第5章 液压控制阀.ppt

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1、 第5章 液压控制阀 液压和气压传动与控制本章内容提要本章内容提要 本章主要介绍液压控制元件（压力阀、本章主要介绍液压控制元件（压力阀、流量阀、方向阀等）在液压系统中的作用、流量阀、方向阀等）在液压系统中的作用、工作原理、性能、职能符号及其应用。工作原理、性能、职能符号及其应用。基本要求基本要求:通过本章学习，要求掌握压力阀、流量阀、方向阀通过本章学习，要求掌握压力阀、流量阀、方向阀的工作原理，性能、特性及其在液压系统中的应用的工作原理，性能、特性及其在液压系统中的应用 本章重点内容本章重点内容:各种常用的换向阀、压力阀、流量阀的工作原理、各种常用的换向阀、压力阀、流量阀的工作原理、典型结构、

2、工作特性、职能符号的识别典型结构、工作特性、职能符号的识别 本章的难点本章的难点:直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量压力特性比较。压力特性比较。减压阀的作用减压阀的作用 调速阀的基本工作原理调速阀的基本工作原理 换向阀换向阀的换向原理和滑阀机能的换向原理和滑阀机能 基本要求、重点和难点：基本要求、重点和难点：概述概述压力控制阀压力控制阀插装阀、叠加阀和数字阀插装阀、叠加阀和数字阀流量控制阀流量控制阀方向控制阀方向控制阀本章内容目录：本章内容目录：5.1 5.25.4 5.3 5.55.15.1 概述概述 液压阀是液压系统中用来控制和调节流体的流动方液压阀是液压系统

3、中用来控制和调节流体的流动方向、压力和流量，以满足执行元件需要的启动、停止、向、压力和流量，以满足执行元件需要的启动、停止、运动方向、力、力矩、速度或转速、动作顺序和克服运动方向、力、力矩、速度或转速、动作顺序和克服负载等要求，使系统按照指定的要求协调工作。液压负载等要求，使系统按照指定的要求协调工作。液压控制阀对液压系统的工作过程和工作特性有重要的影控制阀对液压系统的工作过程和工作特性有重要的影响。响。1.液压阀的功用液压阀的功用 2.2.液压控制阀的基本要求：液压控制阀的基本要求：1 1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。2 2）油液流过时压

4、力损失小。）油液流过时压力损失小。3 3）密封性能好。）密封性能好。4 4）结构紧凑，按装调整、使用维护方便，通用性强。）结构紧凑，按装调整、使用维护方便，通用性强。1 1、结构：阀都是由阀体、阀芯、使阀芯动作的部、结构：阀都是由阀体、阀芯、使阀芯动作的部件组成件组成2 2、工作原理：都用孔口流量公式、工作原理：都用孔口流量公式 3.液压控制阀液压控制阀共同点：共同点：4.液压控制阀液压控制阀分类：分类：按阀芯结构按阀芯结构:滑阀滑阀阀芯为多端圆柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；阀芯为多端圆柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；锥阀锥阀阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向

5、运动；转阀转阀阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀体转动；阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀体转动；按控制方式按控制方式:有手动操作、电磁铁控制、比例电磁铁控制、液压控制等。有手动操作、电磁铁控制、比例电磁铁控制、液压控制等。方向控制阀、压力控制阀方向控制阀、压力控制阀 、流量控制阀。、流量控制阀。按用途分按用途分按安装连接形式分按安装连接形式分 低压阀、中压阀、高压阀。低压阀、中压阀、高压阀。按工作压力等级分按工作压力等级分管式连接、板式连接、叠加式连接管式连接、板式连接、叠加式连接 、插装式连接。、插装式连接。5.液压控制阀液压控制阀的基本参数：的基本参数：1）公称通径）公称通径 公

6、称通径公称通径代表阀的通流能力大小，对应阀的额定流量。代表阀的通流能力大小，对应阀的额定流量。与阀的进出口连接油管的规格应与阀的通径相一致。阀工与阀的进出口连接油管的规格应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量作时的实际流量应小于或等于它的额定流量,最大不得大最大不得大于额定流量的于额定流量的1.11.1倍。倍。2）额定压力）额定压力 额定压力额定压力代表阀在工作时允许的最高压力。对压代表阀在工作时允许的最高压力。对压力控制阀力控制阀,实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀对换向阀,实际最高压力还可能受其功率极限的限制。实际最

