单元4液压控制元件

1、液压与气动技术液压与气动技术化学工业出版社化学工业出版社主主 编编 栾祥栾祥单元单元4 4 液压控制元件液压控制元件单元单元4 4 液压控制元件液压控制元件模块1 方向控制阀模块2 压力控制阀模块3 流量控制阀模块4 其他控制阀1.单向阀单向阀管式单向阀外形1,4-1,4-阀座阀座 2-2-锥阀锥阀 3-3-弹簧弹簧管式单向阀结构n 工作原理：单向导通，反向截止工作原理：单向导通，反向截止模块1 方向控制阀单向阀的主要性能要求：单向阀的主要性能要求：导通时压力损失要小；导通时压力损失要小；截止时密封性能要好；截止时密封性能要好；工作时动作灵敏，噪声低。工作时动作灵敏，噪声低。单向阀单向阀职能符

2、号：职能符号： 模块1 方向控制阀单向阀的应用单向阀的应用n 用于泵的出口，防止系统中的压力冲击对泵造成影响。 隔开油路间不必要的联系，防止油路相互干扰。 作背压阀用（回油路上加背压阀），但背压不可调。 作旁路阀用。 桥式回路。模块1 方向控制阀桥式回路桥式回路AB将此阀放在回路中，油液从A流到B或者从B流到A，调速阀均起作用。模块1 方向控制阀2.液控单向阀液控单向阀 n 工作原理：工作原理：控制活塞尚未推动锥阀芯，即可推动卸荷阀芯，使得B和A沟通，B腔压力降低，从而推动锥阀芯，使得B口和A口相通。外泄口应接油箱。n 职能符号：带外泄油口和预泄阀芯的液控单向阀带外泄油口和预泄阀芯的液控单向阀

3、 1-1-锥阀芯锥阀芯 2-2-卸荷阀芯卸荷阀芯 3-3-弹簧弹簧 4-4-控制阀芯控制阀芯 1234因为因为A A腔的压力没有作用于控腔的压力没有作用于控制阀芯背面，所以可以直接接到制阀芯背面，所以可以直接接到系统中。系统中。 模块1 方向控制阀液控单向阀的应用液控单向阀的应用带外泄油口的液控单向阀的应用带外泄油口的液控单向阀的应用 应用分析：n 液控单向阀的作用：锁紧液压缸的有杆腔。n 依据前面几种液控单向阀的特点，使用外泄式的液控单向阀更为合适。n 在锁紧回路中，应使用Y型或H型中位机能的换向阀。模块1 方向控制阀3.换向阀的工作原理n 换向阀换向阀通过阀芯与阀体的相对运动，从而实现相应

4、油路的接通、切断或改变油液的流动方向。n 对换向阀的主要能要求是：v油路导通时，压力损失要小；v油路断开时，泄漏量要小； v阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳。模块1 方向控制阀换向阀换向示意图换向阀换向示意图换向阀处于中位，液换向阀处于中位，液压缸停在当前位置压缸停在当前位置换向阀处于左位，换向阀处于左位，液压缸伸出液压缸伸出换向阀处于右位，换向阀处于右位，液压缸退回液压缸退回模块1 方向控制阀滑阀式换向阀的结构滑阀式换向阀的结构三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀1-1-手柄手柄 2-2- 3- 3-复位弹簧复位弹簧红色红色- -进油口进油口 粉红粉红- -工作口工作口 蓝色蓝色- -回油口

5、回油口n 工作原理：此阀处于当前位置，进油口、回油口以及工作口各不相通；当驱动手柄向左运动时，阀芯向右移动，进油口和右侧的工作口相通，左侧的工作口与油箱相同；当驱动手柄向右运动时，接通状况与之相反。n 职能符号：模块1 方向控制阀4.滑阀式换向阀的符号说明滑阀式换向阀的符号说明n 位：即工作位置。位：即工作位置。在图形符号中用方框数即换向阀的位数n 通：对外接口的数目。通：对外接口的数目。任意一个方框内与外部连接的油口个数（不含控制油口）。n“T T”：表示该油口被封闭，油路不同；n “ ”：表示两个工作油口相通，但箭头方向不代表油液流向；n P P：进油口； A A、B B：工作口； T T

