B: 包括控制單元和執行單元。 控制單元與油泵動力單元可隔得很近,也可能很遠,取決于實際現場工況,因此中間需要考慮管路連接。而控制單元與執行單元的連接比較多種多樣,有控制單元獨立的,與執行單元采用管路連接;有控制單元集成在執行單元的,如帶液壓缸旁塊的油缸、馬達或者伺服閥控制系統。 一個完整的控制單元與執行單元示意如下。 B.1 控制單元 根據其功能,主要分為四大類:截止閥、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥。 備注:下面的兩張截圖均來自力士樂英/中樣本。關于壓力控制閥的翻譯是不正確的。因此大家在看力士樂中文版樣本的時候,會經常會發現一些翻譯錯誤或值得商榷的地方,因此不要迷信! 由各種功能閥組成的典型液壓系統示意如下。 二通插裝閥,或叫邏輯閥被單列出來,是因為安裝方式不同,屬于滑入式插裝閥系列,而前面屬于板式安裝或螺紋式安裝。但是,二通插裝閥閥芯與蓋板可以實現不同的組合,從而可以實現不同的功能,如方向、壓力、流量等方面的控制,其主要用在大流量場合。 如下所示就是閥芯與蓋板實現方向和流量控制的一些示例。 B.1.1 截止閥 截止閥主要指單向閥、液控單向閥和平衡閥(平衡閥也可歸屬于壓力控制閥)。 單向閥主要用于控制液體的單向流動,防止倒流,如經常在泵出口、在回油管T上都會考慮單向閥。 液控單向閥也是大家常說的液壓鎖,參見原理圖所示。左邊的屬于外控外泄,板式或者螺紋式安裝,右邊的屬于內控內泄,疊加式安裝。液壓鎖的功能就是當所有電磁閥失電的時候,液壓鎖把油缸里面的油封死實現保壓,確保設備靜止不動以及安全。平衡閥的功能除了可以實現上述功能之外,還可以平衡負載,特別是垂直工況,有了平衡閥,負載就不會快速下滑。 B.1.2 方向控制閥 方向控制分類方式多種多樣。 根據控制方式,有手動、氣動、液動、電動等之分。 根據工作位置的多少,分為兩位、三位等。參見原理圖,左圖為兩位電磁閥、右圖為三位電磁閥。 方向控制閥都有一個默認的中位機能,即在失電的工況,閥會回到什么初始位置。對于三位閥來說,中位機能的選擇是很重要的,涉及到系統工作可靠性、安全等。如下給出了一些中位機能的示例。每種機能都有其使用特點,舉例如是E,斷電時,P&A&B&T四個有口均不通,在定位要求不高的場合,就可以不用液壓鎖了;如是H,P&A&B&T四個有口均相通,四個油口壓力均卸荷;如是J,P封死,A&B&T三個油口泄壓。 根據有無先導級,分為直動式和先導式方向閥。NG6和NG10都可以做成直動式的電磁閥。如果通徑增加,則就是先導式的,先導部分采用NG6的電磁換向閥,中位機能一般為J,確保主閥兩個彈簧腔及時回油,不留背壓。目前NG10,NG16,NG25以及以上均是先導式電液控制的。 直動式電磁閥如下示意,由電磁鐵提供的推力直接驅動閥芯運動。 先導式電液換向閥如下所示。先導級為直動式電磁閥,其A/B口分別作用于主閥芯的兩端,屬于液動力驅動。 B.1.3 壓力控制閥 壓力閥主要分為三種:溢流閥、減壓閥、順序閥。 溢流閥,有時候也叫安全閥,是根據其功能來定義的。主要用于限定系統或者局部回路的壓力,防止壓力過載,起到保護泵或者回路中油缸的目的。因此溢流閥的入口是高壓,出口應該是零壓回油的。也分直動式和先導式之分。 下圖為先導式電磁溢流閥,閥的設定壓力由先導級設定。電磁閥得失電可以決定系統加載或卸載。 減壓閥的用于改變二次回路的壓力,是二次回路在低于系統壓力的工況下工作。