液压与气压传动4

1、School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 了解液压与气压传动中各种控制元件的功用、工作原理、了解液压与气压传动中各种控制元件的功用、工作原理、结构形式和性能特点；结构形式和性能特点；掌握主要控制元件的控制机制及其特性分析方法。掌握主要控制元件的控制机制及其特性分析方法。换向阀的位、通、滑阀机能的概念；换向阀的位、通、滑阀机能的概念；先导式溢流阀的结构、工作原理、特性；先导式溢流阀的结构、工作原理、特性；减压阀、溢流阀的区别；减压阀、溢流阀的区别；调速阀的结构、工作原理、特性；调速阀的结构、工作原理、特性；比例阀与普通阀的区别；比例

2、阀与普通阀的区别；各种控制阀符号的含义。各种控制阀符号的含义。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 阀阀的概述的概述有三大类：有三大类：、和和 。和和利用通流截面的节流作用控制系统的压力和流利用通流截面的节流作用控制系统的压力和流量。量。 则利用通流通道的更换控制流体的流动方向。则利用通流通道的更换控制流体的流动方向。 在结构上，所有的阀都由在结构上，所有的阀都由、（座阀或滑阀）和（座阀或滑阀）和（如弹簧、电磁铁）组成。（如弹簧、电磁铁）组成。 在工作原理上，所有阀的开口大小，进、出口间的在工作原理上，所有阀的开口大小，进、出

3、口间的以及以及流过阀的流过阀的之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。参数各不相同而已。是用来控制系统中流体的流动方向或调节其压力和流量的是用来控制系统中流体的流动方向或调节其压力和流量的 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院表表4-1 4-1 阀的分类阀的分类分类方法分类方法种种 类类详详 细细 分分 类类按机能分类按机能分类压力控制阀压力控制阀、卸荷阀、平衡阀、比例压、卸荷阀、平衡阀、比例压力控制阀、缓冲阀、仪表截止阀、限压切断阀、力控制阀、缓冲阀、仪表

4、截止阀、限压切断阀、等等流量控制阀流量控制阀、单向节流阀、单向节流阀、分流阀、集流阀、比、分流阀、集流阀、比例流量控制阀、排气节流阀等例流量控制阀、排气节流阀等方向控制阀方向控制阀、行程减速阀、充液阀、行程减速阀、充液阀、梭阀、比例方向控制阀、快速排气阀、脉冲阀等梭阀、比例方向控制阀、快速排气阀、脉冲阀等按结构分类按结构分类滑阀滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀座阀座阀锥阀、球阀锥阀、球阀射流管阀射流管阀喷嘴挡板阀喷嘴挡板阀单喷嘴挡板阀、双喷嘴挡板阀单喷嘴挡板阀、双喷嘴挡板阀可按不同的特征进行分类可按不同的特征进行分类! !School of Mechanical Eng

5、ineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院分类方法分类方法种种 类类详详 细细 分分 类类按操纵按操纵方法分类方法分类手动阀手动阀手把及手轮、踏板、杠杆手把及手轮、踏板、杠杆机动阀机动阀挡块及碰块、弹簧挡块及碰块、弹簧液液/ /气动阀气动阀液动阀、气动阀液动阀、气动阀电液电液/ /气动阀气动阀、电气动阀、电气动阀电动阀电动阀普通普通/ /比例电磁铁控制、力马达比例电磁铁控制、力马达/ /力矩马达力矩马达/ /步进电动步进电动机机/ /伺服电动机控制伺服电动机控制按连接按连接方法分类方法分类管式连接管式连接螺纹式连接、法兰式连接螺纹式连接、法兰式连接板式板式/ /叠加式连接叠加式连

6、接单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀、多路阀阀、多路阀插装式连接插装式连接螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、盖板式插装螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、盖板式插装（二通插装阀）（二通插装阀）School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院分类方法分类方法种种 类类详详 细细 分分 类类按控制按控制方法分类方法分类比例阀比例阀电液比例压力阀、电液比例流量阀、电液比例换向电液比例压力阀、电液比例流量阀、电液比例换向阀、电液比例复合阀、电液比例多路阀；气动比例阀、电液比例复合阀、电液比

