液压控制阀-方向阀.ppt

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1、液压与气压传动控制阀2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院1 第六章第六章 液压控制阀液压控制阀（1）液压缸的分类和特点）液压缸的分类和特点（2）液压缸的特性参数速度和力）液压缸的特性参数速度和力（3）液压缸结构参数设计）液压缸结构参数设计（4）液压缸的强度校核。）液压缸的强度校核。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院2 第五章第五章 液压控制阀液压控制阀 为了控制执行元件（油缸、油马达）的输出力或力矩、运动为了控制执行元件（油缸、油马达）的输出力或力矩、运动速度和方向，在液压系统中需要速度和方向，在液压系统中需要有操纵控制元件有操纵控制元件，即，即液压控制液压控制阀阀。

2、这就是下面介绍的液压控制阀。这就是下面介绍的液压控制阀。一、控制阀的分类一、控制阀的分类 控制阀控制阀是液压系统中的一类重要，且结构复杂的元件，是液压系统中的一类重要，且结构复杂的元件，对其各方面的要求都很高，根据阀在液压系统中的作用不同，对其各方面的要求都很高，根据阀在液压系统中的作用不同，一般可分为如下三类阀。一般可分为如下三类阀。u1.方向方向控制阀：控制系统液压油的方向（如单向阀、换向阀）控制阀：控制系统液压油的方向（如单向阀、换向阀）u2.压压力力控控制制阀阀：控控制制系系统统压压力力（如如溢溢流流阀阀（安安全全阀阀）、顺顺序序阀阀、减压阀）减压阀）u3.流量流量控制阀：控制系统流量

3、（如简单节流阀、调速阀）控制阀：控制系统流量（如简单节流阀、调速阀）第一节 概述2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院3二、液压系统对控制阀的要求二、液压系统对控制阀的要求u1.动作灵敏，工作平稳可靠，冲击、振动和噪音小。动作灵敏，工作平稳可靠，冲击、振动和噪音小。u2.油液流经阀时阻力损失要小（不必要的压力损失）。油液流经阀时阻力损失要小（不必要的压力损失）。u3.密封性要好，泄漏要少（不必要的泄漏）。密封性要好，泄漏要少（不必要的泄漏）。u4.结构要简单、紧凑，体积小，通用性好，寿命长。结构要简单、紧凑，体积小，通用性好，寿命长。u5.与管路的连接形式：管式、板式、法兰。与管路的

4、连接形式：管式、板式、法兰。三、液压控制阀的基本特点三、液压控制阀的基本特点（1）结构结构：都是由阀体、阀芯、弹簧和驱动零部件组成。都是由阀体、阀芯、弹簧和驱动零部件组成。（2）原理原理：都是利用弹簧力和控制力相平衡的原理工作的。都是利用弹簧力和控制力相平衡的原理工作的。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院4 方向阀是用来控制系统中液压油方向的，分类情况如下：方向阀是用来控制系统中液压油方向的，分类情况如下：第二节第二节 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向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀按按通路分：二通、三通、四通通路分：二通、三通、四通按按位

5、置分：二位、三位、四位位置分：二位、三位、四位按按控制方式：控制方式：电磁换向阀电磁换向阀液动换向阀液动换向阀电液换向阀电液换向阀手动换向阀手动换向阀2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院5u要求：要求：正向通油阻力小，反向密封要好，且正向通油阻力小，反向密封要好，且动动作灵敏。作灵敏。u作用：作用：控制液控制液压压油油液的流动液的流动方向，只允方向，只允许许有有单单向流向流动动。第二节第二节 方向控制阀方向控制阀一、一、单单向向阀阀（一）普（一）普通通单单向向阀阀2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院6u结构形式：直通式，直角式结构形式：直通式，直角式u与管路连接方式：管

