方向控制阀液压控制调节元件.pptx

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1、1液压控制阀的分类液压控制阀的分类:方 向 控 制 阀用于控制液压油的流动方向；压 力 控 制 阀用于控制液压油的压力大小；流 量 控 制 阀用于控制液压油的流量大小；1.按功能:可用于控制液压油的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀。5.1 概述第1页/共71页2滑阀阀芯为多端圆柱体,阀芯相对阀体作轴向运动；锥阀阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；转阀阀芯为带圆周方向槽的圆柱体,阀芯相对阀体转动。2.按阀芯结构:3.按控制方式:（1）开关或定值控制阀：借助于手动操作（如手轮、手柄等）、电磁铁、液压控制等控制液压油通路的开闭，或定值控制液流的方向、压力、流量。这类阀最为常见，称开关阀；

2、（2）比例控制阀：这类阀利用与输入、输出参数成比例的电信号，使其按一定的规律成比例地控制系统中液压油的流动方向、压力和流量。此类阀多用于开环程序控制系统，如电液比例流量阀、电液比例换向阀等。第2页/共71页34.按液压阀的安装连接方式按液压阀的安装连接方式:（3）伺服控制阀：输入信号对输出信号（流量、压力）进行连续、成比例地控制。与比例阀不同的是，其动态性能和静态性能好，主要用于快速、高精度的控制系统中。液压阀的连接方式有五种。液压阀的连接方式有五种。螺纹连接螺纹连接 阀阀体体油油口口上上带带标标准准螺螺纹纹的的阀阀称称为为管管式式阀阀。将将管管式式阀阀的的油油口口用用螺螺纹纹管管接接头头和和

3、管管道道连连接接，并并由由此此固固定定在管路上。在管路上。法兰连接法兰连接 它它是是通通过过阀阀体体上上的的螺螺钉钉孔孔（每每油油口口多多为为4 4个个螺螺钉钉孔）与管件端部的法兰，用螺钉连接在一起。孔）与管件端部的法兰，用螺钉连接在一起。第3页/共71页4 (3)(3)板式连接板式连接 阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有连接螺钉孔，这种阀称为连接螺钉孔，这种阀称为板式阀板式阀，如电磁换向阀多，如电磁换向阀多为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口的平板式或阀块式连接体上。的平板式或阀块式连接体上。(

4、4)(4)叠加式连接叠加式连接 由阀（方向阀、压力阀、流量阀等）及底板由阀（方向阀、压力阀、流量阀等）及底板块组成。每个阀同时起单个阀和通道孔的作用。块组成。每个阀同时起单个阀和通道孔的作用。将阀按标准参数做成圆筒形专用元件，然后将将阀按标准参数做成圆筒形专用元件，然后将这些元件插入不同的阀体（或集成块），得到不同这些元件插入不同的阀体（或集成块），得到不同组合的一种集成形式。组合的一种集成形式。(5)插装式连接第4页/共71页5液压控制阀性能参数液压控制阀性能参数:1.1.公称通径公称通径2.2.额定压力额定压力 液压阀主油口的名义尺寸叫做公称通径，单位液压阀主油口的名义尺寸叫做公称通径，单

5、位为为mmmm，它代表液压阀阀的通流能力大小，阀的通径代表液压阀阀的通流能力大小，阀的通径一旦确定之后，与其配套的管道的规格也就确定了。一旦确定之后，与其配套的管道的规格也就确定了。液压阀长期正常工作所允许的最高压力。液压阀长期正常工作所允许的最高压力。液压控制阀性能的基本要求:）动作灵敏、使用可靠，冲击小、振动小、噪声小、寿命长;）液体流过时压力损失小；）密封性好，结构紧凑，易于安装、调整和维护。液压阀的公称通径液压阀的公称通径，指，指阀的进出油口阀的进出油口的名义尺寸，而不是阀的进出油口的的名义尺寸，而不是阀的进出油口的实际尺实际尺寸寸。如公称通径为。如公称通径为20mm20mm的电液动换

6、向阀，的电液动换向阀，进出油口的实际尺寸是进出油口的实际尺寸是21mm21mm。公称通径仅仅是为了公称通径仅仅是为了表示阀的规格表示阀的规格，而而进出油口的实际尺寸进出油口的实际尺寸，必须满足液压油流，必须满足液压油流动速度和其他设计参数的要求。动速度和其他设计参数的要求。管路的公称通径指管道的名义内径。管路的公称通径指管道的名义内径。第5页/共71页6液压控制阀的特点（共性）1.在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如弹簧、电磁铁）组成。2.在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式（将阀口看成是小孔），仅是

