第三章 液压控制阀课件

1、液压理论与维护课程1液压理论与维护课程2一、液压阀的基本共同点及要求一、液压阀的基本共同点及要求1）动作灵敏、性能好，工作可靠且冲击振动小；寿命长。2）油液通过阀时的液压损失要小；3）密封性能好；4）结构简单、紧凑、体积小,安装、调整、维护、保养方便，成本低廉，通用性大。 二、阀的分类二、阀的分类 阀是控制或调节系统中流体的压力、流量和方向的。 分类方法：1）机能，2）控制原理，3）安装方式液压理论与维护课程3方向控制阀类型方向控制阀类型方向控制阀方向控制阀单向阀单向阀普通阀普通阀液控阀液控阀换向阀换向阀按通路分：二通、三通、四通、五通按通路分：二通、三通、四通、五通按工作位置分：二位、三位、

2、四位按工作位置分：二位、三位、四位按控制方式分按控制方式分电磁换向阀电磁换向阀液控换向阀液控换向阀按操纵方式分按操纵方式分手动换向阀手动换向阀机动换向阀机动换向阀气动换向阀气动换向阀液压理论与维护课程41. 1. 普通单向阀普通单向阀 ：简称单向阀，亦称止回阀，逆止阀。1 1）作用：）作用：只允许油流向一个方向通过，反向则不通。它可用于液压泵的出口，防止系统油液倒流；用于隔开油路之间的联系，防止油路相互干扰 ；也可用作旁通阀，与顺序阀、减压阀、节流阀和调速阀并联，从而组合成单向顺序阀、单向减压阀、单向节流阀和单向调速阀等。2 2）结构与原理：）结构与原理：常用I型单向阀结构：直通式和直角式直通

3、式和直角式钢球密封式直通（管式）单向阀钢球密封式直通（管式）单向阀结构简单，制造方便，密封性较差，用在流量较小的场合； 锥阀芯密封式直通（管式）单向阀锥阀芯密封式直通（管式）单向阀密封性好，用在高压大流量的场合（目前大多数都使用此阀）；直角式单向阀（板式）直角式单向阀（板式）进出口流道成直角布置。液压理论与维护课程53 3）性能参数）性能参数 正向开启压力：一般为0.030.05MPa，也有开启压力为0.20.6MPa，这种阀用作背压阀（回油保持一定压力）。正向流量、压力损正向流量、压力损失失及反向泄漏量反向泄漏量等。）主要用途）主要用途a.安装在液压泵出油口，为了防止系统压力突然升高而损坏液

4、压泵，防止系统中的油在泵停机时倒流回油箱；b.安装在回油路中作为背压阀；c.与其它阀组合成单向液控阀。）常见故障）常见故障a.阀座锥面密封不严；b.滑阀或阀座拉毛均造成阀与阀座有严重漏油；c.滑阀在阀体内咬住；d.阀体孔变形；e.滑阀装配时有毛刺；f.滑阀变形胀大以及弹簧漏装会造成单向阀不起单向作用；g.螺钉或管螺纹没拧紧造成结合处渗漏。液压理论与维护课程6一、单向阀一、单向阀2. 2. 液控单向阀液控单向阀1 1）类型：）类型：液控单向阀有普通型和带卸荷阀心型两种，根据泄油口的连接方式不同又分内泄式和外泄式。2 2）组成与原理：）组成与原理：由一个普通单向阀和一个微型控制液压缸组成 ，当控制

5、油口K不通压力油时该阀的作用与普通单向阀相同，当控制油口K通入控制压力油时，将控制活塞顶起，并将阀芯强行顶开使两油口相互接通，液流可自由流动。带卸荷阀心型液控单向阀反向打开时，先打开卸荷阀心卸压，再打开阀心，可减小高压回路中的液压冲击。3 3）性能：）性能：P1=0时，反向开启压力，普通型为0.40.5p2，带卸荷阀心型为0.05p2。4 4）用途：）用途：a.利用控制油压开启单向阀，使油流反向自由通过；b.利用液控单向阀将液压缸活塞固定在任何位置，起到闭锁位置； 液压理论与维护课程72. 2. 液控单向阀液控单向阀4 4）应用：）应用：c.常用于执行元件需要锁紧情况下。 d.常用于系统需要较

6、长时间保压情况下。 e.用作立式液压缸的支承阀。防止立式液压缸停止时自动下滑及速度换接等回路中，在垂直放置液压缸的下腔管路上安装液控单向阀，就可将液压缸（负载）较长时间保持（锁定）在任意位置上，并可防止由于换向阀的内部泄漏引起带有负载的活塞杆下落。 在使用中，应注意外泄式液控单向阀的泄油口压力为零，直接回油箱。液压理论与维护课程8一、单向阀一、单向阀2. 2. 液控单向阀液控单向阀5)5)常见故障常见故障a.阀芯锥面与阀座结合配合不好，会造成内泄漏，达不到保压作用；b.滑芯在全开位置卡住，弹簧断裂或过分弯曲则不能保压；c.控制压力过低、阀芯卡死、泄漏孔被堵或接错，会使液控单向阀打不开；d.通过

7、阀的流量超过允许值，会形成噪声和振动。液压理论与维护课程9作用：作用：通过阀心的相对运动使液流的通路接通、关闭、变换方向，控制执行元件启动、停止、变换运动方向等。性能要求：性能要求：压力损失小、泄漏量小、换向平稳、迅速可靠，使用寿命长。工作原理：工作原理：通过对阀心施加作用力使阀心移动，从而改变油路的流动方向及通断。施加作用力的方式有多种。结构型式：结构型式：滑阀、球阀和转阀换向阀的操纵方式：换向阀的操纵方式：手动（S）、机动（C）、电磁（直流E、交流D）、液动（Y）、电液（直流EY、交流DY）。换向阀的功能决定于其工作位置数（工作位置数（i=2,3i=2,3）和控制通路数控制通路数（j=2,

