第4章液压控制元件

1、液压阀概述液压阀概述4.1方向控制阀方向控制阀4.2压力控制阀压力控制阀4.34.1.1 液压阀的基本结构与工作原理液压阀的基本结构与工作原理 液压阀可分为方向阀、压力阀和流量阀液压阀可分为方向阀、压力阀和流量阀3大类。大类。 （1）在结构上，所有的阀都由阀体、阀芯）在结构上，所有的阀都由阀体、阀芯（座阀或滑阀）和驱动阀芯动作的元、部（座阀或滑阀）和驱动阀芯动作的元、部件（如弹簧、电磁铁）组成。件（如弹簧、电磁铁）组成。 （2）在工作原理上，所有的阀都是通过）在工作原理上，所有的阀都是通过改变阀芯与阀体的相对位置来控制和调改变阀芯与阀体的相对位置来控制和调节液流的压力、流量及流动方向的。所节液

2、流的压力、流量及流动方向的。所有阀的开口大小、阀进出口间的压差以有阀的开口大小、阀进出口间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，只是各种阀控制的参数不相流量公式，只是各种阀控制的参数不相同而已。同而已。表表4-1液压阀的分类液压阀的分类1与压力有关的参数与压力有关的参数（1）公称压力）公称压力（2）额定压力）额定压力2与流量有关的参数与流量有关的参数（1）液压阀的公称流量）液压阀的公称流量（2）液压阀的公称通径）液压阀的公称通径 （1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。振动小。 （2）阀口全开时，液流压力损

3、失小；阀口）阀口全开时，液流压力损失小；阀口关闭时，密封性能好。关闭时，密封性能好。 （3）所控制的参数（压力或流量）稳定，）所控制的参数（压力或流量）稳定，受外干扰时变化量小。受外干扰时变化量小。 （4）结构紧凑，安装、调试、维护方便，）结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性好。通用性好。4.2.1 单向阀单向阀1普通单向阀普通单向阀(止回阀止回阀) （1）工作原理与图形符号。）工作原理与图形符号。图图4-1 单向阀单向阀1阀体；阀体；2阀芯；阀芯；3弹簧弹簧 （2）单向阀的应用。）单向阀的应用。 图图4-2 单向阀保护液压泵单向阀保护液压泵 增加工作机构的稳定性增加工作机构的稳定性 图图4

4、-3 单向阀用作背压阀单向阀用作背压阀 （1）工作原理与图形符号。）工作原理与图形符号。图图4-4 液控单向阀液控单向阀1活塞；活塞；2顶杆；顶杆；3阀芯阀芯 （2）液控单向阀的应用。）液控单向阀的应用。图图4-5 液控单向阀用于液压缸的锁紧液控单向阀用于液压缸的锁紧1液压泵；液压泵；2溢流阀；溢流阀；3手动换向阀；手动换向阀；4、5液控单向阀；液控单向阀；6液压缸液压缸 1换向阀的工作原理换向阀的工作原理图图4-6 滑阀式换向阀工作原理图滑阀式换向阀工作原理图 “位位”是指阀芯的工作位置，是指阀芯的工作位置，“通通”是指是指滑阀与系统连接的油路数，即换向阀的通滑阀与系统连接的油路数，即换向阀

5、的通油口数目。油口数目。图图4-7 转阀的工作原理图转阀的工作原理图1阀件；阀件；2阀芯；阀芯；3操作手柄操作手柄 表表4-2滑阀式换向阀的主体结构和图形符号滑阀式换向阀的主体结构和图形符号续表续表表表4-3三位四通阀常用的中位机能三位四通阀常用的中位机能续表续表图图4-8 滑阀操纵方式滑阀操纵方式表表4-4滑阀式换向阀的操纵方法滑阀式换向阀的操纵方法（1）手动换向阀。）手动换向阀。（2）机动换向阀。）机动换向阀。（3）电磁换向阀。）电磁换向阀。图图4-9 三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀图图4-10 二位二通机动换向阀二位二通机动换向阀1挡铁；挡铁；2滚轮；滚轮；3阀芯；阀芯；4弹簧弹簧

