高速开关阀控插装阀的特性研究_温成卓
2012年12月第40卷第23期
机床与液压
MACHINE TOOL ＆HYDRAULICS Dec.2012Vol.40No.23
DOI ：10．3969/j.issn.1001－3881.2012.23.016
收稿日期：2011－10－29
作者简介：温成卓（1985—），男，硕士研究生，主要从事流体传动与控制技术的研究工作。E －mail ：wenchengzhuo @
https://www.wendangku.net/doc/b117195180.html, 。
高速开关阀控插装阀的特性研究
温成卓，吴张永，王娴，王庆辉，吴喜
(昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093)
摘要：阐述了一种高速开关阀控插装阀的工作原理，建立了数学模型，用AMESim 仿真软件建立了仿真模型。通过分析插装阀阀芯位移和插装阀出口流量曲线图，得出PWM 信号频率和占空比对高速开关阀控插装阀控制性能的影响。分析结果显示：PWM 控制信号频率为低频、信号占空比适中时，高速开关阀作为先导阀能够对插装阀进行良好的线性控制。
关键词：高速开关阀；插装阀；控制性能；AMESim ；PWM
中图分类号：TH137
文献标识码：A
文章编号：1001－3881（2012）23－061－3
Performance Research of Cartridge Valve Controlled by High-speed On /Off Valve
WEN Chengzhuo ，WU Zhangyong ，WANG Xian ，WANG Qinghui ，WU Xi
（Faculty of Mechanical and Electrical Engineering ，Kunming University of Science and Technology ，
Kunming Yunnan 650093，China ）
Abstract ：The mathematical model was established on the basis of the principle expatiation of cartridge valve controlled by high-speed on /off valve ，and its simulation model was created in AMESim software．By analysing the curve charts of spool displacement and outlet flow of cartridge valve ，the PWM signal frequency and duty cycle influencing on the controlling performance of cartridge valve controlled by high-speed on /off valve were concluded．The analysis results show that the cartridge valve can get good linear con-trol with the high-speed On /Off valve at leading ，when the input signal is low-frequency and moderate duty cycle．
Keywords ：High-speed on /off valve ；Cartridge valve ；Control performance ；AMESim ；PWM
插装阀具有结构紧凑、流量大、响应快、密封性好、工作可靠及方便系统集成等特点。其工作原理与液控单向阀相同，通常以普通方向阀、压力控制阀作为先导阀对其主阀的动作进行控制，但控制精度不高
［1－2］
。高速开关阀具有响应速度快、抗污染能力强、工作可靠、重复精度高等特点。采用二位三通高速开关阀作为一个先导阀控制插装阀，可以实现对插
装阀的较大流量和较高精度的控制
［3－4］
。1
工作原理
图1二位三通高速电磁开关
阀控插装阀结构原理图
如图1所示为二位三通高速开关阀控插装阀工作原理图
［5－6］
。二位三通高速开关阀的进油口连接插装阀进油口A ，出油口连接插装阀的控制腔C ，回油口连接油
箱。
当高速开关阀断
电时，高速开关阀的出油口与回油口连通，插装阀控制腔C 的油液通过高速开关阀回油箱，插装阀控制
腔C 的油压p 2下降，在压差的作用下，阀芯打开，
油液由A 腔流向B 腔。当高速开关阀通电时，高速开关阀的进油口与出油口连通，插装阀控制腔C 的油压p 2与插装阀进油口A 腔的油压p s 相等，由于A 腔和C 腔承压面积不同和弹簧作用使插装阀阀芯关闭。
2系统数学建模
根据对二位三通高速开关阀控插装阀工作原理分析可知：
插装阀阀口的压力－流量方程为：q 1=C d1A 0
2ρ（p s －p 1槡）=C d1A 02ρp 槡
s
式中：q 1为插装阀出口流量；C d1为插装阀的流量系数；A 0为插装阀阀口的节流面积；p s 为插装阀进口压力。
二位三通高速开关阀的压力－流量方程为：
q h =
C d wX m 2ρp 槡2
s （t ）≥t －nT T C d wX m
2
ρ（p s
－p 槡
2
）s （t ）＜
t －nT {
T
式中：q h 为高速开关阀流量；C d 为高速开关阀的流
量系数；w为高速开关阀的面积梯度；X
m
为高速开关阀阀芯最大开口量；s（t）为PWM脉冲脉宽调制信号的占空比，s（t）∈［0，1］。
插装阀控制腔压缩引起的流量方程：
q 2=－
V
2
－A
2
x·
βe
p·
2
式中：q
2为插装阀控制腔压缩引起的流量；V