7、各种阀控制的参数各不相同而已。（5-1）式中:阀口通流面积；阀口前、后压差；流量系数；液体密度。第6页/共71页7 液压控制阀按其作用可分为液压控制阀按其作用可分为方向控制方向控制阀、压力控制阀阀、压力控制阀和和流量控制阀流量控制阀三大类。三大类。方向控制阀方向控制阀是用来改变液压系统中各是用来改变液压系统中各油路之间液压油油路之间液压油通断通断关系的阀类。如关系的阀类。如单向单向阀、换向阀阀、换向阀及压力表开关等及压力表开关等。本节。本节主要介主要介绍方向控制阀和相应的方向控制回路绍方向控制阀和相应的方向控制回路。5.2 方向控制阀第7页/共71页8方方向向阀阀单向阀单向阀换向阀换向阀普通单

8、向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀转阀式换向阀转阀式换向阀手动式换向阀手动式换向阀机动式换向阀机动式换向阀电动式换向阀电动式换向阀液动式换向阀液动式换向阀电液式换向阀电液式换向阀滑阀式换向阀滑阀式换向阀内容提要内容提要 换向回路与锁紧回路方向控制阀的主要内容为方向控制阀的主要内容为 ：第8页/共71页9 单向阀只允许经过阀的液流单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许单方向流动，而不许反向流动反向流动。单向阀有单向阀有普通单向阀普通单向阀和和液控单向阀液控单向阀两种。两种。单向阀普通单向阀 图图5.10 5.10 普通单向阀普通单向阀 (b)正向导通，反向不通第9页/共71页101一阀体；2

9、一阔芯；3一弹簧；A一进油口；B一出油口。管式阀管式阀板式阀板式阀 图图5.11 5.11 普通单向阀普通单向阀直通式直通式直角式直角式 普通单向阀按进出油液流动方向的不同，分为直通式和直角式。第10页/共71页11 上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠管路支承，因此阀的体积不能太大太重。321ABAP1B P23211 1阀体；阀体；2 2阀芯；阀芯；3 3 弹簧；弹簧；直通式单向阀中的液压油流动的方向和阀的轴线方向相同。第11页/共71页12 直直角角式式单单向向阀阀的的进进出出油油口口A(P1)、B(P2)的的轴轴线线均和阀体轴线垂直。均和阀体轴线

10、垂直。ABAB 图图5.11(a)所所示示的的阀阀属属于于板板式式连连接接阀阀，阀阀体体用用螺螺钉钉固固定定在在机机体体上上，阀阀体体的的平平面面和和机机体体的的平平面面紧紧密密贴贴合合，阀阀体体上上各各油油孔孔分分别别和和机机体体上上相相对对应应的的孔孔对对接接，用用“O”形密封圈使它们密封。形密封圈使它们密封。第12页/共71页13(2)对单向阀的要求对单向阀的要求 开启压力要小。开启压力要小。能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。正向导通时，阀的阻力损失要小。正向导通时，阀的阻力损失要小。阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。阀芯运动平稳，无振动、冲击或

11、噪声。不但单向阀有管式连接和板式连接之分，其它阀类也有管式连接和板式连接之分。大多数液压系统都采用板式连接阀。第13页/共71页14 用途：用途：(3)单向阀的符号单向阀的符号 如图如图5.10AB图5.10（C）单向阀的职能符号 泵出口处防冲击、倒流；泵出口处防冲击、倒流；支路处起分隔作用；支路处起分隔作用；单向阀与其它阀组合形成复合阀。例单向阀与其它阀组合形成复合阀。例如如单向顺序阀、单向节流阀单向顺序阀、单向节流阀等。等。第14页/共71页15液控单向阀(1)液控单向阀的工作原理和图形符号控制口通压力油时，液流可反向自由通过；实现两个方向的通流。控制口通油箱时（目的是使阀心可靠复位），同

