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1、项目八 其他控制阀和其他液压基本回路 8-1 叠加阀的工作原理是什么？有何特点？ 答：叠加阀是一种可以相互叠装的液压阀。这种阀既有板式液压阀的功能，其阀体本身又起到通油通道的作用，从而能用其上、下安装面呈叠加式无管连接，组成集成化液压系统。 叠加阀的工作原理与前述的一般液压阀基本相同，但在结构和连接方式上有其特点，因而自成体系。阀体的两面制成连接面，选择同一通经系列的叠加阀，叠加在一起用螺栓紧固，即可组成所需的液压系统。叠加阀的外观如图 8-1 所示。用叠加阀组成的液压系统具有以下特点： （1）结构紧凑、体积小、质量轻，安装及装配周期短； （2）便于通过增减叠加阀实现液压系统的变化，系统重新组
2、装方便迅速； （3）元件之间无管连接，消除了因管件、油路、管接头等连接引起的泄漏、振动和噪声； （4）系统配置灵活，外形整齐，使用安全可靠、维护保养容易； （5）标准化、通用化、集成化程度高。 8-2 插装阀的工作原理是什么？有何特点？ 答：如图所示为插装式锥阀的结构原理及图形符号，它由锥阀组件、阀体和控制盖板 1组成, 对外有两个主油路口A、B和一个控制油口C。阀套 2、弹簧 3 和锥阀 4 组成锥阀组件，插装在阀体 5 的孔内，锥阀组件起主油路通断作用，盖板 1 上设有对锥阀的启闭起控制作用的通道等，锥阀组件上配置不同的盖板，就能实现各种不同的功能。同一阀体内可装入若干个不同机能的锥阀组件
3、，加上相应的盖板和控制元件组成所需要的液压回路或系统，使结构紧凑、集成化。 在图中，设油口A、B、C的油液压力及有效工作面积分别为Ap、Bp、Cp和AA、BA、CA，其面积关系为: CABAAA=+,弹簧的作用力为SF，若不考虑锥阀的质量、液动力和摩擦力等的影响，在Ap、Bp、Cp均为某一稳定值时，锥阀口通断情况如下： （1）当SCCFp A+ AABBp Ap A+时，锥阀闭合，A、B油路不通； （2）当SCCFp A+ AABBp Ap A+时，锥阀打开，A、B油路导通； （3）当控制油口C接油箱Cp为零时，阀芯下部的液压力克服上部的弹簧力将锥阀芯打开， 其液流方向视A、B的压力大小而定。
4、 若ApBp， 液流从A流向B； 若 ApBp，液流从B流向A。 （4）当控制油口C接压力油，且CpAp，CpBp，锥阀关闭，A、B油路不通，此时，锥阀相当于逻辑元件“非”门作用，所以插装式锥阀又称为逻辑阀。 插装式锥阀通过不同的盖板和各种插装元件进行不同组合， 便可构成方向控制、 压力控制、流量控制或复合控制的插装阀 插装式锥阀是一种较新型的液压元件。 它的特点是结构简单， 通流能力大、 密封性能好、阀芯动作灵敏、抗堵塞能力强等，在高压、大流量的液压系统应用很广。 8-3 插装阀与一般液压控制阀有何区别？ 答：插装式锥阀通过不同的盖板和各种插装元件进行不同组合，便可构成方向控制、压力控制、流
5、量控制或复合控制的插装阀。和普通液压控制阀相比较，具有下述特点：通流能力大，特别适用于大流量的场合，它最大通经可达 200250mm，通过的最大流量可达10000L/min。阀芯动作灵敏，抗堵塞能力强。密封性好，泄漏小，油液流经阀口压力损失小。结构简单，易于实现标准化。 8-4 简述比例阀的分类、特点工作原理及应用。 答：分类：根据用途和工作特点的不同，分为电液比例压力阀、电液比例流量阀、电液比例方向阀，及电液比例复合阀等四类。尽管它们的作用不同，但它们的工作原理及结构特点却有共同之处。 特点： 电液比例控制是介于普通液压阀的开关式控制和电液伺服控制之间的控制方式。 它能实现对液流压力和流量连