2
为插
装阀控制腔的初始体积；A
2
为插装阀控制腔的面积；x为插装阀阀芯位移；βe为油液体积弹性模量。
插装阀控制腔的流量连续方程：
A 2x·－q
2
=q
h
插装阀阀口的流量连续方程：
q h +A
1
x·+q
1
=q
s
式中：A
1
为插装阀进口腔的面积。
插装阀阀芯受力平衡方程：
mx七+Bx·+k（x
0+x）=p
s
A
1
－p
2
A
2
式中：m为插装阀阀芯的质量；B为插装阀阀芯阻尼
系数；k为弹簧刚度；p
2为插装阀控制腔压力；x
为
弹簧预压量［7］。
3AMESim仿真分析
3.1仿真模型
根据二位三通高速开关阀控插装阀工作原理及其数学模型，利用AMESim软件建立其仿真模型，如图2所示。系统仿真模型中各元件的主要参数设置如下：
高速开关阀进油口直径为2mm，球阀直径为3mm，阀芯质量为2g；插装阀的进油口直径为14 mm，控制腔的直径为17mm，阀芯质量为20g，阀芯的最大位移为3mm。泵排量为39mL/r，转速为1500r/min。溢流阀压力为10MPa。选择高速开关阀的输入信号分别为100、50、10Hz，PWM脉冲脉宽调制信号的占空比为0.8、0.5、0.2
。
图2二位三通高速电磁开关阀控插装阀仿真模型3.2仿真分析
高速开关阀的PWM输入信号为100Hz，占空比为0.5，模型仿真结果如图3—5所示
。
图3高速开关的输入信
号（f=100Hz
）
图4插装阀阀芯位
移（f=100Hz
）
图5插装阀出口流
量（f=100Hz）高速开关阀的PWM输入信号为50Hz，占空比为0.5，模型仿真结果如图6—8所示
。
图6高速开关的输入信
号（f=50Hz
）
图7插装阀阀芯位
移（f=50Hz
）
图8插装阀出口流
量（f=50Hz）高速开关阀的PWM输入信号为10Hz，占空比为0.5，模型仿真结果如图9—11所示。
·
26
·机床与液压第40卷
图9
高速开关的输入信号（f =10Hz
）
图10
插装阀阀芯位移（f =10Hz
）
图11
插装阀出口流量（f =10Hz ）
高速开关阀的PWM 输入信号为10Hz ，占空比为0.8和0.2时，仿真出的插装阀阀芯位移曲线图如图12所示
。
图12
插装阀阀芯位移
由图3至图5可知，在信号频率100Hz 时，插装阀阀芯受阻力、外部压力的影响，阀芯不能达到全开和全闭位置，不能完全跟踪信号频率，阀芯位移在0.4 1.4mm 之间运动。由于阀芯的运动不到位，插装阀出口流量也只能在51 58.5L /min 范围内变化，控制效果不太理想。
由图6至图8可知，在信号频率50Hz 时，插装阀阀芯的位移量与信号频率为100Hz 时相比，有明显改善，位移范围0.5 2.4mm 。由于阀芯的运动不能处于全闭状态，插装阀出口流量范围与在100Hz 时相似，控制效果也不够理想。
由图9至图11可知，信号频率10Hz ，与信号频率为100Hz ，50Hz 时比较，控制性能有明显改善，插装阀阀芯能够达到全开和全闭状态，能够跟踪该信号频率。但阀芯在打开和关闭的过程中，需要较长的运动时间，这是由于高速开关阀在释放插装阀控制腔中的油液时，需要一定的释放时间；在阀芯关闭过程中，还受到插装阀进口压力的阻力，以上两方面的原因导致了插装阀阀芯在开启和关闭过程中的延时。可以通过减少插装阀阀芯位移量和减小插装阀进口压力进行改进。
信号频率10Hz ，占空比为0.2、0.5、0.8时，通过对插装阀阀芯位移曲线图（图10，12）的分析
可以推断出：当占空比很大时，插装阀的阀芯会开启不到位，而当占空比很小时，阀芯可能关闭不到位。分析原因，主要是由于阀芯惯性和控制油腔油液经高速开关阀回油时间的存在，造成阀芯的运动响应延时，阀芯还没有完全运动到开启或关闭状态时，PWM 脉冲的反向信号已经到来，致使阀芯又开始相反的运动过程。当占空比适中时，PWM 脉冲的上升沿和下降沿时间段能够满足阀芯的开启和关闭的运动时间要求，阀芯开合状态良好，周期清晰，具有良好的开关频率特性。
4
结论
通过对仿真结果的分析可知，以二位三通高速开
关阀为先导阀控制的插装阀，在输入的PWM 信号频率为高频时性能不甚理想，在低频时插装阀阀芯能够跟踪控制信号；选取合适的占空比可满足高速开关阀对插装阀的线性控制。该控制方式可以实现液压系统的较大流量控制，提高系统的控制精度。虽存在着时间的延时，可以通过减少插装阀阀芯位移量，减小插装阀进口压力，采取补偿或闭环控制的方法来消除这些不良的影响，使控制性能达到最佳状态。
参考文献：
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·
36·第23期温成卓等：高速开关阀控插装阀的特性研究
液压控制系统(王春行编)课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =
【CN209977349U】独立密封插装式单向阀【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920601139.X (22)申请日 2019.04.29 (73)专利权人 杭州同禾数控液压有限公司 地址 311217 浙江省杭州市萧山区新街街 道盛中村 (72)发明人 刘渝强 王宜才 (74)专利代理机构 杭州融方专利代理事务所 (普通合伙) 33266 代理人 金磊 (51)Int.Cl. F16K 15/04(2006.01) F16K 1/32(2006.01) (54)实用新型名称 独立密封插装式单向阀 (57)摘要 本实用新型公开了一种独立密封插装式单 向阀。属于单向阀技术领域，该单向阀能够提高 插装式单向阀的密封性，进而减少液体渗漏现 象，且结构简单，使用方便。