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1、第五章第五章 液压控制阀液压控制阀一、液压阀的基本结构与原理一、液压阀的基本结构与原理 液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流压力、流量和方向量和方向，保证执行元件按照要求进行工作。属控制元件。，保证执行元件按照要求进行工作。属控制元件。 液压阀基本结构：包括液压阀基本结构：包括阀芯阀芯、阀体阀体和和驱动阀芯在阀体内作驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置相对运动的装置。驱动装置可以是。驱动装置可以是手调机构手调机构，也可以是，也可以是弹弹簧簧或或电磁铁电磁铁，有时还作用有，有时还作用有液压力液压力。 液压阀基本工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动来液压
2、阀基本工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动来控控制阀口的通断及阀口的大小制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和方向的控，实现压力、流量和方向的控制。流经阀口的制。流经阀口的流量流量q与阀口前后与阀口前后压力差压力差p和和阀口面积阀口面积 A 有关，始终满足压力流量方程；作用在阀芯上的力是否平有关，始终满足压力流量方程；作用在阀芯上的力是否平衡则需要具体分析。衡则需要具体分析。5-15-1液压阀概述液压阀概述二、液压阀的分类二、液压阀的分类根据结构形式分类根据结构形式分类滑阀滑阀 滑阀为滑阀为间隙密封间隙密封，阀芯与阀口存在一定，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。阀的密
3、封长度，因此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程口的压力流量方程 q CdD x (2p/）1/2锥阀锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为12 20 ，阀，阀口关闭时为口关闭时为线密封线密封，密封性能好且动作灵敏。，密封性能好且动作灵敏。阀口的压力流量方程阀口的压力流量方程 q Cdd x sin(2p/）1/2球阀球阀 性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程 q Cdd h 0 （x/R） (2p/）1/2 根据用途不同分类根据用途不同分类压力控制阀压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，如的阀类，如溢流阀、
4、减压阀、顺序阀溢流阀、减压阀、顺序阀等。等。流量控制阀流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量用来控制和调节液压系统液流流量的阀类，如的阀类，如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀量阀等。等。方向控制阀方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向用来控制和改变液压系统液流方向的阀类，如的阀类，如单向阀、液控单向阀、换向阀单向阀、液控单向阀、换向阀等。等。 根据控制方式不同分类根据控制方式不同分类定值或开关控制阀定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，包括被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀普通控制阀、插装阀、叠加阀。比例控制阀比例控制阀 被控
5、制量与输入信号成比例连续变化被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括的阀类，包括普通比例阀普通比例阀和和带内反馈的电液比例阀带内反馈的电液比例阀。伺服控制阀伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）偏被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀机液伺服阀和和电电液伺服阀液伺服阀。数字控制阀数字控制阀 用用数字信息数字信息直接控制阀口的启闭，来直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要机接口，不需要D/AD/A转换器。转换器。 根据安装连接形式不