6、续地、 按比例地跟随控制信号而变化， 因此它的控制性能优于开关式控制。它与电液伺服控制相比，其控制精度和响应速度较低，但它的成本低，抗污染能力强。 工作原理：比例控制阀由常用的人工调节或开关控制的液压阀加上电气-机械比例转换装置构成。常用的电气-机械比例转换装置是有一定性能要求的电磁铁，它能把电信号按比例地转换成力或位移，对液压阀进行控制。在使用过程中，电液比例阀可以按输入的电气信号连续地、按比例地对油液的压力、流量和方向进行远距离控制，比例阀一般都具有压力补偿性能，所以它的输出压力和流量可以不受负载变化的影响。 应用：比例阀被广泛应用于对液压参数进行连续、远距离控制或程序控制，但对控制精度和
7、动态特性要求不太高的液压系统中。 8-5 液压伺服系统由 输入元件 、 反馈测量元件 、 比较元件 、 转换放大装置 和 执行元件 五部分组成。 8-6 液压伺服系统的特点是 一个自动跟踪系统 、 一个误差控制系统 、 一个负反馈闭环系统 、 一个信号放大系统 。 8-7 汽车转向助力器中， 控制阀的阀体和液压缸的缸体连在一起， 其目的是 形成负反馈 。 8-8 液压伺服系统不一定要反馈环节。 （ ） （a）实物外形图 （b）结构图 （c）图形符号 图 插装阀 1-控制盖板 2-阀套 3-弹簧 4-阀芯 5-阀体 6-有缓冲功能的阀芯 7-无缓冲功能的阀芯 8-9 液压伺服系统不存在误差。 （
8、 ） 8-10 因为液压伺服系统具有力、功率放大作用，所以系统效率高。 （ ） 8-11 液压伺服系统的基本形式有几种，各有何特点？ 答：液压伺服系统按控制方式和控制元件的形式分为：阀控系统（节流式）和泵控系统（容积式）两类。在阀控系统中，主要控制元件是伺服阀或电液伺服阀。在泵控系统中，主要控制元件是变量泵。 变量泵控制液压伺服系统的优点是效率较高、系统刚性大，缺点是响应速度慢、结构复杂，适合大功率而响应速度要求又不太高的场合。阀控制伺服系统的优点是响应速度快、控制精度高，缺点是效率低。它在中、小功率的快速、高精度液压伺服系统中应用广泛。 8-12 如题图 8-12 所示，各液压缸完全相同，负
9、载21FF。已知节流阀能调节液压缸速度并不计压力损失。试说明并判断在图a和图b的两个液压回路中，哪个液压缸先动？ 答：a、b 两图中都是 A 缸先动，液压缸并联，因为多个负载并联轻载先行。 8-13 如题 8-13 图所示为采用标准液压元件的行程换向阀A、 B及带定位机构的液动换向阀C组成的自动换向回路， 试说明其自动换向过程。 答：如图中所示状态，启动液压系统，液动换向阀 C 处于右位，故液压缸向左运动； 液压缸向左运动至行程换向阀 A，压下阀 A，液动换向阀 C 左端控制腔接通压力油；在此液压油作用下，液动换向阀 C 换入左位； 液动换向阀 C 左位导通，液压缸换向向右运动，阀 A 在弹簧
10、作用下复位，油缸继续向右运动； 液压缸向右运动至行程换向阀 B，压下阀 B，液动换向阀 C 右端控制腔接通压力油；在此液压油作用下，液动换向阀 C 换入右位； 液动换向阀 C 右位导通，液压缸换向向左运动，阀 B 在弹簧作用下复位，油缸继续向左运动； 如此往复。 8-14 题图 8-14a、b所示的回路最多能实现几级调压？阀 1、2、3 的调整压力之间应是怎样的关系？ 答：两图能调三级压力，阀 2、3 调整的压力应小于阀 1 调整的压力。 8-15 题图 8-15a、b所示的回路是利用定值减压阀与节流阀串联来代替调速阀，问能否起到调速阀稳定速度的作用？ 为什么？ 图 a）不能实现调速阀稳定速度