12、普通单向阀。比普通单向阀多一个控制油口KA口进油时,作用同普通单向阀；第15页/共71页16(1)简式内泄型液控单向阀 此类阀不带卸荷阀芯，无专门的泄油口。控制活塞背腔的油与反向油液一起流出。故称为内泄式。简式内泄型液控单向阀1 阀体；2 阀芯；3 弹簧；4 阀盖；5阀座；6 控制活塞；7 下盖。A正向进油口;B 正向出油口 K 控制口控制活塞的背腔第16页/共71页17 图5.13 简式外泄型液控单向阀1 控制活塞；2 顶杆；3 阀芯。(1)简式外泄型液控单向阀 此类阀不带卸荷阀芯，有专门的泄油口，外泄油口通油箱，故可用于较高压力系统。P1正向进油口;P2 正向出油口 K 控制口泄油口泄油口

13、第17页/共71页18(3)带卸荷阀的液控单向阀 若在若在控制口控制口K加控加控制压力制压力，先顶开卸荷，先顶开卸荷阀芯阀芯3，A腔和腔和B腔之腔之间产生微小的缝隙，间产生微小的缝隙，使使B腔压力降低，活塞腔压力降低，活塞5继续上升并顶开主阀继续上升并顶开主阀芯芯2，大量液流自，大量液流自B腔腔流向流向A腔，完成反向导腔，完成反向导通。通。此阀适用于反向此阀适用于反向压力很高的场合压力很高的场合。K内泄式图图5.14(a)带卸荷阀的内泄式液控单向阀带卸荷阀的内泄式液控单向阀2-主阀芯主阀芯;3-卸荷阀芯卸荷阀芯;5-控制活塞控制活塞 123456AB第18页/共71页19图图5.14(b)带卸

14、荷阀的液控单向阀带卸荷阀的液控单向阀(外泄式外泄式)2-主阀芯主阀芯;3-卸荷阀芯卸荷阀芯;5-控制活塞控制活塞A-正向进油口正向进油口;B-正向出油口正向出油口;K-控制口控制口ABKKL123456AB(4)液控单向阀符号液控单向阀符号 ABKa内泄式ABKb外泄式第19页/共71页20 换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可以很方便地使缸的活塞改变运动方向。5.2.2 换向阀换向阀的类型有换向阀的类型有 按阀的结构形式按阀的结构形式：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。按按阀阀的的操操纵纵方方式式：手手动动式式、机机动动式式、电电磁磁式式、液液动动式式、电

15、液动式、气动式。电液动式、气动式。按阀的工作位置数和控制的通道数按阀的工作位置数和控制的通道数：二位二通阀、二：二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。滑阀式换向阀又称滑阀滑阀式换向阀又称滑阀。其工作原理是依。其工作原理是依靠靠阀芯和阀体的相对运动来切换液压油方向阀芯和阀体的相对运动来切换液压油方向的。的。第20页/共71页21 换向阀的工作原理 如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、O(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；O(T)回油口。PTBA 滑阀式换向

16、阀的阀体内是开有多级沉割槽的圆柱孔，阀芯是具有若干个环槽的圆柱体。TPAB第21页/共71页22PTBAP TA BTPABP TA BTPABTPABP TA B第22页/共71页23P TA BTPAB 下图表示阀芯处于下图表示阀芯处于中位中位时的情况时的情况,此时从此时从P 口进口进来的压力油没有通路。来的压力油没有通路。A、B 两个油口也不和两个油口也不和T口相口相通。通。第23页/共71页24TPAB 下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯处于左位左位的情况。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左位第2

17、4页/共71页25P TA BTPAB 下图表示人向另一侧搬动控制手柄下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移，阀芯右移，或者说阀芯处于或者说阀芯处于右位右位时的情况。此时，从时的情况。此时，从P口进来口进来的压力油经的压力油经P、B 到其它元件。从其它元件回来的到其它元件。从其它元件回来的油经油经A、T回油箱。回油箱。右位第25页/共71页26换向机能 1.1.换向阀的换向阀的“通通”和和“位位”“通”和“位”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”(Position)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

18、”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、四个各不相通且可外部（即液压系统）连接的油口数目，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来连通。第26页/共71页27表5.1 不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀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第27页/共71页28表表5.1中图形符号的含义中图形符号的含义如下：如下：用用方框表示阀的工作位置方框表示阀的工作位置，有几个方框有几个方框就表示有就表示有几几“位位”；方框内的箭头表示油路处于接通状态方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方，但箭头方向不