7、高压力还可能受其功率极限的限制。图图5-15-1阀阀口的形式口的形式（a a）（）（b b）滑）滑阀阀式式 （c c）错错位孔式位孔式 （d d）三角槽式）三角槽式 （e e）弓形孔式）弓形孔式 （f f）偏心）偏心槽式槽式（g g）斜槽式）斜槽式 （h h）转转楔式楔式 （i i）旋）旋转转槽式槽式 （j j）针阀针阀式式 （k k）缝缝隙式隙式 2.阀口的结构形式和流量计算公式阀口的结构形式和流量计算公式 阀阀阀阀口口口口的的的的结结结结构构构构形形形形式式式式 对对于于各各种种滑滑阀阀、锥锥阀阀、球球阀阀、节节流流孔孔口口，通通过过阀阀口口的的流量均可用下式表示：流量均可用下式表示：阀口

8、流量计算公式阀口流量计算公式阀口流量计算公式阀口流量计算公式式中式中 C与阀口形状、液体流态、油液性质有关的系数；与阀口形状、液体流态、油液性质有关的系数；m流量指数，取值范围为流量指数，取值范围为0.51，越小，节流口越越小，节流口越接近于薄壁小孔，越大，节流口越接近于细长孔；接近于薄壁小孔，越大，节流口越接近于细长孔；AT通流截面面积；通流截面面积；p流经阀口的压差；流经阀口的压差；（1）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力阀芯驱动与阀芯运动阻力阀芯驱动与阀芯运动阻力阀芯驱动与阀芯运动阻力阀芯驱动与阀芯运动阻力 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力作用在带平衡活塞的滑

9、阀上的稳态液动力 稳态液动力指向稳态液动力指向稳态液动力指向稳态液动力指向阀口关闭的方向阀口关闭的方向阀口关闭的方向阀口关闭的方向 作用在锥阀上的稳态液动力作用在锥阀上的稳态液动力 (a)(a)外流式；外流式；(b)(b)内流式内流式 (5.9)（2）作用在锥阀上的稳态液动力）作用在锥阀上的稳态液动力 外流式锥阀外流式锥阀内流式锥阀内流式锥阀(5.10)此力指向阀口关闭方向此力指向阀口关闭方向此力指向阀口关闭方向此力指向阀口关闭方向此力指向阀口开启方向此力指向阀口开启方向此力指向阀口开启方向此力指向阀口开启方向（3）液压卡紧现象）液压卡紧现象 卡紧现象卡紧现象 在中高压系统中，当阀芯停止运动一

10、段时间后，在中高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后，移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。引起的原因引起的原因 主要是滑阀付几何形状误差和同心度变化引起的主要是滑阀付几何形状误差和同心度变化引起的径向不平衡力。有的是赃物进入缝隙或油温升高阀芯径向不平衡力。有的是赃物进入缝隙或油温升高阀芯膨胀卡紧膨胀卡紧卡紧力卡紧力径向不平衡力分析：径向不平衡力分析：1 1、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不 平衡力。平衡力。2 2、阀芯带倒锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使、阀芯带倒锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使 偏

11、心距增大，直到卡紧。偏心距增大，直到卡紧。3 3、阀芯带顺锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使、阀芯带顺锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使 偏心距减小，抑制卡紧偏心距减小，抑制卡紧4、阀芯表面有凸起：径向不平衡力使凸起部分推向孔阀芯表面有凸起：径向不平衡力使凸起部分推向孔 壁卡紧壁卡紧 阀芯和阀孔间变成干摩擦，移动费力。阀芯和阀孔间变成干摩擦，移动费力。（3）液压卡紧现象）液压卡紧现象 减小径向不平衡力的措施减小径向不平衡力的措施在阀芯上开环形均压槽。提高制造精度。在阀芯上开环形均压槽。提高制造精度。液压卡紧液压卡紧 压力压力控制阀的类型控制阀的类型按工作原理分按工作原理分按阀芯结构分按阀芯