6、 图图4-11 电磁换向阀的工作原理图电磁换向阀的工作原理图1阀体；阀体；2阀芯；阀芯；3弹簧座；弹簧座；4弹簧；弹簧；5推杆；推杆；6铁芯；铁芯；7衔铁衔铁 根据所用电源的不同，换向阀用电磁根据所用电源的不同，换向阀用电磁铁可分为交流和直流两种。铁可分为交流和直流两种。l交流电磁铁交流电磁铁l直流电磁铁直流电磁铁 不管是直流电磁铁还是交流电磁，都不管是直流电磁铁还是交流电磁，都可做成干式和湿式。可做成干式和湿式。l干式电磁换向阀干式电磁换向阀l湿式电磁换向阀湿式电磁换向阀图图4-12 交流式二位三通电磁换向阀交流式二位三通电磁换向阀1阀体；阀体；2阀芯；阀芯；3推杆；推杆；4、7弹簧；弹簧；

7、5、8弹簧座；弹簧座；6O形圈；形圈；9后盖后盖 图图4-13 直流湿式三位四通电磁换向阀直流湿式三位四通电磁换向阀1电磁铁；电磁铁；2推杆；推杆；3阀芯；阀芯；4弹簧；弹簧；5挡圈挡圈 （4）液动换向阀。）液动换向阀。图图4-14 三位四通液动换向阀三位四通液动换向阀（5）电液换向阀。）电液换向阀。图图4-15 电液换向阀电液换向阀1、7单向阀；单向阀；2、6节流阀；节流阀；3、5电磁铁；电磁铁；4电磁阀阀芯；电磁阀阀芯；8主阀阀芯主阀阀芯 4.3.1 溢流阀溢流阀 对溢流阀的基本要求如下。对溢流阀的基本要求如下。 （1）定压精度高。当流过溢流阀的流量发）定压精度高。当流过溢流阀的流量发生变

8、化时，系统中的压力变化要小。生变化时，系统中的压力变化要小。 （2）灵敏度要高。）灵敏度要高。 （3）工作要平稳，且无振动和噪声。）工作要平稳，且无振动和噪声。 （4）当阀关闭时，密封要好，泄漏要小。）当阀关闭时，密封要好，泄漏要小。1直动式溢流阀直动式溢流阀2先导式溢流阀先导式溢流阀 （1）工作原理与图形符号。）工作原理与图形符号。 （2）性能特点。）性能特点。 定压精度高。定压精度高。 启闭特性好。启闭特性好。 图图4-16 直动式溢流阀直动式溢流阀 1调节螺母；调节螺母；2弹簧弹簧 ；3阀芯阀芯 图图4-17 YF型三节同心先导型溢流阀结构图型三节同心先导型溢流阀结构图1锥阀（先导阀）；

9、锥阀（先导阀）；2锥阀座；锥阀座；3阀盖；阀盖；4阀体；阀体；5阻尼孔；阻尼孔； 6主阀芯；主阀芯；7主阀座；主阀座；8主阀弹簧；主阀弹簧；9调压（先导阀）弹簧调压（先导阀）弹簧 图图4-18 溢流阀的启闭特性曲线溢流阀的启闭特性曲线（1）作溢流调压用）作溢流调压用（2）作安全保护用。）作安全保护用。（3）作远程调压阀用。）作远程调压阀用。（4）作背压阀用。）作背压阀用。1直动式减压阀直动式减压阀2先导式减压阀先导式减压阀（1）工作原理与图形符号。）工作原理与图形符号。（2）减压阀与溢流阀的区别。）减压阀与溢流阀的区别。图图4-23 直动式减压阀工作原理直动式减压阀工作原理L外泄漏油口；外泄漏