19、一定表示液流的实际方向；向不一定表示液流的实际方向；方框内符号方框内符号“”或或“”表示该通路不通表示该通路不通；方框外部连接的接口数（或油口数）有几个，就方框外部连接的接口数（或油口数）有几个，就表示几表示几“通通”；一般，阀与系统供油路连接的一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母进油口用字母P表表示示；阀与系统回油路连通的；阀与系统回油路连通的回油口用回油口用T(有时用有时用O)表示；而表示；而阀与执行元件连接的油口用阀与执行元件连接的油口用A、B等表示等表示。有时在图形符号上有时在图形符号上用用 L 表示泄漏油口表示泄漏油口。阀的操纵方式画在方框的左右两侧。阀的操纵方式画在方框的左右两侧

20、。第28页/共71页29表表5.1中图形符号的含义如下：中图形符号的含义如下：换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为个为常态位常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符号中的图形符号中的中位是三位阀的常态位中位是三位阀的常态位。利用弹簧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复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位为其常态位。绘制系统图时，绘制系统图时，油路一般应连接在油路一般应连接在换向阀的常态位上换向阀的常态位上。换向阀的命名要顺序的表明其“位”、“通”及控制能源方式（或操纵方式）。

21、如：三位四通电磁换向阀二位二通机动换向阀第29页/共71页302.滑阀机能 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。两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位置时，阀各油口的通断情况。三位阀的机能是指阀芯处于中位时，阀各油口的通断情况。三位阀的滑阀机能也称中位机能。三位阀有多种机能现只介绍最常用的几种。第30页/共71页31（l）二位二通换向阀 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）（即油路是断开的）、常开式（H型）（即油路是接通的）。图5.15 二位二通换向阀的滑阀机能 二位阀的原始位置：若为手动控制

22、，则是指控制手柄没二位阀的原始位置：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。制则是指失电的位置。二位阀的常态位常指靠近弹簧的方格二位阀的常态位常指靠近弹簧的方格。第31页/共71页32 （2）三位四通换向阀）三位四通换向阀 三位四通三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，换向阀的滑阀机能有很多种，常见常见的有表的有表5.1中所列的几种中所列的几种。中间一个方框表示其原。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

23、式均为直通或交叉相通，所以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。只用一个字母来表示中位的型式。P TA BO型机能 第32页/共71页33 因因P口封闭，口封闭，泵不能卸荷泵不能卸荷，泵排出的压力油只能，泵排出的压力油只能从溢流阀从溢流阀排回油箱。排回油箱。可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中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的换向阀处于中位时,仍可保持系统压力，不致影仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工作。响其它分支的正常工作。P TA BO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）

24、O型机能型机能 阀芯处于中位时阀芯处于中位时,P,A,B,T 四个油口均被封闭四个油口均被封闭，其，其特点是：特点是：第33页/共71页342）H型机能型机能 阀芯处于中位时阀芯处于中位时,P,A,B,T 四个油口互通。四个油口互通。P TA BH型机能 虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时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。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 泵可卸荷泵可卸荷。

25、不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向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。不能正常工作了。H 型机能的特点如下：第34页/共71页353）M型机能型机能 阀芯处于中位时阀芯处于中位时,A、B 油口被封闭，油口被封闭，P、T 油口互通。油口互通。M型机能是取型机能是取O型机能的上半部型机能的上半部，H型机能的下半部组成的，型机能的下半部组成的，故兼有二者的特点。故兼有二者的特点。M型机能如下：型机能如下：活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。活塞可停在任一位

26、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。方向而定。活塞有前冲。泵能卸荷泵能卸荷。不宜用于多个换向阀并联的系统。不宜用于多个换向阀并联的系统。P TA BM型机能第35页/共71页36 此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸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。的活塞增速。4）P型机能型机能 阀芯处于中位时，阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口油口互通，油口T被封闭被封闭。P TA BP型机能第36页/共71页37O型机能型机能 H 型型M型型P 型型 使泵在空载的工况下

27、运动（常使液压泵在很小的功率下作空运转），这种工况称为卸荷。第37页/共71页38Y型机能型机能封闭，封闭，、互通。互通。型机能型机能、互通，互通，封闭。封闭。型机能型机能、之间只有很小的缝隙连通。之间只有很小的缝隙连通。型机能型机能、封闭，封闭，、互通。互通。型机能型机能、相通，相通，、封闭。封闭。型机能型机能、封闭，封闭，、互通。互通。型机能型机能、封闭，封闭，、互通。互通。除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况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：殊场合。这些机能是：第38页/