12、结构分按功用分按功用分直动式直动式先导式先导式滑阀滑阀球阀球阀锥阀锥阀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压力控制阀压力控制阀5.2 5.2 压力控制阀压力控制阀 原始状态：原始状态：阀芯在弹簧力的作用下阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断，处于最下端位置，进出油口隔断，进口油液经孔进口油液经孔a作用在阀芯底面。作用在阀芯底面。条件分析：条件分析：当阀芯底部的压力小于当阀芯底部的压力小于弹簧调定弹簧调定压力，阀芯不动，进出油压力，阀芯不动，进出油口不通口不通，溢流阀不工作。，溢流阀不工作。当阀芯底部的压力当阀芯底部的压力大于弹簧调定大于弹簧调定压压力，阀芯上移力

13、，阀芯上移,进出油口相通，溢流进出油口相通，溢流阀工作阀工作,P进口进口=P弹簧弹簧压力保持基本不压力保持基本不变变 直动式溢流阀直动式溢流阀工作原理工作原理（动画）（动画）1.1.溢流阀溢流阀主要结构：主要结构：调压螺帽、调压弹簧、阀芯、阀体。工作原理工作原理：如图这种阀结构简单，动作响应块，一般调整压力小25MPa，不适于高压大流量场合。直动式溢流阀直动式溢流阀1 1、对应调压弹簧一定的预压缩量、对应调压弹簧一定的预压缩量 x xo o，阀的进口压力，阀的进口压力 p p 等于弹簧调定压力，基本为一定值。等于弹簧调定压力，基本为一定值。2 2、弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱

14、，、弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀若阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的进口压力增大。的进口压力增大。3 3、对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很大的、对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很大的弹簧力，弹簧力，使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。直动式溢流阀的特点直动式溢流阀的特点先导式先导式溢流阀溢流阀工作原理工作原理进油口进油口P出油口出油口T油箱油箱阻尼孔阻尼孔主阀芯主阀芯右端右端先导阀先导阀下下端端远程控远程控制口制口K主阀芯主阀芯左端左端条件条件先导阀先

15、导阀上端上端油箱油箱条件条件油箱油箱条件条件（动画）（动画）这种阀的结构分两部分，主阀（溢流）部分和先导阀（调压）部分。广泛应用于高压，大流量和调压精度要求较高的场合。额定压力一般为6.3MPa。先导式溢流阀先导式溢流阀当当P P P P P先调先调）即进口压力即进口压力P=PP=P先调先调且保持恒定。且保持恒定。先导式溢流阀先导式溢流阀工作原理工作原理程控制口程控制口K K的应用的应用当当P PK KP85%Pn 先导式溢流阀的启闭特性优于直先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。也就是说，先导式溢流动式溢流阀。也就是说，先导式溢流阀的调压偏差比直动式溢流阀的调压阀的调压偏差比直动式溢流阀的

16、调压偏差小，调压精度更高。偏差小，调压精度更高。先导式溢流阀的启闭特性先导式溢流阀的启闭特性比直动式溢流阀更好比直动式溢流阀更好 对同一个溢流阀，对同一个溢流阀，其开启特性总是优于其开启特性总是优于闭合特性。这主要是闭合特性。这主要是由于在开启和闭合两由于在开启和闭合两种运动过程中，摩擦种运动过程中，摩擦力的作用方向相反所力的作用方向相反所致致。静态调压偏差静态调压偏差P Pn nP Pc c越小压力稳定性越小压力稳定性越好越好。(1)压力压力-流量特性：流量特性：(2)(2)溢流阀的启闭特性溢流阀的启闭特性:开启比：开启比：P Pc c与与 P Pn n 之比之比越大越大、调压偏差越小阀的压

17、力稳定调压偏差越小阀的压力稳定性越好；性越好；闭合比：闭合比：Pc与与 Pn率越大阀的性能越好率越大阀的性能越好 一般开启压力比率一般开启压力比率 90%90%；闭合压力比率；闭合压力比率 85%85%(3)(3)溢流阀的卸荷压力：溢流阀的卸荷压力：溢流阀的遥控口与油箱连通后泵处于卸荷状态时，溢流阀溢流阀的遥控口与油箱连通后泵处于卸荷状态时，溢流阀进出油口压力之差称之为卸荷压力。一般卸荷压力不大于进出油口压力之差称之为卸荷压力。一般卸荷压力不大于0.2MPa0.2MPa，最大不应超过，最大不应超过0.40.4MPa。静态特性静态特性(4)(4)溢流阀的压力调节范围溢流阀的压力调节范围:溢流阀的