8、3,4,5j=2,3,4,5），），即被称为 i i 位位 j j 通阀通阀液压理论与维护课程10、电磁换向阀、电磁换向阀电磁换向阀是用电磁铁推动阀芯，从而变换流体流动方向的控制阀。可直接用在液压系统中，控制油路的通断和切换，也可作先导阀，用来操纵其它阀，如溢流阀、调速阀、液控阀及插装阀等。性能特点；性能特点；工作可靠性高；压力损失较大；内泄漏量较大；换向和复位时间较短；换向频率高；使用寿命较长。工艺要求：工艺要求：阀体有机加工流道和铸造流道两种，目前大多数采用铸造流道，因几加工流道压力损失大；由于电磁阀配合间隙的变化范围较小在装配时，大多采用分组选配法进行装配，要求阀体孔和阀芯配合面有较高的

9、尺寸精度和形位公差精度（圆柱度），而且对装配时的测量精度要求很高。液压理论与维护课程11、电磁换向阀、电磁换向阀常见故障：常见故障：a.电压太低，电磁铁推力不够，不能推动阀芯的正常换向；阀芯被赃物卡住；都将造成电磁铁通电但阀芯不换向或电磁铁断电，阀芯不复位。b.电源电压高于电磁铁的许用电压，或线圈绝缘不良将造成电磁铁烧毁。c.电磁铁接触不良会造成交流电磁铁工作时噪声很大。d.密封处出现形圈老化、损坏，将出现漏油现象。 液压理论与维护课程122 2、电磁球阀、电磁球阀电磁球阀是近年来新发展的一种电磁换向阀。它以电磁铁的推力为动力，推动钢球来实现油路的通断和切换。 特点：特点：密封性好，可实现无泄

10、漏；反应灵敏，响应速度快；使用压力高；对工作介质的适应能力强；抗污染能力强。 应用：应用：a.用于要求保压系统中； b.小流量液压系统中直接控制主油路； c.在大流量液压系统中作先导控制元件，多用于控制二通插装阀； 常见故障：常见故障：a.阀芯与阀座配合不合适会出现内泄漏； b.压缩弹簧变形、折断，会出现阀芯不复位； c.电磁铁部分可参阅电磁换向阀部分。液压理论与维护课程133.3.液压换向阀和电液换向阀液压换向阀和电液换向阀液压换向阀是用控制油路中的压力油推动阀芯，变换流体流动方向的控制阀；电液换向阀是电磁换向阀和液控换向阀的组合，它是用电磁换向阀控制液控换向阀的动作，变换流体流动方向的控制

11、阀。液压换向阀和电液换向阀主要用在流量超过电磁换向阀正常工作允许范围的液压系统中，对执行元件（如液压缸、液压马达等）的动作进行控制，或对油液的流动方向进行控制，其使用方法与电磁换向阀相同。重要参数：最小控制压力。指的是在公称压力和额定流量下使电液换向阀或液控换向阀能正常换向的最低控制压力值，在使用中必须使控制压力大于最小控制压力。液压理论与维护课程143.3.液压换向阀和电液换向阀液压换向阀和电液换向阀重点事项：、根据液压系统的需求可以选用内部供油式和外部供油式的先导控制方式。内部供油式是由主油路本身供油；外部供油式是由辅助油路向电液换向阀供油。、内部供油时，应特别注意中间位置使主油路卸荷的三

12、位四通电液换向阀，如、等滑阀机能，因在中位时主油路不能为控制油路提供主阀芯换向所必须的控制压力，应采取以下措施：）在电液换向阀回油口通油箱的管道上增设背压阀，使腔建立的压力高于电液换向阀所需的最小控制压力。压力阀可采用开启压力较高的单向阀，也可用溢流阀、顺序阀、节流阀等；）在电液换向阀的进油口腔中装预压阀。、当控制压力超过25MPa时，必须选用定比减压阀（1:0.66）,当电液换向阀内部卸油，不用装定比减压阀。、当需要调节阀来切换时间时，可以增加换向阀时间调节器，通过它来调节流量，从而控制切换时间。液压理论与维护课程15二、换向阀二、换向阀3.3.液压换向阀和电液换向阀液压换向阀和电液换向阀常

13、见故障常见故障）电磁铁线圈烧坏，则电磁铁推力不足。先导阀阀芯卡死；控制油路无油或被堵，控制油路压力不足，复位弹簧有故障均可能造成主阀芯不换向；）电磁阀推杆过短；则阀芯换向不到位。弹簧刚度不够强，阀芯行程达不到要求，均造成开口量不足，通过换向阀的流量不足；）节流阀精度差，调不出最小流量；单向阀封闭性不好，会造成电液换向阀换向速度不易调节。液压理论与维护课程164. 4. 应用应用滑阀中手动阀、电磁阀一般用于流量、压力较小的场合，液动阀、电液阀则用于高压、大流量场合。球阀精度高、液动力小、换向速度快、频率高，一般用于小流量系统或作先导阀。转阀由于径向力不平衡，且密封性差，一般用于低压小流量场合。5

14、. 5. 滑阀机能滑阀机能三位换向阀的阀心在中间位置时，各阀口的连通情况可满足不同的要求，即称为中位机能。对于两位阀则通常指其过渡位的机能。液压理论与维护课程171）系统保压：选用油口p是封闭式的中位机能0、Y、J、U、N型。适用于一个油泵可用于多缸的液压系统。选用油口p和油口T接通但不畅通的中位机能X型。适用于系统能保持一定压力，可供压力要求不高的控制油路使用。2）系统卸荷：应选用油口p与T畅通的形式H、K、M型。3）换向精度要求较高：应选用工作油口A、B都封闭的形式0、M型。换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差。4）换向平稳性：应选用A口、B口都接通T口的形式Y型。液压冲击小，但换向精度

15、低。5）液压缸起动平稳性：应选用油口A、B都不通T口的形式0、C、P、M型。腔内油液有背压，在起动时能起到缓冲作用，可保证起动的平稳性。6）执行元件能浮动：应选用油口A、B相连通的形式U型，可通过机械装置改变执行元件的位置（立式液压缸除外）。 液压理论与维护课程18. . 主要性能：主要性能：以常用的电磁阀为例工作可靠：在一定压力流量（换向界限）下可靠工作，液动力、卡紧力小。压力损失：电磁阀因开口很小，压力损失较大。内泄漏量：影响效率，发热。换向及复位时间：交流电磁阀换向快（0.030.05s）换向冲击大； 直流电磁阀换向慢（0.10.3s），换向冲击小。换向率：一般单电磁铁阀为60次/分使用