6、式、板式、法兰式、快速接头式与管路连接方式：管式、板式、法兰式、快速接头式u阀芯：球形阀芯：球形-适用于流量较小的场合，制造工艺简单。适用于流量较小的场合，制造工艺简单。锥形锥形-制造工艺较复杂。制造工艺较复杂。1.结构结构2.工作原理：工作原理：液流由入口进入阀体，顶开阀芯（克服弹簧力）液流由入口进入阀体，顶开阀芯（克服弹簧力），流向出油口，反向时，阀芯与阀座紧密接触。，流向出油口，反向时，阀芯与阀座紧密接触。动画动画2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院73.职能符号：职能符号：4.应用应用：(1)作单向阀：（开启压力较小），预先确定，是不可调的。作单向阀：（开启压力较小），预先

7、确定，是不可调的。P2P12006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院8(2)作作背背压压阀阀：（开开启启压压力力较较大大），目目的的使使在在执执行行元元件件的的回回油油腔腔建建立立压压力力，使使其其工工作作平平稳稳，因因此此，它它往往往往被被装装在在回回油油路路上。上。5.主要性能主要性能（1）正向最小开启压力；正向最小开启压力；（2）正向流动时的压力损失；）正向流动时的压力损失；（3）反向泄漏量）反向泄漏量背压阀背压阀单向阀单向阀2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院9（二）（二）液控单向阀液控单向阀当需反向流动时，可用液控单向阀当需反向流动时，可用液控单向阀1.结构结构K

8、控制油口2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院102.作用原理作用原理 当当控控制制油油口口K不不通通压压力力油油时时，油油只只可可以以从从P1进进入入，顶顶开开单单向向阀阀，从从P2流流出出；若若油油从从P2进进入入，单单向向阀阀关关闭闭，油油路路不不通通。当当控控制制油油口口K 通通压压力力油油时时，由由于于活活塞塞腔腔的的右右腔腔与与油油箱箱相相通通，所所以以，在在压压力力油油作作用用下下，活活塞塞右右行行，推推动动顶顶杆杆，将将单单向向阀阀推推开开，使使反反向向P2与与P1相相通通，这这样样，油油在在两两个个方方向向上上可自由相通。可自由相通。3.职能符号职能符号P2P1K2

9、006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院114.应用应用（1）组组成成液液压压锁锁，如如图图，在在任任何何一一个个位位置置都都可可以以将将油油缸缸锁锁住住，无论多大的外力均不能使油缸动作。无论多大的外力均不能使油缸动作。（2）作立式液压缸的支撑阀。）作立式液压缸的支撑阀。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院12二、换向阀二、换向阀（一）分类（一）分类当液压系统中的执行元件需换向时，需要使用换向阀。当液压系统中的执行元件需换向时，需要使用换向阀。u1.换换向向阀阀的的要要求求：换换向向平平稳稳，灵灵敏敏可可靠靠，无无冲冲击击，压压力力损损失失小，内部泄漏要少。小，内部泄漏要少。

10、u2.换向阀的分类换向阀的分类(1)按按换换向向阀阀阀阀芯芯运运动动形形式式可可分分为为：滑滑阀阀和和转转阀阀两两大大类类。工工程上应用较多的是程上应用较多的是滑阀滑阀。(2)按阀芯工作位置可分为：按阀芯工作位置可分为：两位两位，三位三位和和多位多位阀。阀。(3)按通路情况可分为：按通路情况可分为：二通二通，三通三通，四通四通和和多通多通。(4)按按对对滑滑阀阀阀阀芯芯的的控控制制方方式式不不同同又又可可分分为为：手手动动（S）、机机动动（C）（即即行行程程控控制制换换向向）、电电动动（D-交交流流、E-直直流流）、液动液动（Y）、）、电液动电液动（DY和和EY）等。等。2006-9-2山东理

11、工大学 交通与车辆工程学院13（二）（二）换换向向阀阀结构与原理结构与原理1.结结构构 所有所有换换向向阀结阀结构上基本都有主构上基本都有主阀阀体和体和阀阀芯两部分（主体芯两部分（主体结结构）构）组组成。成。由图可知：滑阀的阀体上开有多个通口，每个通口在阀由图可知：滑阀的阀体上开有多个通口，每个通口在阀体上有相应的沉槽，阀芯上的台肩可与两沉槽之间形成柱面体上有相应的沉槽，阀芯上的台肩可与两沉槽之间形成柱面密封，各通口之间是断开还是接通，取决于阀芯的不同位置，密封，各通口之间是断开还是接通，取决于阀芯的不同位置，阀芯通过外力（机械力、电磁力、液压力等）在阀体内相对阀芯通过外力（机械力、电磁力、液