18、能够保证性能的压力使用范围。调节压力溢流阀的能够保证性能的压力使用范围。调节压力时进口压力能保持平稳变化，无突变、迟滞等现象时进口压力能保持平稳变化，无突变、迟滞等现象更换不同刚度的弹簧可改变更换不同刚度的弹簧可改变压力调节范围压力调节范围(5)(5)溢流阀许用流量范围：溢流阀许用流量范围：许用流量范围是额定流量的许用流量范围是额定流量的15%15%100%100%静态特性静态特性溢流阀的动态特性是指流量阶跃时的压力响应特性，如图。其衡量指标主要有压力超调量、响应时间等。动态特性动态特性 响应时间响应时间 t1过渡过程时间过渡过程时间 t2对溢流阀要求对溢流阀要求1)1)进口处压力维持恒定进口

19、处压力维持恒定2)2)调压范围大调压范围大3)3)调压偏差小调压偏差小4)4)动作灵敏动作灵敏5)5)过流能力大过流能力大1、为定量泵系统溢流稳压和定量泵、节流阀并联，阀口常开。2、为变量泵系统提供过载保护和变量泵组合，正常工作时阀口常闭，过载时打开，起安全保护作用，故又称安全阀。3、系统卸荷和多级调压和二位二通阀组合（先导式）4、实现远程调压 p远程 PjPj.油缸无杆油缸无杆腔有效面积为腔有效面积为A A。试分析泵的工作。试分析泵的工作压力由什么值来确定压力由什么值来确定?例题分析例题分析例题例题3 3、图示液压系统中，试分、图示液压系统中，试分析在下面的调压回路中各溢流析在下面的调压回路

20、中各溢流阀的调整压力应如何设置，能阀的调整压力应如何设置，能实现几级调压？实现几级调压？4.压力继电器压力继电器压力继电器是利用压力来启闭电器触点的液压电压力继电器是利用压力来启闭电器触点的液压电气转换元件。气转换元件。其作用是实现执行元件的顺序控制其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护或安全保护 压力继电器的作用：压力继电器的作用：当压力达到调定值时，发电信号使电路接通当压力达到调定值时，发电信号使电路接通 压力继电器的工作原理：压力继电器的工作原理：（动画）（动画）压力继电器的工作原理压力继电器的工作原理（1）用于安全保护，如图（a）（2）用于控制顺序动作，如图（b）（3）用于液压泵的启

21、闭，如图（c）（4）用于液压泵卸荷，如图（d）压力继电器的应用压力继电器的应用 5.3 5.3 流量控制阀流量控制阀 流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。流量控制阀包括节流阀、调速阀节的阀。流量控制阀包括节流阀、调速阀对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:节流口的流量特性节流口的流量特性节流口流量公式节流口流量公式节流口流量公式节流口流量公式 式中:阀口通流面积；阀口前、后压差；由节流口形状和结构决定的指数，0.5ml；节流系数。Qp节流口的节流口的流量流量-压力特性压力特性细长孔细长孔m=1簿壁口簿壁口m=0.5 液压

22、系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量 Q稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量时，影响流量稳定性与节流口形状、节流压差以及油液温度等因素有关。影响流量稳定性的因素影响流量稳定性的因素影响流量稳定性的因素影响流量稳定性的因素 （1 1）压差变化对流量稳定性的影响）压差变化对流量稳定性的影响 当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随之改变，节流口的这种特性可用流量刚度T T来表征。m=0.5Qp细长孔细长孔m=1 1 2 3p1p2123簿壁口簿壁口刚度的物理意义如下：当p有某一增量时，Q值相应的也有某一增量，Q的增量值越大，说明流量的变化也就越大，从上式看，刚度就越小。反之，则

23、刚度大。由式可知：流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，刚度越大；压差一定时，刚度与流量成反比，流量越小，刚度越大；系数m越小，刚度越大。薄壁孔（m0.5）比细长孔（m1）的流量稳定性受P变化的影响要小。因此，为了获得较小的系数m，应尽量避免采用细长孔节流口，应使节流口形式接近于薄壁孔口，以获得较好的流量稳定性。（2 2）油温变化对流量稳定性的影响）油温变化对流量稳定性的影响 油温升高，油液粘度降低。对于细长孔，当油温升高油温升高，油液粘度降低。对于细长孔，当油温升高使油的粘度降低时，流量使油的粘度降低时，流量Q Q就会增加。所以节流通道长时就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。

