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液压阀介绍之溢流/泄压/安全阀、减压阀、平衡阀 概述 液压阀，是液压系统的核心控制元件，可划归为三大类：方向、流量、压力，今天我们就简单介绍一下压力阀系列溢流/泄压阀、减压阀、平衡阀。压力阀 顾名思义，控制或调节压力的阀门，称之为压力阀，所有的压力阀都有一个特点，那都是依靠弹簧力来实现压力的平衡，所以，从结构上来说，压力阀内部都会有弹簧这个零部件。溢流/泄压/安全阀 因为原理、工况或作用的叫法不一样，但其实是指的同一种阀门，我一般更喜欢称之为溢流阀，我们看看溢流阀液压符号： 通过液压力和弹簧力抗衡并平衡，就是溢流阀的工作原理，在液压系统中，溢流阀用来做系统压力的最高限定或安全作用来使用。{callout color="##2c76d3ed"}这里说一下：其实对于插装阀来说，外形都长这样，要分析内部结构{/callout} 溢流阀的核心点：入口接高压，出口泄压（一般直接回油箱）减压阀 把液压的高压油减至一个低压的目标值来使用，它和溢流阀最大区别是，溢流阀关心的是入口压力，减压阀关心的是出口压力，这里PS一下，当减压阀的入口压力低于出口压力的情况时，你直接可以把减压阀当做一根直管段来处理。减压阀的符号：这里给出一个减压阀的工作动画：减压阀选择减压阀有两种；2通减压阀和3通减压阀（减泄压阀），这个一定要注意，简单来说： 2通减压阀：在出口堵死，无泄漏的工况下，只可以从0缓慢加载到你需要的目标值，如果超调，那是无法再降下去，除非打开负载来实现再次调压。（因为阀门没有泄油口） 3通减压阀（减泄压阀）：可以任意设定压力，能升能降。 2通减压阀最大的优势就是无泄漏，接管简单，很适合在乎泄漏的系统。 3通减压阀就是我们平常选择最多的减压阀结构，调节上自由，灵活。减压阀的作用减压阀除了可以满足高压系统中对低压之路的需求外，另一个很重要的功能就是稳压，系统压力的变化，泵的波动，都会被减压阀阻挡掉，给负载提供一个稳定持续的压力源。平衡阀平衡阀我以前写过文章，想了解平衡阀的，请参考 讨论一下液压系统中，平衡阀、抗衡阀、counterbalance valve的作用 -
液压阀介绍之节流阀、调速阀（流量控制阀） 概述： 液压阀，是液压系统的核心控制元件，可划归为三大类：方向、流量、压力，今天我们就简单介绍一下流量阀系列节流阀、调速阀。流量阀 顾名思义，调节介质流量大小的阀门，我的第一反应就是生活中常见的自来水龙头，对，它就是一个节流阀，可以开大开小，影响水流量的大小，只是液压中用到的节流阀大多介质是液压油，耐压等级更高，调节精度要求也高。节流阀 节流阀可以说是最简单的阀门之一了，液压符号如下：探讨节流阀，自然就会涉及压损，节流孔径直接的关系，关于这方面，请参考我以前写的文章： 用Simcenter Amesim 仿真节流孔径、压损以及流量的关系-xc学习Amesim之练习 事实上，往往是越简单的东西，越能代表经典，搞流体控制，能明白压损和节流孔的关系，其实就搞懂了一半以上的问题现象，工程应用中，节流阀通调节流量，可以影响调节负载压力，或利用节流阀的压损来实现压力调节。{callout color="##2c76d3ed"}液压系统中，压力和流量往往是不分家的，不要分开讨论它们，那会显得没有任何意义！-xc经验总结{/callout}针阀 针阀是节流阀中的一个“突击队、小分队”，阀芯大多类似一根针型，所以这样命名，从受力分析来看，针型阀更适合做高压的场合，精密调节的工况，所以阀芯规格一般都是小口径，不会超过DN8的情况。调速阀（流量控制阀） 节流阀的压损会随着流量的变化而变化，那在节流阀前段再增加一个定差减压阀，使得节流阀一直维持在一个恒定的压差下产生的流量值，这样，调速阀不会被工况的负载压力变化而影响。 这块比较绕，感兴趣的同学自行研究学习，准确来说，调速阀属于一个组合阀门，搞清楚原理后，可以自行设计组合，工程中确实需要这样的产品来解决问题，只是在我涉及的工况中，很少会用到。
