文档介绍：液压控制阀的理论研究与设计
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第1章绪论
液压技术作为一门新兴应用学科,虽然历史较短,发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩,单位功率重量轻,结构尺寸小,在同等功率下,其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右;反应速度快、准、稳;又能在大范围内方便地实现无级变速;易实现功率放大;易进行过载保护;能自动润滑,寿命长,制造成本较低。因此,世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。
液压传动设备一般由四大元件组成,即动力元件——液压泵;执行元件——液压缸和液压马达;控制元件——各种液压阀;辅助元件——油箱、蓄能器等。
液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向,压力和流量;实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。
液压技术的发展历史
液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪,当时的荷兰人史蒂文斯(Strvinus)研究指出,液体静压力随液体的深度变化,与容器的形状无关。之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。17世纪末,牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。18世纪中叶,伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理,使液压理论有了关键性的进展。(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。1905年,詹尼(Janney)设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置,并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。1936年,(Harry Vikers)提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本(Blackburn)、李诗颖创造了电液伺服阀,并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著
——《流体动力控制》。
现在由于微型计算机与液压技术日益密切的结合,对液压控制阀提出了更高、更新的要求,液压控制已开始形成了一个分支学科,继续不断不断地向高、精、尖的方向发展。
我国液压阀技术的发展概况
我国的液压工业及液压阀的制造,起始于第一个五年计划(1953~1957年),期间,由于机床制造工业发展的迫切需求,50年代初期,上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。
随后,以广州机床研究所为主,在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上,(简称广州型),并迅速投入大批量生产。
60年代初期,为适应液压工程机械从中低压向高压方向的发展,以山西榆次液压件厂为主,引进了日本油研公司的公称压力为21MPa的中高压液压阀系列,以及全部加工技术和制造、试验设备,并据此发展、设计成我国的中高压液压闪系统(简称榆次型)。
1968年,当时的一机部组织有关单位,在公称压力21MPa液压阀的基础上,,并投入批量生产。
为使产品实现标准化、通用化、系列化,我国于1973年再次组成“液压阀联合设计组”,
在总结国产高压阀设计、生产经验的基础上,借鉴了国外同类产品的结构,性能、工艺特点,又增补了多种规格和新品种,并使国产阀的安装连接尺寸首次符合国际标准。。1978年起,通过全系列图纸的审查、试制、鉴定等工作,并在全国推广使用。1982年,通过了全系列的定型工作。故上述产品简称为“82年联合设计型高压液压阀系列”。
为适应高压、大流量的液压传动要求,济南铸锻研究所、上海704研究所和北京冶金液压机械厂等单位,自1976年开始,还引进、消化和研制了二通插装阀(简称CV阀),并在80年代初期,完成了自己的系列。二通插装阀作为不同于常规阀的另一类液压阀类,也正在开拓着它的使用范围。
此外,随着组合机床在机械制造行业中的广泛应用,1975年,大连组合机床研究引进、消化、吸收和研制了叠加式液压阀。
建国以来,我国液压行业及液压阀的制造生产,从无到有,发展很快,取得了巨大的成绩。但与国外同类产品相比,品种和性能指标还有较大差距。为了提高我国液压行业的综合素质,国家机械部制定了以下调整原则:
A类重点发展产品(包括国产的电液伺服阀、比例阀和数字控制阀以及引进、消化德国力士乐公司的压力为21、35、63MPa,通径为6~32mm的三大类液压阀和我国自行开发的叠加阀、插装阀及GE