液压阀工作原理+动画

1、单向定量液压泵单向定量液压泵单向变量液压泵单向变量液压泵双向定量液压泵双向定量液压泵双向变量液压泵双向变量液压泵单向定量马达单向定量马达摆动马达摆动马达双向定量马达双向定量马达单向变量马达单向变量马达双作双作用双用双活塞活塞杆缸杆缸双作双作用单用单活塞活塞杆缸杆缸普通单向液压阀，P流通到P2液控单向阀，P1流通到P2直动式溢流阀先导式溢流阀直动式减压阀先导式减压阀直动式顺序阀先导式顺序阀按操纵方式分类：按操纵方式分类： 。手动、机动、电动、弹簧控制、液动、液压先导控手动、机动、电动、弹簧控制、液动、液压先导控制、电液动等。制、电液动等。 一、液压阀的作用一、液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系

2、统中油液的压液压阀是用来控制液压系统中油液的压力、流量和液体流动方向力、流量和液体流动方向。二、液压阀的分类二、液压阀的分类按功能分：按功能分： 方向控制阀方向控制阀（单向阀、换向阀）（单向阀、换向阀） 压力控制阀压力控制阀（溢流阀、减压阀、顺序阀、（溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器）压力继电器） 流量控制阀流量控制阀（节流阀、调速阀）（节流阀、调速阀）（1 1）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的部件（如弹簧、电磁或滑阀）和驱使阀芯动作的部件（如弹簧、电磁铁）组成。铁）组成。 共同点共同点 ：按操纵方式分：按操纵方式分： 手

3、动和脚踏、机动、电动、液动、电液动等。手动和脚踏、机动、电动、液动、电液动等。 （2 2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流口压差以及流过阀的流量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。量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。 三、对液压阀的基本要求三、对液压阀的基本要求 （1 1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。（2 2）油液流过的压力损失小。）油液流过的压力损失小。（3 3）密封性能好。）密封性能好。（4 4）结构紧凑，安装

4、、调整、使用、维护方便，通用）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。性大。 控制油路的通断和油液流动的方向，从而控制液压执控制油路的通断和油液流动的方向，从而控制液压执行元件的启动或停止，改变其运动方向行元件的启动或停止，改变其运动方向 类型：类型：单向阀、换向阀单向阀、换向阀 一、单向阀一、单向阀 类型：类型：普通单向阀、液控单向阀普通单向阀、液控单向阀 1 1、普通单向阀、普通单向阀 作用：作用：只允许油液沿一个方向流动，不允许油液只允许油液沿一个方向流动，不允许油液反向倒流（反向倒流（起止回作用起止回作用）。）。对单向阀的性能要求：对单向阀的性能要求： （1 1）正向导通时，压

5、力损失要小；）正向导通时，压力损失要小；结结构构与与工工作作原原理理单单向向阀阀（2 2）反向截止时，密封性要好。）反向截止时，密封性要好。2 2、 液控单向阀液控单向阀作用：作用：（1 1）起止回作用；）起止回作用；（2 2）必要时解除逆止，允许油液反向通过。）必要时解除逆止，允许油液反向通过。 结构与工作原理：结构与工作原理：3 3、单向阀用途、单向阀用途 （1 1）止回作用：安装在泵的出口止回作用：安装在泵的出口（2 2）作背压阀用作背压阀用: :防止液压缸前冲或爬行，使系统工作平稳。防止液压缸前冲或爬行，使系统工作平稳。（3 3）作锁紧装置用）作锁紧装置用（4 4）保持控制油路有必要的

6、压力）保持控制油路有必要的压力（5 5）作复合阀使用：单向节流阀、单向顺序阀、单向减压）作复合阀使用：单向节流阀、单向顺序阀、单向减压阀、单向调速阀等。阀、单向调速阀等。 二、换向阀二、换向阀 作用：作用： 利用阀芯相对于阀体间的相对位置改变，使油路利用阀芯相对于阀体间的相对位置改变，使油路接通、关断，或改变油流的方向，从而使液压执接通、关断，或改变油流的方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。行元件启动、停止或变换运动方向。 1 1、对换向阀的性能要求、对换向阀的性能要求 （1 1）油液导通时压力损失要小；）油液导通时压力损失要小；（2 2）油液断开时泄漏要小；）油液断开时泄漏要小