包括阀体，所述阀体 上设有相互呈“T ”型分布的纵向油口和横向油 口，位于纵向油口和横向油口交界处设有与阀体 活动安装的滚珠，所述滚珠通过弹簧压紧安装在 阀体内，所述阀体上固定套接有用于密封的密封 件，所述密封件包括固定套接在母套内侧的子 环。权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 209977349 U 2020.01.21 C N 209977349 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209977349 U 1.一种独立密封插装式单向阀，包括阀体（1），其特征在于，所述阀体（1）上设有相互呈“T”型分布的纵向油口（4）和横向油口（5），位于纵向油口（4）和横向油口（5）交界处设有与阀体（1）活动安装的滚珠（3），所述滚珠（3）通过弹簧（2）压紧安装在阀体（1）内，所述阀体（1）上固定套接有用于密封的密封件（6），所述密封件（6）包括固定套接在母套（7）内侧的子环（8）。 2.根据权利要求1所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，所述母套（7）包括环体（72）和防尘盖（71），环体（72）上端与防尘盖（71）相嵌接，环体（72）下端设有向外弯曲延伸的裙边。 3.根据权利要求1或2所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，所述子环（8）由若干弧形环（81）拼接组成，所述弧形环（81）的一端设有连接组件（9），另一端设有与连接组件（9）相配合的槽孔（10）。 4.根据权利要求3所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，所述弧形环（81）的数量为二至四个。 5.根据权利要求3所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，连接组件（9）包括滑块（93），滑块（93）通过弹性元件（94）滑动连接在弧形环（81）内，滑块（93）上端设有与其固定连接的拨片（91），所述拨片（91）滑动连接在弧形环（81）的滑槽（92）上。 2
液压与气压传动第五章习题答案
第五章习题答案 5-1 填空题 1.液压控制阀按连接方式不同，有（管式）、（板式及叠加式）、（插装式）三种连接。 2.单向阀的作用是（允许油液单方向通过），正向通油时应（压力损失要小），反向时（密封性要好）。 3.按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为（手动）、（机动）、（电动或电磁）、（液动）和（电液动）换向阀。 4.电磁换向阀的电磁铁按所接电源的不同，可分为（直流电）和（交流电）两种。 5.液压系统中常见的溢流阀按结构分有（直动式）和（先导式）两种。前者一般用于（低压），后者一般用于（中、高压）。 6.压力继电器是一种能将（压力信号）转换为（电信号）的能量装置。 5-2 判断题 1.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。（×） 2.节流阀和调速阀分别用于节流和调速，属于不同类型的阀。（×） 3.当顺序阀的出油口与油箱接通时，即成为卸荷阀。（×） 4.顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换。（√） 5.背压阀是一种特殊的阀，不可用其它阀代替。（×） 6.通过节流阀的流量与节流阀的通流面积成正比，与阀两端的压力差大小无关。（×） 5-3 问答题 1.什么是三位换向阀的“中位机能”?有哪些常用的中位机能?中位机能的作用如何? 答：对于各种操纵方式的三位换向阀，阀芯在中间位置时各油口的连通方式，称为换向阀的中位机能。常用的中位机能有：O 、P 、Y、 H、M 、K 。中位机能的作用：满足液压系统提出的各种性能要求如：卸荷、保压、启动平稳性及液压缸浮动和任意位置停留等。 2.从结构原理和图形符号上，说明溢流阀、减压阀和顺序阀的异同点及各自的特点。 答：略 3.先导式溢流阀中的阻尼小孔起什么作用？是否可以将阻尼小孔加大或堵塞？ 答：产生压力降，从而使主阀芯动作。不可。 4.为什么说调速阀比节流阀的调速性能好?两种阀各用在什么场合较为合理? 答：调速阀比节流阀多了定差减压阀，油液流过时先经过减压阀产生一次压力降，并利用减压阀阀芯的自动调节，使节流阀前后的压力差保持不变，因而使通过节流阀的流量保持平稳，所以调速阀比节流阀的调速性能好。
阀控马达控制系统仿真
1.应用背景 在海上风机吊装工程中，经常需要进行速度控制，如原动机调速、吊臂垂直及回转装置的速度控制等。在该项目的工程设计及应用当中的电液位置伺服系统也经常采用速度局部反馈回路来提高系统的刚度和减小伺服阀等参数变化的影响，提高系统的精度。 电液速度控制系统按控制方式可分为：阀控液压马达速度控制系统和泵空液压马达速度控制系统。阀控液压马达系统一般用于小功率系统，而泵控马达系统一般用于大功率系统。在本次的实验中，主要针对阀控马达速动控制系统的校正前后变化，通过MATLAB的simulink对其进行仿真比较分析。 2.电液速度控制系统原理 首先给出阀控液压马达速度控制系统的实际物理模型： 如图１所示，该系统由伺服放大器、电液伺服阀、液压马达、测速电动机等组成。测速电机轴与负载机轴相联，用于检测负载轴的速度，检测到的速度信号与指令信号差（误差信号）经伺服放大器进行功率放大，产生的电流用来控制电液伺服阀的阀芯位置，电液伺服阀输出压力油驱动液压马达及负载旋转。 根据所建立的物理模型，可以建立相对应的闭环控制系统原理的方框图：