16、寿命：主要元件损坏的换向次数，通常取决于电磁铁。一般湿式电磁铁寿命比干式长，直流电磁铁寿命比交流长。液压理论与维护课程19液压理论与维护课程20分类：压力控制阀压力控制阀按工作原理分按工作原理分按阀芯结构分按阀芯结构分按功用分按功用分直动式直动式先导式先导式滑阀滑阀锥阀锥阀钢球钢球溢流阀溢流阀减压阀减压阀顺序阀顺序阀 平衡阀平衡阀压力继电器压力继电器液压理论与维护课程211. 1. 作用和要求作用和要求作用：使系统中多余液体通过该阀溢出，同时稳定阀的入口压力，使系统压力维持恒定，实现定压、稳压、调压和限压作用。在系统中，作定压阀，维持系统压力恒定，实现远程调压或多级调压；作安全阀，防止液压系统

17、过载；作制动阀，对执行机构进行缓冲、制动；作背压阀，系统加载或提供背压；与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸荷。 要求：调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵活，过流能力大，噪音小。液压理论与维护课程222. 2. 工作原理和结构形式工作原理和结构形式1 1）直动式溢流阀）直动式溢流阀直动式溢流阀是作用在阀心上的主油路液压力（即进、出油口压力差）与调压弹簧力直接相平衡。并且泄油口L与回油口T相通回油箱 当压力较高、流量较大时，调整弹簧的力很大，且滑阀仍存在泄漏，难以实现很高压力的控制，只能用于低压小流量场合。若采用锥阀或球阀，也可用于高压大流量。液压理论与维护课程23）先导式溢流阀）先导式溢

18、流阀先导式溢流阀是用先导阀限定压力并控制主阀溢流的溢流阀，由先导阀和主阀两部分组成。按阀心结构不同可分一级、二级、三级同心式。调压原理：利用先导阀控制主阀进口与先导阀口压差与弹簧力平衡。液压理论与维护课程24）先导式溢流阀）先导式溢流阀远程控口远程控口K K的作用：的作用：从K口接出管道和远程调压阀相连，调节远程调压阀可进行远程调压，远程调压范围不超过溢流阀本身的调定值。可以进行多级调压。使K口经管道和油箱相通，因主阀弹簧很软，可使主油路卸荷。 先导式溢流阀适用于中高压系统调压。3. 3. 溢流阀的特性：溢流阀的特性： 溢流阀是通过改变阀口开度，即改变过流量来调整入口压力、并使之基本上(而不是

19、绝对的)稳定在初始调定值上的。 当溢流阀稳定工作时，作用在阀心上的力相平衡。液压理论与维护课程25（1）压力）压力流量流量特性：特性：直动式溢流阀阀心力平衡方程：pA=Fs+Fg+Fbs+Ff若忽略阀心自重和摩擦，设阀开口度为xR，阀心承压面积为A。则： cos2RdswxCAFp 直动式：直动式：由此可见，溢流阀的弹簧力调整好后，进口压力在流量变化即开口度为xR变化时有微小变化。 若弹簧刚度为ks，预调量为xc，则溢流阀的开启压力为： pc=ksxc/A直动溢流阀压力直动溢流阀压力流量特性方程：流量特性方程： cos2RdswxCAApFp 先先导导式式： pppwpCkAwCqcdsd2)

20、(cos2 液压理论与维护课程26（2）启闭（启闭（粘滞）特性粘滞）特性由于摩擦阻力方向相反，开启和闭合时的流量-压力特性曲线不重合，称为溢流的启闭（粘滞）特性。这使溢流阀对压力的控制产生不灵敏区，使压力的波动范围增大。 溢流阀的启闭特性规定：溢流阀通过额定流量时的进口压力称为全流压力（或调定压力）。溢流阀调到全流压力时，开启流量增大到额定流量1%时的系统压力称为开启压力，闭合流量减小到额定流量的1%时的系统压力称为闭合压力。一般开启压力和闭合压力与额定压力之比不应低于85%和80%。（3）定压精度全流压力与开启压力之差称为静态调压偏差，开启压力与全流压力之比称为开启比。溢流阀的定压精度常用调

21、压偏差和开启比来衡量。调压偏差值越小，开启比值越大，阀的定压精度越高。液压理论与维护课程27（4 4）溢流阀的阶跃响应指标）溢流阀的阶跃响应指标压力超调量：最大峰值压力和调定压力之差p与阀的调定压力pT的百分比。 p/ pT 30%压力上升时间：压力开始上升第一次达到调定压力所需时间t1，反映阀的快速性。过渡过程时间：压力开始上升到最后稳定在调定压力pT5% pT所需时间t2 。压力卸荷时间：压力有调定压力到卸荷压力(先导式溢流遥控口接通油箱，使泵的额定流量全部通过溢流阀流回油箱时，阀的进油腔压力与出油腔压力之差值)所需时间t3 。液压理论与维护课程284. 4. 应用应用a.作溢流阀用：在定

22、量泵节流调速系统中，保证阀的进口压力即系统的工作压力恒定。 b.作安全阀用：防止系统过载，起安全保护作用。c.作背压阀用：在液压系统的回油路上造成一定的回油阻力即背压。背压的存在可提高执行元件运动的平稳性。d.用先导式溢流阀实现远程调压、系统高低压多级调压或系统卸荷。e.作制动阀，对执行机构进行缓冲、制动。f.作加载阀液压理论与维护课程295. 5. 直动式和先导式溢流阀的比较直动式和先导式溢流阀的比较 性 能直动式溢流阀先导式溢流阀原 理进出口压差与弹簧力平衡先导阀控制主阀进口与先导阀口压力与弹簧力平衡定压精度 差好稳定性差好快速性好差启闭特性不灵敏区大不灵敏区小结 构结构简单、成本低 结构

