种形式。 　　 　　由伯努利方程中液流的连续性可知，当液流速度加快时，它的压力有所降低。如图，因为B开口狭小，液体流速快，因此在两芯轴肩C面上的作用力较低。而间的A开口较大，液体流速慢，作用在D面上的液压力较大，这样破坏了平衡从而产生轴向力。 　　 　　(1)静压不平衡力滑阀通入压力油后， 由于压力差或受力面积不同而出现的轴向力为静压不平衡力，如下图。 　　 　　(2)稳态液流作用力滑我 处于开口位置，压力油从中流过时，由f液体的流动也会产生轴向力，稳态液流作用力大致有两种形式。 　　 　　由伯努利方程中液流的连续性可知，当液流速度加快时，它的压力有所降低。如图，因为B开口狭小，液体流速快，因此在两芯轴肩C面上的作用力较低。而间的A开口较大，液体流速慢，作用在D面上的液压力较大，这样破坏了平衡从而产生轴向力。 　　 　　另外，根据动量定律，从A口喷射进的液流动量传递给阀芯，也会产生轴向分力，使A口趋于关闭。如果改变压力油流向，从滑阀经A口向外喷射液流时，液流动量的反作用力也使润芯产生轴向分力，同样出现使A口关闭的趋势。若B口开的较大，液流动量的作用力和反作用力大致与轴线垂直，所以轴向力近似于零。 　　 　　稳态液流作用所产生的轴向力，对滑阀的工作不利，它不仅提高滑波的操纵力，而且使它的工作不稳定，不可靠。为克服这种现象，往往采取一些结构措施，抵消这种液流轴向作用力。如将阀芯和阀套的表面作成曲面的形状，使液流沿曲面斜向B口，产生向石的动量反作用轴向分力，并且与向左的轴向分力平衡。若角度a1和a2取得适当，可使轴向力完全平衡。另外通过提高B口的流出速度和控制流向的方法，使A、B两个油口的液体流速相近， 　　 　　产生的轴向液动力能互相抵消，将阀室通道变窄，使进出油口流速相近，减少因液流速度不同而产生的压力差。 　　 　　三、  锥阀的作用力 　　 　　1.锥阀的轴向力当锥阀 打开而油液流过时，锥阀不仅承受静压力，而且根据动量理论其液动力作用在锥阀上将产生轴向力。如散流式锥茂，液流通过阀口时，速度变快，由于液动力的作用使维岗产生向上的轴向力:集流式锥阀，液流通过阀口时，速度变快，由于液动力的反作用力也会使锥减产生向上的轴向力。 　　 　　2锥阀的横向力由于阀芯与 阀座存在偏心，根据动量理论同样会产生横向力，偏心量越大，横向力也越大，因而会使偏心越来越大。 　　 　　四、阀的振动 　　 　　液压阀在工作中往往由于不稳定而处于振动状态。这种不稳定状态一般是由于液压阀和回路中的其他因素相互作用而引起的，有时也会因液压阀自身的特性而引起振动。 　　 　　作为流体系统中的不稳定现象，首先应该考虑构成系统各种要素自身的衰减特性。如果液压阀表现为负衰减特性，则趋于不稳定。另外，由于滑阀运动时惯性力的变化以及阀室内油液的可压缩性，常常引起阀口开度的变化和压力的波动。如果作用在滑阀上的压力比滑阀的惯性力还大，并且起到了补偿惯性力的作用，这样也会引起振动。如图，当pl 压力降低，滑阀在弹簧作用下迅速将阀口关闭，由于滑阀向右运动的惯性力使阀室压力力升高，其中的油液被压缩。当惯性力减小或消失后，阀室中被压缩的油液膨胀，并推致力滑阀向左运动，将茂口重新打开，这样反复进行使形成了振动。为解决这个问题，可以在反馈通路上设置节流孔，减缓滑阀的运动速度和惯性力，避免引起振动。 　　 　　另外，滑阀或提动阀还常常与其它液压元件相互作用引起振动。如当弹簧一洞芯的固有频率与液压泵流量脉动频率重合时，会引起共振，因此在设计使用中，应使两者的频率保持一定的差值。 　　 　　弹簧一一阀芯的固有频率N。