图2 阀控马达速度控制系统方框图 3.系统各环节数学模型 3.1伺服放大器 伺服放大器输出电流ΔI与输入电压Ue近似成正比，其传递函数可用伺服放大器增益Ka表示： （1） 但通常的速度控制系统采用积分放大器，对原系统加以校正才能稳定工作。校正后的积分放大器增益Ka表示为： （2） 式中：Ue为积分放大器额定电压，V； Ka为积分放大器增益，A/V。 3.2伺服阀 伺服阀的流量增益为： (3) 式中：为伺服阀流量增益，m 3/(s*A)； 为伺服阀空载流量，m3/s; 为伺服阀额定电流，A。 伺服阀传递函数为：
高速电磁阀
高速电磁阀 高速电磁阀也叫高速开关阀、高速电磁开关阀。是很多控制系统的关键执行元件, 例如在汽车制动防抱死系统(ABS) ,电控柴油喷射系统,无凸轮电控液压驱动气门系统上都需要具有大流量,快速响应的开关电磁阀.它通过接受电子控制单元的控制信号实现快速的启闭,额定流量和动作时间是衡量电磁阀的重要指标,其直接影响系统的稳定性和可控性,电磁阀的额定流量越大,响应时间越快,系统的控制精度和稳定性越好. 目录 ?高速电磁阀的发展概况 ?高速电磁阀的分类 ?高速电磁阀的特点 ?高速电磁阀的设计考虑 高速电磁阀的发展概况 ?国外早在50年代末就开始了数字阀的研制工作，但在1975年以前只限于实验室研究。高速电磁开关阀自二十世纪七十年
代问世以来，国内外许多厂家、公司，竞相研制出不少的型式结构，对高速开关阀的研究和应用已经成为液压界的一个重要课题。 英国最先开展高速开关阀研究，开发出两种特殊结构的高速开关阀，分别采用筒状、锥状的结构设计从而提高了阀体结构刚度，克服了传统电磁开关阀电磁作用力越大衔铁加速度越小的矛盾，使得当阀芯行程小于1mm时，阀的响应时间不大于 1ms。 美国公司则于1984年推出了一种三通球形高速电磁开关阀，该阀的响应时间为：开启时间3ms，关闭时间2ms，工作压力10Mpa。 德国一公司成功地开发出一种适用于超高压下工作的高速电磁开关阀，该阀的开启时间为0.3ms，关闭时间为0.65ms。德国另一公司研制响应时间为0.2ms，工作压力为135MPa的超高压高速电磁开关阀。 日本一公司研制的高速电磁开关阀，为三位四通滑阀结构，最高工作压力为50MPa，响应时间为1ms，。此类型高速开关阀的工作流量都甚小，需要的额定电磁力就较小。各有特点，各有不同的实用范围，需要根据系统对电磁阀的性能、安装尺寸的具体要求选择合适的电磁阀结构设计。
仪表的特性有静态特性和动态特性
仪表的特性有静态特性和动态特性 仪表的特性有静态特性和动态特性之分，它们所描述的是仪表的输出变量与输入变呈之间的对应关系。当输人变量处于稳定状态时，仪表的输出与翰人之间的关系称为睁态特性。这里仅介绍几个主要的静态特性指标。至于仪表的动态特性，因篇幅所限不予介绍，感兴趣的读者请参阅有关专著。 1.灵敏度 灵饭度是指仪表或装置在到达稳态后，输出增量与输人增量之比，即K=△Y/△X式中K —灵教度，△Y—输出变量y的增量，△X—输人变量x的增量。 对于带有指针和标度盘的仪表，灵敏度亦可直观地理解为单位输入变量所引起的指针偏转角度或位移盈。 当仪表的“输出一输入”关系为线性时，其灵放度K为一常数。反之，当仪表具有非线性特性时，其灵敏度将随着输入变量的变化而改变。 2线性度 一般说来，总是希望侧贴式液位开关具有线性特性，亦即其特性曲线最好为直线。但是，在对仪表进行校准时人们常常发现，那些理论上应具有线性特性的仪表，由于各种因素的影响，其实际特性曲线往往偏离了理论上的规定特性曲线(直线)。在高频红外碳硫分析仪检测技术中，采用线性度这一概念来描述仪表的校准曲线与规定直线之问的吻合程度。校准曲线与规定直线之间最大偏差的绝对值称为线性度误差，它表征线性度的大小。 3.回差 在外界条件不变的情况下，当输入变量上升(从小增大)和下降(从大减小)时，仪表对于同一输入所给出的两相应输出值不相等，二者(在全行程范围内)的最大差值即为回差，通常以输出量程的百分数表示回差是由于仪表内有吸收能量的元件(如弹性元件、磁化元件等)、机械结构中有间隙以及运动系统的魔擦等原因所造成的。 4.漂移 所谓漂移，指的是在一段时间内，仪表的输人一愉出关系所出现的非所期望的逐渐变化，这种变化不是由于外界影响而产生的，通常是由于在线微波水分仪弹性元件的时效、电子元件的老化等原因所造成的。 在规定的参比工作条件下，对一个恒定的输入在规定时间内的输出变化，称为“点漂”。 发生在仪表测量范围下限值七的点漂，称为始点漂移。当下限值为零时的始点漂移又称为零点漂移，简称零漂。 5重复性 在同一工作条件下，对同一输入值按同一方向连续多次测量时，所得输出值之间的相互一致程度称为重复性。 仪器仪表的重复性用全测量范围内的各输入值所测得的最大重复性误差来确定。所谓重复性误差，指的是对于高频红外碳硫分析仪全范围行程、在同一工作条件下、从同方向对同一输人值进行多次连续测量时，所获得的输出值的两个极限值之间的代数差或均方根误差。重复性误差通常以量程的百分数表示，它应不包括回差或漂移。
液压控制阀介绍——插装阀
液压控制阀介绍 ——插装阀 一、概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1、二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 2、二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构 图1 二通插装阀的典型结构
控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2 )。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。 图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3 )。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B口。阀芯开启，A 口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2 位2 通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。 图 3 插装元件
