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壓力控制閥
壓力控制閥(簡稱壓力閥)是用來控制液壓傳動系統或氣壓傳動系統中流體壓力的一種控制閥。
常用的壓力閥有:溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。
大型鋼廠現場采用的壓力控制閥種類很多, 如:減壓溢流閥、比例減壓閥、先導式溢流閥、直動式溢流閥、溢流閥、電磁溢流閥、板式減壓閥、減壓閥、比例減壓溢流閥、壓力補償器。
針對具有代表性的,現場易出故障的壓力控制閥的工作原理和結構進行分析。
1、DR型先導式減壓閥
1.結構分析
其組成主要包括帶主閥插件(3)的主閥(1)和帶壓力調節組件的先導閥(2)。在靜態位置,閥常開,油液可自由地從油口B經主閥芯插件(3)進入油口A。油口A的壓力作用于主閥芯的底側。同時作用于先導閥(2)中的球閥(6)上, 經節流孔(4)作用于主閥芯(3)的彈簧加載側,并且流經油口(5)。
同樣,壓力經節流孔(7)、控制油路(8)、單向閥(9)和節流孔(10)作用于球閥(6)上。根據彈簧(11)的設定,在球閥(6)前部、油口(5)中和彈簧腔(12)內建壓,保持控制活塞(13)處于開啟位置。
油液可自由地從油口B經主閥芯插件(3)流入油口A,直至油口A的壓力超過彈簧(11)的設定值,并打開球閥(6)、控制活塞(13)移至關閉位置。
當油口A的壓力與彈簧設定壓力之間達到平衡時, 獲得期望的減壓壓力。控制油經控制油路(15)由外部從彈簧腔(14)泄回油箱。通過安裝一個可選的單向閥 (16)可實現從油口A至B的自由返回流動。壓力表接口(17)用于油口A的減壓壓力監測。
液壓傳動系統的組成
1、液壓動力原件
將動力裝置的機械能轉換成為液壓能的裝置,其作用是為液壓傳動系統提供壓力油,是液壓傳動系統的動力源。例如液壓泵。
1.1液壓泵
液壓泵是液壓系統的動力元件,其作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統中的油泵,它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
1.2齒輪泵
齒輪泵即依靠密封在個殼體中的兩個或兩個以上齒輪,在相互嚙合過程中所產生的工作空間容積變化來輸送液體的泵。齒輪泵的概念是很簡單的,即它的基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉,這個殼體的內部類似“8”字形,兩個齒輪裝在里面,齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間,并充滿這一空間,隨著齒的旋轉沿殼體運動,后在兩齒嚙合時排出。困油現象齒輪泵要平穩工作,齒輪嚙合的重合度必須大于1, 于是總有兩對齒輪同時嚙合, :并有一部分油液被圍困在兩對輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個封閉的容腔開始隨著
齒輪的轉動逐漸減小,以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會使被困油液受擠壓而產生很高的壓力,并且從縫隙中擠出,導致油液發熱,并致使機件受到額外的負載,而封閉腔容積的增大又造成局部真空,使油液中溶解的氣體分離,產生氣穴現象。這些都將產生強烈的振動和噪音,這就是齒輪泵的困意現象。
危害:徑向不平衡力很大時能使軸彎曲,齒頂與殼體接觸,同時加速軸承的磨損,降低軸承的壽命。
消除困油現象方法:通常是在兩側蓋板上開卸荷槽,使封閉腔容積誠小時通過左邊的卸荷槽與壓油腔相通,容積增大時通過右邊的卸荷槽與吸油腔相通。
1.3葉片泵
葉片泵即通過葉輪的旋轉,將動力機的機械能轉換為水能(勢能、動能、壓能)的水力機械。
葉片泵轉子旋轉時,葉片在離心力和壓力油的作用下,尖部緊貼在定子內表面上。這樣兩個葉片與轉子和定子內表面所構成的工作容積,先由小到大吸油后再由大到小排油,葉片旋轉一周時,完成兩次吸油與排油。
1.4柱塞泵
柱塞泵即利用柱塞在泵缸體內往復運動,使柱塞與泵壁間形成容積改變,反復吸入和排;出液體并增高其壓力的泵。
柱塞泵是液壓系統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點,被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中。