28、共71页图图5.17 三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀弹簧复位方式钢珠定位方式 手动换向阀主手动换向阀主要有弹簧复位要有弹簧复位和钢珠定位两和钢珠定位两种型式。种型式。图图5.17(a)所所示为钢球定位示为钢球定位式三位四通手式三位四通手动换向阀。动换向阀。图图5.17(b)则则为弹簧自动复为弹簧自动复位式三位四通位式三位四通手动换向阀。手动换向阀。换向阀的操纵方式换向阀的操纵方式手动换向阀手动换向阀钢球卡在钢球卡在沟槽中，沟槽中，可保持阀可保持阀心处于换心处于换向位置。向位置。第39页/共71页图图5.17 三位四通手动换向阀中位三位四通手动换向阀中位手柄阀芯复位弹簧 第40页/共71页

29、图图5.17 三位四通手动换向阀左位三位四通手动换向阀左位手柄 阀芯复位弹簧弹簧力使阀弹簧力使阀心回到初始心回到初始位置。位置。第41页/共71页图图5.17 三位四通手动换向阀右位三位四通手动换向阀右位手柄阀芯复位弹簧弹簧力使阀弹簧力使阀心回到初始心回到初始位置。位置。第42页/共71页旋转移动式手动换向阀 图图5.17(c)所示所示为旋转移动式手动为旋转移动式手动换向阀，旋转手柄换向阀，旋转手柄可通过螺杆推动阀可通过螺杆推动阀芯改变工作位置。芯改变工作位置。这种结构具有体积这种结构具有体积小、调节方便等优小、调节方便等优点。由于这种阀的点。由于这种阀的手柄带有锁，不打手柄带有锁，不打开锁不

30、能调节，因开锁不能调节，因此使用安全。此使用安全。第43页/共71页44 此类控制方式的此类控制方式的“信号源信号源”是缸的运动件是缸的运动件。例如。例如将将挡块固定在运动的活塞杆（液压缸上的）上挡块固定在运动的活塞杆（液压缸上的）上，当，当挡块触挡块触压压阀推杆阀推杆2的的滚轮滚轮1时时，推杆，推杆2即推动阀芯即推动阀芯3换向。换向。挡块和挡块和推杆推杆2端部的滚轮脱离接触后，阀芯即可靠弹簧复位。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“行程阀行程阀”。1滚轮滚轮 2推杆推杆 3阀芯阀芯图图5.

31、18 5.18 机动换向阀机动换向阀 机动换向阀第44页/共71页45 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）直流电磁铁和交流电磁铁电磁换向阀阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种：交流电磁铁。寿命较短。直流电磁铁。需要专用直流电源，使用寿命较长。本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。（2）干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。第45页/共71页图图5.19 三位四三位四通电磁换向阀通电磁换向阀右电磁铁通电换向左、右电磁铁断电（复中位）左电磁铁通电换向（3）电磁换向阀的工作原理左电磁铁线圈得

32、电，左电磁铁线圈得电，吸衔铁，衔铁通过推吸衔铁，衔铁通过推杆使阀芯右移。换向杆使阀芯右移。换向阀处于左边工作位置。阀处于左边工作位置。右电磁右电磁铁线圈铁线圈得电，得电，吸衔铁，吸衔铁，衔铁通衔铁通过推杆过推杆使阀心使阀心左移。左移。换向阀换向阀处于右处于右边工作边工作位置。位置。衔铁衔铁电磁铁线圈电磁铁线圈推杆推杆阀芯阀芯结论：对下图所示的三位四通电磁换向阀。左、右两端的电磁铁都断电时，换向阀处于中间工作位置。左端电磁铁得电时，换向阀处于左端工作位置。右端电磁铁得电时，换向阀处于右端工作位置。第46页/共71页47 图图5.20所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断所示为交流式二位三通电

