液压与气压传动第四章-液压控制元件

1、第一篇第一篇 液压传动液压传动第四章第四章 液压控制元件液压控制元件河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 液压阀第四章第四章 液压控制元件液压控制元件v第一节第一节 概述概述v第二节第二节 方向控制阀方向控制阀v第三节第三节 压力控制阀压力控制阀v第四节第四节 流量控制阀流量控制阀v第五节第五节 插装阀与叠加阀插装阀与叠加阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述第一节第一节 概述概述1 1、液压阀的特点、液压阀的特点v结构：均由结构：均由阀体、阀芯和驱动装置阀体、阀芯和驱动装置三大部分三大部分组成；组成；v工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，工作原理：利用阀芯与阀体

2、的相对移动，改改变开口大小或控制阀口的通断变开口大小或控制阀口的通断，从而控制液从而控制液体的压力、流向和流量；体的压力、流向和流量；v从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以满足执行元件的满足执行元件的压力、速度和换向压力、速度和换向等要求。等要求。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述v根据结构形式分类根据结构形式分类滑阀滑阀: 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长滑阀为间隙密封，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。度，因此滑阀运动存在一个死区。 锥阀锥阀: 锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为1220

3、，阀口关闭时，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。为线密封，密封性能好且动作灵敏。球阀球阀: 性能与锥阀基本相同。性能与锥阀基本相同。2、分类河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述2、分类按用途：按用途： 方向阀方向阀（单向阀、液控单向阀、换向阀、梭阀、（单向阀、液控单向阀、换向阀、梭阀、比例方向阀）比例方向阀）压力阀压力阀（溢流阀、顺序阀、卸荷阀、平衡阀、减（溢流阀、顺序阀、卸荷阀、平衡阀、减压阀、比例压力控制阀、压力继电器压阀、比例压力控制阀、压力继电器 ）流量阀流量阀（节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、比（节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、比例流量控制阀例流量控制阀

4、 ）v按连接方式：按连接方式：管式管式（小流量）（小流量）；板式及叠加阀式板式及叠加阀式；插装式插装式（高压大流量）（高压大流量）v按操纵方式：按操纵方式：手动；机动；电动手动；机动；电动河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述管式连接管式连接 阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。安装方便。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述板式安装板式安装阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述插装式插装式 将阀芯、阀套组成的组件插入专门将阀芯、阀套组成的组件插入专门

5、设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述叠叠加加阀阀 是板式连接阀的一种发展形式。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述 集集成成块块河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述3、液压阀的性能参数公称通径公称通径 代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，最大不得大于

6、额定流量的于它的额定流量，最大不得大于额定流量的1.11.1倍。倍。额定压力额定压力 阀长期工作所允许的最高压力。对压力控阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。率极限的限制。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第一节 概述第一节第一节 概述概述4 4、对控制阀的要求：、对控制阀的要求：v动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小；动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小；v密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损密封性能要好，

7、油液流过时漏损少，压力损失小；失小；v结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用性好。性好。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀第二节第二节 方向控制阀方向控制阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀第二节第二节 方向控制阀方向控制阀一、作用一、作用 控制液流方向，从而改变执行元件的运动控制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。方向。二、分类二、分类 单向阀（钢球式、锥阀式）单向阀（钢球式、锥阀式） 换向阀换向阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀一、单向阀一、单向阀(check

8、 valve)(check valve)1、普通单向阀、普通单向阀v结构：阀体、阀芯、弹簧等结构：阀体、阀芯、弹簧等河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀v作用：只许油液单向流动，反向不通。作用：只许油液单向流动，反向不通。v要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。v职能符号：职能符号：v应用：应用： （1）单向阀：控制油液流动方向；弹簧较软）单向阀：控制油液流动方向；弹簧较软 开启压力：开启压力：0.030.05 MPa 进出口压差：进出口压差：0.20.3MPa （2）背压阀）背压阀：使回油保持一定压力；：使回油保持一定压力

9、； 弹簧较硬弹簧较硬 开启压力：开启压力：0.30.5 MPa1 1、普通单向阀、普通单向阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。流经泵回油箱。被用来分隔油路以防止高低压干扰。被用来分隔油路以防止高低压干扰。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀与其它的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向与其它的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等，使油液一个方向流经

