液压与气压传动（第3版） 教学课件作者 刘建明 第5章液压控制阀及回路 5.6其他液压阀

第六节其他液压阀及其应用

河南机电职业学院刘建明2022/11/7重点与难点比例阀与普通阀的区别

比例阀的结构与原理插装阀的工作原理和应用2022/11/7

一、电液比例阀

什么是比例阀?电液比例阀简称比例阀，它是一种把输入的电信号按比例地转换成力的或位移，从而对压力、流量等参数进行连续控制的一种液压阀。比例阀的组成由直流比例电磁铁与液压阀两部分组成。2022/11/7比例阀的特点液压阀部分与普通的液压阀差别不大，直流比例电磁铁和一般电磁阀所用的电磁铁不同，电液比例阀可以根据输入的电信号大小连续地按比例对液压系统的参数实现远距离调节和计算机控制。而普通液压阀只能对流量、压力进行定值控制。比例阀按其控制的参数可分为：比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀三大类。2022/11/7

1.电液比例压力阀

电液比例压力先导阀，只要连续地按比例调节输入电流，就能连续地按比例控制锥阀的开启压力p。2022/11/72.比例阀的应用比例溢流阀调压的多级调压回路。图中1为比例溢流阀，2为电子放大器。改变输入电流I，即可控制系统的工作压力。2022/11/7采用比例调速阀的调速回路。改变比例调速阀输入电流即可使液压缸获得所需要的运动速度。比例调速阀可在多级调速回路中代替多个调速阀，也可用于远距离速度控制。2022/11/7二、插装式锥阀什么是插阀装？

插装式锥阀又称逻辑阀或二通插装阀，简称插装阀。这种阀满足了液压技术向高压、大流量、集成化方向发展的要求，在锻压机械、冶金机械、船舶、矿山等工程领域得到了广泛的应用。2022/11/7插装阀的特点这种阀具有标准化、通用化程度高、通流能力大、密封性好、抗污染能力强、液阻小、变型方便，可以高度集成，便于实现无管连接和集成化控制等。2022/11/7

1．插装式锥阀的结构和工作原理

1）插装阀的结构

插装阀主要由锥阀组件、阀体、控制盖板及先导元件组成。阀套2、弹簧3和锥阀4组成锥阀组件，插装在阀体5的孔内。上面的盖板1上设有控制油路与其先导元件连通。锥阀组件上配置不同的盖板，就能实现各种不同的功能。2022/11/7

2）插装式锥阀的工作原理

阀芯上的受力平衡式为：∑F=pxAx-pAAA-pBAB+F1当合力∑F﹥0时，阀芯关闭；当合力∑F

﹤0时阀芯开启；当合力∑F=0时，阀芯在某一平衡位置上。2022/11/7由上式可以看出，采取适当的方式控制X腔的压力pX，就可以控制主油路A口与B口的油流方向和压力。如果采取措施控制阀芯的开度，就可控制主油路中的流量。2022/11/7插装阀图形符号a)压力和方向插装阀插件，面积比例1:1b)方向控制插装阀插件，带节流端的座阀结构面积比例⩽c)方向控制插装阀插件，面积比例⩽d)方向控制插装阀插件,面积比例>

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2．插装阀的应用

（1）插装方向阀图a所示为插装单向阀

将插装阀的控制油口X与A或B连接，形成插装单向阀。若X与A连接，则阀口B与A通，A与B不通；若X与B口连接，则阀口A到B通，B到A不通。2022/11/7图b所示为二位四通插装阀

图c所示为三位四通换向阀2022/11/7图b所示为二位四通插装阀当电磁阀不通电时，油口P与B通，油口A与T通；当电磁阀通电时，油口P与A通，油口B与T通。图c所示为三位四通换向阀

当电磁阀不通电时，控制油使4个插装阀关闭，油口P、T、A、B互不连通；当1YA通电时，油口P与A通，油口B与T通；当2YA通电时，油口P与B通，油口A与T通。2022/11/7（2）插装式压力控制阀插装式压力控制阀是由插装阀和先导阀组成，如图5-55所示，当油口A处压力较低时，先导阀关闭，锥阀也关闭。当油口A处压力达到先导阀调定压力时，先导阀开启，油液流经锥阀芯阻尼孔，在锥阀芯两端形成压力差，锥阀芯在压力差作用下克服弹簧力上移而使溢流阀口开启，起到溢流调压作用。在控制油路上作不同的连接便构成不同的插装式压力控制阀。2022/11/7