23、复杂、成本较高 远控口一般没有有，可用于远程调压、多级调压、系统卸荷适用场合低压小流量 高压大流量 液压理论与维护课程30常见故障常见故障、直动式）阀芯与阀座配合不良出现泄漏量大或压力调不上去；）弹簧长度不足，刚性太差，压力也调不上去；、先导式）阻尼孔堵塞，主阀芯在开启位置卡死；主阀芯复位弹簧弯曲或折断；先导阀调压弹簧折断；出现调节无压力；）主阀芯与阀套配合不良；先导阀的锥阀与阀座封闭不良；调压弹簧长度不足，弯曲或刚性太差；均造成压力调不高；）主阀芯工作时，在关闭状态下突然卡死；先导阀阀芯打不开，调压弹簧弯曲卡死；均造成压力突然上升；）主阀芯工作时，在开启状态下突然卡死；阻尼孔突然被堵；调压弹

24、簧突然折断；均造成压力突然下降；）形圈、组合垫圈损坏，造成外泄漏。液压理论与维护课程311. 作用和要求作用：一个液压泵向几个执行元件供油时，在某支路上串联减压阀降低压力（比泵的供油压力低），并稳定该支路压力。要求：阀的出口压力维持恒定，不受进口压力、通过流量的影响。 2. 2. 工作原理和结构工作原理和结构按调节性能的不同，减压阀分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀。其中定值减压阀应用最广。（定值）减压阀也有直动式和先导式两种，且又有二通、三通两类。1）直通式减压阀：利用出口压力与弹簧力平衡二通与三通减压阀的最大区别在于：三通减压阀有两个节流口，且二次压力油口流入反向流时可以溢流，起到恒压

25、作用。三通减压阀又叫溢流减压阀。液压理论与维护课程32）先导式减压阀利用先导阀控制主阀出口与先导阀口压差与弹簧力平衡。）溢流阀与减压阀的差别：）溢流阀与减压阀的差别：减压阀保持减压阀保持出口压力基本不变出口压力基本不变，而溢流阀保持，而溢流阀保持进口压进口压力基本不变力基本不变；不工作时，减压阀；不工作时，减压阀进出口互通进出口互通，而溢流阀，而溢流阀进出口不通进出口不通； 减压阀导阀的减压阀导阀的泄漏口是单独引回油箱泄漏口是单独引回油箱的，的，而溢流阀而溢流阀泄漏口与出油口相通泄漏口与出油口相通，泄回油箱。，泄回油箱。液压理论与维护课程333. 性能性能 直动式减压阀阀心力平衡方程：直动式减

26、压阀阀心力平衡方程： p2A+2CdwxRcos(p1-p2)=ks(xc-xR) 忽略液动力，则：忽略液动力，则：p2=ks(xc-xR)/A 由于阀的开口度由于阀的开口度xR远小于弹簧预调量远小于弹簧预调量xc，故出口压力，故出口压力基本平衡。基本平衡。液压理论与维护课程34压力流量特性流量加大，阀的开口度流量加大，阀的开口度x xR R略有加大，出口压力稍下略有加大，出口压力稍下降；出口压力越低受流量影响越大。出油口没有流量输降；出口压力越低受流量影响越大。出油口没有流量输出时，仍可保持出口压力恒定，有少量油经阀口由先导出时，仍可保持出口压力恒定，有少量油经阀口由先导阀流回油箱，维持阀的

27、工作状态。阀流回油箱，维持阀的工作状态。进口压力变化的影响：进口压力变化的影响： 进口压力变化会引起弹簧进口压力变化会引起弹簧及阀开口的微变，进而引起出口压力的微小变化。及阀开口的微变，进而引起出口压力的微小变化。液压理论与维护课程354. 4. 应用应用 主要用于系统夹紧、液控压力、润滑回路等，三通阀可用主要用于系统夹紧、液控压力、润滑回路等，三通阀可用于有反冲流量场合。减压有压力损失，流量大压力相差较多时于有反冲流量场合。减压有压力损失，流量大压力相差较多时不宜用减压阀。一般情况下，直动式用于小流量场合，先导式不宜用减压阀。一般情况下，直动式用于小流量场合，先导式用于大流量场合。如：用于大

28、流量场合。如：）定值输出减压阀用于减压和稳压回路；）定值输出减压阀用于减压和稳压回路；）直动式定值输出减压阀用作缓冲阀；）直动式定值输出减压阀用作缓冲阀；）定差减压阀用作节流阀的串联压力补偿阀；）定差减压阀用作节流阀的串联压力补偿阀；）定比减压阀用于两级定比调压的场合。）定比减压阀用于两级定比调压的场合。液压理论与维护课程36. . 常见故障常见故障）主阀芯阻尼孔阻塞；主阀芯在全开位置卡死；主阀弹簧折断；造成出油口无压力；）锥阀座阻尼孔阻塞；泄油口堵死；单向阀泄陋，使调节减压阀时，出口压力和进油口压力同时上升或下降；）调压弹簧压力级不符；永久变形或压缩行程不到位，锥阀磨损过于严重，使出油口压力

29、上升后达不到额定数值；）主阀芯与阀套配合不好；阻尼孔时堵时通；锥阀与阀座接触不良；调压弹簧弯曲变形，使出口压力不稳定；）泄漏口不通；主阀芯在全位置卡死；调压弹簧太硬；均造成不起减压作用。液压理论与维护课程37. 其它减压阀及组合阀其它减压阀及组合阀1）定差减压阀：保证节流阀进出口压差恒定，是减压阀与节流阀串联成的调速阀。2）定比减压阀：进出口压力比保持恒定。稳态时阀心力平衡方程：稳态时阀心力平衡方程： p1A1+ks(xc-x)=p2A2p1A1+ks(xc-x)=p2A2由于阀的弹簧力很小，可忽略。由于阀的弹簧力很小，可忽略。故：故： p2/p1=A1/A2=p2/p1=A1/A2=常数常数