10、单向阀，另一个顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。方向流经节流阀等。安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，压。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（其正向开启压力为（ 0.30.5）MPa。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀2、液控单向阀、液控单向阀(pilot check valve)v组成：组成：普通单向阀普通单向阀+小活塞缸小活塞缸v特点：特点：a. 无控制油时，与普通单向阀一样，无控制油时，与普通单向阀一样， b. 通控制油时，

11、正反向都可以流动通控制油时，正反向都可以流动。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀v根据控制活塞上腔的根据控制活塞上腔的泄油方式不同分为内泄油方式不同分为内泄式和外泄式。泄式和外泄式。v注意：控制油口不工注意：控制油口不工作时，应使其通油箱，作时，应使其通油箱，保证压力为零，否则保证压力为零，否则控制活塞不能复位控制活塞不能复位。2、液控单向阀、液控单向阀1PK2P河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀v应用应用锁紧油缸，避免倒灌。锁紧油缸，避免倒灌。控制重物下放速度。控制重物下放速度。 液压锁液压锁1PK2P2、液控单向阀、液控单向阀v职

12、能符号职能符号河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀二、换向阀二、换向阀(directional valve) (directional valve) v工作原理工作原理: : 利用阀芯和阀体的相对运动利用阀芯和阀体的相对运动, ,使油路使油路接通、关断接通、关断或变换油流的方向或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。动机构的启动、停止或变换运动方向。 v分类分类: :按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称行程按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称行程阀）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。

13、阀）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。按阀芯工作时在阀体中所处的按阀芯工作时在阀体中所处的位位置和换向阀所控制的置和换向阀所控制的通通路数不同分：二路数不同分：二位位二二通通换向阀、二换向阀、二位位三三通通换向阀、二换向阀、二位位四四通通换向阀、三换向阀、三位位四四通通换向阀等。换向阀等。按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向阀、和按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向阀、和球阀式换向阀等。球阀式换向阀等。 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀（一）滑阀（一）滑阀（sliding valve)PTABABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵河南科技大学河南科技

14、大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀ABPPTTABPABTPTAB河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀1、换向阀的图形符号、换向阀的图形符号v方格数即方格数即“位位”数，三格即三位；数，三格即三位； v箭头表示两油路连通。箭头表示两油路连通。“”“”表示油路不通。在一表示油路不通。在一个方格内，箭头或个方格内，箭头或“”“”符号与方格的交点数为油符号与方格的交点数为油路通路数，即换向阀与外部连接的管道数，即路通路数，即换向阀与外部连接的管道数，即“通通”数；数； v每个换向阀都有一个每个换向阀都有一个常态位常态位（即阀芯在未受到外力（即阀芯在未受到外力作用

15、时的位置）。在液压系统图中，换向阀的符号作用时的位置）。在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接一般应画在常态位上。与油路的连接一般应画在常态位上。 换向阀换向阀 = 操纵方式操纵方式 + 位和通路位和通路河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀2、换向阀的位和通路符号、换向阀的位和通路符号图中：图中：pp压力油口压力油口 A A、BB工作油口工作油口oo回油口回油口表示油流方向表示油流方向 表示油道封闭表示油道封闭河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀（1）两位两通）两位两通PA职能符号：职能符号：作用：控制油路作用：控制油路的通与断。的通与

16、断。PAB（2）两位三通）两位三通作用：控制液流方向。作用：控制液流方向。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀（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PABTPABO(4)三位四通三位四通作用：换向、作用：换向、 停止。停止。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀(5)两位五通两位五通作用：换向、两种回油方式。作用：换向、两种回油方式。PABO1O2(6)三位五通三位五通PABO1O2作用：换向、作用：换向、 停止、停止、 2种回油。种回油。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节

17、 方向控制阀3、换向阀操纵方式符号、换向阀操纵方式符号河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀（二）几种常见的换向阀（二）几种常见的换向阀 1 1、手动换向阀（、手动换向阀（S S）: :利用手动杠杆改变阀芯位置实现换向。利用手动杠杆改变阀芯位置实现换向。a.a.手柄控制，手柄控制，弹簧复位。弹簧复位。b.b.手柄控制，手柄控制，钢球定位。钢球定位。应用：小流量，应用：小流量，需徒手操作、需徒手操作、动作频繁、工动作频繁、工作持续时间短作持续时间短的场合。的场合。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀2 2、机动换向阀、机动换向阀(C)(C)

