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液压工作原理

顺序阀的工作原理和结构详解

添加时间:2016-09-01
    顺序阀是用来控制液压系统中各元件先后动作顺序的液压元件。按控制方式分类,顺序阀可分为内控式和外控式2大类。前者用阀的进口压力控制阀芯的启闭,称为内控顺序阀,简称顺序阀;后者用外来的控制压力油控制阀芯的启闭,称为液控顺序阀。按结构分类,顺序阀也有直动型和先导型2种类型。
 
    1.顺序阀的结构和工作原理
 
    图4-22为一种直动型顺序阀结构图。油口油压经过油道进入控制活塞下端,当其进油口油压低于弹簧6调定压力时,控制活塞3下端推力较小,阀芯5处于最下端,阀口关闭,顺序阀不通。当其进油口油压达到或超过弹簧6调定压力时,阀芯5上升,阀口开启,顺序阀接通,阀后的油路工作。通过螺钉8调节弹簧6的预压缩量即能调节阀的开启压力。这种顺序阀由进油口压力控制,称为普通顺序阀或内控顺序阀,调压弹簧腔必须另接油管到油箱,并留出外泄口,这种连接方式称为外泄。内控顺序阀图形符号如图4-23(a)所示。
 
    若控制油压不从进油口引入,而另接控制油管通入控制油,则阀的动作由外供控制油控制,这时即成为液控顺序阀,图形符号如图4-23(b)所示。
 
    若将液控顺序阀的出油口接油箱,它就成为卸荷阀。这时内部泄油可接出口,称为内泄。卸荷阀图形符号如图4-23(c)所示。
 
    先导型顺序阀用于较大的规格,其结构与溢流阀相似,图形符号如图4-23(d)所示。顺序阀通常与单向阀组合成单向顺序阀使用,图形符号如图4-23(e)所示。
直动型顺序阀结构
    图4-22直动型顺序阀结构
 
顺序阀图形符号
    图4-23顺序阀图形符号
 
    顺序阀在液压系统中的主要用途,除控制执行机构的顺序动作外,也可作卸荷阀、背压阀及平衡阀使用。
 
    2.顺序动作回路和平衡回路
 
    (1)采用顺序阀的顺序动作回路图4-24所示为机床夹具上装夹工件,实现先定位后夹紧的顺序动作回路。当电磁阀由通电切换到断电状态时,压力油直接进入定位缸下腔。定位缸上升将定位销插入工件定位孔实现定位。定位动作未完成时,油压较低,不足以打开顺序阀进入夹紧缸。定位缸到位后,油路压力才会上升至顺序阀调定压力,使得顺序阀开启,压力油进入夹紧缸下腔,实现夹紧动作。
 
    (2)采用顺序阀的平衡回路为了防止立式液压缸与垂直工作部件由于自重而自行下落,或在下行运动中由于自重而造成超速下降,使运动不平稳,可采用平衡回路。即在立式液压缸下行回油路上设置顺序阀,产生适当的背压阻力来平衡自重。
顺序阀的顺序回路
    图4-24顺序阀的顺序回路
 
    图4-25(a)所示为采用单向顺序阀(也称平衡阀)的平衡回路。单向顺序阀的调定压力应稍大于由工作部件自重而在液压缸下腔形成的压力。液压缸不工作时,单向顺序阀关闭,工作部件不会自行下落。换向阀左位接入后,液压缸上腔通压力油,当下腔背压力大于顺序阀的调定压力时,顺序阀开启。由于液压缸下腔一直存在背压力,运动部件自重得到平衡,活塞可以平稳地下落,不会产生超速现象。活塞下落时,这种回路的功率损失大。活塞停止时,由于单向顺序阀的泄漏而使运动部件缓慢下降,所以它适用于工作部件重量不大,对活塞锁住时的定位要求不高的场合。
顺序阀的平衡回路
    图4-25顺序阀的平衡回路
 
    图4-25(b)所示为采用液控单向顺序阀的平衡回路。当换向阀处于中位时,液控顺序阀关闭,使工作部件停止运动并能防止其因自重而下落。当换向阀左位接入后,液压油进入液压缸上腔,并进入液控顺序阀的控制口。打开顺序阀,液压缸下腔回油,背压消失,活塞下行。因此,这种回路效率高,安全可靠,但在活塞下落时,由于自重作用使得运动部件下降过快,必然使液压缸上腔的油压降低,使液控顺序阀的开口关小,阻力增大,从而阻止活塞迅速下降。当液控顺序阀开口关小时,液压缸下腔的背压上升,上腔油压也上升,又使液控顺序阀的开口开大。因此,液控顺序阀的开口处于不稳定状态,系统平稳性较差(严重时会出现断续运动的现象)。由上述内容可知,这种回路适用于运动部件的重量有变化,但重量不太大,停留时间较短的液压系统中。
 
    起重机中就是采用的这种回路。为了提高系统的平稳性,可在控制油路上装一节流阀,使液控顺序阀的启闭动作减慢,也可在液压缸和液控顺序阀之间加一单向节流阀。

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