33、磁换向阀。当电磁铁断电时，阀芯电时，阀芯2被弹簧被弹簧7推向左端，推向左端，P 和和A接通；当电磁铁通电接通；当电磁铁通电时，铁芯通过推杆时，铁芯通过推杆3将阀芯将阀芯2推向右端，使推向右端，使P和和B接通。接通。（4）电磁换向阀的典型结构 图图5.20交流式二位三通电磁换向阀交流式二位三通电磁换向阀 第47页/共71页48 图图5.21为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁都不通电时，阀芯电磁铁都不通电时，阀芯2在两边对中弹簧在两边对中弹簧4的作用下的作用下处于中位，处于中位，P、T、A、B口互不相通；当口互不相通；当右边电磁铁右边电磁铁通电通电时，推

34、杆时，推杆6将阀芯将阀芯2推向左端，推向左端，P 与与A通，通，T与与B通通；当左边电磁铁通电时，当左边电磁铁通电时，P与与B通，通，T与与A通。通。图图5.21 直直流湿式三位四通电磁换向阀流湿式三位四通电磁换向阀 第48页/共71页49液动换向阀 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀置的换向阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型和液压对中型两种。分为弹簧对中型和液压对中型两种。第49页/共71页50 阀芯两端分别接通控制油口阀芯两端分别接通控制油口K1和和K2。当对液动滑阀换向平。当对液动滑阀换

35、向平稳性要求较高时，还应在滑阀两端稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装单向控制油路中加装单向节流阀（即阻尼调节器）。调节阻尼调节器节流口大小即可调整节流阀（即阻尼调节器）。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。阀芯的动作时间。液压操纵可给阀芯很大的推力，液压操纵可给阀芯很大的推力，所以液动换所以液动换向阀用于压力高、流量大、阀芯移动行程长的场合。向阀用于压力高、流量大、阀芯移动行程长的场合。图图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀弹簧对中型三位四通液动换向阀 第50页/共71页51p1p21 1、5 5对中弹簧；对中弹簧；2 2、4 4定位套筒；定位套筒；3 3阀

36、芯；阀芯；k k1 1、k k2 2控制油口控制油口图图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀弹簧对中型三位四通液动换向阀 第51页/共71页52电电磁磁换换向向阀阀起起先先导导作作用用，控控制制液液动动换换向向阀阀的的动动作作；液液动动换换向向阀阀作作为为主主阀阀，用于控制液压系统中的执行元件。用于控制液压系统中的执行元件。电液动换向阀图图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。电液换向阀用在大流量的液压系统中。第52页/共71页53图图5.23 外部控制、外部

37、回油的弹簧对中电液换向阀外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀 电电液液换换向向阀阀有有弹弹簧簧对对中中和和液液压压对对中中两两种种型型式式。若若按按控控制制压压力力油油及及其其回回油油方方式式进进行行分分类类则则有有：外外部部控控制制、外外部部回回油油；外外部部控控制制、内内部部回回油油；内内部部控控制制、外外部部回回油油；内内部部控控制、内部回油等四种类型。制、内部回油等四种类型。p p1T T1A A1B B1第53页/共71页5425134 图图中中，用用单单向向阀阀5将将系系统统和和泵泵隔隔断断，泵泵开开机机时时泵泵排排出出的的油油可可经经单单向向阀阀5进进入入系系统统;泵泵停停机机

38、时时，单单向向阀阀5可可阻阻止止系统中的油倒流。系统中的油倒流。.普通单向阀和液控单向阀的应用（1）用单向阀将系统和泵隔断 方向阀在换向与锁紧回路中的应用方向阀在换向与锁紧回路中的应用 第54页/共71页55(2)用单向阀将两个泵隔断用单向阀将两个泵隔断 在在下下图图中中，1是是低低压压大大流流量量泵泵，2是是高高压压小小流流量量泵泵。低低压压时时两两个个泵泵排排出出的的油油合合流流，共共同同向向系系统统供供油油。高高压压时时，单单向向阀阀的的反反向向压压力力为为高高压压，单单向向阀阀关关闭闭，泵泵2排排出出的的高高压压油油经经过过虚虚线线表表示示的的控控制制油油路路将将阀阀3打打开开，使使泵

39、泵1排排出出的的油油经经阀阀3回回油油箱箱，由由高高压压泵泵2单单独独往往系系统统供供油油，其其压压力力决决定定于于阀阀4。这这样样，单单向向阀阀将将两两个个压压力力不不同同的的泵泵隔隔断断，不不互互相相影响。影响。2143第55页/共71页56 在右图中，高压油进入缸在右图中，高压油进入缸的无杆腔，活塞右行，有杆腔的无杆腔，活塞右行，有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降，故在单单向阀有一定压力降，故在单向阀上游总保持一定压力，此向阀上游总保持一定压力，此压力也就是有杆腔中的压力，压力也就是有杆腔中的压力，叫做背压叫做背压，其数值不高一般约，其数值不