30、 3 3）单向减压阀：）单向减压阀：单向阀与减压阀并联组合，实现出油减压，反单向阀与减压阀并联组合，实现出油减压，反向不限流。向不限流。液压理论与维护课程381. 作用作用顺序阀是把压力作为控制信号，当控制压力达到调定值时，阀芯开启，自动接通或切断某一油路，控制执行元件做顺序动作的压力阀。2.2.工作原理与结构工作原理与结构按控制方式不同，顺序阀可分为内控式和外控式。内控式是直接利用阀进口处的油压力来控制阀口的启闭；外控式是利用外来的控制油压控制阀口的启闭，故也称为液控式。顺序阀也有直动式和先导式。（1）直动式顺序阀直动式顺序阀是利用阀的进口压力（内控式）或控油压力（外控式）与弹簧力平衡。直动

31、式顺序阀结构简单，动作灵敏，受结构限制，一般用于中低压（8MPa）液压理论与维护课程39（2 2）先导式顺序阀）先导式顺序阀先导式顺序阀原理与先导式溢流阀相似，结构较复杂，主阀心先导式顺序阀原理与先导式溢流阀相似，结构较复杂，主阀心面积大，弹簧刚度小，启闭特性好，用于较高压力的调整。但进口面积大，弹簧刚度小，启闭特性好，用于较高压力的调整。但进口压力增大将使流经先导阀的流量增大，引起流量损失和油发热。压力增大将使流经先导阀的流量增大，引起流量损失和油发热。液压理论与维护课程40（3）顺序阀与溢流阀的差别：结构与性能结构与性能顺序阀顺序阀溢流阀溢流阀出油口出油口连接连接负载油路，有压力负载油路，

32、有压力油箱，无压力油箱，无压力泄漏口连接泄漏口连接外泄（单独回油箱）外泄（单独回油箱）内泄（与回油口通）或外内泄（与回油口通）或外泄（单独回油箱）泄（单独回油箱）进口压力进口压力由负载决定由负载决定限定限定油路连接油路连接串联在油路中串联在油路中并联在油路中并联在油路中液压理论与维护课程413. 性能性能主要性能与溢流阀相仿。为了保证顺序阀准确动作，要求阀的调压偏差小。弹簧刚度小一些好，阀关闭时，内泄漏量要尽可能小，防止误动作。4. 4. 应用应用）用以控制多执行机构的顺序动作；）作背压阀用；）与单向阀组合，在平衡回路中保持垂直设置的液压缸不至因自重而下落，起到平衡阀（单向顺序阀）的作用；）将

33、液控顺序阀的出口通油箱，做卸荷阀（内控顺序阀）用；）用外控顺序阀作旁通阀；）用于保压回路。液压理论与维护课程42. . 常见故障常见故障）阀芯内阻尼孔堵塞，系统建不起压力，不能起到控制顺序作用；）调压弹簧变形或阀内泄漏过大，压力达不到调定值；）泄漏口管道中背压太高，使阀芯不能移动，调节压力太高，使顺序阀出油腔无油；）回油阻力太高，油温过高，造成振动和尖叫。液压理论与维护课程431. 1. 功用功用压力继电器的是当液压系统中的压力信号达到给定值时，电气开关动作，从而发出电信号来操纵电气元件，主要用于泵的加载或卸荷控制、执行元件的顺序动作以及系统的安全保护和联锁等。2. 2. 结构原理结构原理由压

34、力位移转换部件和微动开关两部分组成；利用液压力推动微动开关，产生通断电信号。常用的结构形式有：柱塞式、弹簧管式、薄膜式和波纹管式等，其中柱塞式压力继电器最常用。液压理论与维护课程443. 3. 主要性能主要性能 ）调压范围：调压范围：能发电信号的最低和最高工作压力范围。能发电信号的最低和最高工作压力范围。 ）灵敏度和通断调节区间：开启压力）灵敏度和通断调节区间：开启压力（压力上升接通信号的（压力上升接通信号的压力）与压力）与闭合压力闭合压力（压力下降切断信号的压力）之差为（压力下降切断信号的压力）之差为压力继电压力继电器的灵敏度器的灵敏度。为防止压力波动对继电器通断的。为防止压力波动对继电器通

35、断的干扰干扰，要求开启压，要求开启压力和闭合压力在一定范围内可调节，即力和闭合压力在一定范围内可调节，即通断调节区间通断调节区间。 ）重复精度高：）重复精度高：多次接通或断开时系统压力（开启压力和闭多次接通或断开时系统压力（开启压力和闭合压力）的最大差值相对于调定压力的百分比。合压力）的最大差值相对于调定压力的百分比。）响应时间快：）响应时间快：升压、降压动作时间短。升压、降压动作时间短。液压理论与维护课程45常见故障常见故障）阀芯、推杆的径向卡紧；微动开关空行程过大，）阀芯、推杆的径向卡紧；微动开关空行程过大，使继电器灵敏度降低；使继电器灵敏度降低；）泄油口背压过高，继电器灵敏度降低；）泄油

36、口背压过高，继电器灵敏度降低；）进油腔和泄油腔接反时，易损坏微动开关；）进油腔和泄油腔接反时，易损坏微动开关；）微动开关损坏、电气线路故障，阻尼孔堵死，调）微动开关损坏、电气线路故障，阻尼孔堵死，调节弹簧太硬或压力调得过高，均可能造成输出量不符节弹簧太硬或压力调得过高，均可能造成输出量不符合要求或无输出量。合要求或无输出量。液压理论与维护课程46功用：功用：在执行元件的回油管路中建立背压，使立式缸或液压马在执行元件的回油管路中建立背压，使立式缸或液压马达在负载变化时仍能平稳运动，以防止因重力使立式缸活塞突然达在负载变化时仍能平稳运动，以防止因重力使立式缸活塞突然下落或防止马达出现下落或防止马达

37、出现“飞速飞速”现象，达到减缓和消除冲击的作用。现象，达到减缓和消除冲击的作用。起平衡作用的阀有：内泄单向顺序阀；与单向阀并联的溢流起平衡作用的阀有：内泄单向顺序阀；与单向阀并联的溢流阀；平衡阀。阀；平衡阀。平衡阀的工作原理与内泄单向顺序阀相同，根据控制形式不平衡阀的工作原理与内泄单向顺序阀相同，根据控制形式不同，分内控和外控两种。同，分内控和外控两种。平衡阀除应具有内泄单向顺序阀的基本性能要求外，还应有平衡阀除应具有内泄单向顺序阀的基本性能要求外，还应有较高的平衡精度，因此其内泄漏量尽可能小。较高的平衡精度，因此其内泄漏量尽可能小。液压理论与维护课程47）主阀芯在全开的状态下，先导阀芯卡死，