24、温度对流量的稳定性影响大。对于薄壁孔，油的温度对流量的影响是较小的，这是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态，其流量与雷诺数无关，即不受油液粘度变化的影响；节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳定性就越好。节流阀的阻塞现象节流阀的阻塞现象节流阀的阻塞现象节流阀的阻塞现象 一般节流阀，只要保持油足够清洁，不会出现阻塞。有的系统要求缸的运动速度极慢，节流阀的开口只能很小,于是导致阻塞现象的出现。此时，通过节流阀的流量时大时小，甚至断流。（3）阻塞对流量稳定性的影响）阻塞对流量稳定性的影响 流量小时，流量稳定性与油液的性质和节流口的结构都有关。产生堵塞的主要原因是：油油液液中中的的杂杂质质或或因因氧氧化化

25、析析出出的的胶胶质质等等污污物物堆堆积积在在节节流缝隙处；流缝隙处；由由于于油油液液老老化化或或受受到到挤挤压压后后产产生生带带电电的的极极化化分分子子，被被吸吸附附到到缝缝隙隙表表面面，形形成成牢牢固固的的边边界界吸吸附附层层，因因而而影影响响了了节节流流缝缝隙隙的的大大小小。以以上上堆堆积积、吸吸附附物物增增长长到到一一定定厚厚度度时时，会会被被液液流流冲冲刷刷掉掉，随随后后又又重重新新附附在在阀阀口口上上。这这样样周周而复始，就形成流量的脉动而复始，就形成流量的脉动;阀口压差较大时容易产生堵塞现象。阀口压差较大时容易产生堵塞现象。减轻堵塞现象的措施有：适当选择节流口前后的压差适当选择节流

26、口前后的压差适当选择节流口前后的压差适当选择节流口前后的压差,用多个节流口串联用多个节流口串联用多个节流口串联用多个节流口串联。一般取P0.20.3MPa。精密过滤并定期更换油液精密过滤并定期更换油液精密过滤并定期更换油液精密过滤并定期更换油液。在节流阀前设置单独的精滤装置，为了除去铁屑和磨料，可采用磁性过滤器。节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属，以减小吸附层的厚度。采用大水力半径的薄刃式节流口采用大水力半径的薄刃式节流口采用大水力半径的薄刃式节流口采用大水力半

27、径的薄刃式节流口。一般通流面积越大、节流通道越短、以及水力半径越大时，节流口越不易堵塞。节流口的形式与特征节流口的形式与特征节流口的形式与特征节流口的形式与特征(1)(1)直角凸肩节流口直角凸肩节流口hB；B阀体沉割槽的宽度。直角凸肩节流口直角凸肩节流口DB Bh h 本结构的特点是过流面积和开口量呈线性结构关系，结构简单，工艺性好。但流量的调节范围较小，小流量时流量不稳定，一般节流阀较少使用。节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特性在很大程度上决定着流量控制阀的性能。(2)针阀式（锥形凸肩）节流口针阀式（锥形凸肩）节流口针阀（锥形）节流口针阀（锥形）节流口Dh(a)特点：结构简单，可当截

28、止阀用。调节范围较大。由于过流断面仍是同心环状间隙，水力半径较小，小流量时易堵塞，温度对流量的影响较大。一般用于要求较低的场合。(3)偏心式节流口偏心式节流口 节流口由偏心的三角沟槽组成。阀芯有转角时，节流口过流断面面积即产生变化。本结构的特点是，小流量调节容易。但制造略显得麻烦、阀芯所受的径向力不平衡，只宜用在低压场合。(4)轴向三角槽式节流口轴向三角槽式节流口 沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即可改变开口量h，从而改变过流断面面积。本节流口结构简单，水力半径大，调节范围较大。小流量时稳定性好，最低对流量的稳定流量为50ml/min。因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。

29、因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。lDh三角槽式节流口三角槽式节流口bhalDh周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口(5)周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口 阀芯上开有狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口可以作成薄刃结构，从而获得较小的稳定流量，但是阀芯受径向不平衡力，只适于低压节流阀中。本结构为薄壁节流口，壁厚约0.070.09mm，流量受温度的影响小、不易堵塞、最低稳定流量约20ml/min。阀芯的轴向位移可改变节流口过流断面的面积。节流口易变形，工艺复杂是本结构的缺点。(6)

