液压传动课程电子课件4-控制元件

1、 第第4章章 液压控制元件液压控制元件 方向控制阀方向控制阀4.2压力控制阀压力控制阀4.3液压控制阀概述液压控制阀概述 4.1其他液压控制阀其他液压控制阀4.5流量控制阀流量控制阀4.4液压控制阀n液压控制阀是液压系统中控制油液压力、流量及流动方向的控制元件，其作用是控制和调节压力油方向、压力和流量，以满足执行元件的启动、停止、运动方向、运动速度、动作顺序等要求，使整个液压系统能按要求协调地进行工作。由于调节的工作介质是液体，所以统称为液压阀或阀。4.14.1液压控制阀概述液压控制阀概述 4.1.1 液压控制阀的分类 4.1.2 控制阀的结构特点及对阀的基本要求 1.结构特点 所有控制阀在结

2、构上都是由阀体、阀芯和操纵机构三大部分组成。 操纵机构可以是手动、机动、电动、液动、电液等多种形式 。 2.对控制阀的基本要求： （1）动作灵敏，工作平稳可靠，噪声尽可能小。 （2）一般情况下液流流经阀时的阻力损失要小。 （3）密封性要好,内泄漏量要小，无外泄漏。 （4）结构要简单紧凑，安装、维护、调整方便、通用性大，寿命长。4.2 4.2 方向控制阀方向控制阀 4.2.1 单向阀1.普通单向阀n控制油液只能朝一个方向流动反向截止。n液压系统中对普通单向阀的要求主要是：压力油正向通过阀时压力损失小；反向截止时密封性能好；动作灵敏，工作时冲击和噪声小等。 4.2 4.2 方向控制阀方向控制阀 n

3、主要结构：阀体1、阀芯2、弹簧3。 普通单向阀工作原理普通单向阀工作原理n图5-1所示是普通单向阀的工作原理结构图。图5-l（a）为管式阀，图5-l（b）为板式阀。压力油从阀体左端的通口P1流入时，克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b从阀体右端的通口流出，实现正向导通。但是压力油从阀体右端的通口P2流入时，它和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过，实现反向截止。 2.液控单向阀 一般情况下相当于普通单向阀，必要时可反向导通 。 主要结构：控制活塞1、顶杆2、阀芯3。液控单向阀工作原理液控单向阀工作原理n当控制油口K处无

4、压力油通入时，和普通单向阀相似，压力油只能从通口P1流向通口P2，实现正向导通；当压力油从P2口流入时，液压油将阀芯2推压在阀座上，封闭油路，实现反向截止，和普通单向阀的作用一样。当控制油口K通入压力油推动控制活塞1(控制活塞上腔油液经外部泄漏口L流出)将锥阀阀芯2顶起时，P2和P1沟通，液流从两个方向都可以自由通过。4.2.2 换向阀 1换向阀分类对换向阀的基本要求是对换向阀的基本要求是n压力油通过阀时压力损失小；n互不相通的油口间的泄漏小；n换向可靠、迅速且平稳无冲击。 2.滑阀工作原理及图形符号 （1）原理 滑阀的工作原理如图所示 。 （2）图形符号 一个完整的换向阀图形符号包括工作位置

5、数、通路数、各位置上油口连通关系、操纵方式、复位方式和定位方式等。 换向阀图形符号的含义如下： 用方框表示阀的工作位置。 方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接通状态。 框内符号“”或“”表示此油路不通。 一个方框的外部连接几个接口，就表示几“通”。 字母P、T（或O）、A和B、 L的含义分别为： 进油口，回油口，工作油口，泄漏油口。 滑阀式换向阀主体结构形式滑阀式换向阀主体结构形式n位置数n 位置数（位）是指阀芯在阀体孔中的位置，有几个位置就称之为几位；比如有两个位置即称之为为“两位”，有三个位置我们就称之为“三位”，依次类推。职能符号图图形中“位”是用用粗实线方格（或长方格）表示，有几位即

6、画几个方格来表示。n 三位换向阀的中格和二位换向阀靠近弹簧的一格为常态位置(或称静止位置或零位置)，即阀芯末受到控制力作用时所处的位置；靠近控制符号的一格为控制力作用下所处的位置。n通路数n 通路数（通）是指换向阀控制的外连工作油口的数目。一个阀体上有几个进、出油口就是几通。将位和通的符号组合在一起就形成了阀体整体符号。在图形符号中，用“”和“”表示油路被阀芯封闭，用“”或“”表示油路连通，方格内的箭头表示两油口相通，但不表示液流方向。一个方格内油路与方格的交点数即为通路数，几个交点就是几通。n 二位二通阀相当于一个开关，用于控制油口P、A的通断；二位三通阀有三个油口，一个位置上P与A相通，另

7、一个位置上A与T相通，用于油路切换；二位四通、三位四通、二位五通和三位五通阀用于控制执行元件换向。二位阀与三位阀的区别在于，三位阀有中间位置而二位阀无中间位置。四通阀和五通阀的区别在于，五通阀具有P、A、B、T1和T2五个油口，而四通阀的T1和T2油口在阀体内连通，故对外只有P、A、B和T四个油口。n控制符号n 常见的滑阀操纵方式示于图5-5中。n常态位n 换向阀都有两个或两个以上工作位置，其中未受到外部操纵作用时所处的位置为常态位。在液压原理图中，一般按换向阀图形符号的常态位置绘制(对于三位阀，图形符号的中间位置为常态位)。n油口标示n 因为液压阀是连接动力元件和执行元件的，一般情况下，换向

8、阀的入口接液压泵，出口接液压马达或液压缸。各油口的表示符号是统一的，P表示进油口，T、O表示出油口，L表示泄油口，A、B表示与执行元件连接的油口。n 换向阀的阀体一般设计成通用件，对同规格的阀体配以台肩结构、轴向尺寸及内部通孔等不同形状和尺寸的阀芯可实现常态位各油口的不同中位机能。n3.滑阀式换向阀n（1）结构主体。）结构主体。 n阀体和滑动阀芯是滑阀式换向阀的结构主体，阀体上开有多个通口，阀芯移动后可以停留在不同的工作位置上。n (2)滑阀的操纵方式。滑阀的操纵方式。n常见的滑阀操纵方式示于图5-5中。图5-5滑阀操纵方式(a)手动式(b)机动式(c)电磁式(d)弹簧控制(e)液动(f)液压