7、；（3 3）阀芯换位时操纵力要小。）阀芯换位时操纵力要小。 2 2、类型、类型按阀芯的形状分类按阀芯的形状分类 滑阀滑阀【包括控制部分、主体部分（位、通）包括控制部分、主体部分（位、通）】 转阀转阀 位位：为改变液流方向，阀芯相对于阀体不同的工作位置数：为改变液流方向，阀芯相对于阀体不同的工作位置数（二位、三位），一个（二位、三位），一个“”表示一个位。表示一个位。通：通：换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、三通、换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、三通、四通、五通），在一个四通、五通），在一个“”内，内，“” 或或“”与方框的与方框的交点数。交点数。 按阀芯在阀体内的工作位数和换

8、向阀所控制的油口通路数，按阀芯在阀体内的工作位数和换向阀所控制的油口通路数，换向阀可分为二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、换向阀可分为二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通等类型。三位四通等类型。按操纵方式分类：按操纵方式分类： 。手动、机动、电动、弹簧控制、液动、液压先导控手动、机动、电动、弹簧控制、液动、液压先导控制、电液动等。制、电液动等。 3 3、换换向向阀阀主主体体结结构构与与工工作作原原理理PAB工工作作原原理理动动画画演演示示三位换向阀常用的中位机能：三位换向阀常用的中位机能： “O”、“H”、“M”、“P”、“K”、“Y”型。型。3 3、几种典型换向阀的结构、几

9、种典型换向阀的结构手动换向阀手动换向阀 三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀弹簧复位方式弹簧复位方式钢珠定位方式钢珠定位方式 手动换向阀主要有弹簧复位和钢珠定位两种型式。 图5.17(a)所示为钢球定位式三位四通手动换向阀。 图5.17(b)则为弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。 三位四通手动换向阀中位三位四通手动换向阀中位手柄手柄阀阀 芯芯复位弹簧复位弹簧 三位四通手动换向阀左位三位四通手动换向阀左位手柄手柄阀阀 芯芯复位弹簧复位弹簧三位四通手动换向阀右位三位四通手动换向阀右位手柄手柄阀阀 芯芯复位弹簧复位弹簧机动换向阀机动换向阀 又称行程阀。又称行程阀。它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮

10、来迫使阀芯移动。它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动。通常是通常是二位二位的，有的，有二通、三通、四通和五通二通、三通、四通和五通几种，其中二位几种，其中二位二通机动阀又分常闭和常开两种。二通机动阀又分常闭和常开两种。 电磁换向阀电磁换向阀 工作原理：工作原理： 利用利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向的来控制液流方向的。 类型：类型： 直流直流（E，24V 或或 100V） 交流（交流（D，36V 或或 220V 或或 380V）湿式湿式 干式干式 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。（1）直流电磁

11、铁和交流电磁铁）直流电磁铁和交流电磁铁阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： 交流电磁铁：寿命较短。 直流电磁铁：需要专用直流电源，使用寿命较长。 本整型电磁铁：本整型指交流本机整流型。（2）干式、油浸式、湿式电磁铁）干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。 湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。 图所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断电时，阀芯2被弹簧7推向左端，P 和A接通；当电磁铁通电时，铁芯通过推杆3将阀芯2推向右端，使P和B接通。 （3）电磁换向阀的典型结构）电磁换向阀的典型结构 交流式二位三通电磁换向阀交流式二位三通电磁换向阀 直流

12、湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁都不通电时，阀芯2在两边对中弹簧4的作用下处于中位，P、T、A、B口互不相通；当右边电磁铁通电时，推杆将阀芯推向左端，P 与B通，A与T通；当左边电磁铁通电时，P与A通，B与T通。 直直流湿式三位四通电磁换向阀流湿式三位四通电磁换向阀 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型和液压对中型两种。 阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。 图图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀

13、弹簧对中型三位四通液动换向阀 电磁换向阀起先导作用，控制液动换向阀的动作；液动换向阀作为主阀，用于控制液压系统中的执行元件。 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。电液换向阀用在大流量的液压系统中。 密封性好，介质可以是水、乳化液和矿物油；工作压 力可高达63MPa。图5.24 常开型二位三通 电磁球式换向阀11电磁铁；电磁铁；22杠杆；杠杆；33左推杆；左推杆；44左阀座；左阀座；55钢球；钢球；66右阀座；右阀座；77右推杆；右推杆；88弹簧弹簧图图5.24 5.24 电磁球式换向阀原理电磁球式换向阀原理结构

14、：结构： （1 1）动作迅速，操作轻便，便于远距离控制；）动作迅速，操作轻便，便于远距离控制；（2 2）因受电磁铁尺寸与推力的限制，仅能控制小）因受电磁铁尺寸与推力的限制，仅能控制小流量（小于流量（小于63 63 l/minl/min）的液流；）的液流；（3 3）电磁铁通断电需电信号控制：如设备中的按）电磁铁通断电需电信号控制：如设备中的按钮开关、限位开关、行程开关等；钮开关、限位开关、行程开关等；（4 4）换向快，易产生液压冲击。）换向快，易产生液压冲击。 特点：特点： 液动换向阀液动换向阀 工作原理：工作原理： 利用控制油路的油液压力来改变阀芯位置的换向阀。利用控制油路的油液压力来改变阀芯

15、位置的换向阀。 结构：结构： 特点：特点： （1 1）换向速度易于控制，结构简单、动作平稳可靠；）换向速度易于控制，结构简单、动作平稳可靠；（2 2）由于液压驱动力大，适用于大流量的场合；）由于液压驱动力大，适用于大流量的场合；（3 3）其控制油路必须有开关或换向装置。）其控制油路必须有开关或换向装置。电液动换向阀电液动换向阀 组成组成电磁阀：电磁阀：电磁阀负责液动阀控制油路的换电磁阀负责液动阀控制油路的换向，起先导作用向，起先导作用。 液动阀液动阀：负责主油路的换向负责主油路的换向。 结结构构及及工工作作原原理理 电液动换向阀电液动换向阀（1 1）换向平稳无冲击；）换向平稳无冲击；（2 2）

16、允许通过的流量大。）允许通过的流量大。 （国产：国产：32MPa，1250l/min; 进口：进口：40MPa，2000 l/min） 特点：特点：4 4、换向阀的滑阀机能、换向阀的滑阀机能 常态位：常态位： 换向阀的阀芯未受到外部操纵力作用时所处的位置。换向阀的阀芯未受到外部操纵力作用时所处的位置。 滑阀机能：滑阀机能： 阀芯处于常态位（原始位置）时各油口的连通阀芯处于常态位（原始位置）时各油口的连通方式。如二位阀有方式。如二位阀有“常通型常通型”、“常断型常断型”。 中位机能：中位机能： 三位换向阀的阀芯在中间位置时，各油口的连通三位换向阀的阀芯在中间位置时，各油口的连通方式，称为换向阀的

17、中位机能。方式，称为换向阀的中位机能。 作用：作用： 用来控制液压传动系统中油液的压力，以满用来控制液压传动系统中油液的压力，以满足执行元件所要求的力和转矩。足执行元件所要求的力和转矩。 类型：类型： 溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。 共同点：共同点： 利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作。的原理工作。 限制液压系统的最高压力，如安全阀限制液压系统的最高压力，如安全阀稳定液压系统中某处的压力，如溢流阀、减压稳定液压系统中某处的压力，如溢流阀、减压阀阀利用液压力作为信号控制其动作，如顺序阀、利用液压力作

18、为信号控制其动作，如顺序阀、压力继电器压力继电器一、溢流阀一、溢流阀 类型：类型： 直动式、先导式直动式、先导式 作用：作用： （1 1）在不断溢流过程中保持系统压力恒定，起稳）在不断溢流过程中保持系统压力恒定，起稳压和溢流作用；压和溢流作用； （2 2）防止液压系统过载，起安全保护作用。）防止液压系统过载，起安全保护作用。 1 1、直动式溢流阀、直动式溢流阀 工作原理工作原理： 直接利用液压力与弹簧力相平衡，直接利用液压力与弹簧力相平衡，以控制阀芯的启闭动作，从而保以控制阀芯的启闭动作，从而保证证进油口压力基本恒定进油口压力基本恒定。 特点：特点： 结构简单、便宜，但工作时易产生结构简单、便