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液压阀介绍之方向阀系列 概述液压阀，是液压系统的核心控制元件，可划归为三大类：方向、流量、压力，今天我们就简单介绍一下方向阀系列方向阀顾名思义，用于控制或改变流体运动方向的阀门，细分有单向阀、N位N通（手动、电磁、气动、液控）换向阀。单向阀只能单向流通的阀门，又称为止回阀。从阀芯结构上，又分平面、锥面或球面，反向密封效果来说，当然是锥面或球面密封效果好了，但如果阀芯设计了软密封材质，那密封效果肯定也是非常好了。从，安装形式上划分，就有螺纹插装式、管式、板式。hawe插装式单线画法SUN插装式单向阀这两种结构是比较典型的结构，其它所谓的管式或板式，只是在这种阀芯增加了不同的连接形式，所以管式或板式，结构都显得比较笨重，现在的液压系统，更喜欢采用插装阀进行集成。换向阀根据操作方式的不同，会有：手动、电磁、气动、液控，这些操作方式在学习上意义不大，知道如何使用就可以了，我们就直接看换向阀的符号识别：辨识的方法其实很简单，有几个方框就是几位，单个方框内有几个接口，就是几通。如上图所示，就是2位三通阀（虚线框不算，表示阀的过渡状态）上面有弹簧和电磁铁的表示，所以是电磁换向阀，至于液压符号的基础知识，建议还是翻阅液压符号基础画法的资料查阅。 换向阀从阀芯结构上来说，当然也会存在锥阀或滑阀，锥阀的密封性自然高于滑阀，但换向机能受限，滑阀的结构就多很多，也比较成熟。最后看看换向阀的外形:螺纹插装换向阀板式换向阀
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钢管、软管、橡胶钢丝软管、金属波纹管 概述管道在液压系统中起着流体传输和连接的作用，在工程应用中，我们经常会用到：钢管、软管、橡胶钢丝软管、金属波纹管。钢管钢管有分为有缝管和无缝管，按常用材料又可以分为碳钢管和不锈管，铜管。按照清洁程度又多了一个卫生级有缝管（含卫生管）有缝管（含卫生管）不能用作高压环境，大多数都用在建筑装饰（比如，楼梯扶手）或低压环境，压力小于1MPa的工程应用场合。碳钢管材料多为20-35##钢，同样，液压高压，超过1MPa的工程压力，建议都选择无缝钢管。不锈钢钢管不锈钢主要是在钢中加入了Cr、Ni、Mo等稀有元素。一般而言，含铬量大于12%的钢就具有不锈钢的特点。不锈钢不生锈的实质是不锈钢暴露于空气时在表面迅速形成一 种钝化膜，从而阻止了进一步的氧化。这种钝化膜,主要成分为铬铁化合物(FeCr)2O3。具有很强耐酸、抗腐蚀性能。奥氏体一般用于加工零件、结构件。常用的牌号： 1Cr18Ni9（302） 1Cr18Ni9Ti、 Y1Cr18Ni9（303） 0Cr19Ni9（304） 0Cr17Ni12Mo2（316） 00Cr17Ni14Mo2（316L） 都是奥氏体不锈钢。同样，液压高压，超过1MPa的工程压力，建议都选择无缝钢管。卡套用管这里特别提一下，用在卡套接头的钢管。属于精密级卡套无缝钢管，它的圆度，韧度都有严格的要求，其实扩口接头也一样，只是壁厚一般不宜超过2mm，否则，也不利于扩开，这种钢管应该是有对应的标准，我懒得去查，后期补充。