9、先导控制(g)电液控制n (3)手动换向阀。手动换向阀。n手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来控制液手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来控制液流方向和油路通、断的。手动换向阀有自动复位式流方向和油路通、断的。手动换向阀有自动复位式和弹簧钢球定位式两种。图和弹簧钢球定位式两种。图5-6为自动复位式手动为自动复位式手动换向阀，扳动手柄换向阀，扳动手柄1时阀芯时阀芯2移动，实现换向；放开移动，实现换向；放开手柄手柄1、阀芯、阀芯2在弹簧在弹簧3的作用下自动回复中位，该的作用下自动回复中位，该阀适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作阀适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作比较完全，常用于工

10、程机械的液压传动系统中。如比较完全，常用于工程机械的液压传动系统中。如果将该阀阀芯右端弹簧果将该阀阀芯右端弹簧3的部位改为可自动定位的的部位改为可自动定位的结构形式，即成为可在三个位置定位的手动换向阀。结构形式，即成为可在三个位置定位的手动换向阀。图图5-6(a) 所示为为手动换向阀职能符号图。所示为为手动换向阀职能符号图。n弹簧钢球定位式，阀芯右端有定位钢球和小弹簧，弹簧钢球定位式，阀芯右端有定位钢球和小弹簧，利用钢球嵌入凹槽而起定位作用。扳动手柄时阀芯利用钢球嵌入凹槽而起定位作用。扳动手柄时阀芯移动，松开手柄时阀芯能通过弹簧钢球定位而保持移动，松开手柄时阀芯能通过弹簧钢球定位而保持其位置。

11、其位置。职能符号图(b)结构图图5-6手动换向阀1手柄；2阀芯；3弹簧 手动换向阀结构简单，动作可靠，但只适用手动换向阀结构简单，动作可靠，但只适用于间歇动作和要求人力控制的场合。于间歇动作和要求人力控制的场合。n(4)机动换向阀。机动换向阀。n 机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部件的行程；借助于安装在工作台上的行程挡块压下顶杆件的行程；借助于安装在工作台上的行程挡块压下顶杆或滚轮使阀芯移动，从而控制油液的流动方向和油路通、或滚轮使阀芯移动，从而控制油液的流动方向和油路通、断；机动换向阀通常是二位的，有二通、三通、四通和断；机动换向阀通常是

12、二位的，有二通、三通、四通和五通几种，其中二位二通机动阀又有常开五通几种，其中二位二通机动阀又有常开(常态位置两常态位置两油口相通油口相通)和常闭和常闭(常态位置两油口不相通常态位置两油口不相通)两种形式。两种形式。n 图图5-7为滚轮式二位三通常闭式机动换向阀，在图为滚轮式二位三通常闭式机动换向阀，在图示位置，阀芯示位置，阀芯2被弹簧被弹簧1顶压向上端，油口顶压向上端，油口P和和A相通，相通，B口关闭；当挡块压住滚轮口关闭；当挡块压住滚轮4，使阀芯，使阀芯2移动到下端时，移动到下端时，就使油口就使油口P和和A断开，断开，P和和B接通，接通，A口关闭。改变挡块口关闭。改变挡块斜面的迎角可使阀芯

13、获得合适的移动速度，而减小液压斜面的迎角可使阀芯获得合适的移动速度，而减小液压冲击，使油路换接平稳。图冲击，使油路换接平稳。图5-7(b)所示为其职能符号。所示为其职能符号。图5-7机动换向阀(a)结构图1弹簧；2阀芯；3端盖；4滚轮；5挡块 (b)职能符号图机动换向阀应用场合n机动换向阀结构简单，动作可靠，换向位置精机动换向阀结构简单，动作可靠，换向位置精度高，改变控制机构（挡块或凸轮）外形，可度高，改变控制机构（挡块或凸轮）外形，可以使阀芯有不同的换位速度，以减小换向冲击。以使阀芯有不同的换位速度，以减小换向冲击。n(5)电磁换向阀。电磁换向阀。n 电磁换向阀控制力是电磁力，利用电磁铁电磁

14、换向阀控制力是电磁力，利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来切的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来切换液流的方向或油路通、断，实现控制液压换液流的方向或油路通、断，实现控制液压系统相应的工作状态；是电气系统与液压系系统相应的工作状态；是电气系统与液压系统之间的信号转换元件，它的电气信号由按统之间的信号转换元件，它的电气信号由按钮开关、限位开关、行程开关等元件使液压钮开关、限位开关、行程开关等元件使液压系统方便地实现各种操作及自动顺序动作。系统方便地实现各种操作及自动顺序动作。图5-8为二位三通交流电磁换向阀结构，在图示位置，油口P和A相通，油口B断开；当电磁铁通电吸合时，推杆1将阀芯2

15、推向右端，这时油口P和A断开，而与B相通。而当磁铁断电释放时，弹簧3推动阀芯复位。图5-8(b)所示为其职能符号。(a)结构图 (b)职能符号图图5-8二位三通电磁换向阀1推杆；2阀芯；3弹簧下图所示为三位四通电磁换向阀下图所示为三位四通电磁换向阀 电磁换向阀操作方便，便于布置和提高设备电磁换向阀操作方便，便于布置和提高设备的自动化程度，但由于受到电磁铁尺寸和推力的的自动化程度，但由于受到电磁铁尺寸和推力的限制，只适用于小流量的场合。限制，只适用于小流量的场合。 n(6)液动换向阀。液动换向阀。n 液动换向阀是利用控制油路的压力油来改液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀，图变