6、：回油口。n 常态位：常态位：阀芯未被外力驱动时的位置。对于弹簧复位的两位阀，弹簧为常态位；三位阀的中间位为常态位。模块1 方向控制阀5.三位四通换向阀的中位机能三位四通换向阀的中位机能 O型中位机能 P型中位机能 模块1 方向控制阀6.电液换向阀1-1-主阀（电磁换向阀）主阀（电磁换向阀） 2-2-先导阀（液动换向阀）先导阀（液动换向阀） 3-3-主阀芯主阀芯 4-4-先导阀先导阀阀体阀体 4.14.1，4.2-4.2-复位弹簧复位弹簧 5-5-外控口外控口 6 6，7-7-控制油路控制油路 9-9-先导阀芯先导阀芯 10-10-泄油口泄油口 职能符号：模块1 方向控制阀1.溢流阀溢流阀溢流

7、阀的作用有两个：溢流阀的作用有两个：定压溢流（常开） ：在定量泵节流调速系统中，在定量泵节流调速系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，将液压泵多余的用来保持液压泵出口压力恒定，将液压泵多余的油液溢流回油箱。油液溢流回油箱。安全作用（常闭） ：在系统正常工作时，溢流阀在系统正常工作时，溢流阀处于关闭状态，只是在系统压力大于或等于其调处于关闭状态，只是在系统压力大于或等于其调定压力时溢流阀才打开，使系统压力不再增加，定压力时溢流阀才打开，使系统压力不再增加，对系统起过载保护作用。对系统起过载保护作用。模块2 压力控制阀溢流阀的应用溢流阀的应用n 图中溢流阀作用： 液压缸的动作速度由调速阀来控制，液压

8、缸在动液压缸在动作过程中，溢流阀起定压作过程中，溢流阀起定压溢流作用。溢流作用。 液压缸在前后两终端位液压缸在前后两终端位置停留时，溢流阀起安全置停留时，溢流阀起安全保护作用。保护作用。负载负载4/2电磁换向阀电磁换向阀调速阀调速阀溢流阀溢流阀单向阀单向阀泵泵液压缸液压缸模块2 压力控制阀直动式溢流阀工作原理直动式溢流阀工作原理直动式溢流阀工作原理图直动式溢流阀工作原理图 n 工作原理：工作原理：压力油PE E作用在锥阀芯锥阀芯的下端，当液压力Fhydhyd小于弹簧力FF时，锥阀芯关闭，溢流阀没有溢流；随着系统压力PE E的升高，当Fhyd大于弹簧力FF时，锥阀打开，溢流阀溢流。 模块2 压力

9、控制阀先导式溢流阀的结构先导式溢流阀的结构n 先导式溢流阀的职能符号先导式溢流阀的职能符号 1-1-主阀阀体主阀阀体 2-2-先导阀阀体先导阀阀体 3-3-主阀芯主阀芯 4 4，5-5-阻阻尼孔尼孔 6 6，7-7-径向孔径向孔 8-8-先导阀阀芯先导阀阀芯 9-9-调压弹簧调压弹簧座座 11-11-进油进油 12-12-弹簧座弹簧座 13-13-内泄通道内泄通道 14-14-外外泄通道泄通道 15-15-外（遥）控口外（遥）控口 16-16-螺堵螺堵模块2 压力控制阀先导式溢流阀的工作原理先导式溢流阀的工作原理系统先导式溢流阀工作原理图先导式溢流阀工作原理图n 工作原理：工作原理：压力油PE