7、例多路阀；气动比例压力阀、气动比例流量阀压力阀、气动比例流量阀伺服阀伺服阀单、两级（喷嘴挡板式、滑阀式）电液流量伺服阀单、两级（喷嘴挡板式、滑阀式）电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀、电液压力伺服阀、气液伺、三级电液流量伺服阀、电液压力伺服阀、气液伺服阀、机液伺服阀、气动伺服阀服阀、机液伺服阀、气动伺服阀数字控制阀数字控制阀数字控制压力阀、数字控制流量阀与方向阀数字控制压力阀、数字控制流量阀与方向阀按输出参按输出参数可调节数可调节性分类性分类开关控制阀开关控制阀方向控制阀、顺序阀、限速切断阀、逻辑元件方向控制阀、顺序阀、限速切断阀、逻辑元件输出参数连输出参数连续可调的阀续可调的阀溢流阀、减压阀

8、、节流阀、调速阀、各类电液控制溢流阀、减压阀、节流阀、调速阀、各类电液控制阀（比例阀、伺服阀）阀（比例阀、伺服阀）School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，噪声小，动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，噪声小，寿命长。寿命长。 流体流过时压力损失小。流体流过时压力损失小。 密封性能好。密封性能好。 结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械

9、工程学院Part 4.2 的结构和性能的结构和性能 Part 4.2.2 一般滑阀的阀孔和阀心之间有很小的缝隙，当缝隙中有油液时，移动阀心一般滑阀的阀孔和阀心之间有很小的缝隙，当缝隙中有油液时，移动阀心所需的力只须克服所需的力只须克服，数值应该是相当小的。可是实际情况并，数值应该是相当小的。可是实际情况并非如此，特别非如此，特别，当阀心停止运动一段时间后（一般约，当阀心停止运动一段时间后（一般约5min左右），这个阻力可以大到几百牛，使阀心重新移动十分费力。左右），这个阻力可以大到几百牛，使阀心重新移动十分费力。这就是所谓滑阀的这就是所谓滑阀的。，有的是由于脏物进入缝隙而使阀心移动困难，有的是

10、由于脏物进入缝隙而使阀心移动困难，有的是由于缝隙过小在油温升高时阀心膨胀而卡死。但是主要的原有的是由于缝隙过小在油温升高时阀心膨胀而卡死。但是主要的原因来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡液压因来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡液压力，即力，即。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院为了减小液压卡紧力，可以采取下述一些措施：为了减小液压卡紧力，可以采取下述一些措施：。阀心的圆度和圆柱度允差为阀心的圆度和圆柱度允差为0.0030.005mm，要求，要求带顺锥，阀心的表面粗糙度带顺锥，阀心的表面粗

11、糙度Ra值不大于值不大于0.2m，阀孔阀孔Ra值不大于值不大于0.4m。如图。如图4-6所示。槽的位置应尽可能靠近高压端。槽的所示。槽的位置应尽可能靠近高压端。槽的尺寸是：宽尺寸是：宽0.30.5mm，深，深0.50.8mm，槽距，槽距15mm。3）使阀心或阀套在轴向或圆周方向上产生高频小）使阀心或阀套在轴向或圆周方向上产生高频小振幅的振动或摆动。振幅的振动或摆动。均压槽的位置均压槽的位置School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Part 4.3.1表表4-4 4-4 方向控制阀的类型方向控制阀的类型常用的常用的的类型如表的类型如表

12、4-4所示。所示。1）、普通单向阀）、普通单向阀(单向阀单向阀) check valve 它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截止，亦称它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截止，亦称逆止阀、止回逆止阀、止回阀阀，要求其正向液流通过时，要求其正向液流通过时，反向截止时，反向截止时。 单向阀包括单向阀包括普通的单向阀普通的单向阀和和液控单向阀液控单向阀两种两种。 单向阀单向阀普通的单向阀普通的单向阀液控单向阀液控单向阀图形符号图形符号1. 单向阀单向阀School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanic

13、al Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院2）、）、液控单向阀液控单向阀(pilot check valve)组成：普通单向阀组成：普通单向阀+小活塞缸小活塞缸特点：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，正反向都可以流动。通控制油时，正反向都可以流动。1PK2PSchool of Mechanical Engi

14、neering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1）单向阀安置在液压泵的出口，一方面防止由于系统压力突然升高而损坏）单向阀安置在液压泵的出口，一方面防止由于系统压力突然升高而损坏液压泵或因系统压力冲击影响泵的正常工作；另一方向在泵不工作时防止液压泵或因系统压力冲击影响泵的正常工作；另一方向在泵不工作时防止系统的油液到流经泵回油箱。系统的油液到流经泵回油箱。 2）将单向阀换上较硬的弹簧

15、，使开启压力达到）将单向阀换上较硬的弹簧，使开启压力达到0.20.6 MPa或或(0.30.5) MPa，放置在回油路上，可作放置在回油路上，可作背压阀背压阀用。用。 3）单向阀可与减压阀、节流阀、顺序阀并联组成）单向阀可与减压阀、节流阀、顺序阀并联组成复合阀复合阀。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院4 4）锁紧油缸；控制重物下放速度；起保压作用。）锁紧油缸；控制重物下放速度；起保压作用。School of Mechan