10、油口；P1口是进油口；口是进油口；P2口是出油口口是出油口 图图4-24 先导式减压阀结构与图形符号先导式减压阀结构与图形符号 减压阀利用出油口压力与弹簧力平衡，减压阀利用出油口压力与弹簧力平衡，保持出口压力基本不变；而溢流阀利用进保持出口压力基本不变；而溢流阀利用进油口压力与弹簧平衡，保持进口处压力基油口压力与弹簧平衡，保持进口处压力基本不变。本不变。 在不工作时，减压阀进、出油口互通，在不工作时，减压阀进、出油口互通，减压阀口常开；而溢流阀进、出油口不通，减压阀口常开；而溢流阀进、出油口不通，溢流阀口常闭。溢流阀口常闭。 减压阀的进、出油口均通压力油，所减压阀的进、出油口均通压力油，所以泄

11、油口要单独外接油箱；而溢流阀的出以泄油口要单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以溢流阀的泄漏油可油口是通油箱的，所以溢流阀的泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。独外接油箱。（1）减压阀用于减压回路。）减压阀用于减压回路。（2）减压阀用于液压夹紧回路。）减压阀用于液压夹紧回路。1直动式顺序阀直动式顺序阀图图4-27 顺序阀的四种结构形顺序阀的四种结构形图图4-28 直动式顺序阀直动式顺序阀（1）工作原理与图形符号。）工作原理与图形符号。图图4-29 先导式顺序阀结构和图形符号先导式顺序阀结构和图形符号 （2）顺序阀与溢流阀的区别。）

12、顺序阀与溢流阀的区别。 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。而顺序阀在通流状态下其进口压不变。而顺序阀在通流状态下其进口压力由出口压力而定。力由出口压力而定。 溢流阀为内泄方式，泄露油液直接与溢流阀为内泄方式，泄露油液直接与出口相通，而顺序阀为外泄方式，需单出口相通，而顺序阀为外泄方式，需单独引出泄漏通道。独引出泄漏通道。 溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。口可接负载。 （1）控制多个执行元件顺序动作。）控制多个执行元件顺序动作。 （2）与单向阀组成平衡阀，保证垂直放置）与单向阀组成平衡阀，保证垂直放置的液压缸不因自重

13、而下落。的液压缸不因自重而下落。 （3）外控顺序阀可用在双泵供油系统中。）外控顺序阀可用在双泵供油系统中。图图4-32 压力继电器压力继电器l柱塞；柱塞；2顶杆；顶杆；3调节螺钉；调节螺钉；4微动开关微动开关4.4.1 流量控制原理流量控制原理1节流口的形式节流口的形式 3种节流口的流量特性曲线如图种节流口的流量特性曲线如图4-33所示。所示。（1）压差对流量的影响）压差对流量的影响 （2）温度对流量的影响）温度对流量的影响（3）节流口的堵塞）节流口的堵塞图图4-33 节流阀特性曲线节流阀特性曲线 （1）较大的流量调节范围，且流量调节）较大的流量调节范围，且流量调节要均匀。要均匀。 （2）当阀

14、前后压力差发生变化时，通过）当阀前后压力差发生变化时，通过阀的流量变化要小，以保证负载运动的阀的流量变化要小，以保证负载运动的稳定。稳定。（3）油温变化对通过阀的流量影响要小。）油温变化对通过阀的流量影响要小。（4）液流通过全开阀时的压力损失要小。）液流通过全开阀时的压力损失要小。（5）当阀口关闭时，阀的泄漏量要小。）当阀口关闭时，阀的泄漏量要小。图图4-35 轴向三角槽式节流阀轴向三角槽式节流阀l顶盖；顶盖；2导套；导套；3阀体；阀体；4阀芯；阀芯；5弹簧；弹簧；6底盖底盖 1普通调速阀普通调速阀图图4-36 调速阀的工作原理和图形符号调速阀的工作原理和图形符号图图4-37 节流阀和调速阀的

15、特性曲线节流阀和调速阀的特性曲线 图图4-38 温度补偿调速阀原理图温度补偿调速阀原理图4.5.1 插装阀插装阀 插装阀主要由三部分组成，如图插装阀主要由三部分组成，如图4-39（a）所示，一是锥阀组件，阀套）所示，一是锥阀组件，阀套2、弹簧、弹簧3和锥阀和锥阀4组成锥阀组件，插装在阀体组成锥阀组件，插装在阀体5的的孔内；二是控制盖板孔内；二是控制盖板1，其上设有控制油，其上设有控制油路路K，必要时与先导元件连通。，必要时与先导元件连通。 锥阀组件上配置不同的盖板，就能锥阀组件上配置不同的盖板，就能实现各种不同的功能；三是阀体实现各种不同的功能；三是阀体5，可自，可自己加工制作。己加工制作。