12、压力等）在阀体内相对移动，可以停在不同的工作位置上，从而改变阀体内的通路，移动，可以停在不同的工作位置上，从而改变阀体内的通路，来达到使油路换向的目的。来达到使油路换向的目的。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院142.原理原理PABO2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院15PA2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院16PAB2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院17PABO1O22006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院18PABO1O22006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院19（三）职能符号的意义（三）职能符号的意义u1.每个方格

13、表示阀的一个工作位置（一个位），有几个方格每个方格表示阀的一个工作位置（一个位），有几个方格就有几个位，对三位阀来说，中间位为就有几个位，对三位阀来说，中间位为常态位常态位，对二位阀来，对二位阀来说，靠近弹簧的方格为常态工况。所谓常态位就是不用外部说，靠近弹簧的方格为常态工况。所谓常态位就是不用外部的手段使阀芯移动，而靠弹簧将阀芯定位的初始状态。的手段使阀芯移动，而靠弹簧将阀芯定位的初始状态。u2.在在常常态态位位方方格格外外的的每每一一条条线线表表示示一一个个通通路路，有有几几条条线线便便是是几通几通，写，写A/B/P/O。u3.方方格格内内各各带带箭箭头头的的线线段段表表示示阀阀内内部部通

14、通路路情情况况及及油油流流动动的的方方向。向。“”、“”表示油路不通。表示油路不通。u4.左右两左右两边边（方格外）表示控制方式，（方格外）表示控制方式，弹弹簧表示由簧表示由弹弹簧复位。簧复位。u5.靠靠近近电电磁磁铁铁等等控控制制方方式式的的方方格格，表表示示该该电电磁磁铁铁等等通通电电或或动动作作时时的通路情况。的通路情况。u与与系系统统供供油油路路连连接接的的进进油油口口用用字字母母P；与与系系统统回回油油路路连连接接的的回回油油口口用用字字母母T(或或O）；与与执执行行元元件件连连接接的的工工作作油油口口则则用用字字母母A、B。有。有时时在在图图形符号上形符号上还标还标出泄漏油口，用字

15、母出泄漏油口，用字母L。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院20（四）三位阀的滑阀机能（四）三位阀的滑阀机能u当三位阀的阀芯处于中间位置时（常当三位阀的阀芯处于中间位置时（常态位），阀的通路情况称为三位阀的态位），阀的通路情况称为三位阀的滑阀机能滑阀机能（只有三位阀有这样机能）。（只有三位阀有这样机能）。u滑阀的机能共有以下几种：滑阀的机能共有以下几种：O型：型：P、O、A、B均不通，执行元件双向自锁。均不通，执行元件双向自锁。泵不卸荷，执行元件起动平稳，因为执行泵不卸荷，执行元件起动平稳，因为执行元件回油腔中中充满了油。元件回油腔中中充满了油。2006-9-2山东理工大学 交通与

16、车辆工程学院21M型：型：P、O相通，相通，A、B关关闭闭，执执行元件行元件双向自双向自锁锁。油。油泵泵卸荷，起卸荷，起动动平平稳稳。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院22P型：型：P、A、B通，通，O关闭，可联成关闭，可联成差动回路。油泵不卸荷，起动差动回路。油泵不卸荷，起动平稳。平稳。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院23Y型：型：A、B、O通，通，P关闭，执行元关闭，执行元件呈浮动状态。泵不卸荷，起件呈浮动状态。泵不卸荷，起动有冲击。动有冲击。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院24此外此外还还有有H型型，K型型、X型型、J型型等等。例如：。例如：