如果你接口采用焊接，那只需要考虑钢管的可焊性即可，但如何是卡套或扩口用管，请严格选择钢管的标准，否则不匹配的钢管，很容易出现扩口裂痕，卡套卡不进去等现象，无法造成密封。软管常用的软管分为橡胶钢丝软管和不锈管金属波纹管橡胶钢丝软管利用橡胶和钢丝层叠加制造的软管，根据压力等级不同，橡胶软管又分为一层钢丝，两层钢丝，三层钢丝，钢丝层越多，软管耐压等级就越高，软管的弯曲半径就会越大，也会越来越会变得不柔软。橡胶钢丝软管是工程中常用的软管种类，接头种类繁多，两端接头单从接头的种类就有：平面密封、卡套密封、扩口密封，再加上两端接头的形状区别：两端直通，一端直通一段带角度（90°、135°）的接头，两端都是角度接头，角度之间存在夹角的情况。文字表述起来很困难，且容易出错，所以，定制软管的时候，建议用图形表示或按照厂家的样本进行选型。不锈管金属波纹管比起橡胶钢丝软管，金属波纹管最大的优势就是内部通经大一些，或者说是软管的KV值更高一些，而且耐温范围比起橡胶软管要宽的多，当然也有缺点，那就是用在低压场合，压力不建议超过1MPa.
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O型密封圈及骨架油封(轴封) 概述 在液压气动领域，涉及到密封情况的，一定会提到O型密封圈和骨架油封，一般来说，O型密封圈会用在端面静密封或活塞动密封的情况要多一些，而骨架油封通常会用在旋转轴密封的工况。什么？ 你不清楚什么是静密封、动密封和旋转轴密封？ 我想想如何表达？ 看图静密封动密封旋转密封正文静密封（轴向密封 先说静密封，在标准文件中一般又称为轴向密封，分两种受压情况，内侧或外侧，相应的要设计沟槽安装，否则，只是依靠密封圈的那点抗拉性是不能承受高压的，静密封的可靠性是很高的，推荐使用。 O型圈的标准线径一般也就那么几个规格：1.9、2.65、3.1、5.3、7 后来又融合parker的一些产品标准，有线径1.8、2.4、3.55...准确来说，标准规格增加的数量可不是一点，开始是一个非标规格，但随着使用的数量增大，逐渐也就变成了标准规格。动密封（径向密封） 最好的使用案例就是活塞的往复运动了，对随着对速度性，低摩擦性，密封可靠性的追求，密封的方案也是越来越多，大多都是O型圈+各种异形挡圈的组合垫圈，但O型圈密封是基础。 无论是动密封还是静密封，都有自己规定的沟槽设计尺寸，当然也有对应的标准，请参考： GBT 3452.3-GBT 3452.2 液压气动用O形橡胶密封圈 第3部分 第2部分 如果是非标的O型圈，应当按照厂家提供的产品样本要求进行设计，如果是自己设计的O型圈规格，建议参考标准压缩量适量调整。骨架油封（轴封） 一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张力。按骨架型式可分为内骨架油封，外骨架油封，内外露骨架油封。骨架油封是采用优质丁腈橡胶和钢板制作而成，质量稳定，使用寿命长。 1、防止泥沙、灰尘、水气等自外侵入轴承中； 2、限制轴承中的润滑油漏出。对油封的要求是尺寸(内径、外径和厚度)应符合规定;要求有适当的弹性，能将轴适当地卡住，起到密封作用;要耐热、耐磨、强度好、耐介质(油或水等)，使用寿命长。 这里需要注意，骨架油封是不能承受压力的，一般都是应用在压力不超过0.2MPa的工况下。骨架油封当然也有自己的安装标准，具体查找机械设计标准或厂家给出的建议安装尺寸。密封材料 无论是O型密封圈还是骨架油封，都会涉及到密封材料的问题，关于密封材料，请参考： 常用的工程材料(碳钢、不锈钢、铝合金、橡胶、塑料)