16、ical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院. 换向阀（换向阀（ directional valve）是利用是利用在在中的相对运动，使液流的通路中的相对运动，使液流的通路、，或，或，从而使执行元件，从而使执行元件、或或。流体流经阀时的压力损失要小。流体流经阀时的压力损失要小。互不相通的通口间的泄漏要小。互不相通的通口间的泄漏要小。换向要平稳、迅速且可靠。换向要平稳、迅速且可靠。对对的主要要求的主要要求 ：按通路分类：二通、三通、四通、五通等等按工作位置数分：二位、三位、四位等等电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀按控制方式分类换向阀手动换向阀机动换向阀（行程换向阀）气动

17、换向阀滑阀式换向阀按阀芯的形式分类转阀式换向阀School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院分类分类 ：School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院换向阀的工作原理换向阀的工作原理：所示为所示为的的。阀心在中间位置时，流体的全部。阀心在中间位置时，流体的全部通路均被切断，活塞不运动。当阀心通路均被切断，活塞不运动。当阀心移到左端时，泵的流量流向移到左端时，泵的流量流向A口，使口，使活塞向右运动，活塞右腔的油液流经活塞向右运动，活塞右腔的油液流经B口和阀流回油箱；反之，当阀心移口

18、和阀流回油箱；反之，当阀心移到右端时，活塞便向左运动。因而通到右端时，活塞便向左运动。因而通过阀心移动可实现过阀心移动可实现的的或或。 滑阀式换向阀工作原理滑阀式换向阀工作原理和图形符号和图形符号a a）示意图）示意图 b b）图形符号）图形符号三格即三位；三格即三位； 箭头表示两油路连通。箭头表示两油路连通。“”表示油路不通。在一个方格内，箭头或表示油路不通。在一个方格内，箭头或“”符符号与方格的交点数为油路通路数，即号与方格的交点数为油路通路数，即 每个换向阀都有一个每个换向阀都有一个（即阀芯在未受到外力作用时的位置）。在（即阀芯在未受到外力作用时的位置）。在液压系统图中，换向阀的符号与油

19、路的连接一般应画在常态位上。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。换向阀换向阀 = 操纵方式操纵方式 + 位和通路位和通路p压力油口压力油口 A、B工作油口工作油口O/T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换向阀的位和通路符号换向阀的位和通路符号School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院滑阀式换向阀主体部分的结构形式滑阀式换向阀主体部分的结构形式名名 称称结构原理图结构原理图图形符号图

20、形符号使用场合使用场合二位二位二通阀二通阀控制油路的接通与切断（相当于一控制油路的接通与切断（相当于一个开关）个开关）二位二位三通阀三通阀控制液流方向（从一个方向变换成控制液流方向（从一个方向变换成另一个方向）另一个方向）二位二位四通阀四通阀控控制制执执行行元元件件换换向向不能使执行元件不能使执行元件在任一位置上停在任一位置上停止运动止运动执行元件执行元件正反向运正反向运动时回油动时回油方式相同方式相同三位三位四通阀四通阀能使执行元件在能使执行元件在任一位置上停止任一位置上停止运动运动二位二位五通阀五通阀不能使执行元件不能使执行元件在任一位置上停在任一位置上停止运动止运动执行元件执行元件正反向

21、运正反向运动时可以动时可以得到不同得到不同的回油方的回油方式式三位三位五通阀五通阀能使执行元件在能使执行元件在任一位置上停止任一位置上停止运动运动School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 手动换向阀（三位四通）手动换向阀（三位四通）a a）弹簧自动复位结构）弹簧自动复位结构 b b）弹簧钢球定位结构）弹簧钢球定位结构 :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ua为为松松开手柄，阀心靠弹簧力恢复至中开手柄，阀心靠弹簧力恢复至中位，适用于动作频繁、持续工作位，适用于动作频繁、持续工作时间较短的场合，操作比较安

22、全，时间较短的场合，操作比较安全，常用于工程机械。常用于工程机械。ub为为，当，当松开手柄后，阀仍然保持在所松开手柄后，阀仍然保持在所需的工作位置上，适用于机床、需的工作位置上，适用于机床、液压机、船舶等需保持工作状液压机、船舶等需保持工作状态时间较长的情况。态时间较长的情况。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 所示为机动换向阀及其图形符号，它依靠挡所示为机动换向阀及其图形符号，它依靠挡铁或凸轮来压迫阀心移动，从而实现液流通、断或改变流向。铁或凸轮来压迫阀心移动，从而实现液流通、断或改变流向。 机动换向阀机动换向阀11滚轮滚