18、机动换向阀（行机动换向阀（行程阀）则通过安装在程阀）则通过安装在运动部件上的撞块或运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯；特点凸轮推动阀芯；特点是工作可靠。是工作可靠。应用：工作可靠，多用应用：工作可靠，多用于组合机床液压系统，于组合机床液压系统，行程控制的场合。（又行程控制的场合。（又叫行程阀）叫行程阀）河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀用行程阀速度换接用行程阀速度换接河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀3 3、电磁换向阀、电磁换向阀( (电磁阀电磁阀) )v电磁换向阀电磁换向阀( (电磁阀电磁阀):):利利用电磁铁的通电吸合与用电磁铁的通电

19、吸合与断电释放而直接推动阀断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向。芯来控制液流方向。 电磁铁可以是直流、交流或交电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。本整流的。两位电磁阀有弹簧复位式（一两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个个电磁铁）和钢球定位式（两个电磁铁）。电磁铁）。如果将两端电磁铁与弹簧对中如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的电磁机构组合，又可组成三位的电磁换向阀，电磁铁得电分别为左、换向阀，电磁铁得电分别为左、右位，不得电为中位（常位）。右位，不得电为中位（常位）。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀电磁换向阀电磁换向阀( (电磁阀

20、电磁阀) )v优点：易于实现自动化优点：易于实现自动化,远程控制。远程控制。v缺点：电磁铁动作可靠性差，适用于小流量缺点：电磁铁动作可靠性差，适用于小流量的场合。（的场合。（q63 L/min )v分类：交流式（分类：交流式（D）、直流式（）、直流式（E）。）。如：如：23D10：表示：表示2位位3通交流电磁换向阀，通交流电磁换向阀，通径为通径为10。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀电磁换向阀电磁换向阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀液动换向阀（液动换向阀（Y)Y)v

21、利用控制油利用控制油路的压力油路的压力油来改变阀芯来改变阀芯位置。位置。v液体操纵，液体操纵，弹簧复位。弹簧复位。应用：高压，应用：高压，大流量的场合大流量的场合。（q160 L/min ) 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀电液换向阀电液换向阀(DY,EY)(DY,EY)电液换向阀电液换向阀: :由电磁滑阀和液动滑阀组合而成由电磁滑阀和液动滑阀组合而成v电磁阀是先导阀，它可以改变控制液流的方向，从电磁阀是先导阀，它可以改变控制液流的方向，从而改变液动滑阀阀芯的位置（而改变液动滑阀阀芯的位置（Y Y型中位机能）型中位机能）v液动阀是主阀液动阀是主阀, ,液体控制主

22、阀芯动作液体控制主阀芯动作v节流阀控制阀芯移动速度。节流阀控制阀芯移动速度。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) ) 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀电液换向阀电液换向阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。油口互通。控制油可以取自主油路的控制油可以取自主油路的p口（内控），也可以另设口（内控），也可以另设独立油源（外控）。采用内控时，主油路必须保证最独立油源（外控）

23、。采用内控时，主油路必须保证最低控制压力（低控制压力（0.30.5MPa)；采用外控时，独立油源的；采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的流量不得小于主阀最大通流量的15 ，以保证换向时，以保证换向时间要求。间要求。 电磁阀的回油可以单独引出（外电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回油排），也可以在阀体内与主阀回油口沟通，一起排回油箱（内排）。口沟通，一起排回油箱（内排）。 液动阀两端控制油路上的节流阀液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。可以调节主阀的换向速度。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀实物实物河南科技大学河南

24、科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀(三三)滑阀的中位机能滑阀的中位机能 v中位机能：中位机能： 三位阀常态位三位阀常态位( (即中位即中位) )各油口的连通方各油口的连通方式。式。不同的中位机能是通过改变阀芯的形式和尺寸不同的中位机能是通过改变阀芯的形式和尺寸得到的。得到的。 系统保压系统保压 系统卸荷系统卸荷 换向平稳性与精度换向平稳性与精度 启动平稳性启动平稳性 液压缸液压缸“浮动浮动”和在任意位置上的停止和在任意位置上的停止河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀 滑阀的中位机能滑阀的中位机能三位滑阀在中位时各油口三位滑阀在中位时各油口的连通方式体现

25、了换向阀的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。的中位机能。不同滑阀机能的滑阀，阀不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩体是通用的，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；型；使执行元件停止的有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。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀中位机能的分析与选择中位机能的分析与选择1)1)系统保压