6、同分类根据安装连接形式不同分类管式连接管式连接 阀体进出口由螺纹或法阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。兰与油管连接。安装方便。板式连接板式连接 阀体进出口通过连接板阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。与油管连接。便于集成。插装式插装式 将阀芯、阀套组成的组件将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功插入专门设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。能。结构紧凑。叠加式叠加式 是板式连接阀的一种发展是板式连接阀的一种发展形式。形式。三、液压阀的性能参数三、液压阀的性能参数公称通径公称通径 代表阀的代表阀的通流能力通流能力的大小，对应于阀的额定流量。的大小，对应于阀的额定流量。
7、与阀的进出油口连接的与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致油管应与阀的通径相一致。阀。阀工作时的实际流量应工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量小于或等于它的额定流量，最大，最大不得大于额定流量的不得大于额定流量的1.11.1倍。倍。额定压力额定压力 阀阀长期工作所允许的最高压力长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，。对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。四、对液压阀的基本要求四、对液压阀的基本要求动作灵敏，使用可靠，工作时动作灵敏，使
8、用可靠，工作时冲击和振动要小冲击和振动要小。阀口全开时，液流阀口全开时，液流压力损失要小压力损失要小；阀口关闭时，；阀口关闭时，密封性能要好密封性能要好。所控制的参数（压力或流量）要所控制的参数（压力或流量）要稳定稳定，受外干，受外干扰时变化量要小。扰时变化量要小。结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。好。5-2 5-2 方向控制阀方向控制阀1. 1. 作用作用 控制液流控制液流方向方向，从而，从而改变执行元改变执行元件的运动方件的运动方向。向。2. 2. 分类分类 单向阀单向阀 换向阀换向阀一、一、 单向阀单向阀1. 1. 普通单向阀普通单向阀结
9、构：阀体、阀芯、弹簧等结构：阀体、阀芯、弹簧等动画动画作用：作用：只许油液只许油液单向流动，反向不通单向流动，反向不通。要求：要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。正向流动阻力小，反向不通，密封好。 开启压力：开启压力：0.030.05 MPa0.030.05 MPa背压阀背压阀：( (单向阀的变形单向阀的变形) ) 弹簧较硬弹簧较硬 开启压力：开启压力：0.20.6 MPa0.20.6 MPa背压：执行元件背压：执行元件回油腔的压力回油腔的压力。 职能符号：职能符号：应用：应用：2. 2. 液控单向阀液控单向阀组成：组成：普通单向阀普通单向阀+ +小活塞缸小活塞缸特点：特点：a. a. 无
10、控制油时，与普通单向阀一样，无控制油时，与普通单向阀一样， b. b. 通控制油时，正反向都可以流动。通控制油时，正反向都可以流动。1PK2P 职能符号：职能符号：动画动画液控单向阀的应用液控单向阀的应用 用于保压回路用于保压回路 用于锁紧回路用于锁紧回路( (动画动画) ) 需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油箱箱, ,否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。二、换向阀二、换向阀换向阀是利用换向阀是利用阀芯与阀体间的相对运动阀芯与阀体间的相对运动而切换油而切换油路中液流的方向的液压元件
11、。路中液流的方向的液压元件。其作用其作用是通过改变阀芯和阀套之间的是通过改变阀芯和阀套之间的相对位置相对位置，来控制系统的启动、停止或换向。来控制系统的启动、停止或换向。按阀芯运动的方式按阀芯运动的方式，可分为，可分为转阀转阀和和滑阀滑阀两类；两类；按操纵方式按操纵方式可分为手动、机动、电动、液动、电可分为手动、机动、电动、液动、电液动等；液动等；按工作位置按工作位置可分为二位、三位、多位等；可分为二位、三位、多位等；按阀体上主油路的数量按阀体上主油路的数量可分为二通、三通、四通、可分为二通、三通、四通、五通、多通等；五通、多通等；按阀的安装方式按阀的安装方式可分为管式、板式、法兰式。可分为管