毕业设计设参考资料：溢流阀
第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。 随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产。
液压控制系统王春行版课后题答案模板
液压控制系统王春行版课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却能够很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载 压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和 速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩 擦力负载的能力
当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量2c c0r =32W K πμ ，p0c K ，两者相差 很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线能够度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使经过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
高速开关阀的设计及数字仿真
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/b117195180.html, 高速开关阀的设计及数字仿真 作者：胡学青曹吉花王洪艳 来源：《数字技术与应用》2011年第07期 摘要：高速开关阀是20世纪80年代发展起来的一种具有响应速度快、结构简单、抗污染能力强、与电子电路配合好等特点的电液控制转换元件。只要控制脉冲频率或脉冲宽度，就能对流量进行连续的控制，高速开关阀是一种非常有前途的数字阀，发展这种数字元件将是工业现代化的必然选择。为了进一步提高高速开关阀的响应频率，降低其响应时间,改善其性能。 首先从高速开关阀的理论出发，研究和分析其结构、工作原理和磁场分布等，根据其电磁特性和机械特性，建立数学模型，然后将数学模型线性化,转化为传递函数方框图；结合MATLAB /Simulink仿真工具，先把数学模型转化为仿真模型,代入参数后，进行数字仿真，生成动、静态仿真曲线图。 关键词：高速开关阀脉宽调制信号数学模型数字仿真 中图分类号：TK428 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)07-0055-01 1、数学仿真 数学仿真就是用数学语言去表达一个物体，并编制程序在计算机上对实际物体进行研究的过程。这种数学表达就是数学模型。数学仿真把研究对象的结构特征或者输入输出关系抽象为一种数学描述〔微分方程、状态方程等）来研究，具有很大的灵活性，它可以方便地改变物体结构、参数；而且速度快，可以在很短的时间内完成实际物体很长时间的动态演变过程；精确度高，可以根据需要改变仿真的精度；重复性好，可以很容易地再现仿真过程。 2、模型的建立 我们利用simulink子系统技术来建立计算机仿真模型： 首先构建高速开关阀整体模型，由单位阶跃信号作为输入信号，经过高速开关阀仿真模型模块，输出的信号由示波器显示。 然后根据高速开关阀的简化方框图编辑高速开关阀仿真模型模块。 2.1 仿真模块参数设置 高速开关阀仿真模型建立之后，首先需要按照系统的要求设置仿真摸块的参数。
单向阀的特性及应用
单向阀的特性及应用 彭熙伟1,陈建萍2,李金仓1 Property and Application of Check Valve Peng Xi wei1,Chen Jian ping2,Li Jin cang1 (1 北京理工大学自控系,北京 100081;2 中船重工707研究所,江西九江 332007) 摘 要:对单向阀的特性、分类进行了介绍,列举了单向阀在液压系统中多种功能的具体应用,并阐述了单向阀使用中的一些注意问题。 关键词:单向阀;方向控制阀;液压系统 中图分类号:TH137 文献标识码:B 文章编号:1000 4858(2004)01 0060 02 单向阀是液压系统方向控制阀中的一类,其主要作用是限制油液只能向一个方向流动,不能向反方向流动。单向阀结构和工作原理都比较简单,但却是液压系统中应用最多的元件之一,正确选择、合理应用单向阀不仅可以满足液压系统不同应用场合的多种功能要求,而且还可使液压系统设计简化。本文介绍单向阀在实际液压系统中的典型应用和使用注意事项。 1 单向阀的分类及特性 单向阀按其结构特点不同,一般分为普通单向阀和液控单向阀两类。普通单向阀的图形符号如图1a 上所示,其功能是只允许油液向一个方向流动(从A 到B),而不允许反向(从B到A)流动;液控单向阀的图形符号如图1a下所示,其功能是允许油液在一个方向流动(从A到B),而反向流动(从B到A)必须通过控制油(C)来实现。 对单向阀的性能要求主要有:当油液通过单向阀流动时阻力要小,也就是压力损失要小;而当油液反向流入时,阀口的密封性要好,无泄漏;工作时不应有振动、冲击和噪声。 2 单向阀的应用 1)保护液压泵 如图1b所示,单向阀3安装在液压泵1的出口,可防止系统压力突然升高(如蓄能器4释压等)反向传给液压泵,避免泵反转或损坏,起保护液压泵的作用。 2)防止油路干扰 如图1c所示的双泵供油系统,当系统压力低时,泵1和泵2输出的油汇合,共同向系统供油,满足系统大流量的需要;当系统压力高于卸荷阀5的设定压力时,低压泵2卸载,只有高压泵1向系统供油,此时,单向阀4把高压油路和低压油路隔开,不互相影响。 3) 保压 图1 单向阀应用 收稿日期:2003 07 03 作者简介:彭熙伟(1966 ),男,云南昆明市人,副教授,博士,主要从事电液伺服控制、比例伺服控制技术研究。 60液压与气动2004年第1期