23、轮 22阀心阀心 33弹簧弹簧School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 交流二位三通电磁换向阀及其干式电磁铁结构图交流二位三通电磁换向阀及其干式电磁铁结构图11衔铁衔铁 22线圈线圈 33密封圈密封圈 44推杆推杆 55阀心阀心 66弹簧弹簧 77阀体阀体电磁换向阀借助于电磁铁吸力推动阀心动作来改变液流流向。电磁换向阀借助于电磁铁吸力推动阀心动作来改变液流流向。这类阀操纵方便，布置灵活，这类阀操纵方便，布置灵活，易实现动作转换的自动化，因此应用最广泛易实现动作转换的自动化，因此应用最广泛。电磁阀的电磁铁按所用电源的不同，分为电磁阀

24、的电磁铁按所用电源的不同，分为、和和三种；三种；按电磁铁内部是否有油侵入，又分为按电磁铁内部是否有油侵入，又分为、和和三种。三种。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 直流三位四通电磁换向阀及其湿式电磁铁结构图直流三位四通电磁换向阀及其湿式电磁铁结构图11阀体阀体 22阀心阀心 33弹簧座弹簧座 44弹簧弹簧 55挡块挡块 66导磁套导磁套77推杆推杆 88街铁街铁 99线圈线圈第四章 第二节 方向控制阀School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院使用方便，起动力大，

25、吸合、释放快，动作时间最快约为使用方便，起动力大，吸合、释放快，动作时间最快约为10ms；但工作时冲击和噪声较大，为避免线圈过热，换向频率不；但工作时冲击和噪声较大，为避免线圈过热，换向频率不能超过能超过60次次/min；起动电流大，在阀心被卡时会烧毁线圈；工作寿；起动电流大，在阀心被卡时会烧毁线圈；工作寿命仅数百万次至一千万次以内。命仅数百万次至一千万次以内。体积小，工作可靠；冲击小，允许换向频率为体积小，工作可靠；冲击小，允许换向频率为120次次/min，最高可达最高可达300次次/min；使用寿命可高达两千万次以上；但起动力比交；使用寿命可高达两千万次以上；但起动力比交流电磁铁要小，且需

26、有直流电源。流电磁铁要小，且需有直流电源。自身带有整流器，可以直接使用交流电源，又具有直流电自身带有整流器，可以直接使用交流电源，又具有直流电磁铁的性能。磁铁的性能。由于电磁铁的吸力一般由于电磁铁的吸力一般90N，因此，因此。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院液动换向阀是利用液动换向阀是利用控制油路的压力油来控制油路的压力油来改变阀心位置的换向改变阀心位置的换向阀。阀。高压，大流量的场高压，大流量的场合。（合。（q160 L/min ) 三位四通液动换向阀三位四通液动换向阀School of Mechanical Engin

27、eering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 电液换向阀电液换向阀1 1、77单向阀单向阀 2 2、66节流阀节流阀 3 3、55电磁铁电磁铁 44电磁阀阀心电磁阀阀心 88液动阀阀心（主阀心）液动阀阀心（主阀心）School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院电液换向阀电液换向阀:由由组组合而成合而成电磁阀是电磁阀是，它可以改变控制液流，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的方向，从而改变液动滑阀阀芯的位置（）,液体控制主阀芯动作液体控制主阀芯动作控制阀芯控制阀芯移动移动。应用：应用：的场合。的场合。 （q120

28、0 L/min) School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院滑阀机能滑阀机能的的分为分为和和，前者是指滑阀处，前者是指滑阀处于某个工作位置时，其各个油口的连通关系；后者则指滑阀从一个工于某个工作位置时，其各个油口的连通关系；后者则指滑阀从一个工作位置变换到另一个工作位置的过渡过程中，它的各个油口的瞬时连作位置变换到另一个工作位置的过渡过程中，它的各个油口的瞬时连通关系。不同的通关系。不同的对应有不同的功能。对应有不同的功能。对对的的和和的的有着重要的影响。有着重要的影响。根据不同的使用要求，使根据不同的使用要求，使三位三位换向阀处于