30、轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口1.1.普通节流阀普通节流阀工作原理：工作原理：改变节流口通流截面面积来调节流量改变节流口通流截面面积来调节流量（动画动画）P1P2节流口节流口进口进口p1出口出口 p21.普通节流阀普通节流阀流量特性：流量特性：q qT T=CA=CAT T(p1(p1p2)p2)m m=CACAT T p pm m 压力对流量的影响：压力对流量的影响：m m =0.5=0.5影响最小影响最小 =1=1影响最大影响最大温度对流量的影响：温度对流量的影响：m m =0.5=0.5影响最小影响最小 =1=1影响最大影响最大最小稳定流量和流量调节范围

31、：最小稳定流量和流量调节范围：最小稳定流量最小稳定流量0.05L/min.0.05L/min.流量调节范围一般在流量调节范围一般在5050以上。以上。节流阀特性曲线图节流阀特性曲线图2.2.调速阀调速阀调速阀工作原理图：调速阀工作原理图：2.2.调速阀调速阀调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成 压力油压力油p p1 1先经定差减压阀，然后经节流阀流出节流阀进、先经定差减压阀，然后经节流阀流出节流阀进、出口压力油出口压力油p p2 2、p p3 3经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两端，端，(p p2 2-p p3 3)与定差减

32、压阀的弹簧力进行比较，因定差减与定差减压阀的弹簧力进行比较，因定差减压阀阀口的压力补偿作用，使得压阀阀口的压力补偿作用，使得(p p2 2-p p3 3)基本不变。保证基本不变。保证油缸速度的稳定油缸速度的稳定 调速阀的工作原理：调速阀的工作原理：2.2.调速阀调速阀调速阀工作原理图：（调速阀工作原理图：（动画动画）调速阀工作原理调速阀工作原理1-减压阀芯；减压阀芯；2-节流阀芯节流阀芯acd1A2eb2ghp1(a)p2A2结构结构原理原理调速阀工作原理图调速阀工作原理图3.溢流节流阀溢流节流阀溢流节流阀溢流节流阀 工作原理图：工作原理图：该阀又称为溢流节流阀，由节流阀与差压式溢流阀该阀又称

33、为溢流节流阀，由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 p 基本不变。基本不变。旁通型调速阀用于调节执行元件运动速度只能安装旁通型调速阀用于调节执行元件运动速度只能安装在执行元件的进油路上在执行元件的进油路上溢流节流阀溢流节流阀工作原理工作原理（动画动画）5.45.4方向控制阀方向控制阀方向控制阀方向控制阀单向阀单向阀换向阀换

34、向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀二通、三通等二通、三通等二位、三位等二位、三位等电磁换向阀电磁换向阀液控换向阀液控换向阀手动换向阀手动换向阀机动换向阀机动换向阀 方向控制阀的类型方向控制阀的类型单向阀作用：单向阀作用：使液体只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。用于泵使液体只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。用于泵的出口处，防止系统液压冲击影响不的出口处，防止系统液压冲击影响不 泵的工作；分割通泵的工作；分割通道，防止管路间的压力相互干扰。道，防止管路间的压力相互干扰。单向阀主要性能：单向阀主要性能：最小开启压力、压力损失和反向泄漏量最小开启压力、压力损失和反向泄漏量 1.普通单向阀

35、普通单向阀管式单向阀管式单向阀1,4-1,4-阀座阀座 2-2-锥阀锥阀 3-3-弹簧弹簧管式单向阀结构管式单向阀结构工作原理：单向导通，反向截止工作原理：单向导通，反向截止P1P21.普通单向阀普通单向阀主要由阀芯、阀体和弹簧等组成；流体从主要由阀芯、阀体和弹簧等组成；流体从P P1 1流入时，克服弹流入时，克服弹簧力推动阀芯，使通道接通，流体从簧力推动阀芯，使通道接通，流体从P P2 2流出；当流体从反向流出；当流体从反向流入时，流体的压力和弹簧力将阀芯压紧在阀坐上，流体流入时，流体的压力和弹簧力将阀芯压紧在阀坐上，流体不能通过。不能通过。开启压力开启压力0.03-0.050.03-0.0