高速开关阀
车用电控技术有限公司 红林车用电控技术有限公司 贵州红林 HSV系列开关式高速电磁阀 HSV系列开关式高速电磁阀系列产品是我公司与美国BKM公司联合研制、生产的快速响应开关式数字阀，是一种用于机电液一体化中电子与液压机构间理想的接口元件。该系列产品结构紧凑、体积小、重量轻、响应快速、动作准确、重复性好、抗污染能力强、内泄漏小、可靠性高。最显著的特点是该产品能够直接接受数字信号对流体系统的压力或流量进行PWM控制，该特点为数字控制进入液压气动领域提供了有效手段。1992年该产品被评为国家级重点新产品并获得贵州省科学技术进步二等奖。 HSV高速电磁阀系列产品具有两通常开、两通常闭、三通常开、三通常闭四个系列近200个品种；材料有碳钢、不锈钢两种类别；工作方式可采用连续加载、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制。 HSV高速电磁阀系列产品的上述特点使该电磁阀具有广泛的应用范围，如汽车变速器、燃油喷射、天然气喷射、压力调节、流量控制、宇航控制系统、先导阀、医疗器械、机床、机器人等领域。
性能数据 结构：螺纹插装式，两通常开、两通常闭、三通常开、 三通常闭 额定压力：2、5、7、20、14、20 MPa 流量：2～9L/min(额定压力下) 内泄漏：0 电压：12V 、24V DC 工作方式：连续通电、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制 脉宽范围(占空比)：20％～80％ 最大功率：10～50W 平均功率：3～15W 动态响应时间： 脉宽调制：常闭型：开放≤3.5ms，关闭≤2.5ms 常开型：开放≤2.5ms，关闭≤3.5ms 连续通电：常闭型：开放≤6.0ms，关闭≤4ms 常开型：开放≤4.5ms，关闭≤6.0ms 重复精度：±0.05ms 温度范围：－40℃～＋135℃ 寿命：设计寿命不小于1×109次 耐久性试验已超过2×109次
什么是汽轮机调节系统的静态特性和动态特性
1.什么是汽轮机调节系统的静态特性和动态特性? 答：调节系统的工作特性有两种，即动态特性和静态特性。在稳定工况下，汽轮机的功率和转速之间的关系即为调节系统的静态特性。从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况的过渡过程的特性叫做调节系统的动态特性，是指在过渡过程中机组的功率、转速、调节汽门的开度等参数随时间的变化规律。 2.汽封的作用是什么?轴封的作用是什么? 答：为了避免动、静部件之间的碰撞，必须留有适当的间隙，这些间隙的存在势必导致漏汽，为此必须加装密封装置----汽封。根据汽封在汽轮机中所处位置可分为：轴端汽封(简称轴封)、隔板汽封和围带汽封(通流部分汽封)三类。 轴封是汽封的一种。汽轮机轴封的作用是阻止汽缸内的蒸汽向外漏泄，低压缸排汽侧轴封是防止外界空气漏入汽缸。 3.低油压保护装置的作用是什么? 答：润滑油油压过低，将导致润滑油膜破坏，不但要损坏轴瓦。而且能造成动静之间摩擦等恶性事故，因此，在汽轮机的油系统中都装有润滑油低油压保护装置。 低油压保护装置一般具备以下作用： ⑴润滑油压低于正常要求数值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。 ⑵油压继续下降至某数值时，自动投入辅助油泵(交流、直流油泵)，以提高油压。 ⑶辅助油泵起动后，油压仍继续下跌到某一数值应掉闸停机，再低时并停止盘车。 当汽轮机主油泵出口油压过低时，将危及调节及保护系统的工作，一般当该油压低至某一数值时，高压辅助油泵(调速油泵)自起动投入运行，以维持汽轮机的正常运行。 4.直流锅炉有何优缺点? 答：直流锅炉与自然循环锅炉相比主要优点是： (1)原则上它可适用于任何压力，但从水动力稳定性考虑，一般在高压以上(更多是超高压以上)才采用。 (2)节省钢材。它没有汽包、并可采用小直径蒸发管，使钢材消耗量明显下降。 (3)锅炉启、停时间短。它没有厚壁的汽包，在启、停时，需要加热、冷却的时间短．从而缩短了启、停时间。 (4)制造、运输、安装方便。 (5)受热面布置灵活。工质在管内强制流动．有利于传热及适合炉膛形状而灵活布置。
液压控制系统王春行版课后题答案
液压控制系统王春行版 课后题答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的 能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性
答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影 响，存在泄漏流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c =K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙 -6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流 量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =?