10、 E作用在主阀芯主阀芯的下端，经过阻尼孔同时也作用在先导阀的左端和主阀芯的上腔左端和主阀芯的上腔，当先导阀左当先导阀左端的液压力小于弹簧力端的液压力小于弹簧力F FF F时，锥阀芯关时，锥阀芯关闭，主阀芯上下腔的压力相等，主阀芯闭，主阀芯上下腔的压力相等，主阀芯在弹簧力的作用下处于关闭状态，溢流在弹簧力的作用下处于关闭状态，溢流阀没有溢流；阀没有溢流；随着系统压力PE E的升高，当先导阀左端的液压力大于弹簧力大于弹簧力F FF F时，锥阀打开溢流锥阀打开溢流，油液流过阻尼孔时要产生压降，主阀上腔的压力小于下腔的压力，当通过锥阀的流量达到一定大小时，主阀上下腔压差所形成的力大于主阀弹簧力、摩擦力

11、和阀芯的自重等力。主阀主阀芯向上运动芯向上运动，压力油溢流回油箱。 模块2 压力控制阀溢流阀的应用溢流阀的应用定压定压溢流作用；溢流作用；n安全保护作用；安全保护作用；n做背压阀用，一般接在回油路上，建立回油做背压阀用，一般接在回油路上，建立回油压力，以改善执行元件运动平稳性；压力，以改善执行元件运动平稳性；n利用遥控口实现远程调压或系统卸荷。利用遥控口实现远程调压或系统卸荷。模块2 压力控制阀2.减压阀减压阀是一种利用液流流过节流口产生压降的原理，使出口压力减压阀是一种利用液流流过节流口产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。低于进口压力的压力控制阀。按调节要求的不同，减压阀又可

12、分为定值减压阀、定比减压阀、按调节要求的不同，减压阀又可分为定值减压阀、定比减压阀、定差减压阀三种。定差减压阀三种。作用：用来减低液压系统中某一回路的油液压力，从而用一个油作用：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；也有用在回路中串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一减压阀来保证回路压力稳定。接一减压阀来保证回路压力稳定。模块2 压力控制阀直动式减压阀的结构直动式减压阀的结构1-1-调节螺母调节螺母 2-2-控制油路控制油路 3-3-调压调压弹簧弹簧 4 4，5-5-阀芯阀芯 6-6-外泄口外泄口 7-7-单单向阀向阀

13、 8-8-螺堵螺堵 P-P-进口进口 A-A-出口出口 T T（Y Y）- -外泄口外泄口模块2 压力控制阀直动式减压阀的工作原理直动式减压阀的工作原理直动式减压阀工作原理图直动式减压阀工作原理图n 工作原理： 当进口PE通入压力油时，油液经减压口从出口PA流出，同时，出口PA的油液又作用于阀芯底端，产生向上的液压力，此时液压力小于弹簧力FF，减压口最大，不起减压作用； 当出口PA所产生的液压力大于等于弹簧力FF时，推动阀芯向上移动，减压口减小，出口PA的压力小于进口压力PE； 当出口PA的压力有变化时，通过阀芯的移动使得出口压力不变，从而起到稳压的作用。模块2 压力控制阀先导式减压阀的结构先

14、导式减压阀的结构1-1-调压弹簧调压弹簧 2-2-阀套阀套 3 3，5 5，8 8，11-11-阻尼孔阻尼孔 4 4，13-13-主阀芯主阀芯 6-6-先导阀阀芯先导阀阀芯 7-7-先导阀阀体先导阀阀体 9-9-径向孔径向孔 10-10-球阀球阀 12-12-主主阀上腔阀上腔 14-14-外泄口外泄口 15-15-外泄通道外泄通道 16-16-单向阀单向阀模块2 压力控制阀3.顺序阀 顺序阀是以压力为控制信号，在一定的控制压力作用下能自动接通或断开某一油路的压力阀。根据控制方式的不同可分为两类：一是直接利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的内控顺序阀，简称顺序阀；二是独立于阀进口的外来压力控制阀口