REXROTH溢流閥現貨庫存DBDS10G1X/25
德國力士樂REXROTH溢流閥現貨庫存訂貨號物料號和型號:
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液壓執行元件
將液壓能轉換為機械能的裝置,其作用是在壓力油的推動下輸出力和速度或轉矩和速度,以驅動工作裝置做工。例如液壓缸、液壓馬達。
2.1液壓馬達
液壓馬達習慣上是指輸出旋轉運動的,將液壓泵提供的液壓能轉變為機械能的能量轉換裝置。
液壓馬達亦稱為油馬達,主要應用于注塑機械、船舶、起揚機、工程機械、建筑機械、煤礦機械、礦山機械、冶金機械、船舶機械、石油化工、港口機械等。
高速馬達齒輪馬達具有體積小、重量輕、結構簡單、工藝性好、對油液的污染不敏感、耐沖擊和慣性小等優點。缺點有扭矩脈動較大、效率較低、起動扭矩較小(僅為額定扭矩的60%-一70%)和低速穩定性差等。
2.2液壓缸
液壓缸是將液壓能轉變為機械能的、做直線往復運動(或擺動運動)的液壓執行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現往復運動時,可免去減速裝置,并且沒有傳動間隙,運動平穩,因此在各種機械的液壓系統中得到廣泛應用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比;液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩神裝置與排氣裝置組成。緩神裝置與排氣裝置視具體應用場合而定,其他裝置則。
3.3液壓控制調節元件
用來控制液壓傳動系統中油液的流動方向、壓力和流量,以保證液壓執行元件和工作裝置完成工作。
液壓傳動中用來控制液體壓力、流量和方向的元件。其中控制壓力的稱為壓力控制閥,控制流量的稱為流量控制閥,控制通、斷和流向的稱為方向控制閥。
3.4液壓輔助元件
保證液壓傳動系統正常工作。例如油箱、油管、濾油器。
液壓輔件是系統的一一個重要組成部分,其合理設計和選用在很大程度上影響液壓系統的效率、噪聲、溫升、工作可靠性等技術性能。主要包括:
3.4.1過濾器
過濾器的作用:濾去油中雜質,維護油液清潔,防止油液污染,保證系統正常工作。
3.4.2蓄能器
蓄能器的作用:
蓄能器是液壓系統中儲存和釋放壓力能的裝置。
1.作輔助動力源或緊急動力源在工作循環不同階段需要的流量變化很大時,常采用蓄能器和一個流量較小的泵組成油源。另外當驅動泵的原動機發生故障時,蓄能器可作緊急動力源。
2.保壓和補充泄漏需要較長時間保壓而泵卸載時,可利用蓄能器釋放儲存的壓力油,補充系統泄漏,保持系統壓力。
3.吸收沖擊和消除壓力脈動在壓力沖擊處和泵的出口安裝蓄能器可吸收壓力沖擊峰值和壓力脈動,提高系統工作的平穩性。
3.4.3油箱
油箱是液壓系統中儲存液壓油用。
油箱的功用:
儲存系統所需的足夠油液;;
散發油液中的熱量;
逸出溶解在油液中的空氣; :
沉淀油液中的污物;
對中小型液壓系統,泵裝置及一些液壓元件還安裝在油箱頂板上。
3.4.4熱交換器
系統能量損失轉換為熱量以后,會使油液溫度升高。若長時間油溫過高,油液粘度下降,泄漏增加,密封老化,油液氧化,嚴重影響系統正常工作。為保證正常工作溫度在20~65C,需要在系統中安裝冷卻器。相反,油溫過低,油液粘度過大,設備啟動困難,壓力損失加大并引起過大的振動。此種情況下系統應安裝加熱器,將油液溫度升高到適合的溫度。
3.4.5管件
管件是用來連接液壓元件、輸送液壓油液的連接件。它應保證有足夠的強度,沒有泄漏,密封性能好,壓力損失小,拆裝方便。
3.4.6密封裝置
密封裝置用來防止系統油液的內外泄漏,以及外界灰塵和異物的侵入,保證系統建立必要壓力。
3.5液壓工作介質
工作介質指傳動液體,通常被稱為液壓油。
3.5.1液壓油
液壓油引就是利用液體壓力能的液壓系統使用的液壓介質,在液壓系統中起著能量傳遞、系統潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說,首先應滿足液壓裝置在工作溫度下與啟動溫度下對液體粘度的要求,由于油的粘度變化直接與液壓動作、傳遞效率和傳遞精度有關,還要求油的粘溫性能和剪切安定性應滿足不同用途所提出的各種需求。
3.5.2液壓油的要求
質量要求:
1.合適的粘 度和良好的粘溫性能,以保證液壓元件在工作壓力和工作溫度發生變化的條件下得到良好潤滑、冷卻和密封。
2.良好的極壓抗磨性, 以保證油泵、液壓馬達、控制閥和油缸中的摩擦副在高壓、高速苛刻條件下得到正常的潤滑,減少磨損。
3.優良的抗氧化安定性、水解安定性和熱穩定性,以抵抗空氣、水分和高溫、高壓等因素的影響或作用,使其不易老化變質,延長使用壽命。
4.良好的抗泡性 和空氣釋放值,以保證在運轉中受到機械劇烈攪拌的條件下產生的泡沫能迅速消失:并能將混入油中的空氣在較短時間內釋放出來,以實現準確、靈敏、平穩地傳遞靜壓。
5.良好的抗乳化性, 能與混入油中的水分迅速分離,以免形成乳化液,引起液壓系統的金屬材質銹蝕和降低使用性能。
6.良好的防銹性,以防止金屬表面銹蝕。
壓力控制閥
作用:
用來控制液壓傳動系統中油液的壓力,以滿足執行元件所要求的力和轉矩。
類型:
溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。
共同點:
利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作。
溢流閥
類型:直動式、先導式
作用:
(1)在不斷溢流過程中保持系統壓力恒定,起穩壓和溢流作用(p,FP
系統’閥口常開) ;
(2)防止液壓系統過載,起安全保護作用(p,=1.1~1.2p,max,閥口常閉)
(一)溢流閥的基本結構及其工作原理
1、直動式溢流閥
工作原理:
直接利用液壓力與彈簧力相平衡以控制閥芯的啟閉動作,從而保證進油口壓力基本恒定。
特點:
①閥芯所受的液壓力全靠彈簧力平衡,故當系統壓力很高時,彈簧必須很硬,導致結構笨重,調壓不輕便。一般用于壓力小于2.5MPa的低壓系統中,作安全閥或背壓閥使用。
②由于慣性或負載的變化,導致q、變化,即開口度h的變化,由于k很大,所以p不穩定,穩壓精度差;
③結構簡單、便宜,但工作時易產生振動和噪音。
德國力士樂REXROTH溢流閥訂貨號物料號和型號:
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安全閥結構主要有兩大類:彈簧式和杠桿式。彈簧式是指閥瓣與閥座的密封靠彈簧的作用力。杠桿式是靠杠桿和重錘的作用力。隨著大容量的需要,又有一種脈沖式安全閥,也稱為先導式安全閥,由主安全閥和輔助閥組成。當管道內介質壓力超過規定壓力值時,輔助閥先開啟,介質沿著導管進入主安全閥,并將主安全閥打開,使增高的介質壓力降低。
按結構分
按其整體結構及加載機構的不同可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。
1.重錘杠桿式安全閥
重錘杠桿式安全閥是利用重錘和杠桿來平衡作用在閥瓣上的力。根據杠桿原理,它可以使用質量較小的重錘通過杠桿的增大作用獲得較大的作用力,并通過移動重錘的位置(或變換重錘的質量)來調整安全閥的開啟壓力。
重錘杠桿式安全閥結構簡單,調整容易而又比較準確,所加的載荷不會因閥瓣的升高而有較大的增加,適用于溫度較高的場合,過去用得比較普遍,特別是用在鍋爐和溫度較高的壓力容器上。但重錘杠桿式安全閥結構比較笨重,加載機構容易振動,并常因振動而產生泄漏;其回座壓力較低,開啟后不易關閉及保持嚴密。
2.彈簧微啟式安全閥
彈簧微啟式安全閥是利用壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的力。螺旋圈形彈簧的壓縮量可以通過轉動它上面的調整螺母來調節,利用這種結構就可以根據需要校正安全閥的開啟(整定)壓力。彈簧微啟式安全閥結構輕便緊湊,靈敏度也比較高,安裝位置不受限制,而且因為對振動的敏感性小,所以可用于移動式的壓力容器上。這種安全閥的缺點是所加的載荷會隨著閥的開啟而發生變化,即隨著閥瓣的升高,彈簧的壓縮量增大,作用在閥瓣上的力也跟著增加。這對安全閥的迅速開啟是不利的。另外,閥上的彈簧會由于長期受高溫的影響而使彈力減小。用于溫度較高的容器上時,常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題,從而使結構變得復雜起來。
3.脈沖式安全閥
脈沖式安全閥由主閥和輔閥構成,通過輔閥的脈沖作用帶動主閥動作、其結構復雜,通常只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。