高速开关阀控制的可变夹紧力夹具
高速开关阀控制的可变夹紧力夹具 袁光明1,2 孙厚芳1 陈光明3 摘要 针对恒定夹紧力夹具对零件加工精度的影响,提出一种变夹紧力夹具方案。该夹具根据切削力的大小,优化分析工件最佳的夹紧点位置及各点的夹紧力,能够自动调整夹紧力的大小,以适应切削力,减少加工系统的切削变形。采用同工步数字控制技术,实现自适应夹紧功能,采用高速开关阀作为液压系统的动态控制元件控制夹紧力的大小。 关键词:自适应夹具 高速开关阀 变夹紧力 中图分类号:T H16 文献标识码:A 文章编号:1671—3133(2005)06—0070—03 A a lterable cl am p i n g force f i xture con troll able by h i gh speed on2off va lve Y uan Guangm i n g,Sun Houfang,Chen Guangm i n g Abstract Presents a concep tual fra me work of alterable clamp ing f orce fixture considering the effects of an invariable cla mp ing f orce t o the defor mati on accuracy of workp ieces in multi p le2stati on nu merical contr olled manufacturing.A alterable cla mp ing force fixture can aut omatically adjust its cla mp ing force t o adap t t o the cutting f orce t o reduce the cutting def or mati on of machining sys2 te m.Self adap ting cla mp ing was achieved by nu merical contr olled technol ogy according t o different p r ocess step.I n order t o obtain the cla mp ing f orce,high s peed on2off valves are adap ted t o contr ol the hydraulic p ressure syste m.The p r ogress and policy of con2 tr ol of the fixture system are briefly intr oduced. Key words:Self adapti n g f i xture H i gh speed on2off va lve A lterable cl am p i n g force 在夹具的常规设计中,对静态的定位误差和夹紧误差进行较多研究。然而,对加工过程中因切削力等因素变化而引起的动态误差及其消除方法研究较少。 随着数控技术的普及,经数控加工的零件数量越来越多。在加工中心上加工零件,其加工特点是一次安装完成多个粗、精工序切削加工。为了保证零件在不同切削力状态下稳定加工,夹具的夹紧力必须按照最大切削用量确定,这往往造成低刚度、精密零件的夹紧变形。 本文研制的变夹紧力夹具,可以在加工过程中根据切削力的大小相应调整夹紧力的大小,夹紧力与切削力相适应,使夹紧力产生的工件变形达到最小,并采用数字控制技术,实现自适应夹紧的功能。 1 变夹紧力夹具 如图1所示为采用高速开关阀控制的夹具变夹紧力控制部分框图,其主要组成有机械装置、液压系统、电气控制系统及控制软件等。按功能划分,主要由夹紧力优化系统、夹紧力自适应控制系统和夹紧力执行系统等组成。 工件加工前,首先进行计算机三维建模,利用有限元软件对工件三维实体模型进行刚度分析,确定工件刚度的薄弱环节,优化分析其最佳的夹紧点位置及各点的夹紧力。刚度分析计算的力参数来自工件的NC 加工程序。切削参数提取模块从NC程序中提取加工用量,由式(1)计算切削力的数值 : 图1 夹具系统组成 F z= a p h m C s sinγ0 (1) ………………………………… 式中,a p 为切削深度;h m 为切屑厚度;γ 为刀具前角; C s为单位横截面上的切削力(N/mm2),由试验求得。 夹紧力自适应控制系统接收夹紧力优化系统输入的夹紧力数据,由夹紧力控制计算机进行数据处理,并输出控制用脉宽调制(Pulse W idth Modulati on,P WM)信号。压力检测反馈系统检测油缸的实际压力,由计算机对P WM信号进行修正。 夹紧力执行系统完成对工件的夹紧功能。设计时,采用了液压系统的控制方案,根据控制系统提供的夹紧力大小信息,配用高速开关阀完成压力的实施与控制。 如图2所示为夹具的液压系统原理图。本夹具系 工艺与工艺装备
检测系统的静态特性和动态特性
检测系统的静态特性和动态特性 检测系统的基本特性一般分为两类：静态特性和动态特性。这是因为被测参量的变化大致可分为两种情况，一种是被测参量基本不变或变化很缓慢的情况，即所谓“准静态量”。此时，可用检测系统的一系列静态参数（静态特性）来对这类“准静态量”的测量结果进行表示、分析和处理。另一种是被测参量变化很快的情况，它必然要求检测系统的响应更为迅速，此时，应用检测系统的一系列动态参数（动态特性）来对这类“动态量”测量结果进行表示、分析和处理。 研究和分析检测系统的基本特性，主要有以下三个方面的用途。 第一，通过检测系统的已知基本特性，由测量结果推知被测参量的准确值；这也是检测系统对被测参量进行通常的测量过程。 第二，对多环节构成的较复杂的检测系统进行测量结果及（综合）不确定度的分析，即根据该检测系统各组成环节的已知基本特性，按照已知输入信号的流向，逐级推断和分析各环节输出信号及其不确定度。 第三，根据测量得到的（输出）结果和已知输入信号，推断和分析出检测系统的基本特性。这主要用于该检测系统