38、使平衡阀无法调节）主阀芯在全开的状态下，先导阀芯卡死，使平衡阀无法调节流量；流量；）主阀芯及其中的钢球与阀座接触不良，造成内泄漏，从而使）主阀芯及其中的钢球与阀座接触不良，造成内泄漏，从而使立式缸活塞不断的下滑；立式缸活塞不断的下滑；）阻尼孔堵塞，使控制口压力增大，或使平衡阀无法流通。）阻尼孔堵塞，使控制口压力增大，或使平衡阀无法流通。液压理论与维护课程48流量控制阀（简称流量阀）在液体流经阀口时，通过改变流量控制阀（简称流量阀）在液体流经阀口时，通过改变节节流口通流面积流口通流面积的大小或液流通道的长短改变的大小或液流通道的长短改变液阻液阻（压力降、压力（压力降、压力损失），进而控制通过阀口

39、的流量，以达到调节执行元件（液压损失），进而控制通过阀口的流量，以达到调节执行元件（液压缸或液压马达）运动速度的目的。缸或液压马达）运动速度的目的。常见的流量控制阀有常见的流量控制阀有节流阀节流阀、调速阀调速阀、 溢流节流阀（旁通溢流节流阀（旁通式调速阀）、分流集流阀式调速阀）、分流集流阀和和限速切断阀限速切断阀等。等。流量控制原理流量控制原理液流流经细长孔作层流及流经薄壁孔时，流量与两端压差的关系：液流流经细长孔作层流及流经薄壁孔时，流量与两端压差的关系：pldq 1284细细长长孔孔： podACq 2薄薄壁壁孔孔：mpxkAq )(节节流流口口流流量量特特性性：1. 节流流量控制基本原理

40、：节流流量控制基本原理：阀口两端压差阀口两端压差P一定，改变阀心开一定，改变阀心开口口x可改变通流面积可改变通流面积A(x)，可改变阀的流量。，可改变阀的流量。液压理论与维护课程49 2. 影响节流口流量稳定的因素影响节流口流量稳定的因素）节流口前后的压差）节流口前后的压差p p：压差变化，使流量不稳定，细长孔压差变化，使流量不稳定，细长孔比薄壁孔影响更大。比薄壁孔影响更大。）油温度）油温度：油液的温度直接影响油液的粘度油液的温度直接影响油液的粘度，油液粘度对细长油液粘度对细长孔式节流口的流量影响较大孔式节流口的流量影响较大，对薄壁孔式节流口的流量影响则很对薄壁孔式节流口的流量影响则很小。小。

41、）节流口的阻塞：）节流口的阻塞：油液中所含杂质和在高温高压下油液氧化所油液中所含杂质和在高温高压下油液氧化所生成的胶质沉淀物、极化分子等所堵塞，造成较小流量时通时断生成的胶质沉淀物、极化分子等所堵塞，造成较小流量时通时断的流量脉动。节流阀有一能正常工作的最小稳定流量，一般约为的流量脉动。节流阀有一能正常工作的最小稳定流量，一般约为0.05L/min。）减小阻塞现象的措施：）减小阻塞现象的措施：采用水力直径大的节流口；选用化学采用水力直径大的节流口；选用化学稳定性好的油液；精细过滤；定期换油等。稳定性好的油液；精细过滤；定期换油等。 液压理论与维护课程501. 结构及工作原理结构及工作原理 节流

42、阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀，节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀，将节流阀和单向阀并联则组合成单向节流阀。将节流阀和单向阀并联则组合成单向节流阀。采用三角结构口，提高调节分辨率，即减小节流口面积对阀采用三角结构口，提高调节分辨率，即减小节流口面积对阀心位移的变化率，使调节精度更高。三角槽的方向有轴向和周向心位移的变化率，使调节精度更高。三角槽的方向有轴向和周向两种。随系统负载的变化，由于节流阀前后压差的变动，影响了两种。随系统负载的变化，由于节流阀前后压差的变动，影响了通过节流阀流量的稳定性。通过节流阀流量的稳定性。、性能要求、性能要求）流量调节范围大，流

43、量压差变化平滑；）流量调节范围大，流量压差变化平滑；）内泄漏量小，对有外泄漏口者，为泄漏也要小；）内泄漏量小，对有外泄漏口者，为泄漏也要小；）压力损失小，对单向节流阀，正向和反向压力损失都要小；）压力损失小，对单向节流阀，正向和反向压力损失都要小；）调节力矩小，动作灵敏。）调节力矩小，动作灵敏。 液压理论与维护课程51. . 应用应用 节流阀的主要作用是：在定量泵的液压系统中与溢流节流阀的主要作用是：在定量泵的液压系统中与溢流阀配合，组成节流调速回路，即阀配合，组成节流调速回路，即进油路节流调速系统进油路节流调速系统、回回油路节流调速系统油路节流调速系统、旁油路节流调速系统旁油路节流调速系统，

44、或者与变量泵，或者与变量泵和安全阀组合使用。由于该泵没有压力和温度补偿系统，和安全阀组合使用。由于该泵没有压力和温度补偿系统，不能补偿由负载或油液粘度变化所造成的速度不稳定，一不能补偿由负载或油液粘度变化所造成的速度不稳定，一般用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。般用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。 .常见故障常见故障）阀芯径向卡死，使流量调节失灵；）阀芯径向卡死，使流量调节失灵；）锁紧装置松动，使流量出现不稳定现象；）锁紧装置松动，使流量出现不稳定现象；）密封面磨损过大，引起内泄漏量增加。）密封面磨损过大，引起内泄漏量增加。. 节流阀组合节流阀组合 单向节流阀单向节流阀