17、2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院25u滑阀机能分析和选择：滑阀机能分析和选择：（1）系统保压系统保压：当：当P口堵塞时，系统保压。口堵塞时，系统保压。（2）系统卸荷系统卸荷：当：当P口与口与T口连通时，系统卸荷。口连通时，系统卸荷。（3）换向平稳性和精度换向平稳性和精度：当：当A、B口都堵塞时，换向不平稳，口都堵塞时，换向不平稳，易产生冲击，但换向精度高；当易产生冲击，但换向精度高；当A、B口都接口都接T口时，换向平稳，口时，换向平稳，但换向精度低。但换向精度低。（4）液压刚浮动：液压刚浮动：当当A、B口互通时，卧式液压缸处于口互通时，卧式液压缸处于“浮动浮动”状态。状态。（5

18、）任意位置停止任意位置停止：当：当A、B口堵塞，或与口堵塞，或与P口连接时，液压口连接时，液压缸可在任意位置停下来。缸可在任意位置停下来。（6）启动平稳性：启动平稳性：当阀在中位，液压缸某腔如果通油箱，在当阀在中位，液压缸某腔如果通油箱，在启动因油液无压力起缓冲，而使得启动不平稳。启动因油液无压力起缓冲，而使得启动不平稳。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院261、手动换向阀、手动换向阀（1）结构）结构（3）工作原理）工作原理动画动画 利用手动操作手柄，使利用手动操作手柄，使得阀芯相对阀体停留在某一得阀芯相对阀体停留在某一位置。位置。A BP oA BP o自动弹簧复位式自动弹簧复

19、位式 弹簧钢球定位式弹簧钢球定位式（2）职能符号）职能符号三、换向阀的操纵方式三、换向阀的操纵方式2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院272、电磁换向阀、电磁换向阀（1）结构）结构（3）工作原理）工作原理动画动画 电磁换向阀是利用电磁铁吸力，操纵阀芯换位的方向阀。电磁换向阀是利用电磁铁吸力，操纵阀芯换位的方向阀。A BP o（2）职能符号）职能符号2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院283、液动换向阀、液动换向阀（1）结构）结构A BP o（2）职能符号）职能符号（3）工作原理）工作原理 将电磁铁换为接通控制油路的将电磁铁换为接通控制油路的K1，K2口，即口，即电动电动

20、改改为为液液动动，由由K1，K2口口进进入的控制油来控制滑入的控制油来控制滑阀阀的移的移动动，仍由，仍由弹弹簧控制复位。簧控制复位。（4）特点）特点 与电动和手动换向阀相对比，其阀芯的改变是油压力油来控与电动和手动换向阀相对比，其阀芯的改变是油压力油来控制的。制的。用于大流量控制。用于大流量控制。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院294、电液换向阀、电液换向阀（1）结构）结构（3）工作原理）工作原理动画动画 电液换向阀是利用电磁铁和液动阀组合在一起，构成的一电液换向阀是利用电磁铁和液动阀组合在一起，构成的一种组合换向阀。种组合换向阀。（2）职能符号）职能符号2006-9-2山东理

21、工大学 交通与车辆工程学院30 可知：可知：（1）一般在给换向阀命名时，都按这四个特性来进行，如三）一般在给换向阀命名时，都按这四个特性来进行，如三位四通电磁换向阀，二位三通手动换向阀等。位四通电磁换向阀，二位三通手动换向阀等。（2）了解了这些特征后，根据其命名便可以判断结构特点和）了解了这些特征后，根据其命名便可以判断结构特点和功能。功能。2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院31四、换向阀小结四、换向阀小结位位:阀芯的工作位置阀芯的工作位置;通通:阀体上油路的通道数阀体上油路的通道数;机能机能:中位时油路的连通方式。中位时油路的连通方式。职能符号职能符号:控制方式控制方式:O型型H型型P型型Y型型K型型手动手动机动机动电磁电磁液动液动电液电液2006-9-2山东理工大学 交通与车辆工程学院32作业：作业：（1）三位四通电液换向阀的中位机能能否任意选定？为什么）三位四通电液换向阀的中位机能能否任意选定？为什么？