26、系统保压:P:P口关闭，系统保持压力，泵可以用于多口关闭，系统保持压力，泵可以用于多缸系统，如缸系统，如O O 、Y Y型。当型。当P P与与O O口连接不太畅通时，口连接不太畅通时，系统能保持一定的压力供控制部分使用，如系统能保持一定的压力供控制部分使用，如X X型。型。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀2)2)系统卸荷系统卸荷: :P P口与口与O O口连通时，系统卸荷，可选口连通时，系统卸荷，可选H H、K K、M M型。型。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀3)3)执行机构换向精度与平稳性执行机构换向精度与平稳性: :当通往执

27、行机构的当通往执行机构的A A、B B口都堵塞时口都堵塞时( (如如M M、O O型型) )，换向过程中易产生冲击，换向过程中易产生冲击，使换向不平稳，但换向精度高；反之，使换向不平稳，但换向精度高；反之，A A、B B两口都两口都与与O O口相通时口相通时( (如如Y Y型型) )，换向过程中工作部件不易制，换向过程中工作部件不易制动、换向精度低，但换向冲击小。动、换向精度低，但换向冲击小。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀4)4)启动平稳性启动平稳性: :阀在中位时阀在中位时, ,若液压缸某腔通油箱若液压缸某腔通油箱(A(A、B B或其一与或其一与O O口通口

28、通) )，则启动时该腔内因无油液起缓冲，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启动不太平稳，作用，启动不太平稳，( (如如J J、Y Y型等型等) )。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀5)5)执行机构执行机构“浮动浮动”和任意位置停止和任意位置停止: :阀在中位时，阀在中位时，对非差动缸使对非差动缸使A A、B B两口互通两口互通( (如如U U型型),),或或A A、B B两两口通口通P P口口( (如如P P型型) )，或，或A A、B B口都与口都与O O口相通口相通(Y(Y、H H型），这样卧式缸呈型），这样卧式缸呈“浮动浮动”状态，可利用其状态，可利用其它

29、机构调整其位置。它机构调整其位置。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀电磁球阀（自学）电磁球阀（自学） 结构结构: :主要由左、主要由左、右阀座、球阀、操作右阀座、球阀、操作杆、杠杆、弹簧等组杆、杠杆、弹簧等组成。成。p p 口压力油除通口压力油除通过右阀座孔作用在球过右阀座孔作用在球阀的右边外，还经过阀的右边外，还经过阀体上的通道阀体上的通道 b b 进入进入操纵杆的空腔并作用操纵杆的空腔并作用在球阀的左边，球阀在球阀的左边，球阀所受轴向液压力平衡所受轴向液压力平衡。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀v特点特点 对油液污染不敏感，换向

30、性能好；密封性对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力可达能好，最高压力可达63MPa63MPa；电磁吸力经杠杆放大；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用介质的粘度范围大，可后传给阀芯，推力大；使用介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺难度较大，直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺难度较大，成本较高。成本较高。v主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。阀。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀思考题思考题1. 1. 图示为采用液控单向图示为采用液控单向阀双向锁紧的回路。阀双向锁紧的回

31、路。简述液压缸是如何实简述液压缸是如何实现双向锁紧的。为什现双向锁紧的。为什么换向阀的中位机能么换向阀的中位机能采用采用H H型？换向阀的中型？换向阀的中位机能还可以采用什位机能还可以采用什么型式？么型式？河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第二节 方向控制阀职能符号职能符号: :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。ABP O控制方式控制方式: :O O型型H H型型P P型型Y Y型型K K型型手动手动机动机动电磁电磁液动液动电液电液换向阀小结换向阀小结河南科

32、技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀第三节第三节 压力控制阀压力控制阀控制油液压力高低的液压阀称为压力控制阀。控制油液压力高低的液压阀称为压力控制阀。特点：利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力平衡。特点：利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力平衡。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀第三节第三节 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 按阀芯结构：滑阀按阀芯结构：滑阀 球阀球阀 锥阀锥阀 按工作原理：直动式按工作原理：直动式 先导式先导式 利用压力作为信号利用压力作为信号控制动作控制

33、动作稳定系统某处压力稳定系统某处压力小结小结河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀一、溢流阀一、溢流阀作用作用：防止系统过载，保持系统压力恒定。防止系统过载，保持系统压力恒定。 1. 1. 直动式溢流阀直动式溢流阀v工作原理：工作原理：v阀口刚开启时阀芯受力平衡方程：阀口刚开启时阀芯受力平衡方程：v阀口开启溢流时阀芯受力平衡方程：阀口开启溢流时阀芯受力平衡方程：v阀口开启溢流时的压力流量方程：阀口开启溢流时的压力流量方程：20()4kDpK xL20()4sDpK xLxF2dqCDxpPT河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀特点特点v调节