29、中间位置时，其各换向阀处于中间位置时，其各油口间的各种不同连接方式称油口间的各种不同连接方式称“中位机能中位机能”或或“滑阀机能滑阀机能” 。 机能机能 4通符号通符号 性能特点性能特点 O型型 M型型 H型型 Y型型 P型型 各油口全封闭，油缸两腔闭锁，油泵不卸荷，可用于各油口全封闭，油缸两腔闭锁，油泵不卸荷，可用于多个换向阀并联工作，利用中位油缸停止，能保压。多个换向阀并联工作，利用中位油缸停止，能保压。 压力油压力油P与与A、B通，通，O封闭，油泵与油缸两腔相封闭，油泵与油缸两腔相通，可组成差动回路，中位停止，泵不卸荷，差通，可组成差动回路，中位停止，泵不卸荷，差动油缸不能停止，换向平稳

30、动油缸不能停止，换向平稳 。P口封闭，口封闭，A、B、O三口相通，油缸浮动，油泵不三口相通，油缸浮动，油泵不卸荷，缸在外力作用下可移动，中位停，可用于差卸荷，缸在外力作用下可移动，中位停，可用于差动油缸停止，因有泄漏换向不平稳。动油缸停止，因有泄漏换向不平稳。 四口全通，油缸浮动状态，在外力作用下可移动，四口全通，油缸浮动状态，在外力作用下可移动，油泵卸荷，系统不能保压，停止时有泄，换向不平油泵卸荷，系统不能保压，停止时有泄，换向不平稳稳 。油口油口P与与O相通，相通，A与与B均封闭，油缸两腔闭锁不动，均封闭，油缸两腔闭锁不动，油泵卸荷，换向平稳，适用于停止位置时，缸不动，油泵卸荷，换向平稳，

31、适用于停止位置时，缸不动，可用于差动油缸停止可用于差动油缸停止 。不同滑阀机能的滑阀，阀体是通不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩的用的，仅阀芯台肩的。滑阀机能的应用：滑阀机能的应用： 1)使泵卸载的有使泵卸载的有H、K、M型；型； 2)使执行元件停止的有使执行元件停止的有O、M型；型； 3)使执行元件浮动的有使执行元件浮动的有H、Y型；型； 4)使液压缸实现差动的有使液压缸实现差动的有P型。型。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院当当P口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统。当口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系

32、统。当P口不口不太通畅地与太通畅地与T口接通时（如口接通时（如X型），系统能保持一定的压力供控制油路使用。型），系统能保持一定的压力供控制油路使用。P口通畅地与口通畅地与T口接通，系统卸荷，既节约能量，又防止口接通，系统卸荷，既节约能量，又防止油液发热。油液发热。当液压缸的当液压缸的A、B两口都封闭时，换向过程不平稳，两口都封闭时，换向过程不平稳，易产生液压冲击，但换向精度高。反之，易产生液压冲击，但换向精度高。反之，A、B两口都通两口都通T口时，换向过程口时，换向过程中工作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小。中工作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小。阀在中位时，液压缸某腔若通油箱，则

33、起动时该腔阀在中位时，液压缸某腔若通油箱，则起动时该腔因无油液起缓冲作用，起动不太平稳。因无油液起缓冲作用，起动不太平稳。阀在中位，当阀在中位，当A、B两口两口互通时，卧式液压缸呈互通时，卧式液压缸呈“浮动浮动”状态，可利用其他机构移动，调状态，可利用其他机构移动，调整位置。当整位置。当A、B两口封闭或与两口封闭或与P口连接（非差动情况），则可使口连接（非差动情况），则可使液压缸在任意位置停下来。液压缸在任意位置停下来。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;中位时油路的连通方式。中位时油路的连通方式。ABP OO型型H型型P型型Y型型K型型手动手动机动

34、机动电磁电磁液动液动电液电液School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Part 4.3.2 表表4-10 压力控制阀的分类压力控制阀的分类常用的常用的的类的类型如表型如表4-10所示。所示。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1. 溢流阀溢流阀是能过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维是能过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现持恒定，实现、或或作用

35、。作用。直动式溢流阀和先导式溢流阀。直动式溢流阀和先导式溢流阀。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院依靠系统中压力油直接作用在阀芯上与依靠系统中压力油直接作用在阀芯上与，以控制阀芯的启闭动作，以控制阀芯的启闭动作 减小油压的脉动，提高阀工作的平稳性减小油压的脉动，提高阀工作的平稳性弹簧的压紧力可通过螺帽弹簧的压紧力可通过螺帽1调整调整 ，此处弹簧称之，此处弹簧称之为为溢流阀进口处的压力基本保持为定值溢流阀进口处的压力基本保持为定值 控制油压来自进口控制油压来自进口 ( 额定压力额定压力2.5Mpa， 调压范围：调压范围：0.3