12、式、板式、法兰式。 换向阀工作原理换向阀工作原理( (滑阀滑阀) ) 换向阀工作原理（转阀）换向阀工作原理（转阀）12 换向阀职能符号换向阀职能符号换向阀的换向阀的“通通”和和“位位” 换向阀的换向阀的“通通”：是指阀体上与外部连通：是指阀体上与外部连通的的油口数目油口数目，即有几个油口就叫几通阀；，即有几个油口就叫几通阀； 换向阀的换向阀的“位位”：是：是指阀芯与阀体可能的指阀芯与阀体可能的相对位置相对位置，有几个位置就叫做几位阀。，有几个位置就叫做几位阀。动画动画1. 1. 主体部分主体部分(1) (1) 两位两通两位两通PA职能符号：职能符号：作用：控制油路的通与断作用：控制油路的通与断
13、(2) (2) 两位三通两位三通职能符号：职能符号：作用：控制液流方向作用：控制液流方向PAB(3) (3) 两位四通两位四通职能符号：职能符号：作用：控制执行元件换向作用：控制执行元件换向P 压力油口压力油口O 回油口回油口A、B 分别接执行元件的两腔分别接执行元件的两腔(4) (4) 三位四通三位四通职能符号：职能符号：作用：换向、停止。作用：换向、停止。P PA AB BO O(5) (5) 两位五通两位五通职能符号：职能符号：作用：换向、两种回油方式。作用：换向、两种回油方式。P PA AB BO O1 1O O2 2(6) (6) 三位五通三位五通职能符号：职能符号：作用：换向、停止
14、、回油不同。作用：换向、停止、回油不同。PABO1O2两种回油方式两种回油方式工进：有背压运动平稳工进：有背压运动平稳退回：快速畅通退回：快速畅通2.2.操纵定位装置操纵定位装置作用：移动阀芯并使其保持在工作位置上。作用：移动阀芯并使其保持在工作位置上。a.a.手柄控制，弹簧复位。手柄控制，弹簧复位。(1)(1)手动手动b.b.手柄控制，钢球定位。手柄控制，钢球定位。应用：小流量，需徒手操作的场合。应用：小流量，需徒手操作的场合。三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀动画动画结构图结构图(2) (2) 机动机动动画动画 两位两通机动换向阀两位两通机动换向阀挡块操纵，弹簧复位。挡块操纵，弹簧复位。
15、应用：行程控制的场合。（又叫行程阀）应用：行程控制的场合。（又叫行程阀）靠弹簧的方格表示常态靠弹簧的方格表示常态两位两通两位两通常开常开常闭常闭用行程阀速度换接用行程阀速度换接（3 3） 电磁电磁动画动画两位三通电磁换向阀两位三通电磁换向阀电磁铁操纵，弹簧对中电磁铁操纵，弹簧对中优点：易于实现自动化。优点：易于实现自动化。应用：小流量的场合。（应用：小流量的场合。（q63 L/min ) 电磁铁吸力有限电磁铁吸力有限120N 三位四通电磁换向阀三位四通电磁换向阀电磁铁操纵，弹簧复位电磁铁操纵，弹簧复位。实物实物（4 4） 液动液动动画动画液体操纵，弹簧复位。液体操纵，弹簧复位。三位四通液动换向
16、阀三位四通液动换向阀应用：高压，大流量的场合。（应用：高压，大流量的场合。（q160 L/min ) （5 5）电液动）电液动动画动画三位四通电液换向左位三位四通电液换向左位三位四通电液换向右位三位四通电液换向右位动画动画简化符号：简化符号：应用：高压、大流量的场合。应用：高压、大流量的场合。 （q q1200 1200 L L/ /minmin) ) 三位四通电液换向阀三位四通电液换向阀电液联合控制，弹簧复位。电液联合控制，弹簧复位。电磁控制先导阀动作，电磁控制先导阀动作，液体控制主阀芯动作，液体控制主阀芯动作，节流阀控制阀芯移动速度。节流阀控制阀芯移动速度。实物实物3 3、滑阀的中位机能、
17、滑阀的中位机能三位的滑阀三位的滑阀在中位时各油口的连通方式在中位时各油口的连通方式体现了换体现了换向阀的向阀的控制机能控制机能，称之为滑阀的中位机能。，称之为滑阀的中位机能。不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩的尺寸和形状不同。的尺寸和形状不同。滑阀机能的应用：滑阀机能的应用： 使泵卸载的有使泵卸载的有H H、K K、M M型；使执行元件停止的有型；使执行元件停止的有O O、M M型；使执行元件浮动的有型；使执行元件浮动的有H H、Y Y型；使液压缸实现差型；使液压缸实现差动的有动的有P P型。型。O O型型三位滑阀在中间位置工作时，油路的连
18、通方式。三位滑阀在中间位置工作时，油路的连通方式。双向锁紧，系统保压。双向锁紧，系统保压。M M型型双向锁紧，油泵卸荷。双向锁紧，油泵卸荷。H型型油缸浮动，泵卸荷。油缸浮动，泵卸荷。P型型差动连接。差动连接。Y型型油缸浮动，系统保压。油缸浮动，系统保压。K型型单向锁紧，油泵卸荷。单向锁紧，油泵卸荷。4.4.作用在滑阀上液压卡紧力作用在滑阀上液压卡紧力动画动画 倒锥倒锥的液压侧向力使的液压侧向力使偏心距加大偏心距加大，当液，当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴孔的壁面，压侧向力足够大时，阀芯将紧贴孔的壁面，产生所谓产生所谓液压卡紧现象液压卡紧现象；而；而顺锥顺锥的液压侧向的液压侧向力则力图使力则力图