16、阀芯位置的换向阀，图5-10为三位四通液为三位四通液动换向阀的结构和职能符号。阀芯是由其两动换向阀的结构和职能符号。阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的，当控制油端密封腔中油液的压差来移动的，当控制油路的压力油从阀右边的控制油口路的压力油从阀右边的控制油口K2进入滑阀进入滑阀右腔时，右腔时，K1接通回油，阀芯向左移动，使压接通回油，阀芯向左移动，使压力油口力油口P与与B相通，相通，A与与T相通；当相通；当K1接通压接通压力油，力油，K2接通回油时，阀芯向右移动，使得接通回油时，阀芯向右移动，使得P与与A相通，相通，B与与T相通；当相通；当K1、K2都通回油都通回油时，阀芯在两端弹簧和定位套

17、作用下回到中时，阀芯在两端弹簧和定位套作用下回到中间位置。间位置。(a)结构图 (b)职能符号图图5-10三位四通液动换向阀液动换向阀结构简单、动作可靠、平稳，换液动换向阀结构简单、动作可靠、平稳，换向速度易于控制，由于液压驱动力大，可用向速度易于控制，由于液压驱动力大，可用于大流量的液压系统中。于大流量的液压系统中。n (7)电液换向阀。电液换向阀。 n 电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组合而成的，电磁换向阀起先导作用，通阀组合而成的，电磁换向阀起先导作用，通过它来改变控制油液的流动方向，实现液动过它来改变控制油液的流动方向，实现液动阀的换向。在大中型液

18、压设备中，当通过阀阀的换向。在大中型液压设备中，当通过阀的流量较大时，作用在滑阀上的摩擦力和液的流量较大时，作用在滑阀上的摩擦力和液动力较大，此时电磁换向阀的电磁铁推力相动力较大，此时电磁换向阀的电磁铁推力相对地太小，可用较小流量的电磁阀来控制较对地太小，可用较小流量的电磁阀来控制较大流量的液动阀。由于操纵液动滑阀的液压大流量的液动阀。由于操纵液动滑阀的液压推力可以很大，所以主阀芯的尺寸可以很大，推力可以很大，所以主阀芯的尺寸可以很大，允许有较大的压力油量通过。允许有较大的压力油量通过。n 图5-11所示为弹簧对中型三位四通电液换向阀的结构和职能符号，当先导电磁阀左边的电磁铁通电后使其阀芯向右

19、边位置移动，来自主阀P口或外接油口的控制压力油可经先导电磁阀的A口和左单向阀进入主阀左腔，并推动主阀阀芯向右移动，这时主阀阀芯右腔中的控制油液可通过右边的节流阀经先导电磁阀的B口和T口，再从主阀的T口或外接油口流回油箱(主阀阀芯的移动速度可由右边的节流阀调节)，使主阀P与A、B和T的油路相通；反之，由先导电磁阀右边的电磁铁通电，可使P与B、A与T的油路相通；当先导电磁阀的两个电磁铁均不带电时，先导电磁阀阀芯在其对中弹簧作用下回到中位，此时来自主阀P口或外接油口的控制压力油不再进入主阀芯的左、右两腔，主阀芯左右两腔的油液通过先导电磁阀中间位置的A、B两油口与先导电磁阀T口相通(如图5-11（b）

20、所示)，再从主阀的T口或外接油口流回油箱。主阀阀芯在两端对中弹簧的预压力的推动下，依靠阀体定位，准确地回到中位，此时主阀的P、A、B和T油口均不通。电液换向阀还有液压对中形式，在液压对中的电液换向阀中，先导式电磁阀在中位时，A、B两油口均与油口P连通，而T则封闭，其他方面与弹簧对中的电液换向阀基本相似。n4.转阀转阀n 转阀是利用手动或机动使用阀芯相对于转阀是利用手动或机动使用阀芯相对于阀体转动来控制液流方向和油路通、断的。阀体转动来控制液流方向和油路通、断的。图图5-12所示为转动式换向阀（简称转阀）的所示为转动式换向阀（简称转阀）的工作原理图。转阀由阀体工作原理图。转阀由阀体1、阀芯、阀芯

21、2和使阀芯和使阀芯转动的操作手柄转动的操作手柄3组成；在图示位置，通口组成；在图示位置，通口P和和A相通、相通、B和和T相通；当操作手柄转换到相通；当操作手柄转换到“止止”位置时，通口位置时，通口P、A、B和和T均不相通，均不相通，当操作手柄转换到另一位置时，则通口当操作手柄转换到另一位置时，则通口P和和B相通，相通，A和和T相通。由于转阀密封性差，一般相通。由于转阀密封性差，一般用于压力较低和流量较小的场合。用于压力较低和流量较小的场合。结构图 ( b)职能符号图图5-12转阀1阀体；2阀芯；3手柄4.2.3 换向阀中位机能换向阀中位机能n当三位换向阀的阀芯处于中间位置时，其当三位换向阀的阀

22、芯处于中间位置时，其各油口间有各种不同的连通方式，这种连各油口间有各种不同的连通方式，这种连通方式称为中位滑阀机能。通方式称为中位滑阀机能。n换向阀的阀体一般设计成通用件，对同规换向阀的阀体一般设计成通用件，对同规格的阀体配以台肩结构、轴向尺寸及内部格的阀体配以台肩结构、轴向尺寸及内部通孔等不同形状和尺寸的阀芯可实现常态通孔等不同形状和尺寸的阀芯可实现常态位各油口的不同中位机能。位各油口的不同中位机能。n中位机能有中位机能有O型、型、H型、型、X型、型、M型、型、Y型、型、P型、型、J型、型、C型、型、K型等多种型式。型等多种型式。 O型n其中其中P表示进油口，表示进油口，T表示回油口，表示回

23、油口，A、B表示工作油表示工作油口。结构特点：在中位时，各油口全封闭，油不流通。口。结构特点：在中位时，各油口全封闭，油不流通。n机能特点：机能特点：q1、工作装置的进、回油口都封闭，工作机构可以固定在任、工作装置的进、回油口都封闭，工作机构可以固定在任何位置静止不动，即使有外力作用也不能使工作机构移动或何位置静止不动，即使有外力作用也不能使工作机构移动或转动，因而不能用于带手摇的机构。转动，因而不能用于带手摇的机构。q2、从停止到启动比较平稳，因为工作机构回油腔中充满油、从停止到启动比较平稳，因为工作机构回油腔中充满油液，可以起缓冲作用，当压力油推动工作机构开始运动时，液，可以起缓冲作用，当