減壓閥也有直動式和先導式之分。如下為板式安裝先導式減壓閥。 減壓閥都有一個泄油口Y,其必須零壓回油箱,不然就無法實現減壓。下圖所示,為了利用減壓閥這種特性,就可以實現兩種壓力控制。當電磁閥失電,Y口零壓回油箱,減壓閥按其正常原理工作,實現減壓;當減壓閥得電,Y口被堵死,減壓閥此時不減壓,二次回路壓力將等于一次回路壓力。 ![]() 順序閥主要用于順序回路如機床等實現順序控制的場合。順序閥與溢流閥不同點就是,溢流閥出口是回油箱的,而順序閥出口是接下一個元件或回路的。圖示為板式安裝先導式順序閥結構。 ![]() B.1.4 流量控制閥 流量控制閥是一個統稱范疇,包括節流閥和調速閥。 節流閥用在對速度控制精度要求不高的場合,其受溫度、負載的影響較大,因此調節的速度不一定是穩定的。有管式、板式、疊加式、螺紋插裝式等之分。 調速閥因為帶壓力補償功能,節流口前后壓差是固定的,因此當固定節流口大小調節好之后,即使負載變化,經過閥的流量也是不變的,理論上調節控制精度高很多。 結構與符號示意如下。 ![]() ![]() 上面談到無論是方向控制閥、壓力控制閥,還是流量控制閥,都是開關式的控制,或者不能實現連續的調節(需要人工調節實現)。如果這些閥在調節方式上改變成比例控制信號,就可以實現比例方向閥/伺服閥、比例壓力閥和比例流量控制閥。 ![]() 系統圖工作原理說明 ![]() 左邊一組閥的控制過程可描述如下。帶單電磁鐵的兩位四通閥失電處于右位的時候,比例/伺服閥前后的液壓鎖X口均連通T口而泄油,液壓鎖鎖定,油液無法逆向流動。當該電磁閥得電處于左位狀態,高壓油與X口接通,兩個液壓鎖均打開,此時比例/伺服閥就可以工作了。比例閥/伺服閥根據油缸的位移或者壓力信號,改變閥芯開度,實現連續調節。比例/伺服閥的給定信號類型較多,可以是±10mA、4~20mA的電流信號,或者是±10V的電壓信號等。比例/伺服閥前的減壓閥回路用于進行壓力選擇。參考之前所述。 與左邊比例/伺服閥回路并聯的右邊一組常規回路包含:三位四通換向閥+液壓鎖+節流閥。電磁閥失電時,閥芯中位,液壓鎖控制油回油箱,液壓鎖可以可靠鎖定。液壓鎖之后是節流閥,出口節流,油缸動作回程有背壓,因此更平穩。對于某些回路,如果希望油缸啟動平緩,也可以用進口節流。該回路用于自動化面板上的手動慢速操作,其與比例/伺服閥回路是獨立的。 B.2 執行單元 執行單元根據執行器的是直線還是回轉運動方式,有液壓缸和液壓馬達之分。 液壓缸根據結構有單作用缸和雙作用缸。單作用缸是指油缸只有一腔通液壓油,另外一腔靠彈簧或者重力等方式來實現控制。雙作用缸是指油缸活塞桿兩腔均需接通液壓油,分別實現伸出或者縮回的控制。 根據有無活塞桿,又分為柱塞缸和活塞缸。柱塞缸是指油缸活塞大小與桿一樣,只有一個腔工作。回程通常需要靠重力。活塞缸是指油缸帶活塞桿的,又可以分為單活塞桿和雙活塞桿。 還可以分為單級缸和多級缸。單級缸是只有一個活塞桿的,而多級缸是指在活塞桿的內部還有活塞桿的。 液壓馬達主要用在一些回轉運動如一些設備行走控制等。 下面示出的是部分執行元件符號與結構,供參考。 ![]() ![]() ![]() ![]() 結語 今天的介紹無法涵蓋到液壓知識的方方面面,更多更深的知識需要我們不斷積累! 本店專業承接非標定制系統,非標定制油路塊。具有20年線下定制設計經驗,歡迎咨詢! 點擊【了解更多】 |
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