19、使偏心距减小偏心距减小，不会不会出现液压卡紧出现液压卡紧现象。现象。 为减少液压侧向力，一般在为减少液压侧向力，一般在阀芯或柱塞阀芯或柱塞的圆柱面开径向均压槽的圆柱面开径向均压槽，使槽内液体压力在，使槽内液体压力在圆周方向处处相等，槽深和宽为圆周方向处处相等，槽深和宽为0.30.31.0mm1.0mm。牛刀小试牛刀小试液压阀的分类有哪些？液压阀的分类有哪些？掌握各类方向阀的结构与特点。掌握各类方向阀的结构与特点。绘方向阀简图。绘方向阀简图。5-2 压力控制阀压力控制阀分类分类 按用途：按用途： 溢流阀溢流阀 减压阀减压阀 顺序阀顺序阀 压力继电器压力继电器工作原理：工作原理：利用利用液压力液压
20、力与与阀内弹簧力阀内弹簧力相平衡原相平衡原 理工作的。理工作的。 按阀芯结构：按阀芯结构：滑阀滑阀 球阀球阀 锥阀锥阀 按工作原理：按工作原理：直动式直动式 先导式先导式 一、一、 溢流阀溢流阀类型：类型：直动式溢流阀直动式溢流阀，先导式溢流阀先导式溢流阀。功能：功能：利用阀芯上的利用阀芯上的液压作用力液压作用力和和弹簧力弹簧力保持平衡，保持平衡，使阀的进口压力使阀的进口压力不超过或保持调定值不超过或保持调定值；保持系统压力恒定，即保持系统压力恒定，即溢流定压溢流定压；防止系统过载，即防止系统过载，即安全保护安全保护。1 1）结构和工作原理）结构和工作原理（1 1）直动式溢流阀）直动式溢流阀结
21、构：结构：由阀体、阀芯、上盖、由阀体、阀芯、上盖、 弹簧、调节手柄等组成。弹簧、调节手柄等组成。 溢流阀的出油口一般接油箱溢流阀的出油口一般接油箱 动画动画0 xx CAxkps00()pAk xsx 工作原理：工作原理：kpFF 阀芯处于下位，阀芯处于下位， ；op阀芯上升，阀芯上升， ；opkpFF p pc ,溢流。溢流。 p 进口油压进口油压 pc 溢流阀的开启压力溢流阀的开启压力结论：结论： 利用阀芯上的液压作用力和弹簧力保持平衡，使阀利用阀芯上的液压作用力和弹簧力保持平衡，使阀的的进口压力进口压力不超过或保持调定值不超过或保持调定值；直动式溢流阀职能符号：直动式溢流阀职能符号：p
22、po o 随着工作压力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力随着工作压力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力要增加，弹簧刚度要相应增大，这使溢流量变化时溢要增加，弹簧刚度要相应增大，这使溢流量变化时溢流压力的流压力的波动波动加大，所以加大，所以直动式溢流阀只宜用在低压直动式溢流阀只宜用在低压系统系统。 阀芯上的阀芯上的阻尼孔阻尼孔对阀芯的运动形成阻对阀芯的运动形成阻尼，可避免阀芯振动，提高阀工作平稳性。尼，可避免阀芯振动，提高阀工作平稳性。 转动调节手柄，可调节弹簧预紧力，转动调节手柄，可调节弹簧预紧力，从而调节溢流阀的开启压力。从而调节溢流阀的开启压力。（2 2）先导式溢流阀）先导式溢流阀结构组成：结构组
23、成：1 1）结构和工作原理）结构和工作原理主阀：圆柱阀芯主阀：圆柱阀芯先导阀：锥形阀芯先导阀：锥形阀芯工作原理：工作原理：结构：先导阀结构：先导阀 主阀主阀 阻尼孔、压差阻尼孔、压差p p主阀弹簧主阀弹簧进油口进油口P P出油口出油口O O调节螺钉调节螺钉锥阀芯锥阀芯阀座阀座调压弹簧调压弹簧遥控口遥控口K K阀体阀体主阀芯主阀芯主阀座主阀座阀盖阀盖动画动画动画动画 三级同心动作原理动画动作原理动画 二级同心动作原理动画动作原理动画CPP 溢流溢流先导阀弹簧的作用：调节溢流压力先导阀弹簧的作用：调节溢流压力 主阀弹簧的作用：主阀弹簧只用于克服主阀芯的摩擦主阀弹簧的作用：主阀弹簧只用于克服主阀芯的
24、摩擦力，因此弹簧很软力，因此弹簧很软 0 xx 11220()xfp Ap AkxxGF20()ccccp Akxx2100111()()cccxfckApxxkxxGFCA AA直动式溢流阀职能符号：直动式溢流阀职能符号：先导式式溢流阀职能符号：先导式式溢流阀职能符号： 先导式溢流阀有一个与主阀上腔相通的先导式溢流阀有一个与主阀上腔相通的遥控口遥控口，通，通过遥控口还可以实现过遥控口还可以实现多级调压及系统卸荷多级调压及系统卸荷等。等。 调节调节先导阀弹簧的预紧力先导阀弹簧的预紧力，即可调，即可调节溢流压力；节溢流压力； 主阀弹簧用于主阀弹簧用于克服主阀芯的摩擦力克服主阀芯的摩擦力，因此弹簧
25、很软因此弹簧很软 ； 先导阀的先导阀的承压面积和开口量均很小承压面积和开口量均很小，调压弹簧刚度，调压弹簧刚度不必很大便能得到较高的溢流压力，故先导式溢流阀不必很大便能得到较高的溢流压力，故先导式溢流阀一般用于一般用于高压、大流量高压、大流量场合；场合；主阀口常闭主阀口常闭控制阀口打开的油液来自进油口控制阀口打开的油液来自进油口泄油采用内泄方式泄油采用内泄方式3).3).溢流阀的主要性能溢流阀的主要性能(2)(2)静态性能静态性能调压范围：调压范围：指在通过额定流量时，调压手轮从指在通过额定流量时，调压手轮从全开至全关全开至全关状态状态下、溢流阀进油口的压力变化范围。下、溢流阀进油口的压力变化