24、压力油推动工作机构开始运动时，因油阻力的影响而使其速度不会太快，制动时运动惯性引起因油阻力的影响而使其速度不会太快，制动时运动惯性引起液压冲击较大。液压冲击较大。q3、油泵不能卸载。、油泵不能卸载。q4、换向位置精度高。、换向位置精度高。 H型n结构特点：在中位时，各油口全开，系统没有油压。结构特点：在中位时，各油口全开，系统没有油压。n机能特点：机能特点：q1、进油口、进油口P、回油口、回油口T与工作油口与工作油口A、B全部连通，使工作机全部连通，使工作机构成浮动状态，可在外力作用下运动，能用于带手摇的机构。构成浮动状态，可在外力作用下运动，能用于带手摇的机构。q2、液压泵可以卸荷。、液压泵

25、可以卸荷。q3、从停止到启动有冲击。因为工作机构停止时回油腔的油、从停止到启动有冲击。因为工作机构停止时回油腔的油液已流回油箱，没有油液起缓冲作用。制动时油口互通，故液已流回油箱，没有油液起缓冲作用。制动时油口互通，故制动较制动较O型平稳。型平稳。q4、对于单杆双作用油缸，由于活塞两边有效作用面积不等，、对于单杆双作用油缸，由于活塞两边有效作用面积不等，因而用这种机能的滑阀不能完全保证活塞处于停止状态。因而用这种机能的滑阀不能完全保证活塞处于停止状态。 Y型n结构特点：在中位时，进油口结构特点：在中位时，进油口P关闭，工作油关闭，工作油口口A、B与回油口与回油口T相通。相通。n机能特点：机能特

26、点：q1、因为工作油口、因为工作油口A、B与回油口与回油口T相通，工作机构相通，工作机构处于浮动状态，可随外力的作用而运动，能用于带处于浮动状态，可随外力的作用而运动，能用于带手摇的机构。手摇的机构。q2、从停止到启动有些冲击，从静止到启动时的冲、从停止到启动有些冲击，从静止到启动时的冲击、制动性能击、制动性能0型与型与H型之间。型之间。q3、油泵不能卸荷。、油泵不能卸荷。 M型n结构特点：在中位时，工作油口结构特点：在中位时，工作油口A、B关闭，关闭，进油口进油口P、回油口、回油口T直接相连。直接相连。n机能特点：机能特点：q1、由于工作油口、由于工作油口A、B封闭，工作机构可以保持静封闭，

27、工作机构可以保持静止。止。q2、液压泵可以卸荷。、液压泵可以卸荷。q3、不能用于带手摇装置的机构。、不能用于带手摇装置的机构。q4、从停止到启动比较平稳。、从停止到启动比较平稳。q5、制动时运动惯性引起液压冲击较大。、制动时运动惯性引起液压冲击较大。q6、可用于油泵卸荷而液压缸锁紧的液压回路中。、可用于油泵卸荷而液压缸锁紧的液压回路中。 P型n结构特点：在中位时，回油口结构特点：在中位时，回油口T关闭，进油口关闭，进油口P与工作油口与工作油口A、B相通。相通。n机能特点：机能特点：q1、对于直径相等的双杆双作用油缸，活塞两端所、对于直径相等的双杆双作用油缸，活塞两端所受的液压力彼此平衡，工作机

28、构可以停止不动。也受的液压力彼此平衡，工作机构可以停止不动。也可以用于带手摇装置的机构。但是对于单杆或直径可以用于带手摇装置的机构。但是对于单杆或直径不等的双杆双作用油缸，工作机构不能处于静止状不等的双杆双作用油缸，工作机构不能处于静止状态而组成差动回路。态而组成差动回路。q2、从停止到启动比较平稳，制动时缸两腔均通压、从停止到启动比较平稳，制动时缸两腔均通压力油故制动平稳。力油故制动平稳。q3、油泵不能卸荷。、油泵不能卸荷。q4、换向位置变动比、换向位置变动比H型的小，应用广泛。型的小，应用广泛。 X型n结构特点：在中位时，结构特点：在中位时，A、B、P油口都与油口都与T回回油口相通。油口相

29、通。n机能特点：机能特点：q1、各油口与回油口、各油口与回油口T连通，处于半开启状态，因节连通，处于半开启状态，因节流口的存在，流口的存在，P油口还保持一定的压力。油口还保持一定的压力。q2、在滑阀移动到中位的瞬间使、在滑阀移动到中位的瞬间使P、A、B与与T油口油口半开启的接通，这样可以避免在换向过程中由于压半开启的接通，这样可以避免在换向过程中由于压力油口力油口P突然封堵而引起的换向冲击。突然封堵而引起的换向冲击。q3油泵不能卸荷。油泵不能卸荷。q4、换向性能介于、换向性能介于0型和型和H型之间。型之间。 U型n结构特点：结构特点：A、B工作油口接通，进油口工作油口接通，进油口P、回、回油口

30、油口T封闭。封闭。n机能特点：机能特点：q1、由于工作油口、由于工作油口A、B连通，工作装置处于浮动状连通，工作装置处于浮动状态，可在外力作用下运动，可用于带手摇装置的机态，可在外力作用下运动，可用于带手摇装置的机构。构。q2、从停止到启动比较平稳。、从停止到启动比较平稳。q3、制动时也比较平稳。、制动时也比较平稳。q4、油泵不能卸荷。、油泵不能卸荷。 K型n结构特点：在中位时，进油口结构特点：在中位时，进油口P与工作油口与工作油口A与回油口与回油口T连通，而另一工作油口连通，而另一工作油口B封闭。封闭。n机能特点：机能特点：q1、油泵可以卸荷。、油泵可以卸荷。q2、两个方向换向时性能不同。、