45、 单向行程节流阀单向行程节流阀液压理论与维护课程52 1. 1. 结构及工作原理结构及工作原理调速阀是调速阀是由定差减压阀和节流阀串联组成，利用前面的定差由定差减压阀和节流阀串联组成，利用前面的定差减压阀来维持节流阀进出口压差近于恒定，从而保证其流量不随减压阀来维持节流阀进出口压差近于恒定，从而保证其流量不随工作负载变化工作负载变化，进而来保持速度稳定进而来保持速度稳定。与单向阀并联可组成单与单向阀并联可组成单向调速阀。向调速阀。、特点、特点主要用于定量泵液压系统中，与节流阀一样，它和溢流阀主要用于定量泵液压系统中，与节流阀一样，它和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统；所不同的是调速阀适用于执

46、行配合，可组成三种节流调速系统；所不同的是调速阀适用于执行元件负载变化大，而且对运动速度稳定性要求较高的场合。元件负载变化大，而且对运动速度稳定性要求较高的场合。液压理论与维护课程53、性能要求、性能要求）流量调节范围大，要有较小的最小稳定流量；）流量调节范围大，要有较小的最小稳定流量；）工作压力范围大，且调定流量相对于进口压力、出口压力及温）工作压力范围大，且调定流量相对于进口压力、出口压力及温度变化时的流量变化率要小；度变化时的流量变化率要小；）内泄漏量要小，对有外泄漏口者，外泄漏量也要小；）内泄漏量要小，对有外泄漏口者，外泄漏量也要小；）压力损失要小，对单向调速阀，正向和反向压力损失都要

47、小；）压力损失要小，对单向调速阀，正向和反向压力损失都要小；）响应时间要短，瞬态恢复时间要短，流量超调率要低；）响应时间要短，瞬态恢复时间要短，流量超调率要低；液压理论与维护课程54 . 稳态特性稳态特性减压阀阀心受力平衡方程：减压阀阀心受力平衡方程： ks(xc-xR)=2CdRwRxR(p1-pm)cos+(pm-p2)AR减压阀和节流阀阀口均为薄壁孔，且两阀串联，可求得：减压阀和节流阀阀口均为薄壁孔，且两阀串联，可求得：21222cos2112 RRdRRTTdTcRRcsTTdTTxwCAxwCxxAxkxwCq调速阀流量：调速阀流量：RcsTTdTTAxkxwCq 2 调调速速阀阀流

48、流量量：近似得：液压理论与维护课程55. . 稳态特性稳态特性由此可见：通过调速阀的流量时变化的，但在一定条件下，通过调速阀的由此可见：通过调速阀的流量时变化的，但在一定条件下，通过调速阀的流量基本不变。调速阀液阻较大，要正常工作，至少要有流量基本不变。调速阀液阻较大，要正常工作，至少要有0.40.5MPa的压差。的压差。q-p曲线曲线. . 应用应用 应用于执行元件负载较大，速度要求较稳定的系统中，也可用于容积应用于执行元件负载较大，速度要求较稳定的系统中，也可用于容积节流节流调速回路中。调速回路中。 调速阀可以安装在系统的进油路、回油路或旁油路上。调速阀可以安装在系统的进油路、回油路或旁油

49、路上。. .常见故障常见故障）阀芯径向卡住和节流调节部分出现故障，使流量调节失灵；）阀芯径向卡住和节流调节部分出现故障，使流量调节失灵；）锁紧装置松动；节流口部分堵塞；油温升高；压力补偿阀阀芯工作不灵敏；）锁紧装置松动；节流口部分堵塞；油温升高；压力补偿阀阀芯工作不灵敏；进出油口接反以及进出油腔最小压差过低，均造成流量不稳定；进出油口接反以及进出油腔最小压差过低，均造成流量不稳定；）密封面磨损过大，引起内泄漏量增加，则调速阀的最小稳定流量不准确或达）密封面磨损过大，引起内泄漏量增加，则调速阀的最小稳定流量不准确或达不到调定值。不到调定值。液压理论与维护课程56、原理及特点、原理及特点旁通式调速

50、阀由定差溢流阀和节流阀并联而成，它是靠起定旁通式调速阀由定差溢流阀和节流阀并联而成，它是靠起定压作用的溢流阀对节流阀进行压力补偿的流量控制阀。当负载压压作用的溢流阀对节流阀进行压力补偿的流量控制阀。当负载压力变化时，由于溢流阀的补偿作用使节流阀两端压差保持恒定，力变化时，由于溢流阀的补偿作用使节流阀两端压差保持恒定，从而节流阀的流量不随负载压力变化。从而节流阀的流量不随负载压力变化。与调速阀比较，溢流节流阀能使系统压力随负载变化，功率与调速阀比较，溢流节流阀能使系统压力随负载变化，功率损失小，系统发热量小，是一种较好的节能元件；但一般溢流节损失小，系统发热量小，是一种较好的节能元件；但一般溢流

51、节流阀压力补偿装置中的弹簧较硬，故压力波动较大，流量稳定性流阀压力补偿装置中的弹簧较硬，故压力波动较大，流量稳定性差，尤其在小流量工况下更为明显。差，尤其在小流量工况下更为明显。、应用范围、应用范围一般用于对速度稳定性要求较高，而且功率较大的进油路一般用于对速度稳定性要求较高，而且功率较大的进油路节流调速系统，另外与变量泵组成联合调速系统。节流调速系统，另外与变量泵组成联合调速系统。液压理论与维护课程57、旁通式调速阀与调速阀的比较：、旁通式调速阀与调速阀的比较：结构性能结构性能调速阀调速阀溢流节流阀溢流节流阀结构原理结构原理减压阀与节流阀串联减压阀与节流阀串联溢流阀与节流阀并联溢流阀与节流阀

52、并联安装位置安装位置进油、回油或旁油路进油、回油或旁油路只能用于进油路只能用于进油路系统压力系统压力恒定，功率损失大恒定，功率损失大随负载变化，效率高随负载变化，效率高通过流量通过流量泵的部分流量泵的部分流量泵的全部流量泵的全部流量稳定性稳定性好好差差系统安全系统安全另加溢流阀另加溢流阀具有溢流安全功能具有溢流安全功能液压理论与维护课程58将流量分成两股（一般为等分）的阀，有分流阀、集流阀和分流集流阀，分流集流阀兼有分流阀和集流阀的功能。1. 功用：分流集流阀是一种同步控制阀，可按比例分配流量而不受负载压力变化的影响，具有压力补偿功能。2. 原理：固定节流口前后压差不变，通过节流口的流量恒定。