26、范围。卸荷压力：卸荷压力：指在调定压力下，通过额定流量时，使溢流阀指在调定压力下，通过额定流量时，使溢流阀遥控遥控口接油箱口接油箱，即溢流阀处于卸荷状态时进、回油口的，即溢流阀处于卸荷状态时进、回油口的压差。该值与通道阻力和主阀弹簧预紧力有关，对压差。该值与通道阻力和主阀弹簧预紧力有关，对直动式溢流阀则不存在卸荷压力。直动式溢流阀则不存在卸荷压力。压力损失：压力损失：指在调压手轮处于全松位置，溢流阀通过额定流量指在调压手轮处于全松位置，溢流阀通过额定流量时，进、回油口的压差。时，进、回油口的压差。(1)(1)基本参数基本参数：额定压力：额定压力：指额定工况时的压力，指额定工况时的压力，般指额定
27、工况下的最大工般指额定工况下的最大工作压力。作压力。额定流量：额定流量：指额定工况时的流量，一般指在压力损失值限定条指额定工况时的流量，一般指在压力损失值限定条件下所能通过的流量。件下所能通过的流量。开启压力开启压力：cTppp调定压力调定压力( (全流压力全流压力) ): :cp调压偏差调压偏差: :11220()xfp Ap AkxxGFTp压力流量特性压力流量特性 溢流量的变化与阀溢流量的变化与阀进口实际压力的关系。进口实际压力的关系。 开启特性：开启特性：指溢流阀从关闭逐渐开启时，流经阀的指溢流阀从关闭逐渐开启时，流经阀的 流量和与之对应的进口压力之间的关系。开启特性流量和与之对应的进
28、口压力之间的关系。开启特性一般用开启率来衡量，开启率即一般用开启率来衡量，开启率即开启压力与调定压开启压力与调定压力力的百分比。的百分比。闭合特性：闭合特性：指溢流阀从开启逐渐关闭时，流经阀的指溢流阀从开启逐渐关闭时，流经阀的流量和与之对应的进口压力之间的关系。闭合特性流量和与之对应的进口压力之间的关系。闭合特性一般用闭合率来衡量，闭合率即闭合压力与调定压一般用闭合率来衡量，闭合率即闭合压力与调定压力的百分比。力的百分比。稳态压力稳态压力- -流量特性：流量特性：即启闭特性，它是开启特性即启闭特性，它是开启特性和闭合特性之总合。和闭合特性之总合。最小稳定流量：最小稳定流量：一般规定为额定流量的
29、一般规定为额定流量的1515。90%开启压力开启比调定压力85%闭合压力闭合比调定压力实物实物6.6.应用应用(1) (1) 作安全阀（常闭）作安全阀（常闭） 作用：作用：防止系统过载。防止系统过载。(2) (2) 作溢流阀（常开）作溢流阀（常开）作用：保持系统压力恒定作用：保持系统压力恒定(3)(3)卸荷或远程调压卸荷或远程调压卸荷n远程调压(4) (4) 作背压阀作背压阀放在系统回油路上放在系统回油路上二、二、 减压阀减压阀特点：特点：出口压力控制阀芯动作出口压力控制阀芯动作，有单独泄油口，有单独泄油口工作原理：工作原理：节流口产生压降节流口产生压降p p2 = p1 -p ， p1一定，
30、一定，p ， p2。作用：作用：减低减低系统压力，并有稳压作用。系统压力，并有稳压作用。 动画动画23x0max()vvp Ap Akxxx00max20()()()cccxcvcccckxxkxxxpAAkxxCA0 xx 3c0()cccp Ak xx稳压原理稳压原理 p2 阀芯上移阀芯上移阀口减小阀口减小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，一定，p ， p2； p2 阀芯下移阀芯下移阀口开大阀口开大 p ， p， p2= ps 。职能符号：职能符号：减压阀的特点与功用减压阀的特点与功用特点：特点： 与先导型溢流阀比较：与先导型溢流阀比较： 减压阀是减压阀是出口压力控制出口压力控制
31、，保证出口压力为定，保证出口压力为定值；溢流阀是值；溢流阀是进口压力控制进口压力控制，保证进口压力为，保证进口压力为定值。定值。 减压阀减压阀阀口常开阀口常开；溢流阀；溢流阀阀口常闭阀口常闭。 减压阀有减压阀有单独的泄油口单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口。漏油经阀体内流道内泄至出口。 减压阀与溢流阀一样减压阀与溢流阀一样有遥控口有遥控口。工作缸工作缸夹紧缸夹紧缸应用：应用：使夹紧缸获得稳定的低压。使夹紧缸获得稳定的低压。顺序阀是一种利用顺序阀是一种利用压力控制阀口通断压力控制阀口通断的压力阀。的压力阀。按控制油来源不同分按控制油来源不同分内控和外控内控
32、和外控，按弹簧腔泄漏，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分油引出方式不同分内泄和外泄内泄和外泄。 内控内泄内控内泄 内控外泄内控外泄 外控内泄外控内泄 外控外泄外控外泄三、三、 顺序阀顺序阀动画动画 顺序阀的四种结构形式及其图形符号顺序阀的四种结构形式及其图形符号 通过改变上盖或底盖的装配位置可得到通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。四种结构类型。 顺序阀的功用顺序阀的功用1 1）内控外泄顺序阀与溢流阀非常）内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：相象：阀口常闭，进口压力控制阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液要去工作