的设计、研制和改进、优化，以及对无法获得更好性能的同类检测系统和未完全达到所需测量精度的重要检测项目进行深入分析、研究。 通常把被测参量作为检测系统的输入（亦称为激励）信号，而把检测系统的输出信号称为响应。由此，我们就可以把整个检测系统看成一个信息通道来进行分析。理想的信息通道应能不失真地传输各种激励信号。通过对检测系统在各种激励信号下的响应的分析，可以推断、评价该检测系统的基本特性与主要技术指标。 一般情况下，检测系统的静态特性与动态特性是相互关联的，检测系统的静态特性也会影响到动态条件下的测量。但为叙述方便和使问题简化，便于分析讨论，通常把静态特性与动态特性分开讨论，把造成动态误差的非线性因素作为静态特性处理，而在列运动方程时，忽略非线性因素，简化为线性微分方程。这样可使许多非常复杂的非线性工程测量问题大大简化，虽然会因此而增加一定的误差，但是绝大多数情况下此项误差与测量结果中含有的其他误差相比都是可以忽略的。
单向阀
单向阀 单向阀是流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流的装置。 基本简介 单向阀Check Valve 单向阀又称止回阀或逆止阀。用于液压系统中防止油流反向流动,或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。 单向阀有直通式和直角式两种。直通式单向阀用螺纹连接安装在管路上。直角式单向阀有螺纹连接、板式连接和法兰连接三种形式。液控单向阀也称闭锁阀或保压阀，它与单向阀相同，用以防止油液反向流动。但在液压回路中需要油流反向流动时又可利用控制油压，打开单向阀，使油流在两个方向都可流动。液控单向阀采用锥形阀芯，因此密封性能好。在要求封闭油路时，可用此阀作为油路的单向锁紧而起保压作用。液控单向阀控制油的泄漏方式有内泄式和外泄式二种。在油流反向出口无背压的油路中可用内泄式；否则需用外泄式，以降低控制油压力。 安装位置 单向阀就是止回阀旋启式止回阀安装位置不受限制，通常安装于水平管路，但也可以安装于垂直管路或倾斜管路上。 注意事项 安装止回阀时，应特别注意介质流动方向，应使介质正常流动方向与阀体上指示的箭头方向相一致，否则就会截断介质的正常流动。底阀应安装在水泵吸水管路的底端。 止回阀关闭时，会在管路中产生水锤压力，严重时会导致阀门、管路或设备的损坏，尤其对于大口管路或高压管路，故应引起止回阀选用者的高度注意。 止回阀只供防止各类管路或设备上流体介质逆流的单向启闭阀。 技术参数 公称通径:21/16“~41/16“ 工作压力：2,000~15,000PSI 温度：-60°C~+121°C(K,U) 产品规范级别：PSL3~4 产品性能级别：PR1~2 材料级别：AA~FF 主要种类 止回阀用途广泛，有很多种类，下面说的是供水和热力常用的止回阀： 1、弹簧式：液体由下而上，依靠压力顶起弹簧控制的阀瓣，压力消失后，弹簧力将阀瓣压下，封闭液体倒流。常用于通径较小的止回阀。
液压控制系统王春行版课后题答案
第 二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量 2c c0r = 32W K πμ ，p0c = K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
液控单向阀构和工作原理
液控单向阀构和工作原理 图1是FDY400／45液控单向阀的结构简图。该阀是由先导阀芯和主阀芯共同完成对承载腔的密封，先导阀芯和主阀芯的材料均为金属，其对应的阀座为聚甲醛材料。我国现有的液控单向阀CPT,CPDT,CPG,CPDG,CPF,CPD大部分采用金属材料和煤研三号来完成密封面的可靠封闭。而该液控单向阀PCV,PCDV在采用上述锥面结构后，其使用寿命大幅度延长，最重要的是该阀主阀芯前部和后部采用密封圈把前后腔隔开，阀套后部采用单向节流堵，这样在阀芯打开的过程中，单向节流堵相对来说不起节流作用，这样主阀芯可以快速地打开；而在主阀芯关闭的过程中由于主阀芯前后腔用密封圈可靠隔开，液体只能通过单向节流堵来充满由于阀芯向前移而增大的空间，故通过控制节流堵的通流面积，来调节阀芯的关闭移动速度，大大减小了阀芯对阀座的瞬间冲击力，有效地延长了该阀的使用寿命。由于采用了先导结构，其卸载控制压力低，阀的流量大，关闭压力好。
冲式液控单向阀的结构特点及工作原理 缓冲式液控单向阀结构如图1所示，其主要由二大部分组成，图示左边为由接头座l、阀座2、阀杆3及复位弹簧5构成的单向缓冲阀组件，右边为螺纹插装式液控单向阀CPDT-06组件，图示为该阀处于非工作状态，此状态下左边单向缓冲阀组件中PA13的压力pl、A口的压力p2均为零压(或近似零压)，在复位弹簧5的作用力，的作用下，阀杆3与阀座2接触形成密封面；右边单向阀组件处于自然关闭状态。图1结构图该阀单向缓冲的工作原理是：当高压液体从PA 口流入阀内时，开始由于阀杆与阀座接触形成密封面，高压液体只能从中间的节流口D3流至A 口，这时A口的压力逐渐开始上升，该阀起到缓冲作用，同时PA口高压油通过小孔dl进入右边单向阀CRNG组件控制腔，使单向阀组件迅速打开，实现从B口到PA口的通道快速畅通。如假设密封圈对阀杆的摩擦力为Fo，当A口压力p2满足p2×ぇr×D12／4>，F+Fo+pl×ぇ×D42／4一p1(ぇ×D22—ぇ×D12)／4关系时，阀杆开始向下移动至最大位移L，此时阀杆与阀座间形成最大通流面积，这样先从阀杆上的多个φd孔再经阀杆与阀座间通流腔,大流量的高压液体开始进入A口处，也就是说当A口压力升至一定值时，从PA口到A口最大通道在几乎没有压力损失情况下全部打开；当高压液体从A口流入阀内时，高压液体推动阀杆下移，使阀杆与阀座问的最大通道直接打开，显然该过程无缓冲作用。