40、高一般约为为0.5MPa。在缸的回油路上。在缸的回油路上保持一定背压，可防止活塞的保持一定背压，可防止活塞的冲击，使活塞运动平稳。冲击，使活塞运动平稳。此种此种用途的单向阀也叫背压阀。用途的单向阀也叫背压阀。背压阀pb(3)用单向阀产生背压第56页/共71页57 由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方向流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从阀体流出。若液流沿箭头所示相反的方向流动时，因单向阀的阻力远比节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运

41、动速度。(4)用单向阀和其它阀组成复合阀第57页/共71页58 在右图中，通过液控单向在右图中，通过液控单向阀往立式缸的阀往立式缸的下腔供油下腔供油，活塞，活塞上行。停止供油时，因有液控上行。停止供油时，因有液控单向阀，单向阀，活塞靠自重不能下行，活塞靠自重不能下行，于是可在任一位置悬浮于是可在任一位置悬浮。将液。将液控单向阀的控制口加压后，活控单向阀的控制口加压后，活塞即可靠自重下行。塞即可靠自重下行。若此若此立立式缸式缸下行为工作行程，可同时下行为工作行程，可同时往缸的上腔和液控单向阀的控往缸的上腔和液控单向阀的控制口加压，则活塞下行，完成制口加压，则活塞下行，完成工作行程。工作行程。AB

42、KG G(5)用液控单向阀使立式缸活塞悬浮(保压回路)有些机械设备在工作过程中，常常要求液压执行机构在其行程终端终止时，保持压力一段时间，这时需采用保压回路。保压回路：就是在执行元件（如液压缸）停止工作或仅有工件变形所产生的微小位移的情况下使系统压力基本上保持不变。第58页/共71页59 在右图中，换向阀在左位时，液控单向阀1打开，活塞向下运动，回油路中的节流阀起调速作用，可防止活塞超速下降 ；换向阀在中位时，油缸下腔压力升高，液控单向阀1关闭，使液压缸下腔不能回油，从而使活塞停止运动。即液压缸被锁住。(6)用液控单向阀的平衡回路FGA1A2 当执行机构不工作时，为了防止立式液压缸与垂直运动的

43、工作部件由于自重而自行下落造成事故或冲击，可以采用平衡回路。第59页/共71页60 将高压管将高压管A中的压力作中的压力作为控制压力加在液控单向阀为控制压力加在液控单向阀2的控制口上，液控单向阀的控制口上，液控单向阀2也构成通路。此时高压油自也构成通路。此时高压油自A管进入缸管进入缸,活塞右行活塞右行,低压油低压油自自B管排出管排出,缸的工作和不加缸的工作和不加液控单向阀时相同液控单向阀时相同;同理同理,若若B管为高压管为高压,A管为低压时管为低压时,则活则活塞左行。当三位四通阀处于塞左行。当三位四通阀处于中位或泵停止供油时，两个中位或泵停止供油时，两个液控单向阀把液压缸内的液液控单向阀把液压

44、缸内的液体密闭在里面，使液压缸在体密闭在里面，使液压缸在需要停留的位置上需要停留的位置上“锁住锁住”。12AB图5.27 锁紧回路 双向液压锁A AB B (7)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁第60页/共71页61 (7)用两个液控单向阀用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁使液压缸双向闭锁由于液控单向阀一般为锥阀式结构，所以密封性好，泄漏极少，锁紧的精度主要取决于液压缸的泄漏。这种回路被广泛用于工程机械、起重运输机械等有锁紧要求的场合。12AB图5.27 锁紧回路 双向液压锁A AB B 为了保证可靠的锁紧，其换向阀应该采用H型或Y型。这样当换向阀处于中位时，A、