31、两个方向换向时性能不同。 J型n结构特点：进油口结构特点：进油口P和工作油口和工作油口A封闭，另一封闭，另一工作油口工作油口B与回油口与回油口T相连。相连。n机能特点：机能特点：q1、油泵不能卸荷。、油泵不能卸荷。q2、两个方向换向时性能不同。、两个方向换向时性能不同。 C型n结构特点：进油口结构特点：进油口P与工作油口与工作油口A连通，而另连通，而另一工作油口一工作油口B与回油口与回油口T连通。连通。n机能特点：油泵不能卸荷；从停止到启动比较机能特点：油泵不能卸荷；从停止到启动比较平稳，制动时有较大冲击。平稳，制动时有较大冲击。 n不同的中位机能具有各自特点。分析液压阀在中位时或不同的中位机

32、能具有各自特点。分析液压阀在中位时或与其它工作位置转换时对液压泵和液压执行元件工作性与其它工作位置转换时对液压泵和液压执行元件工作性能的影响。通常考虑以下几个因素：能的影响。通常考虑以下几个因素：n（1）系统保压与卸荷。）系统保压与卸荷。P 口被堵塞时，系统保压，此口被堵塞时，系统保压，此时的液压泵可以用于多缸系统。如果时的液压泵可以用于多缸系统。如果P口与口与T口相通，口相通，此时液压泵输出的油液直接流回油箱，没有压力，称为此时液压泵输出的油液直接流回油箱，没有压力，称为系统卸荷；系统卸荷；n（2）换向精度与平稳性。如果）换向精度与平稳性。如果A、B油口封闭，液压阀油口封闭，液压阀从其它位置

33、转换到中位时，执行元件立即停止，换向位从其它位置转换到中位时，执行元件立即停止，换向位置精度高，但液压冲击大，换向不平稳；如果置精度高，但液压冲击大，换向不平稳；如果A、B油油口都与口都与T相通，液压阀从其它位置转换到中位时，执行相通，液压阀从其它位置转换到中位时，执行元件不易制动，换向位置精度低，但液压冲击小；元件不易制动，换向位置精度低，但液压冲击小；n（3）启动平稳性。如果）启动平稳性。如果A、B油口封闭，液压油口封闭，液压执行元件停止工作后，阀后的元件及管路充满执行元件停止工作后，阀后的元件及管路充满油液，重新启动时较平稳；如果油液，重新启动时较平稳；如果A、B油口与油口与T相通，液压

34、执行元件停止工作后，元件及管路相通，液压执行元件停止工作后，元件及管路中油液泄漏回油箱，执行元件重新启动时不平中油液泄漏回油箱，执行元件重新启动时不平稳；稳；n（4）液压执行元件）液压执行元件“浮动浮动”。液压阀在中位时，。液压阀在中位时，靠外力可以使执行元件运动来调节其位置，称靠外力可以使执行元件运动来调节其位置，称为为“浮动浮动”。如。如A、B油口互通时的双出杆液压油口互通时的双出杆液压缸；或缸；或A、B、T口连通时情况等口连通时情况等 。4.2.4 方向控制阀的选用方向控制阀的选用 方向控制阀的型号、规格、种类繁多，选用方向控制阀的型号、规格、种类繁多，选用时可根据液压系统的最大工作压力

35、、流量、控时可根据液压系统的最大工作压力、流量、控制方式、液压系统的自动化程度、经济效果以制方式、液压系统的自动化程度、经济效果以及各种方向控制阀的特点来选用。及各种方向控制阀的特点来选用。 例如：对于没有自动化要求，但要求使用例如：对于没有自动化要求，但要求使用安全，可靠时，可选用手动换向阀安全，可靠时，可选用手动换向阀 ；对要求动；对要求动作迅速、操作方便、远距离控制、自动化程度作迅速、操作方便、远距离控制、自动化程度较高时，可选用机动换向阀或电磁换向阀。较高时，可选用机动换向阀或电磁换向阀。 4.2.5 方向控制阀常见故障和排除方法方向控制阀常见故障和排除方法 n1液控单向阀常见故障和排

36、除方法液控单向阀常见故障和排除方法n当控制活塞上无压力油作用时，其工作状当控制活塞上无压力油作用时，其工作状况就是普通的单向阀；当有压力油控制时，况就是普通的单向阀；当有压力油控制时，其正反方向的油液应该均能进行流动。在其正反方向的油液应该均能进行流动。在实际工作中，它可能会产生无法实现正反实际工作中，它可能会产生无法实现正反方向的油液流动故障，即常见的液控失灵；方向的油液流动故障，即常见的液控失灵；产生此类故障的排除，一般都采取或更换、产生此类故障的排除，一般都采取或更换、或清洗、或疏通、或研配等针对性修理方或清洗、或疏通、或研配等针对性修理方法来进行解决。常见故障主要原因及排除法来进行解决

37、。常见故障主要原因及排除方法下表。方法下表。 液控单向阀常见故障和排除方法液控单向阀常见故障和排除方法故障现象故障原因排除方法反向不密封有泄漏单向阀不密封单向阀卡死阀芯与阀孔配合过紧弹簧侧弯、变形、太弱修配，使阀芯移动灵活更换弹簧锥面与阀座锥面接触不均匀阀芯锥面与阀座同轴度差阀芯/阀座外径与锥面不同心油液过脏检修或更换检修或更换过滤油液或更换反向打不开单向阀打不开控制压力过低控制管路接头漏油严重或油路不畅通控制阀芯卡死（如加工精度低，油液过脏）控制阀端盖处漏油单向阀卡死（弹簧弯曲；加工精度低；油液过脏）提高控制压力，使之达到要求值紧固接头，消除漏油或更换油管清洗，修配，使阀芯移动灵活使用均匀力

38、矩紧固端盖螺钉更换弹簧；过滤或更换油液n2电（液、磁）换向阀常见故障和排除方法电（液、磁）换向阀常见故障和排除方法n电（液、磁）换向阀作为结构复杂的方向控电（液、磁）换向阀作为结构复杂的方向控制阀，在实际工作过程中常见故障有主阀工制阀，在实际工作过程中常见故障有主阀工作不良、电磁铁吸力不足以及电磁线圈故障、作不良、电磁铁吸力不足以及电磁线圈故障、压降过大、流量不够、换向冲击及噪声等。压降过大、流量不够、换向冲击及噪声等。电（液、磁）换向阀常见故障的主要原因及电（液、磁）换向阀常见故障的主要原因及排除方法见下表。排除方法见下表。 电（液、磁）控换向阀常见故障和排除方法电（液、磁）控换向阀常见故障