16、图图4-39（b）所示为其职能符号。）所示为其职能符号。图图4-39 插装阀基本结构插装阀基本结构1控制盖板；控制盖板；2阀套；阀套；3弹簧；弹簧；4锥阀；锥阀；5阀体阀体 图图4-40 叠加溢流阀基本结构叠加溢流阀基本结构图图4-41 电液伺服阀结构电液伺服阀结构图图4-42 电液比例压力控制阀的基本机构电液比例压力控制阀的基本机构 本章主要介绍了各种液压控制元件，本章主要介绍了各种液压控制元件，包括方向阀、压力阀、流量阀以及其他液包括方向阀、压力阀、流量阀以及其他液压控制阀。压控制阀。 液压控制元件是液压传动系统的核心液压控制元件是液压传动系统的核心组成部分。组成部分。 液压阀的性能是否可

17、靠，关系到整个液压阀的性能是否可靠，关系到整个液压系统能否正常工作。液压系统能否正常工作。 单向阀和换向阀是液压系统中控制液流单向阀和换向阀是液压系统中控制液流方向的元件。方向的元件。 单向阀分为普通单向阀和液控单向阀。单向阀分为普通单向阀和液控单向阀。 单向阀只允许液流向一个方向通过。单向阀只允许液流向一个方向通过。 液控单向阀具有普通单向阀的功能，并液控单向阀具有普通单向阀的功能，并且只要在控制口通以一定压力的控制油液，且只要在控制口通以一定压力的控制油液，油流也能反向通过。油流也能反向通过。 单向阀和液控单向阀用于回路需要单向单向阀和液控单向阀用于回路需要单向导通的场合，也用于各种锁紧回

18、路。导通的场合，也用于各种锁紧回路。 换向阀既可用来使执行元件换向，也可换向阀既可用来使执行元件换向，也可用来切换油路。用来切换油路。 换向阀的各种结构形式中，滑阀式用得换向阀的各种结构形式中，滑阀式用得较多。较多。 而各种操纵形式的换向阀中，则以而各种操纵形式的换向阀中，则以电磁和电液换向阀用得较多，因为它易电磁和电液换向阀用得较多，因为它易于实现自动化。于实现自动化。 换向阀的图形符号明确地表示了阀换向阀的图形符号明确地表示了阀的作用原理、工作位置数、通路数、通的作用原理、工作位置数、通路数、通断状态以及操纵方式等，应熟练掌握。断状态以及操纵方式等，应熟练掌握。 溢流阀是利用作用于阀芯的进

19、油口压溢流阀是利用作用于阀芯的进油口压力与弹簧力平衡的原理来工作的。力与弹簧力平衡的原理来工作的。 工作时溢流阀开口大小根据通过的流工作时溢流阀开口大小根据通过的流量自动调整，阀的进口压力保持恒定。量自动调整，阀的进口压力保持恒定。 溢流阀的结构形式主要有两种：用于溢流阀的结构形式主要有两种：用于低压或小流量的直动式溢流阀和用于高压低压或小流量的直动式溢流阀和用于高压大流量的先导式溢流阀。大流量的先导式溢流阀。 减压阀是利用液流通过阀口缝隙所减压阀是利用液流通过阀口缝隙所形成的液阻使出口压力低于进口压力，形成的液阻使出口压力低于进口压力，并使出口压力基本不变的压力控制阀。并使出口压力基本不变的压力控制阀。 它常用于某局部油路的压力需要低它常用于某局部油路的压力需要低于系统主油路压力的场合。于系统主油路压力的场合。 顺序阀和压力继电器不是用于控制顺序阀和压力继电器不是用于控制压力的，而是将压力作为信号去驱动液压力的，而是将压力作为信号去驱动液压开关或电器开关。压开关或电器开关。 顺序阀在油路中相当于一个以油液顺序阀在