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AMESIM中的HCD库搭建恒压、负载敏感和恒功率变量柱塞泵 概述 变量柱塞泵经典的控制方式：恒压、负载敏感和恒功率。在AMESIM中，液压库中已经提供了变量柱塞泵的这三种控制方式封装好的模块，我们直接调用即可。但针对液压元件的研究，更多的机会是使用液压元件设计库（HCD）进行搭建，看着工作比较散，需要自己组装，但这就意味着灵活性更大，便于后期的非标产品的开发。正文基础知识 针对液压柱塞泵还不是特别清楚的同学，建议先看 谈谈变量柱塞泵-控制方式为恒压、负载敏感和恒功率的区别，你搞懂了吗？恒功率控制原理： 上面这张图我也是找了好久，最终在力士乐的部分样本册找到的，之所以这么费劲的找这张图是因为它的画法可以很形象的描述恒功率的原理。 很多资料上更喜欢用下面这种画法： 我们首先要区分清楚：负载敏感阀FR,恒压控制阀DR，和恒功率阀LR 那是怎样的恒功率原理呢？{alert type="success"}LR的工作原理推导如下：LR溢流阀弹簧产生的力F= k * x其中K为弹簧的劲度系数，x为弹簧的压缩量LR溢流阀设定值：P=F/S= k x/S=C1 S（公式一）其中S为溢流阀设计有效面积C1为与溢流阀结构和弹簧劲度系数相关的定值因为在LR溢流阀中，S和排量的关系为：S=C2/V（公式二）其中：C2为定值，V为变量泵的排量根据公式一和公式二得到：P=C1 * C2/V=C/V因此P V=C1C2=定值{/alert} 以上是搜来的资料，我并没有认真去梳理公式，但基本可以描述为：阀杆产生的力和力臂会和弹簧力平衡，阀杆产生的力可以通过压力换算过来，力臂通过一个窍门的机构，会随着斜盘角度改变，最终可以达到平衡，这样一来，力臂就可以和流量对应起来。 再简化一下： LR阀的弹簧力=阀杆力X力臂=压力X流量=功率，设定好，就意味着功率设定好了。 如果你仍然没有理解，抱歉，我只能表达到这里，自己在仔细思考梳理一下。仿真仿真模型原理：仿真结果简单总结隐藏内容，请前往内页查看详情
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齿轮泵，柱塞泵在AMESIM中的HCD库的调用 概述： 学习之余，顺便介绍一下液压齿轮泵，以下的这个动画做的很形象，相信聪明的你，一眼就看懂了。 前面刚刚讲过了在AMESIM中搭建柱塞泵，详见《 Amesim学习搭建柱塞泵pump仿真--学习笔记 》{bilibili bvid="BV1Aa411U7K3" page=""/} 但那个方法变重对柱塞泵单柱塞的数据分析，看着就很庞大，也很繁琐，那有没有更简单的方式呢？ 当然有，在AMESIM中，从2019年以后的版本，已经把泵打包成了一个元件，直接拖动进来即可。正文 那从HCD(液压元件设计库)中拖出的模型岂不是和原理设计库中的符号一样了？ 当然不一样，这里面的参数会多很多，更变重元件设计中的参数配置，减少了我们搭建模型的工作量，和系统复杂程度，但参数是一样都没少，反而更多，泄漏和摩擦会比我们考虑的更周全。我搭建的模型供参考 采坑提醒 期初，我利用定频电机拖动齿轮泵，发现软件计算进度一直不走，一直找不到原因，但用变频电机，转速从零逐渐增加到1500rpm，就开始计算了，很奇怪，并且计算速度特别慢，原因不明。
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