39、和排除方法故障现象故障原因排除方法主阀芯不运动电磁铁故障电气线路出故障电磁铁铁芯卡死检查后加上控制信号检查或更换先导电磁阀故障阀芯与阀体孔卡死弹簧侧弯，使滑阀卡死修理间隙；过滤或更换油液更换弹簧主阀芯卡死阀芯与阀体几何精度差阀芯与阀孔配合太紧阀芯表面有毛刺修理配研间隙达到要求修理配研间隙达到要求去毛刺，冲洗干净液控油路故障控制油路无油控制油路电磁阀未换向控制油路被堵塞检查原因并消除检查清洗，并使控制油路畅通控制油路压力不足拧紧端盖螺钉，清洗调整节流阀油液变质或油温过高油液过脏使阀芯卡死油液中产生胶质，导致阀芯粘着卡死油液粘度太高，使阀芯移动困难油温过高，使零件产生热变形，产生卡死过滤或更换清洗

40、、消除油温过高更换合适的油液检查油温过高原因并消除安装不良安装螺钉拧紧力矩不均匀阀体上连接的油管不合理重新紧固螺钉，受力均匀重新安装复位弹簧故障弹簧力过大或断裂弹簧侧弯变形，阀芯卡死更换弹簧更换弹簧阀芯换向后通过的流量不足阀开口量不足电磁阀中推杆过短阀芯移动时有卡死现象，不到位弹簧太弱，推力不足，使阀芯行程不到位更换适宜长度的推杆配研达到要求更换适宜的弹簧压力降过大阀参数选择不当实际通过流量大于额定流量应在额定范围内使用液控换向阀阀芯换向速度不易调节调整装置故障单向阀封闭性差节流阀加工精度差，不能调节最小流量排油腔阀盖处漏油针形节流阀调节性能差修理或更换修理或更换更换密封件，拧紧螺钉改用三角槽

41、节流阀电磁铁过热或线圈烧坏电磁铁故障线圈绝缘不好电磁铁铁芯不合适，吸不住电压太低或不稳定更换更换电压的变化值应在额定电压的10%以内负荷变化换向压力过大换向流量过大回油口背压过高降低压力更换规格合适的电液换向阀调整背压使其在规定值内装配不良铁芯与阀芯轴线同轴度不良重新装配电磁铁吸力不够装配不良推杆过长电磁铁铁芯接触不良修磨推杆消除故障，重新装配达到要求冲击与振动换向冲击电磁铁规格过大，吸合速度快而产生冲击液动换向阀控制流量过大，阀芯移动速度太快而产生冲击单向节流阀中的单向阀钢球漏装或钢球破碎，不起阻尼作用需要采用大通径换向阀时，应优先选用电液动换向阀调小节流阀节流口减慢阀芯移动速度检修单向节流

42、阀振动固定电磁铁的螺钉松动紧固螺钉，并加防松垫圈43 压力控制阀压力控制阀n压力控制阀是用来控制液压系统中的工作压力或压力控制阀是用来控制液压系统中的工作压力或通过压力信号实现控制油液压力高低来实现某种通过压力信号实现控制油液压力高低来实现某种动作的液压阀，简称压力阀。压力阀的共同点是动作的液压阀，简称压力阀。压力阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作。按用途分溢流阀、顺序阀、减压阀、平理工作。按用途分溢流阀、顺序阀、减压阀、平衡阀和卸荷阀；按阀芯结构分滑阀、球阀和锥阀；衡阀和卸荷阀；按阀芯结构分滑阀、球阀和锥阀；按工作原理分直动

43、阀和先导阀。按工作原理分直动阀和先导阀。4.34.3压力控制阀压力控制阀 4.3.1 溢流阀 溢流阀的主要用途是溢去系统多余油液的同时使系统压力得到调整并保持基本恒定。溢流阀在液压系统中能分别起到溢流稳压、安全保护、远程调压与多级调压，使油泵卸荷以及使液压缸回油腔形成背压等多种作用。1.1.直动式溢流阀直动式溢流阀主要结构：调压螺帽 调压弹簧 阀芯 阀体 工作原理：如图这种阀结构简单，动作响应块，一般调整压力小于25MPa，不适于高压大流量场合。n工作原理 图溢流阀工作原理1阀体；2弹簧phqyp phqyp使压力使压力p p稳定在调定值附近。稳定在调定值附近。 2 3 1 tp Ap A F

44、进油口进油口出油口出油口特点：特点： 结构简单、便宜，但工作时易产生振动和噪音。结构简单、便宜，但工作时易产生振动和噪音。 职能符号：职能符号： 阀芯所受的液压力全靠弹簧力平衡，故当系统压阀芯所受的液压力全靠弹簧力平衡，故当系统压力很高时，弹簧必须很硬，导致结构笨重，调压不轻力很高时，弹簧必须很硬，导致结构笨重，调压不轻便。一般用于压力小于便。一般用于压力小于2.5MPa的低压系统中，作安的低压系统中，作安全阀或背压阀使用。全阀或背压阀使用。 由于惯性或负载的变化，导致由于惯性或负载的变化，导致qy变化，即开口度变化，即开口度h h的变化，由于的变化，由于k很大，所以很大，所以p不稳定，稳压精

45、度差；不稳定，稳压精度差；2.先导式溢流阀 这种阀的结构分两部分，左边是主阀（溢流）部分，右边是先导阀（调压）部分。 工作原理工作原理n利用主阀芯上下两端利用主阀芯上下两端液体压力差与弹簧力相液体压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力平衡的原理来进行压力控制。控制。n先导调压部分：控制先导调压部分：控制主阀的溢流压力主阀的溢流压力n主阀部分：溢流主阀部分：溢流P2P1n性能特点：由于主阀的平衡弹簧只用于主阀芯的复位，弹簧刚度小（进口油压与调压弹簧作用于先导阀前后，弹簧刚度大）。溢流口变化时平衡弹簧预紧力变化较小，故进油口压力受溢流量变化的影响较小其压力流量特性优于直动式溢流阀。n广泛应用于高压，