11、的作用，因为定值减压阀在工作过程中始终保持出口压力不变（节流阀入口处压力不变） ，故随着负载变化（节流阀出口压力变化） ，节流阀两端压差仍然发生变化。 图 b）能实现调速阀稳定速度的作用，因为定值减压阀在工作过程中始终保持出口压力不变，即随着负载变化节流阀入口处压力不变，节流阀出口连油箱，即工作过程中节流阀两端压差不变。 8-16 液压缸A和B并联，要求缸A先动作，速度可调，当缸A活塞运动到终点后缸B才动作。试问题 8-16 图所示的回路能否实现所要求的顺序动作？ 不能实现所要求的顺序动作。 8-17 如题图 8-17 所示的调速回路，液压泵的排量P105 mL/ rV = ，转速P1000
12、r/ minn =，容积效率0 95=.Pv，溢流阀调定压力7 MPayp =，液压马达排量m160 mL/ rV =，容积效率mv0.95=，机械效率mm0.8=，负载转矩16 N mT =。节流阀最大开度2Tmax0.2 cmA=（可视为薄壁孔口） ，其流量系数0 62qC.=，油液密度 题 8-12 图 题 8-13 图 题 8-14 图 题 8-15 图 3900 kg/ m=，不计其它损失。试求： （1）通过节流阀的流量和液压马达的最大转速、输出功率和回路效率 ，并请解释为何效率很低？（2）如果将yp提高到8.5 MPa时，m max将为多大？ 解（1）-622160.785MPa1
13、60 100.8mMmmmTpV= 4633T220.62 0.2 10(70.785) 101.46 10m /s=87.5L/min900qqC AP=87.5L/min0.95520r/min160mL/rmmVmqnV= 22520r/min 16 N m871WmoPnT= 7MPa 105mL/r 1000r/min12250WPiptPPPp qp V n= 8717.1%12250moPiPP= 此回路压力损失和溢流损失较大。 （2）0 80 9576=.%mmaxmmmV 8-18 请列表说明题 8-18 图所示压力继电器式顺序动作回路是怎样实现 1234顺序动作的？在元件数
14、目不增加的情况下，排列位置容许变更，如何实现 1243 的顺序动作，画出变动顺序后的液压回路图。 解： 信号来源 1YA 2YA 3YA 4YA 动作 按下启动按钮 + - - - 动作 压力继电器 1 - - + - 动作 行程开关 2 - - - + 动作 压力继电器 2 - + - - 循环结束 行程开关 1 - - - - 实现 1243，元件电路控制回路需变动，液压回路不需变动 题 818 图 题 819 图 信号来源 1YA 2YA 3YA 4YA 动作 按下启动按钮 + - - - 动作 压力继电器 1 - - + - 动作 行程开关 2 - + - 动作 行程开关 1 - - - + 循环结束 压力继电器 2 - - - - 8-19 如题 8-19 图所示的液压回路，它能否实现“夹紧缸先加紧工件，然后进给缸再移动”的要求（夹紧缸的速度必须能调节）？为什么？应该怎么办？ 解：此回路无法实现上述要求。因为夹紧缸采用进口节流调速回路调速，则液压泵出口压力为溢流阀调定压力，若顺序阀调定压力高于溢流阀调定压力，则进给缸始终无法工作；若顺序阀调定压力低于溢流阀调定压力， 则进给缸与夹紧缸会一起开始移动。 解决方案之一：可以将顺序阀换成两位两通常闭行程阀，调整行程阀安装位置，当夹紧缸夹紧工件时，压下行程阀，行程阀导通，进给缸开始工作。