15、启闭的外控顺序阀，亦称顺序阀。按结构不同可分为直动式和先导式顺序阀两类。模块2 压力控制阀直动式单向顺序阀的结构直动式单向顺序阀的结构1-1-螺堵螺堵 2-2-阀芯阀芯 3-3-调压弹簧调压弹簧 4-4-调节螺丝调节螺丝 5-5-单向阀单向阀 6-6-控制油路控制油路 7-7-内外控内外控转换螺钉转换螺钉 P-P-进口进口 A-A-出口出口 T T（Y Y）- -外泄口外泄口 B B（X X）- -外控口外控口PAB(X)PA直动式单向顺序阀的职能符号直动式单向顺序阀的职能符号外控单向顺序阀的职能符号外控单向顺序阀的职能符号模块2 压力控制阀先导式（单向）顺序阀的结构先导式（单向）顺序阀的结构

16、1-1-主阀体主阀体 2-2-主阀芯主阀芯 3-3-先导阀阀体先导阀阀体 4-4-单向阀单向阀 5-5-径向孔径向孔 6-6-先导阀先导阀控制阀控制阀 7-7-阻尼孔阻尼孔 8-8-调压弹簧调压弹簧 9-9-外泄口外泄口 10-10-回油口回油口 11-11-调节手轮调节手轮模块2 压力控制阀顺序阀的应用顺序阀的应用完成液压缸的顺序动作完成液压缸的顺序动作作背压阀用作背压阀用单向单向顺序阀可作平衡阀用顺序阀可作平衡阀用液控顺序阀可作卸荷阀用液控顺序阀可作卸荷阀用保证油路的最低压力保证油路的最低压力模块2 压力控制阀1.节流阀的流量特性 通过节流阀的流量特性方程为：通过节流阀的流量特性方程为：Q

17、=KQ=K A A PPmm K K为节流系数，薄壁小孔为节流系数，薄壁小孔K=CK=Cd d(2/)(2/)1/21/2；细长；细长孔孔K=dK=d2 2/(32L)/(32L)C Cd d为流量系数；为流量系数；、分别为液体的密度和动力粘度；分别为液体的密度和动力粘度；d d、L L分别为细长孔的直径和长度。分别为细长孔的直径和长度。 薄壁小孔薄壁小孔 m=1m=1；细长孔；细长孔 m=0.5m=0.5 A A为节流孔的过流面积为节流孔的过流面积 模块3 流量控制阀2.管式节流阀结构节流阀的职能符号节流阀的职能符号n 工作原理：工作原理：油液从B（或A）口流入， A（或B）口流出，油液都要

18、经过节流口3，且流量的大小取决于节流口的开度。AB模块3 流量控制阀3.单向节流阀（a）（b）n 应用分析：应用分析：图（a）采用的是进口节流调速图（b）采用的是出口节流调速模块3 流量控制阀4.调速阀的结构 2 23 34 45 51-1-调节手轮调节手轮 2-2-节流阀节流阀 3-3-单向阀单向阀 4-4-减压口减压口 5-5-定差减压阀阀芯定差减压阀阀芯 (a)(a)(b)(b)（a a）为调速阀的详细符号）为调速阀的详细符号（b b）为调速阀的简化符号）为调速阀的简化符号模块3 流量控制阀5.调速阀的应用 进口节流调速进口节流调速1-1-调速阀调速阀 2-2-油缸油缸 3-3-溢流阀溢流阀 4-4-泵泵 模块3 流量控制阀出口节流调速出口节流调速1-1-调速阀调速阀 2-2-油缸油缸 3-3-溢流阀溢流阀 4-4-泵泵模块3 流量控制阀 旁油路节流调速旁油路节流调速1-1-调速阀调速阀 2-2-油缸油缸 3-3-溢流阀溢流阀 4-4-泵泵模块3 流量控制阀模块4 其他控制阀1.1.插装阀插装阀 其工作原理相当于一个液控单向阀。图中其工作原理相当于一个液控单向阀。图中A A、B B为主油路的两个仅有的工作油口，为主油路的两个仅有的工作油口，K K为控制油口。通为控制油口。通过控制油口的启闭和对压力大小的控制，即可控制过控制油