46、大流量和调压精度要求较高的场合。额定压力一般为6.3MPa。1、起稳压和溢流作用（阀口常开）、起稳压和溢流作用（阀口常开） 在定量泵进油或回油节流调速系统中在定量泵进油或回油节流调速系统中 2 2、起安全保护作用（阀口常闭）、起安全保护作用（阀口常闭） 变量泵液压系统、定量泵旁路节流调速系统和非节流变量泵液压系统、定量泵旁路节流调速系统和非节流调速系统。调速系统。3 3、起卸荷作用、起卸荷作用 4 4、作背压阀使用、作背压阀使用 Py11DT2DT2Py35、作吸收换向冲击使用、作吸收换向冲击使用 6 6、可实现多级调压和远程调压、可实现多级调压和远程调压 4.3.2顺序阀顺序阀n顺序阀利用系

47、统压力变化来控制其阀口启闭，实顺序阀利用系统压力变化来控制其阀口启闭，实现对各执行元件动作顺序的控制，在油路中相当现对各执行元件动作顺序的控制，在油路中相当于以油液压力作为信号来控制油路通断的液压开于以油液压力作为信号来控制油路通断的液压开关。主要应用：关。主要应用：n(1)实现顺序动作实现顺序动作 图图5-22为定位夹紧油路为定位夹紧油路(要求先要求先定位后夹紧定位后夹紧)。当换向阀左位接入油路时，压力油。当换向阀左位接入油路时，压力油首先进入定位缸下腔，完成定位动作碰到死挡铁首先进入定位缸下腔，完成定位动作碰到死挡铁以后，系统压力升高，达到顺序阀调定压力以后，系统压力升高，达到顺序阀调定压

48、力(为保为保证工作可靠，顺序阀的调定压力应比定位缸最高证工作可靠，顺序阀的调定压力应比定位缸最高工作压力高工作压力高0.50.8MPa)时，顺序阀打开，压力时，顺序阀打开，压力油经顺序阀进入夹紧缸下腔，实现液压夹紧。当油经顺序阀进入夹紧缸下腔，实现液压夹紧。当换向阀右位接入油路时，压力油同时进入定位缸换向阀右位接入油路时，压力油同时进入定位缸和夹紧缸上腔，拨出定位销，松开工件；和夹紧缸上腔，拨出定位销，松开工件； 图5-22顺序阀应用4.3.2顺序阀顺序阀n(2)用作卸荷阀用作卸荷阀 液控顺序阀可以用作卸荷阀；液控顺序阀可以用作卸荷阀；n(3)用作平衡阀用作平衡阀 顺序阀和单向阀组合成单向顺序

49、顺序阀和单向阀组合成单向顺序阀可作平衡阀用；阀可作平衡阀用；n(4)用作背压阀用作背压阀 同于溢流阀用作背压阀时的情况。同于溢流阀用作背压阀时的情况。n顺序阀按结构形式和基本动作方式有直动式顺序阀按结构形式和基本动作方式有直动式和先导式两种，直动型顺序阀一般用于低压和先导式两种，直动型顺序阀一般用于低压系统，先导式顺序阀一般用于中、高压系统。系统，先导式顺序阀一般用于中、高压系统。从油路控制方式上可有内控式和外控式，从从油路控制方式上可有内控式和外控式，从卸油形式上可有内泄式和外泄式；利用外来卸油形式上可有内泄式和外泄式；利用外来控制油液控制顺序阀阀口启闭时，称为液控控制油液控制顺序阀阀口启闭

50、时，称为液控顺序阀。顺序阀。n1顺序阀工作原理顺序阀工作原理n顺序阀的工作原理和溢流阀相似，其主要区顺序阀的工作原理和溢流阀相似，其主要区别在于：溢流阀的出油口接油箱，而顺序阀别在于：溢流阀的出油口接油箱，而顺序阀的出油口接执行元件，即顺序阀的进、出油的出油口接执行元件，即顺序阀的进、出油口均通压力油，因此它的泄油口要单独接油口均通压力油，因此它的泄油口要单独接油箱。顺序阀阀芯和阀体孔的封油长度较溢流箱。顺序阀阀芯和阀体孔的封油长度较溢流阀长，而且阀芯上不开轴向三角槽。阀长，而且阀芯上不开轴向三角槽。n2直动式顺序阀直动式顺序阀n如图如图5-23为直动式顺序阀的结构原理图，图为直动式顺序阀的结

51、构原理图，图（a）为内控式、图（）为内控式、图（b）为外控型式。在图）为外控型式。在图a进口压力油的压力没有达到调定压力时，顺进口压力油的压力没有达到调定压力时，顺序阀关闭；当达到调定压力时，顺序阀开启。序阀关闭；当达到调定压力时，顺序阀开启。图（图（c）和（）和（d）分别为内控式和外控式的图）分别为内控式和外控式的图形符号。形符号。n通过转动下阀盖通过转动下阀盖180，去掉丝堵做外控口，去掉丝堵做外控口，可实现外控顺序阀功能；原状态下，转动上可实现外控顺序阀功能；原状态下，转动上阀盖阀盖180度后用丝堵封闭泄油口实现溢流阀度后用丝堵封闭泄油口实现溢流阀功能。功能。(a) 内控式顺序阀结构图

52、(b) 外控式顺序阀结构图 (c) 内控式顺序阀职能符号 (d) 外控式顺序阀职能符号图5-23直动式顺序阀1阀体；2阀芯；3调压弹簧；4调压手轮n主要结构：螺堵1下阀盖2、控制活塞3阀体4 阀芯5 弹簧6 液控顺序阀 、卸荷阀 的演变。n最高工作压力达14MPa，其最高控制压力可达7MPa。 n3先导式顺序阀先导式顺序阀n图图5-24为为XY型液控顺序阀。当控制油口型液控顺序阀。当控制油口K控控制油液压力超过顺序阀的调定压力时，阀口制油液压力超过顺序阀的调定压力时，阀口打开，油腔打开，油腔P1和和P2相通。顺序阀的阀口启闭相通。顺序阀的阀口启闭与其进油腔与其进油腔P1的压力高低无关，决定于控