36、5MPaMPa，作背压阀时作背压阀时开启压力开启压力0.2-0.6MPa0.2-0.6MPa。普通单向阀的工作原理：普通单向阀的工作原理：（动画动画）1.普通单向阀普通单向阀普通单向阀的工作原理普通单向阀的工作原理普通单向阀的工作原理普通单向阀的工作原理1 1、安装在泵的出口，防止压力冲击影响泵的正常工作和、安装在泵的出口，防止压力冲击影响泵的正常工作和泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。2 2、用来分隔油路以防止高低压干扰。、用来分隔油路以防止高低压干扰。3 3、与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序、与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等

37、，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经节阀等，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。流阀等。4 4、安装在执行元件的回油路上，作背压阀。作背压阀的、安装在执行元件的回油路上，作背压阀。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为 0.30.30.5MPa0.5MPa。普通单向阀的应用：普通单向阀的应用：通入控制压力油后即允许流体双向流动的单向阀；由单向阀和通入控制压力油后即允许流体双向流动的单向阀；由单向阀和液控装置两部分组成。液控装置两部分组成。当控制口当控制口K K不通压力油，作用同不通压力油，作用同普通单向阀。普通单向

38、阀。当当K K口通压力油口通压力油 ，油液可在两个方向自由流动。，油液可在两个方向自由流动。当当P1=0P1=0时反向开启压力（时反向开启压力（0.4-0.4-0.50.5）P P2 2P1P2K液控单向阀的工作理：液控单向阀的工作理：（动画动画）32.液控液控单向阀单向阀液控单向阀的工作理液控单向阀的工作理2.液控单向阀液控单向阀 保压、锁紧和平衡等回路保压、锁紧和平衡等回路 液控液控单向阀应用单向阀应用（动画动画）问题：问题：流体反向流动时，流体反向流动时，P1P1、P2P2的压力可能都很高，的压力可能都很高，控制油的压力很大才能顶开阀芯，影响工作可靠性。控制油的压力很大才能顶开阀芯，影响

39、工作可靠性。解决措施：解决措施：减小减小P1P1腔控制活塞的面积并采用外泄式腔控制活塞的面积并采用外泄式液控单向阀应用液控单向阀应用双向液压锁结构双向液压锁结构1 1，2-2-单向阀阀芯单向阀阀芯 3-3-控制阀芯控制阀芯n 工作原理：相当于两工作原理：相当于两个液控单向阀的组合。个液控单向阀的组合。n 职能符号：职能符号：液控单向阀的应用液控单向阀的应用3.换向阀换向阀换向阀利用阀芯与于阀体之间的相对位置使阀体相连的各换向阀利用阀芯与于阀体之间的相对位置使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。使执行通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。使执行元件启动、停止、变换运

40、动方向。元件启动、停止、变换运动方向。油路导通时，压力损失要小；油路导通时，压力损失要小；油路断开时，泄漏量要小；油路断开时，泄漏量要小；阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳 对换向阀的主要能要求是对换向阀的主要能要求是：换向阀的换向阀的换向阀的换向阀的工作原理工作原理工作原理工作原理TPAB 如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义如下：P压力油口；A、B工作油口；T回油口。PTBAPTBAP TA BTPABP TA BTPABTPABP TA BP TA BTPAB下图表示阀芯处于中位时的情况,此

41、时从P口进来的压力油没有通路。A、B两个油口也不和T口相通。TPAB 下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移阀芯左移阀芯左移阀芯左移，或者说阀芯处于左位左位左位左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T 回油箱。P TA B左位P TA BTPAB 下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移阀芯右移阀芯右移阀芯右移，或者说阀芯处于右位右位右位右位时的情况。此时，从P口进来的压力油经P、B 到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱。右位换向机能换向机能换向机能换向机能换向阀的换向阀的换向阀的换向阀的“通通通通”和和和和“位位位位”“通”和“位

42、”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的换向阀。“位位”一指阀芯的位置，通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表示。所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。表表5-2 5-2 不同的不同的“通通”和和“位位”的滑阀式换向阀的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号主体部分的结构形式和图形符号名称结构原理图图形符号二位二通二位三通二位四通三位四通换向阀的位和通路符号换向阀的位和通路符号表5-2中