33、，但是该阀出口油液要去工作，所以有所以有单独的泄油口单独的泄油口。 内控外泄顺序阀用于内控外泄顺序阀用于多个执行元多个执行元件顺序动作件顺序动作。其。其进口压力先要达进口压力先要达到阀的调定压力到阀的调定压力，而，而出口压力取出口压力取决于负载决于负载。当负载压力。当负载压力高于高于阀的阀的调定压力时，进口压力等于出口调定压力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。定压力，阀的开口一定。2 2）内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串）内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理
34、与溢流阀相同。多串联在联在执行元件的回油路上执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。如图示阀件运动平稳。如图示阀3 3作背压阀。作背压阀。3 3）外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作）外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作卸卸载阀载阀，如双泵供油回路中阀，如双泵供油回路中阀3 3是泵是泵1 1的卸载阀。的卸载阀。4 4）外控外泄顺序阀可作）外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁液动开关和限速锁。如远控平。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。衡阀可限制重物下降的速度。压力继电器是一种将液压系统的压力压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出
35、的元件。信号转换为电信号输出的元件。其作用是实现执行元件的顺序控制或其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护。安全保护。按结构特点分为按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和柱塞式、弹簧管式和膜片式膜片式。图示为。图示为柱塞式压力继电器柱塞式压力继电器。主要零件包括柱塞主要零件包括柱塞1 1、调节螺帽、调节螺帽2 2和电和电气微动开关气微动开关3 3。压力油作用在柱塞下。压力油作用在柱塞下端，液压力直接与弹簧力比较。当液端，液压力直接与弹簧力比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压微动开关触头，接通或断开电气移压微动开关触头，接通或断开电气线路。反之，微动开关触头
36、复位。线路。反之，微动开关触头复位。四、压力继电器四、压力继电器动画动画 压力继电器的功用压力继电器的功用 如图所示，压力继如图所示，压力继电器用在顺序动作回路电器用在顺序动作回路中。当中。当执行元件工作压执行元件工作压力达到压力继电器调定力达到压力继电器调定压力时，压力继电器将压力时，压力继电器将发出电信号，使电磁铁发出电信号，使电磁铁得电，换向阀换向得电，换向阀换向，从，从而实现两液压缸的顺序而实现两液压缸的顺序动作。动作。压力阀小结压力阀小结作用作用：控制液压系统中的压力。：控制液压系统中的压力。共性共性：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的 开与关；或
37、控制开口大小。开与关；或控制开口大小。溢流阀：控制进口压力溢流阀：控制进口压力减压阀：控制出口压力减压阀：控制出口压力顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制执行元件的顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制执行元件的 动作顺序。动作顺序。压力继电器：利用系统中压力变化，控制电路的通断。压力继电器：利用系统中压力变化，控制电路的通断。要求要求：掌握各种阀的工作原理及应用场合。：掌握各种阀的工作原理及应用场合。5-4 5-4 流量控制阀流量控制阀流量控制阀是通过改变流量控制阀是通过改变阀口大小阀口大小来改变液阻实现流来改变液阻实现流量调节的阀。量调节的阀。普通流量控制阀包括普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、