53、液压理论与维护课程59 1. 功用：功用：系统油路流量超过一定值是自动切断油路，起系统油路流量超过一定值是自动切断油路，起安全保护作用。安全保护作用。 2. 原理：原理：节流口前后压差随流量增大而增大，令用压差节流口前后压差随流量增大而增大，令用压差变化推动阀心动作，关闭阀门。变化推动阀心动作，关闭阀门。 3. . 应用：应用：常用于液压升降系统防止油缸、管道损坏时常用于液压升降系统防止油缸、管道损坏时自重急速下落引发事故。自重急速下落引发事故。液压理论与维护课程60一、阀的安装方式一、阀的安装方式：1）管式连接、法兰式连接：占空间大，拆装不便，少用。2）板式连接：安装在集成块上，通过设计制造

54、集成块，利用其孔实现油路连接，或直接将阀做成叠装结构叠加阀，使用较普遍。3）插装结构：在盖板上插装各种标准元件及先导阀构成各种复合阀，适用于大流量场合。4）多路阀： 用于控制多个执行元件的组合阀，主要用于工程机械。二、叠加阀二、叠加阀阀的结构按模块集成的形式设计制造，每一阀块按标准位置设计进、回油孔及执行元件接口，一组叠加阀控制一个执行元件，多个元件阀组安装在多联底板上。叠加阀已标准化，按系统要求设计原理图后可进行组装。液压理论与维护课程61液压理论与维护课程62三、插装阀（逻辑阀）三、插装阀（逻辑阀）1. 1. 原理与应用原理与应用基本原理即为一液控单向阀，它可通过不同的盖板和各种先基本原理

55、即为一液控单向阀，它可通过不同的盖板和各种先导阀组合成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。二通式插装导阀组合成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。二通式插装阀在高压大流量系统中广泛使用。阀在高压大流量系统中广泛使用。2. 2. 插装阀基本组件分类插装阀基本组件分类）方向控制阀用来控制液压系统中液流的方向，如单向）方向控制阀用来控制液压系统中液流的方向，如单向阀、液控单向阀、换向阀等；阀、液控单向阀、换向阀等；）压力控制阀用来控制液压系统中的压力以满足执行元件）压力控制阀用来控制液压系统中的压力以满足执行元件对力或力矩的要求。如溢流阀、减压阀、顺序阀等；对力或力矩的要求。如溢流阀、减压阀、顺序阀

56、等；）流量控制阀用来控制液压系统中的液压的流量，以满足）流量控制阀用来控制液压系统中的液压的流量，以满足执行机构对调速的要求，如节流阀、调速阀、溢流节流阀等；执行机构对调速的要求，如节流阀、调速阀、溢流节流阀等；液压理论与维护课程63三、插装阀（逻辑阀）三、插装阀（逻辑阀）3. 3. 插装阀插装阀系统元件组成系统元件组成1）油路块：）油路块：形成插装阀的壳体并提供连接通道，这些通道通形成插装阀的壳体并提供连接通道，这些通道通向先导阀。向先导阀。2）插装件：）插装件：液压控制锥式阀，具有液压控制锥式阀，具有2个工作口和个工作口和1个控制口。个控制口。3）控制盖板：）控制盖板：密封通向插装阀的通道

57、，也可用于提供对先导密封通向插装阀的通道，也可用于提供对先导阀的连接油路。阀的连接油路。4）先导元件：）先导元件：小型化常规设计的方向或压力控制阀，用于控小型化常规设计的方向或压力控制阀，用于控制插装阀，优先选用具有制插装阀，优先选用具有NG6油口配置的阀。油口配置的阀。 液压理论与维护课程64三、插装阀（逻辑阀）4 .插装阀的应用液压理论与维护课程655. 插装阀的特点插装阀的特点1）具有液阻小，通流能力大，特别适合与大流量的场合。最）具有液阻小，通流能力大，特别适合与大流量的场合。最大通径可达大通径可达200250mm，流量，流量10000L/min。2）阀心动作灵敏。）阀心动作灵敏。3）

58、密封性好，泄漏量小。）密封性好，泄漏量小。4）结构简单，易于标准化。）结构简单，易于标准化。液压理论与维护课程665. 5. 插装阀的适用条件插装阀的适用条件）系统功率较大，工作压力超过）系统功率较大，工作压力超过21MPa21MPa；）系统要求精度较高，外形尺寸小；）系统要求精度较高，外形尺寸小；）系统回路比较复杂；）系统回路比较复杂；）系统要求快速响应；）系统要求快速响应；）系统要求内泄小或基本无泄漏；）系统要求内泄小或基本无泄漏；）系统要求稳定性好、噪声低。）系统要求稳定性好、噪声低。液压理论与维护课程675. 5. 插装阀的需要注意的问题插装阀的需要注意的问题）充分利用二通插装阀可实现

59、多机能、多种复合功能的特点，尽量减少元件数）充分利用二通插装阀可实现多机能、多种复合功能的特点，尽量减少元件数量；量；）注意控制的可靠性，特别是内部控制中压力选择元件的可靠性，避免相关回）注意控制的可靠性，特别是内部控制中压力选择元件的可靠性，避免相关回路的干扰；路的干扰；）注意阻尼作用，它对整个系统的稳态、瞬态特性都有很大影响，特别是对过）注意阻尼作用，它对整个系统的稳态、瞬态特性都有很大影响，特别是对过渡状态要求较高时尤应注意，一般直到系统调试完毕后才能最后确定阻尼；渡状态要求较高时尤应注意，一般直到系统调试完毕后才能最后确定阻尼；）当系统功率较小时应考虑选用普遍液压阀；）当系统功率较小时应考虑选用普遍液压阀；）液压系统介质必须过滤，过滤精度至少）液压系统介质必须过滤，过滤精度至少20um20um；油箱