可按下式计算 　　 　　N=ICg/ (G+W3) j' (饮秒)式中: C一一弹簧刚度(kgfem) 　　 　　g-一重力加速度(980cmis?)G-一阀芯自重(kgf)w-弹簀自重 (kgf)液压泵流量脉动频率Nm为 　　 　　N v-nZ/60  (次秒)式中，n一一液压泵转述(rim) 　　 　　Z--液压泵的齿数(或柱寒数目，叶片数) 　　 　　83方向控制阀 　　 　　在液压系统中，方向控制阅通过控制油液流动通路的启闭和方向，操纵液压装置的启动和停止，进行压力换接和速度换接或完成其它特殊的职能。它包括单向阀和换向阀两大类。对于方向控制阀的一股要 求是:通路打开时压力损失小，通路关闭时密封性好，各油口之间的泄漏少:动作灵敏、平稳、可靠，没有冲击和噪音。 　　 　　一、  转阀 　　 　　转阀是通过阀芯的旋转运动实现油路启闭和换向的方向控制阀。转阀可用于手动换向，也可以用于机动换向。由于转阀的径向力不平衡，旋转阀芯所需的操作力较大，而且密封性较差，所以一般用于小流量的低压系统，或作为先导阀使用。 　　 　　二、滑阀 　　 　　滑阀是通过阀芯在阀体内轴向移动实现油路启闭和换向的方向控制阀，它是液压系统中应用最广泛的阀。 　　 　　1滑成的工作原理和机能 　　 　　三位以上滑阀根据其中位结构不同，可分为O、H、Y、C、P、K、N、M、U型等，分别具有不同的职能。 　　 　　() O型指在中位时所有油口全部封闭的状态。这时执行机构锁住,不能运动，且执行机构容腔中充满油液，再启动或换向时，仍为连续状态，能使它运动平稳。 　　 　　(2) H型指在中位时所有油口全部连通。此时执行机构停止运动，变为浮动状态，用手摇机构可驱使其移动。压力油卸荷，减少功率消耗。但由于A、B、o连通，执行机构中油液流失，启动时因没有回油阻力而容易发生冲击，因此在H型滑阀的回油路上应施以适当的背压，如设置背压阀。另外，由于液压泵卸荷，应该注意卸荷对系统中其它部分的影响。 　　 　　(3) Y型指在中位时油口A、B、O连通并保持浮动，油口P仍保持压力，由于液压泵没有卸荷，所以不会对系统其它部分产生影响。Y型滑阀经常用作液动换向滑阀的先导阀。(4) J型指在中位时油口P 保持压力，A封闭，B、O连通。 　　 　　(5) C型指在中位时油口P、A连通，B、O封闭。 　　 　　(6) P型指在中位时油口P、A，B连通，O封闭。常用f液压缸的差动连接。(7) K型指在中位时油口P、A、O连通，B封闭。 　　 　　(8) M型指在中位时油口P、O连通，A、B封闭。常用于缸或马达停止运动时压力油卸荷的回路。 　　 　　(9) U型指在中位时油口P、O封闭，A、B连通。一般用于液动机在停止位置需浮动 　　 　　(10)半开型精阀指在某些油口连通时并不将通路完全打开,而是使油液在比较狭窄的半开启通路中流过。如X型滑阀，它的机能与H型滑调类似，但它在中间状态时各油口之间的通路都比较狭窄，这样由于节流作用使P口仍能保持一定的压力。同时，由于中间位置为半开启状态，在启动和换向时是逐渐打开或关闭的，所以可以起到缓冲作用，避免了换向压力冲击。除此这外，其它机能的滑阀也是半开启型，如YX型、JX型等。 　　 　　滑阀的特殊机能并不仅限f三位滑阔的中间位置上，也可能在两端位置上，其它类型滑阀也有特殊机能的结构。 　　 　　2.滑我的操纵方法 　　 　　滑阀一般在弹簧作用力和外部操纵力的作用下实现换位。操纵滑阀的方式大致有以下几种:手动滑阀、机动滑减、电磁滑阀、液动滑阀、气动滑阀、电液滑阀和机液滑阀， 　　 　　(D)手动滑商它直接用手操纵滑阀换向，有自动复位和定位两种不同的形式。手动换向。以上是挖掘机维修公司技师为您解析挖掘机泵阀原理。