38、溢流节流阀节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀和分流集流阀。节流阀节流阀调速阀调速阀流量控制原理流量控制原理 流经薄壁小孔的流量流经薄壁小孔的流量 q = cdA(2p/)1/2 流经细长孔的流量流经细长孔的流量 q =(d 4/128l )p 综合两式得通用节流方程综合两式得通用节流方程 q = KLAp m 节流元件的节流口结构有节流元件的节流口结构有锥形、三锥形、三角槽形、矩形、三角形等角槽形、矩形、三角形等。工业上。工业上又将节流口的过流面积又将节流口的过流面积A 的倒数称的倒数称为液阻，将过流面积可调的节流口为液阻，将过流面积可调的节流口称为可变液阻。由节流方程知，当称为可变液阻。
39、由节流方程知，当压力差一定时，压力差一定时，改变开口面积即改改变开口面积即改变液阻就可改变流量变液阻就可改变流量。一、节流阀一、节流阀结构原理结构原理 主要零件有主要零件有阀芯、阀体阀芯、阀体和螺母和螺母。阀体上开有进。阀体上开有进油口和出油口。阀芯一油口和出油口。阀芯一端开有三角尖槽，另一端开有三角尖槽，另一端加工有螺纹，端加工有螺纹，旋转阀旋转阀芯即可轴向移动改变阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液口过流面积。为平衡液压径向力，三角槽须对压径向力，三角槽须对称布置。称布置。 流量特性方程流量特性方程 q = KLAp m 它反映了流经节流阀的流量它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力
40、差与阀前后压力差p 和开口和开口面积面积A 之间的关系。之间的关系。 刚性刚性 外负载波动引起阀前后外负载波动引起阀前后压力差压力差p 变化变化，即使阀的开，即使阀的开口面积口面积A 不变，也会导致流经阀的不变，也会导致流经阀的流量流量q 不稳定不稳定。定义：阀的开口面积定义：阀的开口面积A 一定时一定时 ， T = dp/dq = p1-m/ KLAm 为为节流阀的刚性节流阀的刚性 。 T 越大，节流阀的性能越好。越大，节流阀的性能越好。故薄刃口（故薄刃口（m=0.5 ）多）多作节流阀阀口。作节流阀阀口。 p 大有利于提高节流阀刚性，但过大大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压力损失增大，
41、而且可能因阀口太小而堵塞不仅造成压力损失增大，而且可能因阀口太小而堵塞，一般取一般取p （0.150.4 ）MPa。最小稳定流量最小稳定流量 节流阀在节流阀在很小开口下很小开口下工作时工作时，流经阀的流量会出现，流经阀的流量会出现周期性脉动周期性脉动，甚至间歇，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的式断流，这种现象称为节流阀的堵塞现象堵塞现象。为。为此对节流阀有一个能正常工作的此对节流阀有一个能正常工作的最小流量最小流量的限的限制。制。 节流阀的应用节流阀的应用 当节流阀前后当节流阀前后p 一定时，改变一定时，改变A 可改变流经阀可改变流经阀的流量的流量起节流调速作用。起节流调速作用。图8.5
42、出口节流调速回路ppqpqvq1q2P1=ppP2A2A1FATq2q2pvFP1qpppq1qATp2=0A1A2P图8.3 进油节流调速回路二、调速阀二、调速阀 结构原理结构原理调速阀是由定差减压阀与节流阀调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成。串连而成。压力油压力油p1先经先经定差减压阀定差减压阀，然后，然后经节流阀流出。节流阀进、出口压经节流阀流出。节流阀进、出口压力油力油p2、p3经经阀体流道阀体流道被引至定差被引至定差减压阀阀芯的两端，减压阀阀芯的两端，(p2-p3)与定差与定差减压阀的减压阀的弹簧力弹簧力进行比较，因定差进行比较，因定差减压阀阀口的压力补偿作用，使得减压阀阀口的压力
43、补偿作用，使得(p2-p3)基本不变。基本不变。调速阀工作原理动画调速阀工作原理动画调速阀可以是定差减压阀在前，调速阀可以是定差减压阀在前，节流阀在后，也可以是节流阀在前节流阀在后，也可以是节流阀在前，定差减压阀在后。，定差减压阀在后。动画动画调速阀工作时的静态方程调速阀工作时的静态方程定差减压阀受力平衡方程定差减压阀受力平衡方程 p2A= p3A+Ft-Fs定差减压阀压力流量方程定差减压阀压力流量方程 q1=Cd1d x2（p1-p2）/1/2节流阀压力流量方程节流阀压力流量方程 q2=Cd2 Aj 2（p2-p3）/1/2通过调速阀的流量通过调速阀的流量 q1=q2=q流量稳定性分析流量稳