36、2.5Mpa1 1）直动式溢流阀直动式溢流阀图形符号图形符号School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院2 2）先导式溢流阀先导式溢流阀由由两部分组成两部分组成. ：控制：控制主阀的主阀的：控制主油路溢流的：控制主油路溢流的实际上是一个实际上是一个，其阀芯为，其阀芯为锥阀。锥阀。，且上腔作用面积略大于下腔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积作用面积( (A1=1.05A2)，其弹簧只在阀口关闭时起，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用复位作用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程

37、学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院远程遥控口远程遥控口K K：电磁溢流阀电磁溢流阀 堵住：由先导阀控制开启压力堵住：由先导阀控制开启压力 接油箱：卸荷接油箱：卸荷 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，压力先导压力先导阀则安装在操作台上，压力先导阀的调定压力阀的调定压力( (弹簧预压缩量弹簧

38、预压缩量) )低于主溢流阀低于主溢流阀先导阀的调定压力。于是远程调压阀起调先导阀的调定压力。于是远程调压阀起调压作用，先导阀起安全作用。压作用，先导阀起安全作用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院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流回油箱只在阀口关闭时起只在阀口关闭时起复位作用，弹簧力很小，有时又称其为复位作用，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l5L/min因此因

39、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。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，该压力差即液流流经阻尼主阀芯的开启利用阀芯两端压力差来工作，该压力差即液流流经阻尼孔的压力损失。阻尼孔一般为细长孔，孔径很小孔的压力损失。阻尼孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长，孔长l = 812mm，因此工作时，因此工作时易堵塞易堵塞，一旦堵塞则导致，一旦堵塞则导致。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院

40、3 3）先导式溢流阀的应用）先导式溢流阀的应用 （1 1）作溢流阀（工作中常开）作溢流阀（工作中常开）：保持系统压力恒定。：保持系统压力恒定。进入液压缸的流量由节流阀调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压缸所需的流节，由于定量泵的流量大于液压缸所需的流量，油压升高，将溢流阀打开，多余的油液量，油压升高，将溢流阀打开，多余的油液经溢流阀流回油箱。因此，溢流阀的功用就经溢流阀流回油箱。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基本不是在不断的溢流过程中保持系统压力基本不变。变。常用于节流调速系统中。常用于节流调速系统中。 School of Mechanical Eng

41、ineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院(2)(2)作安全阀（工作状态常闭）作安全阀（工作状态常闭）超载时打开，而平时关闭，防止超载时打开，而平时关闭，防止系统过载。系统过载。在正常工作时，安全阀关在正常工作时，安全阀关闭，不溢流，只有在系统发生故障，闭，不溢流，只有在系统发生故障，压力升至安全阀的调整值时，阀口压力升至安全阀的调整值时，阀口才打开，使变量泵排出的油液经溢才打开，使变量泵排出的油液经溢流阀流回油箱，以保证液压系统的流阀流回油箱，以保证液压系统的安全。安全。变量泵调速系统。变量泵调速系统。School of Mechanical Engineering东南大学机械

42、工程学院东南大学机械工程学院(3(3)卸荷或远程调压School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 (4)(4)作背压阀作背压阀 放在系统回油路上，产生一定的回油放在系统回油路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。阻力，以改善执行元件的运动平稳性。ppMPa32MPa4MPaMPapp9)423(后一个阀为前一个阀的背压后一个阀为前一个阀的背压School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Py11DT2DT2Py3School of Mechanical Engin

43、eering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院2. 减压阀减压阀功用和要求功用和要求在同一系统中，往往有一个泵要向几个执行元件供油，而各执行元在同一系统中，往往有一个泵要向几个执行元件供油，而各执行元件所需的工作压力不尽相同的情况。若某执行元件所需的工作压力件所需的工作压力不尽相同的情况。若某执行元件所需的工作压力较泵的供油压力低时，可在该分支油路中较泵的供油压力低时，可在该分支油路中一减压阀。油液流一减压阀。油液流经减压阀后，压力降低，且使其出口处相接的某一回路的压力经减压阀后，压力降低，且使其出口处相接的某一回路的压力。这种减压阀称为。这种减压阀称为。利用进口压力油流经缝隙时产生利用

44、进口压力油流经缝隙时产生的原理使出口油液的压力的原理使出口油液的压力低于进口压力，并能低于进口压力，并能，从而保持出口压力恒定。，从而保持出口压力恒定。工作原理工作原理School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院定值定值( (输出输出) )减压阀减压阀出口压力为定值出口压力为定值( (或定压或定压) )；定差减压阀定差减压阀进出口压力差不变；进出口压力差不变；定比减压阀定比减压阀进出口压力成比例；进出口压力成比例；而而，我们着重讲此。，我们着重讲此。 按工作原理来讲按工作原理来讲，减压阀减压阀也有也有直动式直动式和和先导式先导式两种两