34、弹簧的预压缩量调节弹簧的预压缩量x。，。，可以改变阀口可以改变阀口的开启压力的开启压力pk，进而调节控制阀的进口压进而调节控制阀的进口压力力p，即对应于一定弹簧预压缩量即对应于一定弹簧预压缩量x。阀阀的进口压力的进口压力p基本为定值。此处弹簧称之基本为定值。此处弹簧称之为调压弹簧。为调压弹簧。v因阀开口大小变化和液动力的影响，当因阀开口大小变化和液动力的影响，当流经溢流阀的流量变化时，阀进口压力流经溢流阀的流量变化时，阀进口压力有所波动。若记额定流量时的压力为有所波动。若记额定流量时的压力为ps，则则pspk。20()4kDpK xL20()4sDpK xLxF河南科技大学河南科技大学 郭冰菁

35、郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀特点v弹簧腔的泄漏油经阀体上的泄油通道弹簧腔的泄漏油经阀体上的泄油通道直接引到溢流阀的出口，然后回油箱。直接引到溢流阀的出口，然后回油箱。若回油路有背压，则背压力作用在阀若回油路有背压，则背压力作用在阀芯的上端，导致溢流阀的进口压力随芯的上端，导致溢流阀的进口压力随之增大。之增大。v压力压力p p高，流量高，流量q q大时，大时，k k较大，不但手较大，不但手调困难，且调节性能变差。调困难，且调节性能变差。 一般用于一般用于低压小流量场合低压小流量场合(2.5MPa)(2.5MPa)。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀2.2.先导式

36、溢流阀结构先导式溢流阀结构v由由先导阀先导阀和和主阀主阀两部两部分组成分组成. . 主阀主阀：控制主油路溢流：控制主油路溢流的的开口开口 先导阀先导阀：控制主阀的：控制主阀的开开启压力启压力v先导阀实际上是一个小流量直动型溢先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。流阀，其阀芯为锥阀。v主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积积略大于下腔作用面积(A1=1.05A2)(A1=1.05A2)，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀先导式溢流阀工作原理先导

37、式溢流阀工作原理FXSFRSv当当p2AX FXS时时,导阀打开，油液导阀打开，油液由阀芯内孔回油箱，液体流动由阀芯内孔回油箱，液体流动造成主阀两端产生压差造成主阀两端产生压差: p=p1-p2 当当pAR FRS时，主阀打开，由主时，主阀打开，由主阀阀口溢流，实现稳压溢流或安全阀阀口溢流，实现稳压溢流或安全保护。保护。pTVickers威格士阀威格士阀河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀2.2.先导式溢流阀先导式溢流阀Rexroth 力士乐阀力士乐阀采用采用2，4短阻尼孔取代短阻尼孔取代细长阻尼孔。细长阻尼孔。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节

38、压力控制阀先导式溢流阀特点先导式溢流阀特点1) 溢流流量的大部分经溢流流量的大部分经主阀阀口主阀阀口流回油箱主阀弹簧只在阀口流回油箱主阀弹簧只在阀口关闭时起复位作用，弹簧力很小，有时又称其为关闭时起复位作用，弹簧力很小，有时又称其为弱弹簧弱弹簧。2)因先导阀流量很小，一般仅占主阀额定流量的因先导阀流量很小，一般仅占主阀额定流量的1，约，约 l5Lmin因此先导阀阀座直径很小，即使是高压阀，先导阀因此先导阀阀座直径很小，即使是高压阀，先导阀弹簧刚度也不大，因此阀的调节性能有很大改善。弹簧刚度也不大，因此阀的调节性能有很大改善。3)主阀芯的开启利用阀芯两端压力差来工作，该压力差即液流主阀芯的开启利

39、用阀芯两端压力差来工作，该压力差即液流流经阻尼孔的压力损失。阻尼孔一般为细长孔，孔径很小流经阻尼孔的压力损失。阻尼孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长，孔长l = 812mm，因此三级同心阀工作时，因此三级同心阀工作时易易堵塞堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。而二级同心阀，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。而二级同心阀中采用中采用2个短阻尼孔个短阻尼孔后，使堵塞情况减小。后，使堵塞情况减小。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀先导式溢流阀特点先导式溢流阀特点4 4）远程遥控口）远程遥控口K K：v电磁溢流阀电磁溢流阀 堵住：由先导阀控制堵住：由先导