44、定性分析 调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其速度的稳定。这是因为节流阀既是调节元件，又速度的稳定。这是因为节流阀既是调节元件，又是检测元件。当阀口面积调定后，它是检测元件。当阀口面积调定后，它一方面控制一方面控制流量的大小，一方面检测流量信号并转换为阀口流量的大小，一方面检测流量信号并转换为阀口前后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端面前后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端面，与弹簧力相比较，当检测的压力差偏离预定值，与弹簧力相比较，当检测的压力差偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应位移，改变减压缝时，定差减压阀阀芯产生相应位移，改变减压缝隙进行
45、压力补偿，保证节流阀前后的压力差基本隙进行压力补偿，保证节流阀前后的压力差基本不变。但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波不变。但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波动，因此流经调速阀的流量只能基本稳定。调速动，因此流经调速阀的流量只能基本稳定。调速阀的速度刚性可近似为阀的速度刚性可近似为。 为保证定差减压阀的压力补偿作用，调速为保证定差减压阀的压力补偿作用，调速阀的进出口压力差应大于弹簧力阀的进出口压力差应大于弹簧力F Ft t 和液动力和液动力F Fs s 所确定的最小压力差。否则无法保证流量所确定的最小压力差。否则无法保证流量稳定。稳定。 节流阀和调速阀的流量特性曲线节流阀和调速阀的流量特性
46、曲线三、旁通型调速阀三、旁通型调速阀该阀又称为该阀又称为溢流节流阀溢流节流阀，由，由节流阀与差压式溢流阀节流阀与差压式溢流阀并连而成，阀体上有一个进油口，一个出油口，一并连而成，阀体上有一个进油口，一个出油口，一个回油口。这里节流阀既是调节元件，又是检测元个回油口。这里节流阀既是调节元件，又是检测元件；差压式溢流阀是压力补偿元件，它保证了节流件；差压式溢流阀是压力补偿元件，它保证了节流阀前后压力差阀前后压力差p 基本不变。基本不变。动画动画旁通型调速阀用于调节执行元件运动速度旁通型调速阀用于调节执行元件运动速度只能只能安装在执行元件的进油路上安装在执行元件的进油路上，其速度刚性较调，其速度刚性
47、较调速阀小，但因此时的系统压力为（负载压力速阀小，但因此时的系统压力为（负载压力节流阀前后压差节流阀前后压差p ），是变压系统，与调速阀），是变压系统，与调速阀调速回路相比，回路效率较高。调速回路相比，回路效率较高。四、分流集流阀四、分流集流阀动画动画分流集流阀是用来保证多个执行元件速度同步的流分流集流阀是用来保证多个执行元件速度同步的流量控制阀，又称为同步阀。它包括量控制阀，又称为同步阀。它包括分流阀、集流阀分流阀、集流阀和分流集流阀和分流集流阀三种控制类型。三种控制类型。分流阀结构原理：它由两个固定节流孔分流阀结构原理：它由两个固定节流孔1 1、2 2、阀体、阀体、阀芯和两个对中弹簧等组成
48、。阀芯两端台肩与阀、阀芯和两个对中弹簧等组成。阀芯两端台肩与阀体沉割槽组成两个可变节流口体沉割槽组成两个可变节流口3 3、4 4。固定节流孔起固定节流孔起检测流量的作用检测流量的作用，可变节流口起压力补偿作用，其，可变节流口起压力补偿作用，其过流面积通过压力过流面积通过压力p p1 1和和p p2 2 的反馈作用进行控制。无的反馈作用进行控制。无论负载压力论负载压力p p3 3、p p4 4如何变化，都能保证如何变化，都能保证q q1 1q q2 2 。 1. 1. 电液比例阀电液比例阀 2. 2. 插装阀插装阀5-55-5其它结构形式阀其它结构形式阀电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液电
49、液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。电液比例阀根据用途分为：电液比例阀根据用途分为：电液比例压力阀，电液比例压力阀，电液比例流量阀，电液比例方向阀电液比例流量阀，电液比例方向阀。1 1、电液比例阀电液比例阀电液比例阀压力阀电液比例阀压力阀 图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电液比例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电流的大小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀前电流的大小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀前腔压力，对主阀的进口或出口压力实现控制。腔压力，对主阀的进口或出口压力实现控制。 2. 2. 插装阀：它的主要元件均采用插装阀：它的主要元件均采用插入式插入式的连接方式，的连接方式，并且大部分并且大部分采用锥面密封切断油路采用锥面密封切断油路。动画动画动画动画动画动画动画动画