45、种。先导式性能较好，应用较多。先导式性能较好，应用较多。减压阀分类减压阀分类School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院出口压力控制阀芯动作出口压力控制阀芯动作，有单独泄有单独泄 油口油口阀口产生压降阀口产生压降p p2 = p1 -p ， p1一定，一定，p ， p2。 p2 ps ,减压、稳压。减压、稳压。 p2 阀芯上移阀芯上移阀口减小阀口减小 p， p2 = p1 - p ， p1一定，一定， p ， p2 至调定压力；至调定压力； p2 阀芯下移阀芯下移阀口开大阀口开大p ， p2 = ps 。School of Mecha

46、nical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院PTSchool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院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。用于同一油源的用于同一油源的两个或两个两个或两个以上的负载相差较大的各轻以上的负载相差较大的各轻载支路上，如夹紧回路载支路上，

47、如夹紧回路、润滑润滑油路等油路等。减压阀的出口压力还与出减压阀的出口压力还与出口的负载有关，若因负载建口的负载有关，若因负载建立的压力低于调定压力，则立的压力低于调定压力，则出口压力由负载决定出口压力由负载决定，此时减，此时减压阀不起减压作用，进出口压压阀不起减压作用，进出口压力相等力相等。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院如图示，溢流阀调定压力如图示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀的调定压力，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积，活塞面积A=2010-4m

48、2 ，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（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、B两点的压力。两点的压力。（2）当负载）当负载F=7000N时，时，A、B两点的压力是多少？两点的压力是多少？School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院3. 顺序阀顺序阀利用油路本身的压力变化来控制阀口开启，达到油路通断，利用油路本身的压力变化来控制阀口开启，达到油路通断，实现执行元件的顺序动作，它一般不控制系统压力。实现执行元件的顺序动作，它一般不控制系统压力。用阀的进口

49、压力控制阀芯的启闭类型：类型：用外来的控制压力油控制阀芯的启闭按控制方式按控制方式按结构按结构：用于低压系统0.22.5Mpa用于中高压系统0.36.3MpaSchool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院直动式直动式顺序阀的工作原理顺序阀的工作原理出油口接二次油路，有单独泄油口。出油口接二次油路，有单独泄油口。p1 AFs ,接接通，缸通，缸2工作工作。内部控制，外部泄油。内部控制，外部泄油。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院直动式直动式顺序阀的工作原理顺序阀的工作原

50、理School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院先导式顺序阀的工作原理先导式顺序阀的工作原理School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院(1)(1)溢流阀的进口压力在通流状态下基本溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变不变。而顺序阀只有。而顺序阀只有两种状态，一般两种状态，一般不控制系统不控制系统压力。压力。(2)(2)溢流阀为溢流阀为内泄漏内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为外泄外泄漏漏。(3)(3)溢流阀的出口必须溢流阀的出口必须回油箱回油箱

51、，顺序阀出口可，顺序阀出口可接负载接负载。(4)(4)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School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院应用应用控制多个执行元件的顺序动作。控制多个执行元件的顺序动作。与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重而下与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重而下落。落。用外控顺序阀可在双泵供油系统中，当系统所需流量较小用外控顺序阀可在双泵供油系统中，当系统所需流量

52、较小时，使大流量泵卸荷。卸荷阀便是由先导式外控顺序阀与单向时，使大流量泵卸荷。卸荷阀便是由先导式外控顺序阀与单向阀组成的。阀组成的。用内控顺序阀接在液压缸回油路上，产生背压，以使活塞的用内控顺序阀接在液压缸回油路上，产生背压，以使活塞的运动速度稳定。运动速度稳定。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院控制多个执行元件顺序动作控制多个执行元件顺序动作 与单向阀组成平衡阀与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重下落。，保持垂直放置的液压缸不因自重下落。School of Mechanical Engineering东南大学机

53、械工程学院东南大学机械工程学院图为应用图为应用单向顺序阀作平衡单向顺序阀作平衡阀的回路阀的回路。在带有重物的液。在带有重物的液压缸向下运动时，可在其回压缸向下运动时，可在其回油路上串进一单向顺序阀，油路上串进一单向顺序阀，使缸的回油压力略大于因重使缸的回油压力略大于因重物自身重量产生的油液压力，物自身重量产生的油液压力，保证活塞不自行下滑，并且保证活塞不自行下滑，并且避免下行时产生避免下行时产生超速现象超速现象。可作可作卸荷阀卸荷阀，如双泵供油回路中阀，如双泵供油回路中阀3 3是泵是泵1 1的卸荷阀。的卸荷阀。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院