40、阀控制 开启压力开启压力 接油箱：卸荷接油箱：卸荷v远程调压阀远程调压阀 接压力先导阀：远程调压接压力先导阀：远程调压 主溢流阀安装在最靠近液压泵的出口，而压力先导主溢流阀安装在最靠近液压泵的出口，而压力先导阀则安装在操作台上，压力先导阀的调定压力阀则安装在操作台上，压力先导阀的调定压力( (弹簧预弹簧预压缩量压缩量) )低于主溢流阀先导阀的调定压力。于是远程调低于主溢流阀先导阀的调定压力。于是远程调压阀起调压作用，先导阀起安全作用。压阀起调压作用，先导阀起安全作用。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀3 3、应用、应用（1）作溢流阀（工作中常开）作溢流阀（工作中常

41、开）作用：保持系统压力恒定。作用：保持系统压力恒定。工作过程：进入液压缸的流量由节流工作过程：进入液压缸的流量由节流阀调节，由于定量泵的流量大于液阀调节，由于定量泵的流量大于液压缸所需的流量，油压升高，将溢压缸所需的流量，油压升高，将溢流阀打开，多余的油液经溢流阀流流阀打开，多余的油液经溢流阀流回油箱。因此，溢流阀的功用就是回油箱。因此，溢流阀的功用就是在不断的溢流过程中保持系统压力在不断的溢流过程中保持系统压力基本不变基本不变。应用：常用于节流调速系统中。应用：常用于节流调速系统中。 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀4 4、应用、应用(2)作安全阀（工作状态常

42、闭）作安全阀（工作状态常闭）作用：超载时打开，而平时关闭，作用：超载时打开，而平时关闭，防止系统过载。防止系统过载。工作过程：在正常工作时，安全阀工作过程：在正常工作时，安全阀关闭，不溢流，只有在系统发关闭，不溢流，只有在系统发生故障，压力升至安全阀的调生故障，压力升至安全阀的调整值时，阀口才打开，使变量整值时，阀口才打开，使变量泵排出的油液经溢流阀流回油泵排出的油液经溢流阀流回油箱，以保证液压系统的安全。箱，以保证液压系统的安全。应用：变量泵调速系统。应用：变量泵调速系统。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀v卸荷卸荷n远程调压远程调压4 4、应用、应用(3)(3

43、)卸荷或远程调压卸荷或远程调压河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀4 4、应用、应用(4)(4)作背压阀作背压阀v放在系统回油路上，产生一定放在系统回油路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。的运动平稳性。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀3.3.溢流阀的性能溢流阀的性能(1)静态性能v压力调节范围：指调压弹簧在规定的范围内调节时，：指调压弹簧在规定的范围内调节时，系统压力能系统压力能平稳地上升或下降平稳地上升或下降，且压力无突跳及迟，且压力无突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。滞现象时的最大和

44、最小调定压力。 高压溢流因为改善调节性能，一般通过更换四根自高压溢流因为改善调节性能，一般通过更换四根自由高度、内径相同而刚度不同的弹簧实现由高度、内径相同而刚度不同的弹簧实现0.68MPa;416MPa;820MPa;1632MPa四级调压。四级调压。v卸荷压力：当溢流阀的远程控制口：当溢流阀的远程控制口K K与油箱相连时，与油箱相连时，额定流量下的压力损失称为卸荷压力。额定流量下的压力损失称为卸荷压力。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀3.3.溢流阀的性能溢流阀的性能v压力流量特性（启闭特性）压力流量特性（启闭特性）：指溢流阀：指溢流阀在稳态情况下从开启到闭合

45、的过程中，在稳态情况下从开启到闭合的过程中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系。关系。 开启比开启比闭合比闭合比 其中：其中： p pk k开启压力；开启压力； p ps s调定压力调定压力 p pB B停止溢流的闭合压力；停止溢流的闭合压力；两个百分比越大，则两者越接近，溢两个百分比越大，则两者越接近，溢流阀的启闭特性就越好，应使开启比流阀的启闭特性就越好，应使开启比90%90%，闭合比，闭合比85% 85% 100%kksppp100%BBsppp河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀二、二、 减压阀减压阀减压阀：使出口压力（