53、制的压力高低无关，决定于控制油口油口K处控制油液压力。液控顺序阀的泄油处控制油液压力。液控顺序阀的泄油口也应单独接油箱。口也应单独接油箱。n液控先导型顺序阀的图形符号见图液控先导型顺序阀的图形符号见图b和和c(内部内部泄油式，用作卸荷阀泄油式，用作卸荷阀)。溢流阀、减压阀和顺。溢流阀、减压阀和顺序阀的主要差别在其图形符号上有所体现。序阀的主要差别在其图形符号上有所体现。(a) 结构图 (b)、(c)图形符号图5-24 液控顺序阀n先导式顺序阀的出油口通向系统的另一工作支路（溢流阀出口接油箱），由于它的进、出油口均为压力油，所以它的泄油口L必须单独外接油箱否则将无法工作。n顺序阀弹簧的调定压力应

54、高于前一执行元件所需压力，但应低于系统溢流阀的调定压力。 先导式顺序阀和先导式溢流阀区别先导式顺序阀和先导式溢流阀区别n(1)溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变。溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变。而顺序阀一般不控制系统压力。而顺序阀一般不控制系统压力。n(2)溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为外泄漏。漏通道，为外泄漏。n(3)溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。接负载。 4.3.3减压阀减压阀n减压阀是使出口压力（即二次回路压力）低于进口压力（即一次回路压力）的压力控制阀；主要用途是用来减低液压系

55、统中某一回路的油液压力，使同一系统具有两个或两个以上较系统压力低的稳定压力的压力回路；广泛应用在夹紧系统、控制系统和润滑系统中。按结构形式和基本动作方式有直动式和先导式两种，直动型较少单独使用，先导型应用较多；按功用可以分为定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀。图5-19所示为减压阀用于夹紧油路的原理图。液压泵除供给主油路压力油外，还经分支油路上的减压阀为夹紧缸提供较液压泵供油压力低且更稳定的压力油，其夹紧压力大小由减压阀来调节控制。图5-19减压阀应用n1减压阀工作原理n减压原理是依靠压力油通过缝隙(液阻)降压，使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力），并保持出口压力为一定值，缝隙越小，

56、压力损失越大，减压作用就越强。 n2直动式减压阀n下图所示为直动式减压阀的结构原理图。P1为进油口，P2为出油口，阀芯上端弹簧腔的泄漏油经油口L单独接回油箱。减压阀没有工作时，由于弹簧力的作用，阀芯处在下端的极限位置，阀口是常通的。减压阀正常工作时，其出口液压力（出口压力油通过阀内通道a引入，作用在阀芯下端向上的作用力）和弹簧调定作用力相平衡，维持节流降压口H为固定值。当出口压力增大时，作用在阀芯下端的液压力大于弹簧的调定值时，阀芯上移，减小节流降压口，使节流降压作用增强；反之，出口的压力减小时，阀芯下移，增大节流降压口，使节流降压作用减弱，控制出口的压力维持在调定值。 图5-20直动式减压阀

57、1阀体；2阀芯；3调压弹簧；4调压手轮3先导式减压阀n下图所示为J型先导型减压阀。在结构上，和Y型先导型溢流阀类似，由先导阀和主阀两部分组成。压力油从进油口进入进油腔P1，经减压阀口减压后，再从出油腔P2和出油口流出。P2腔压力油经小孔f进入主阀芯5的下端，同时经阻尼小孔流入主阀芯上端，再经孔c和b作用于锥阀3上。当出油口压力较低时，先导阀关闭，主阀芯两端压力相等，主阀芯被平衡弹簧4压在最下端，减压阀口开度为最大，压降最小，减压阀不起减压作用；当出油口压力达到先导阀的调定压力时，先导阀开启，此时P2腔压力油经孔、c、b、先导阀阀口、孔和泄漏口L流回油箱，由于阻尼小孔的作用，主阀芯两端产生压力差

58、，主阀芯便在此压力差作用下克服平衡弹簧的弹力上移，减压阀口减小，使出油口压力降低至调定压力。由于外界干扰(如负载变化)出油口压力变化时，减压阀将会自动调整减压阀口的开度以保持出油口的压力稳定。调节手轮1即可调节调压弹簧2的预压缩量，从而调定减压阀的出油口压力。图b所示为直动型减压阀的图形符号，也是减压阀的一般符号，图c所示为先导型减压阀的图形符号。J型减压阀的调压范围为0.56.3MPa，适用于中、低压系统。(a)结构图 (b)、 (c)职能符号图图5-21先导型减压阀1调压手轮；2调压弹簧；3锥阀；4平衡弹簧；5主阀芯先导式定值减压阀结构及工作原理先导式定值减压阀结构及工作原理 结构结构 通

59、过主阀芯上下移动，调节减压孔口节通过主阀芯上下移动，调节减压孔口节流损失，保证出口压力恒定。流损失，保证出口压力恒定。 先导调压部分：先导调压部分：主阀部分：主阀部分：给定阀的出口压力值。给定阀的出口压力值。工作原理：工作原理： （1 1）减压：）减压： 节流口节流口（2 2）稳压：）稳压： 阀芯稳定工作时，阀芯稳定工作时， 若若p2 ，等式左边大于右边，等式左边大于右边，阀芯上移，阀口开度减小，阀芯上移，阀口开度减小，p增加，增加， ，导致，导致p p2 2。 ppp12p3先导式减压阀和先导式溢流阀的不同之处：先导式减压阀和先导式溢流阀的不同之处： 为保证减压阀出口压力调定值恒定，先导阀弹

60、簧为保证减压阀出口压力调定值恒定，先导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体通油箱的，所以它的导阀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。上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。处压力基本不变。在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。出油口不通。4.3.4 压力继电器 1.压力继电器的结构和工作原理 2.