液压传动与气动技术课件模块五 速度控制回路的设计2022-2023学年高二上劳动版

模块五 速度控制回路的设计 1 课题一 平面磨床工作台调速回路的设计 课题二 半自动车床进给控制回路的设计 模块五 速度控制回路的设计 1 2 课题一 平面磨床工作台调速回路的设计 模块五 速度控制回路的设计 3 学习目标 1.了解节流阀的结构及工作原理。 2.掌握节流阀在回路中的正确应用。 3.认识液压系统中的节流调速回路。 模块五 速度控制回路的设计 4 任务引入 在模块三任务1中，已经设计出了平面磨床工作台的换向控制回路，但是，这种回路只能实现平面磨床工作台恒定速度的往复运动。而在实际工作中，因磨削不同的工件时需要不同的进给速度，故要求工作台的往复速度可以调节。 本任务要求在原有换向控制回路的基础上设计平面磨床工作台的液压调速回路。 模块五 速度控制回路的设计 5 任务分析 液压系统中液压缸的运动速度取决于两个方面的因素：液压缸的有效作用面积和流入液压缸的压力油流量，而通常液压缸的有效作用面积在系统中已经是确定的，因此，影响液压缸运动速度的因素主要是流入液压缸的压力油流量。 在液压系统中，通过调节进入液压缸的压力油流量从而改变液压缸运动速度的元器件称为流量控制阀，最常用的流量控制阀是节流阀，前面已经有所介绍，下面就来学习节流阀的结构、工作原理及节流调速回路等知识。 模块五 速度控制回路的设计 6 节流阀的结构、工作原理和职能符号如图1所示，节流阀可以改变液压系统中进入执行元件的液体流量，使其增大或减小。 一、节流阀的结构及工作原理 模块五 速度控制回路的设计 7 图1 节流阀 a）实物图 b）职能符号 c）结构原理图 1- 手轮 2- 顶杆 3- 导套 4- 阀体 5- 阀芯 6- 弹簧 7- 底盖 模块五 速度控制回路的设计 8 其工作原理是： 压力油从进油口流入，经节流口流出，节流口的形式为轴向三角沟槽式，作用于节流阀芯上的力是平衡的，因而调节力矩较小，便于在高压下进行调节。当调节节流阀的手轮时，可通过顶杆推动节流阀芯向下移动。节流阀芯的复位靠弹簧力来实现，节流阀芯的上下移动可以改变节流口的开口量，从而实现对流体流量的调节。 模块五 速度控制回路的设计 9 图2所示的节流阀是一种具有螺旋曲线开口和薄刃式结构的精密节流阀。阀套上开有节流窗口，阀芯与阀套上的窗口匹配后，构成了具有某种形状的薄刃式节流孔口。转动手轮（此手轮可用顶部的钥匙来锁定）和节流阀芯后，螺旋曲线相对阀套窗口升高或降低，改变节流面积，即可实现对流量的调节。该阀在调节流量时受温度变化的影响较小。节流阀芯上的小孔对阀芯两端的液压力有一定的平衡作用，故该阀的调节力矩较小。 模块五 速度控制回路的设计 10 图2 具有螺旋曲线开口的节流阀 1- 手轮 2- 阀芯 3- 阀套 4- 阀体 模块五 速度控制回路的设计 11 图3所示为单向节流阀的结构图和职能符号，它把节流阀芯分成了上阀芯和下阀芯两部分。当油液正向流动时，其节流过程与节流阀是一样的，节流缝隙的大小可通过手柄进行调节；当油液反向流动时，靠油液的压力把下阀芯压下，下阀芯起单向阀作用，单向阀打开，可实现流体反向自由流动。 模块五 速度控制回路的设计 12 图3 单向节流阀 a）职能符号 b）结构图 1- 手轮 2- 顶套 3- 导套 4- 上阀芯 5- 下阀芯 6- 阀体 7- 复位弹簧 8- 底座 模块五 速度控制回路的设计 13 二、节流调速回路 根据节流元件在回路中的位置不同，节流调速回路可分为进油路节流调速、回油路节流调速和旁油路节流调速三种。 1．进油路节流调速回路 如下图4所示，将节流阀串联在液压泵和液压缸之间，通过调节节流阀的通流面积可改变进入液压缸油液的流量，从而调节执行元件的运动速度。 模块五 速度控制回路的设计 14 图4 进油路节流调速回路 模块五 速度控制回路的设计 15 1．进油路节流调速回路 1.1特点 1.1.1活塞运动速度v与节流阀的通流面积A成正比，即通流面积越大，活塞运动速度越高。 1.1.2由于油液经节流阀后才进入液压缸，故油温高、泄漏大；又由于没有背压，所以运动平稳性差。 1.1.3因为液压缸的进油面积大，当通过节流阀的流量为最小稳定流量时，可使执行元件获得较低的运动速度，所以调速范围大。 模块五 速度控制回路的设计 1.1.4因启动时进入液压缸油液的流量受到节流阀的控制，故可减少启动时的冲击。 1.1.5液压泵在恒压恒流量下工作，输出功率不随执行元件的负载和速度的变化而变化，多余的油液经溢流阀流回油箱，造成功率浪费，故效率低。 16 模块五 速度控制回路的设计 17 1．进油路节流调速回路 1.2应用 在进油路节流调速回路中，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽慢忽快，难以得到稳定的速度，故适用于轻负载或负载变