46、二次压力）低于进口压力（一次压力）减压阀：使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力） 的一种压力控制阀。的一种压力控制阀。v工作原理：工作原理：利用进口压力油流经缝隙时产生压力损失的原理利用进口压力油流经缝隙时产生压力损失的原理使出口油液的压力低于进口压力，并能自动调节缝隙大小，使出口油液的压力低于进口压力，并能自动调节缝隙大小，从而保持出口压力恒定。从而保持出口压力恒定。v作用：作用：用来减低液压系统中某一回路的油液压力，从而用一用来减低液压系统中某一回路的油液压力，从而用一个油源就能同时提供两个或几个不同压力的输出；也有用在个油源就能同时提供两个或几个不同压力的输出；也有用在回路中串接

47、一减压阀来保证回路压力稳定。回路中串接一减压阀来保证回路压力稳定。v分类：分类：根据减压阀所控制的压力不同，它可分为根据减压阀所控制的压力不同，它可分为 定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀 根据结构也分为直动式和先导式。根据结构也分为直动式和先导式。 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀（一）定值减压阀（一）定值减压阀特点：出口压力控制阀芯动作，特点：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：阀口产生压降工作原理：阀口产生压降p p2 2 = p1 1 -p ， p1 1一定，一定，p ， p2 2。 p2 2 ps

48、 s , ,减压、稳压。减压、稳压。作用：减低系统压力，并有稳压作用。作用：减低系统压力，并有稳压作用。 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀稳压原理稳压原理 p2 2 阀芯上移阀芯上移阀口减小阀口减小 p ， p2 2= p1 1 -p ， p1 1一定，一定，p ， p2 2至调定压力；至调定压力； p2 2 阀芯下移阀芯下移阀口开大阀口开大p ，p2 2= ps s 。职能符号：职能符号：p p2 2kks sx xc c/A/AR R= =常数常数 河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀 特点特点与溢流阀进行比较，有如下几点不同之处

49、：与溢流阀进行比较，有如下几点不同之处：v减压阀保持减压阀保持出口压力稳定出口压力稳定，而溢流阀保持进口处压，而溢流阀保持进口处压力稳定。力稳定。v在不工作时，减压阀在不工作时，减压阀常开常开，而溢流阀常闭。，而溢流阀常闭。v为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需腔需单独外接油箱单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。道和出油口相通，不必单独外接油箱。PT河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭

50、冰菁第四章 第三节 压力控制阀进口压力控制进口压力控制保证进口压力为定值保证进口压力为定值阀口常闭阀口常闭内部回油（溢流阀弹簧腔的内部回油（溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体泄漏油经阀体內內流道流道內內泄至泄至出口）出口）并联于系统并联于系统a. a. 出口压力控制出口压力控制 保证出口压力为定值保证出口压力为定值b. b. 阀口常开阀口常开c. c. 单独的泄油口，外部回油单独的泄油口，外部回油d.d.串联于系统串联于系统河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀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。用于同一油源的两个或两个以用于同

51、一油源的两个或两个以上的负载相差较大的各轻载支路上的负载相差较大的各轻载支路上，如夹紧回路、润滑油路等。上，如夹紧回路、润滑油路等。减压阀的出口压力还与出口的减压阀的出口压力还与出口的负载有关，若因负载建立的压力负载有关，若因负载建立的压力低于调定压力，则出口压力由负低于调定压力，则出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作载决定，此时减压阀不起减压作用，进出口压力相等用，进出口压力相等。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀 例题：如图示，溢流阀调定压力例题：如图示，溢流阀调定压力p ps1s1=4.5MPa=4.5MPa，减压阀，减压阀 的调定压力的调定压力p ps

52、2s2=3MPa=3MPa，活塞前进时，负荷，活塞前进时，负荷F=1000NF=1000N，活塞面积活塞面积A=20 10A=20 10-4-4m m2 2 ，减压阀全开时的压力损失，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：及管路损失忽略不计，求：（1 1）活塞在运动时和到达尽头时，）活塞在运动时和到达尽头时，A A、B B两点的压力。两点的压力。（2 2）当负载）当负载F=7000NF=7000N时，时，A A、B B两点的压力是多少？两点的压力是多少？河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀三、三、 顺序阀顺序阀作用：控制多个执行元件动作的先后顺序。作用：控制

53、多个执行元件动作的先后顺序。1.内控顺序阀内控顺序阀职能符号：职能符号：结构：出油口接二次油路，有单独泄油口。结构：出油口接二次油路，有单独泄油口。工作原理：工作原理：p1 AFs s , ,接接通通。特点：内部控制，外部泄油。特点：内部控制，外部泄油。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。方式不同分内泄和外泄。 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2、分类、分类河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压