54、东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院利用系统中压力变化转换为电信号，控制电路的通断。利用系统中压力变化转换为电信号，控制电路的通断。pA Fs ,微动开关闭合，发出电信微动开关闭合，发出电信号。号。pA Fs ,微动开关断开，电信号撤微动开关断开，电信号撤销。销。 1.控制电磁阀动作。控制电磁阀动作。 2.控制系统压力，出故障时，控制系统压力，出故障时，自动停车自动停车。 微动开关微动开关调节螺钉调节螺钉顶杆顶杆柱塞柱塞School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南

55、大学机械工程学院缸左缸左腔进油、活塞右移实现腔进油、活塞右移实现“快进快进”。缸缸“工进工进”，“工进工进”至机构终点，至机构终点，油压升高到压力继电器油压升高到压力继电器调整值时，发出信号使调整值时，发出信号使缸右腔进油，活塞左缸右腔进油，活塞左移，实现移，实现“快退快退”。（1）实现程序控制实现程序控制School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1YA通电，通电，活塞右移；当夹头接触工活塞右移；当夹头接触工件时油压开始升高，并向蓄能器贮油；件时油压开始升高，并向蓄能器贮油；当油压达到夹紧力要求的调定值时，当油压达到夹紧力要求的调定

56、值时，压力继电器发出信号，使压力继电器发出信号，使3YA电通电通，泵卸荷。如果系统泄漏，则蓄能泵卸荷。如果系统泄漏，则蓄能器可向缸中补油。器可向缸中补油。当系统压力低至压力继电器复位压当系统压力低至压力继电器复位压力时，使力时，使3YA断电，断电，泵再次向缸和泵再次向缸和蓄能器充油。这样就可长时间保蓄能器充油。这样就可长时间保压，并有效节能。压，并有效节能。（2）实现保压实现保压卸荷卸荷School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院。当执行元。当执行元件工作压力达到压力件工作压力达到压力继电器调定压力时，继电器调定压力时，压力继电器将发

57、出电压力继电器将发出电信号，使电磁铁得电，信号，使电磁铁得电，换向阀换向，从而实换向阀换向，从而实现两液压缸的顺序动现两液压缸的顺序动作。作。作用：作用：控制液压系统中的压力。控制液压系统中的压力。共性：共性：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的开与关；或控制开口大利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的开与关；或控制开口大小。小。溢流阀：溢流阀：控制进口压力控制进口压力减压阀：减压阀：控制出口压力控制出口压力顺序阀：顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制执行元件的动作顺序。控制阀口通与不通，进而控制执行元件的动作顺序。压力继电器：压力继电器：液压力的大小控制产生电信号。液压力的大小控制产生电信号。要求：

58、要求：掌握各种阀的工作原理及应用场合。掌握各种阀的工作原理及应用场合。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院压力阀小结压力阀小结School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Part 4.3.3 是通过改变可变节流口面积大小，从而控制通过阀是通过改变可变节流口面积大小，从而控制通过阀的流量，达到调节的流量，达到调节（缸或马达）运动速度的阀类。（缸或马达）运动速度的阀类。常用的常用的有有、（溢流节流阀）、（溢流节流阀）、和和等。等。液压系统中使用的液压系统中使用的应满足如下

59、应满足如下：有足够的调节：有足够的调节范围；能保证稳定的最小流量；温度和压力变化对流量的范围；能保证稳定的最小流量；温度和压力变化对流量的影响小；调节方便；泄漏小等。影响小；调节方便；泄漏小等。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院液压系统中执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的流量的液压系统中执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的流量的大小来确定。大小来确定。Aqv 对于油缸对于油缸面积面积A一定，改变流量一定，改变流量q ，可调节执行元件的速度可调节执行元件的速度v；对于马达对于马达Vqn 排量排量V一定，改变流量一定，

60、改变流量q，可改变其转速可改变其转速n。1.流量控制原理流量控制原理School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院由流体力学知识可知，流经阀口的流量可用方程表示，即由流体力学知识可知，流经阀口的流量可用方程表示，即 mLqK A p式中：式中：KL节流系数，与节流口形状、液体流态、油的性质有关；节流系数，与节流口形状、液体流态、油的性质有关； A孔口或缝隙的过流面积孔口或缝隙的过流面积(节流口的过流面积节流口的过流面积)； P节流口前后压力差；节流口前后压力差； m与节流口形状有关的指数，与节流口形状有关的指数，0.5m1；由此可见，通