43、图形符号的含义如下：n用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”n方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流的实际方向n方框内符号“”或“”表示该通路不通n方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”表5-2中图形符号的含义如下：n一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用 L 表示泄漏油口。n换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为

44、其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。两两位位阀阀和和多多位位阀阀的的机机能能是是指指阀阀芯芯处处于于原原始始位位置置时时,阀各油口的通断情况。阀各油口的通断情况。三三位位阀阀的的机机能能是是指指阀阀芯芯处处于于中中位位时时,阀阀各各油油口口的的通通断断情情况况。三三位位阀阀有有多多种种机机能能现现只只介介绍绍最最常常用用的的几种。几种。滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能滑阀机能（l l）二二位位二二通通换换向

45、向阀阀二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通或断。二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）、常开式（H型）。二位二通换向阀的滑阀机能二位二通换向阀的滑阀机能 二位阀的原始位置：二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没有动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置若为电磁控制则是指失电的位置。（2 2）三位四通换向阀）三位四通换向阀 三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表5-2中所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方框表示两个换向位。其左位和右位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位的型式。P TA BO型机能型机能 因P口封闭，泵不能卸荷，泵

46、排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处于中位时,仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工作。P TA BO型机能型机能缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住,且能承受一定的正向负载和反向负载。1 1）O O型机能型机能 阀芯处于中位时,P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点是：2 2）H H型机能型机能 阀芯处于中位时,P,A,B,T 四个油口互通。P TA BH型机能型机能 虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时油缸不能承受负载。不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言 泵可卸

47、荷。不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就不能正常工作了。H型机能的特点如下：3 3）M M型机能型机能 阀芯处于中位时,A、B 油口被封闭，P、T 油口互通。M型机能是取O型机能的上半部，H型机能的下半部组成的，故兼有二者的特点。M型机能如下：活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动方向而定。活塞有前冲。泵能卸荷。不宜用于多个换向阀并联的系统。P TA BM型机能型机能 此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速。4 4）P P型机能型机能 阀芯处于中位时，P、A、B油口互通

48、，油口T被封闭。P TA BP型机能型机能O型机能H型M型P型Y型机能封闭，、互通。型机能、互通，封闭。型机能、之间只有很小的缝隙连通。型机能、封闭，、互通。型机能、相通，、封闭。型机能、封闭，、互通。型机能、封闭，、互通。除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况不同尚可组合成多种机能，不过这些机能多用在特殊场合。这些机能是：（见书p135）换向阀操纵方式：换向阀操纵方式：手动控制手动控制动画动画三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀弹簧复位方式弹簧复位方式钢珠定位方式钢珠定位方式 手动换向阀主要有弹簧复位和钢珠定位两种型式。图(a)所示为钢球定位式三位四通手动换向阀。图(b)则为弹簧自动复位式

49、三位四通手动换向阀。换向阀的操纵方式换向阀的操纵方式换向阀的操纵方式换向阀的操纵方式1.1.1.1.手动换向阀手动换向阀手动换向阀手动换向阀三位四通手动换向阀中位三位四通手动换向阀中位手柄手柄阀阀芯芯复位弹簧复位弹簧三位四通手动换向阀左位三位四通手动换向阀左位手柄手柄阀阀芯芯复位弹簧复位弹簧三位四通手动换向阀右位三位四通手动换向阀右位手柄手柄阀阀芯芯复位弹簧复位弹簧旋转移动式旋转移动式手动换向阀手动换向阀 图(c)所示为旋转移动式手动换向阀，旋转手柄可通过螺杆推动阀芯改变工作位置。这种结构具有体积小、调节方便等优点。由于这种阀的手柄带有锁，不打开锁不能调节，因此使用安全。此类控制方式的“信号源

50、”是缸的运动件。例如将挡块固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时，推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程有关，也有管此类阀叫“行程阀”。1滚轮滚轮 2推杆推杆 3阀芯阀芯机动换向阀机动换向阀2.2.2.2.机动换向阀机动换向阀机动换向阀机动换向阀机动换向阀动画机动换向阀动画机动换向阀动画机动换向阀动画 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。（1 1）直流电磁铁和交流电磁铁）直流电磁铁和交流电磁铁3.3.3.3.电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种：交流电