54、力控制阀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内控外泄、通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀顺序阀与溢流阀的区别顺序阀与溢流阀的区别v顺序阀只有顺序阀只有开启和切断开启和切断两种状态，两种状态，没有没有溢溢流阀的自动流阀的自动稳压稳压调节作用。调节作用。v顺序阀进出油口都是压力油路，所以其顺序阀进出油口都是压力油路，所以其泄泄油口必须单独回油箱油口必须单独回油箱，而溢流阀则和出口，而

55、溢流阀则和出口一同回油箱。一同回油箱。v顺序阀进出口一经接通，油液通过该阀的顺序阀进出口一经接通，油液通过该阀的压力损失较小压力损失较小，而溢流阀处于溢流状态时，而溢流阀处于溢流状态时，压力损失较大压力损失较大。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀顺序阀的功用顺序阀的功用内控外泄顺序阀：阀口常闭，内控外泄顺序阀：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口进口压力控制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的油液要去工作，所以有单独的泄油口。泄油口。内控外泄顺序阀用于多个执行内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。元件顺序动作。其进口压力先其进口压力先要达到阀的调定压力，而出

56、口要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，进口压高于阀的调定压力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的进口压力等于调定压力，阀的开口一定开口一定。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀顺序阀的功用顺序阀的功用 外控内泄顺序阀等同于二位二通外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作阀，可作卸载阀卸载阀，如双泵供油回路，如双泵供油回路中阀中阀3 3是泵是泵1 1的卸载阀。的卸载阀。 外控外泄顺序阀可作外控外泄顺序阀可作液

57、动开关和限速锁液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第三节 压力控制阀四、压力继电器四、压力继电器作用：利用系统中压力变化转换为电信号，控制电路的通断。作用：利用系统中压力变化转换为电信号，控制电路的通断。工作原理：工作原理：pA Fs s , ,微动开关闭合，微动开关闭合，发出电信号。发出电信号。pA 0.40.5MPa（ p 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节流阀一样）时减压阀不起作用，和普通节流阀一样）1 1、调速阀、调速阀（4 4）职能符号）职能符号（5 5）特性曲线）特性曲线v简化符号河

58、南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第四节 流量控制阀2、溢流节流阀、溢流节流阀11液压缸液压缸 22安全阀安全阀 33溢流阀溢流阀 44节流阀节流阀溢流节流阀是通过溢流节流阀是通过p1p1随随p2p2的变化来使流量基的变化来使流量基本上保持恒定。本上保持恒定。 a-p2;b,c-p1a-p2;b,c-p1p2p2增大增大h h减小减小p1p1增大增大 p1p2河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第四节 流量控制阀2、溢流节流阀、溢流节流阀旁通型调速阀用于旁通型调速阀用于调节执行元件运动调节执行元件运动速度速度只能安装在执只能安装在执行元件的进油路上行元件的进油路上，其速度刚

59、性较调速其速度刚性较调速阀小，但因此时的阀小，但因此时的系统压力系统压力p1p1随负载随负载压力压力p2p2变化而变化，变化而变化，是变压系统，与调是变压系统，与调速阀调速回路相比，速阀调速回路相比，回路效率较高回路效率较高。河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第四节 流量控制阀调速阀与溢流节流阀的比较调速阀与溢流节流阀的比较河南科技大学河南科技大学 郭冰菁郭冰菁第四章 第四节 流量控制阀分流集流阀v作用：作用：保证多个执行元件速度保证多个执行元件速度同步同步的流量控制阀，又称为同的流量控制阀，又称为同步阀。它包括分流阀、集流阀步阀。它包括分流阀、集流阀和分流集流阀三种控制类型。和分

60、流集流阀三种控制类型。v分流阀结构原理分流阀结构原理：由两个固定：由两个固定节流孔节流孔1 1、2 2、阀体、阀芯和两、阀体、阀芯和两个对中弹簧阀芯、两端台肩与个对中弹簧阀芯、两端台肩与阀体沉割槽组成两个可变节流阀体沉割槽组成两个可变节流口口3 3、4 4等组成。固定节流孔起等组成。固定节流孔起检测流量的作用，可变节流口检测流量的作用，可变节流口起压力补偿作用，其过流面积起压力补偿作用，其过流面积通过压力通过压力p p1 1和和p p2 2 的反馈作用进的反馈作用进行控制。行控制。无论负载压力无论负载压力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 。