19、宜，但工作时易产生振动和噪音振动和噪音。 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，稳压精度差；不稳定，稳压精度差；2 2、先导式溢流阀、先导式溢流阀 结构：结构：先导调压

20、部分：控制主阀的溢流压力先导调压部分：控制主阀的溢流压力主阀部分：溢流主阀部分：溢流 工作原理：工作原理：利用主阀芯上下两端液体利用主阀芯上下两端液体压力差与弹簧力相平衡的压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力控制。原理来进行压力控制。 P2P1职能符号：职能符号： 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。二、减压阀二、减压阀（使出口

21、压力低于进口压力的一种压力控制阀）（使出口压力低于进口压力的一种压力控制阀） 1 1、作用、作用 （1 1）减压：）减压：降低液压系统某支路（控制油路、夹紧回路、降低液压系统某支路（控制油路、夹紧回路、润滑回路等）的压力。润滑回路等）的压力。 （2 2）稳压：）稳压：稳定液压系统某支路的压力。稳定液压系统某支路的压力。 2 2、类型、类型 按功能分按功能分 定值减压阀：定值减压阀：定差减压阀：定差减压阀：定比减压阀：定比减压阀：保证阀的出口压力为定值。保证阀的出口压力为定值。保证阀的进、出油口压差为定值。保证阀的进、出油口压差为定值。保证阀的进、出油口压力比为定值。保证阀的进、出油口压力比为定

22、值。按结构分按结构分 直动式直动式先导式（先导式（常用常用）直动式减压阀直动式减压阀3 3、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 节流口节流口p3定值减压阀是利用压力油通过缝隙降压，使出口压力低于进口压力，并使出口油压保持恒定，缝隙越小，压力损失越大，减压作用就越强。3 3、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。节流口节流口p

23、3职能符号：职能符号： 4 4、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。减压阀保持减压阀保持出口压力出口压力基本不变，而溢流阀保持基本不变，而溢流阀保持进口进口处压力处压力基本不变。基本不变。在不工作时，减压阀进

24、、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。三、顺序阀三、顺序阀 1 1、作用：、作用： 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。直控顺序阀直控顺序阀2 2、类型：、类型：外（液控）控顺序阀外（液控）控顺序阀按控制方式按控制方式按结构按结构直动式直动式先导式先导式3 3、结构与工作原理：、结构与工作原理：直动式直动式先导式先导式4 4、先导式顺序阀和先导式溢流阀的不同之处：、先导式顺序阀和先导

25、式溢流阀的不同之处： (1)(1)溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变。而顺序阀一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。般不控制系统压力。(2)(2)溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为外外泄漏泄漏。(3)(3)溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。 四、压力继电器四、压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件。当油液压力达到压力继电器的调定压力时，即发出信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，使油路卸压、换向或关闭电动机，使系统停止工

26、作，起安全保护作用。作用：作用： 依靠改变阀口通流面积依靠改变阀口通流面积( (节流口局部阻力节流口局部阻力) )的的大小或通流通道的长短来控制流量，从而实大小或通流通道的长短来控制流量，从而实现执行元件所要求的运动速度。现执行元件所要求的运动速度。普通节流阀、调速阀、单向节流阀、单向普通节流阀、调速阀、单向节流阀、单向调速阀等。调速阀等。 类型：类型：一、一、 流量控制原理及节流口形式流量控制原理及节流口形式1 1、影响流量稳定性的因素、影响流量稳定性的因素 节流口通常有三种基本形式节流口通常有三种基本形式: :薄壁小孔、细长小薄壁小孔、细长小孔和短孔。孔和短孔。关系式：关系式：q=KApm来表示来表示 q q通过节流阀的流量通过节流阀的流量KK与阀口几何形状有关的系数与阀口几何形状有关的系数阀口的通流截面积阀口的通流截面积节流阀前后压力差节流阀前后压力差指数指数q=KApm同一节流阀，若阀前后压力差相同，则有同一节流阀，若阀前后压力差相同，则有节流开口越小，流量也越小。节流开口越小，流量也