45、B两油口直通油箱，液控单向阀才能立即关闭，活塞停止运动并被锁紧。否则（例如采用O型阀），往往因单向阀控制腔压力油被封闭而不能立即关闭，直到换向阀内泄（换向阀在中位时，液压油从高压腔泄漏到低压腔）后才使液控单向阀关闭，这样就影响其锁紧精度。P TA B第61页/共71页62 对于换向要求高的主机（如各类磨床），若用手动换向阀就不能实现自动往复运动，一般采用特殊设计的机液换向阀，以行程挡块推动机动先导阀，由它控制一个可调式液动换向阀来实现工作台的换向，既可避免“换向死点”，又可消除换向冲击。这种换向回路，按换向要求不同可分为时间控制制动式和行程控制制动式两种。简单换向回路简单换向回路 复杂换向回路

46、复杂换向回路 简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀即可。.换向阀的应用第62页/共71页63图5.25 时间控制制动式换向回路（1）时间控制制动式换向回路第63页/共71页64图5.25 时间控制制动式换向回路 其制动时间可通过节流阀 J1和 J2的 开口量得到调节；此外，换向阀中位机能采用H型，对减小冲击量和提高换向平稳性都有利。其主要缺点是换向精度不高。第64页/共71页65图5.26 行程间控制制动式换向回路（2）行程控制制动式换向回路换向精度较高，冲出量较小；但制动时间的长短不可调。第65页/共71页66 锁锁紧紧回回路路可可使使活活塞塞在在任任一一位位置置停停止止

47、，可可防防其其窜窜动动。锁锁紧紧的的简简单单的的方方法法是是利利用用三三位位换换向向阀阀的的 M、O型型中中位位机机能能封封闭闭液液压压缸缸两两腔腔。但但由由于于换换向向阀阀有有泄泄漏漏，这这种种锁锁紧紧方方法法不不够够可可靠靠，只只适适用用于于锁锁紧紧要求不高的回路中要求不高的回路中。最常用的方法是最常用的方法是采用双采用双液控单向阀，液控单向阀，由于液控单向由于液控单向阀有良好的密封性能，即使阀有良好的密封性能，即使在外力作用下，也能使执行在外力作用下，也能使执行元件长期锁紧。元件长期锁紧。图5.27 锁紧回路 锁紧回路 第66页/共71页67用电磁换向阀控制的多缸并联顺序动作回路 挡块行

48、程开关行程开关行程开关也称限位也称限位开关。开关。动作原理动作原理:运动部件运动部件撞击产生撞击产生动作。动作。行程开关又称限位开关，在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的挡块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。常闭行程开关：常闭行程开关：挡块撞击常闭行程开关后，挡块撞击常闭行程开关后，使得该行程开关的常闭触头断开，从而使该使得该行程开关的常闭触头断开，从而使该行程开关所在电路断开。行程开关所在电路断开。常开行程开关：常开行程开关：挡块撞击常开行程开关后，挡块撞击常开行程开关后，使该行程开关的常开触头闭合，从而使该行使该行程开关的常开触头闭合，

49、从而使该行程开关所在电路接通。程开关所在电路接通。第67页/共71页68用电磁换向阀控制的多缸并联顺序作回路 按下启动按钮时，1DT得电油缸甲右行油缸乙右行油缸甲左行油缸乙左行后续循环第68页/共71页69 电磁铁电磁铁动作名称动作名称1DT 2DT 3DT4DT 讯号来源讯号来源 单循环单循环 后续循环后续循环甲缸右行甲缸右行1 +启动按钮启动按钮 7乙缸右行乙缸右行2 +行行程程开开关关 6甲缸左行甲缸左行3 +8乙缸左行乙缸左行4 +5或单循环后停止或单循环后停止 7或后续循环停止或后续循环停止及循环中停止及循环中停止 停止按钮停止按钮电磁铁动作顺序表表中“+”表示相应电磁铁得电，“”表

50、示相应电磁铁断电。第69页/共71页小 结 单单向向阀阀和和换换向向阀阀是是液液压压系系统统中中控控制制液液压压油油流流动动方方向向的的元元件。件。单单向向阀阀分分成成两两类类：即即普普通通单单向向阀阀（简简称称单单向向阀阀）和和液液控控单单向向阀阀。单单向向阀阀只只允允许许液液流流向向一一个个方方向向通通过过；液液控控单单向向阀阀具具有有普普通通单单向向阀阀的的功功能能，并并且且只只要要在在控控制制口口通通以以一一定定压压力力的的控控制制油油液液，油油流流反反向向也也能能通通过过。单单向向阀阀和和液液控控单单向向阀阀用用于于回回路路需要单向导通的场合，也用于各种锁紧回路。需要单向导通的场合，