插装式压力阀

2022/11/7（3）插装式流量控制阀如图所示在插装锥阀盖板上，增加阀芯行程调节装置，调节阀芯开口的大小。这种插装阀的锥阀芯上开有三角槽，用以调节流量。2022/11/7三、叠加阀叠加阀式液压阀简称叠加阀，是在板式连接阀集成化的基础上发展起来的新型液压元件。叠加阀的阀体本身既是元件又是具有油路通道的连接体，阀体的上、下两面做成连接面。选择同一通径的叠加阀，叠合在一起用螺栓紧固，即可组成所需的液压系统。2022/11/7叠加式液压装置如图所示为叠加式液压装置示意图。最下面的是底板，底板上有进油孔，回油孔和通向液压执行元件的油孔，底板上面第一个元件一般是压力表开关，然后依次向上叠加各压力控制阀和流量控制阀，最上层为换向阀，用螺栓将它们紧固成一个叠加阀组。2022/11/7四、电磁支撑阀

电磁支撑阀是一种新型的组合阀，它是由泄漏量为零的二位二通电磁球阀（电磁座阀）与安全阀、单向阀、节流阀集成的组合阀，它与单作用油缸和油泵一起即可构成用途广泛的升降平台液压系统，应用于仓库、码头等货物堆垛，现代化剧场的活动舞台升降系统，油压式升降电梯等。2022/11/7电磁支撑阀2022/11/7五、电液数字阀功用：用数字信息直接控制阀口的开启和关闭，从而控制液流压力、流量、方向的液压控制阀。组成：步进电动机、滚珠丝杠、阀芯、阀套、阀杆、传感器等。2022/11/7增量式数字流量阀工作原理计算机发出信号后，步进电机1转动，通过滚珠丝杆2转化为轴向位移，带动阀芯3移动，开启阀口。步进电机转过一定步数，可控制阀口的一定开度，从而实现流量控制。该阀有两个节流口，其中右节流口为非全周通流，阀口较小，左节流口为全周通流，阀口较大。这种节流口开口大小分两段调节的形式，可改善小流量时的调节性能。2022/11/7增量式数字流量阀的特点1阀芯、阀套、阀杆的相对热膨胀取得温度补偿，维持流量恒定。2该阀无反馈功能，但装有零位移传感器，每个控制终了，阀芯都可在它控制下回到零位，重复精度较高。2022/11/7本章部分分析题（1）图5-59所示的的两个系统中，各溢流阀的调整压力分别为PA，PB=3Mpa，PC=2Mpa。若系统的外负载趋于无限大，泵的工作压力各为多大？

2022/11/7（2）如图5-61所示，若溢流阀的调整压力为5Mpa，减压阀的调整压力为1.5Mpa，试分析活塞在运动时和夹紧工件运动停止时，A、B处的压力值。图5-60图5-61

2022/11/72022/11/7（3）在图5-62所示回路中，若溢流阀1的调定压力p1=6Mpa，溢流阀3的调定压力p2=5Mpa，溢流阀4的调定压力p3=4Mpa，系统负载为无限大，在不计管路压力损失时：

1）换向阀2处于中位时，泵的工作压力为多少？

2）换向阀2处于左位时，泵的工作压力为多少？

3）换向阀2处于右位时，泵的工作压力为多少？

（6）图5-62所示回路中，液压缸无杆腔有效面积A1=100㎝2，有杆腔的有效面积A2=50㎝2，液压泵额定流量为10L/min。试确定：1）若节流阀开口允许通过的流量为6L/min，活塞向左移动速度v1=？其返回的速度v2=？2）若节流阀串联在回油路上（其开口不变）时，v1=？v2=？3）若节流阀的最小稳定流量为L/min，该液压缸能得到的最低速度是多少？2022/11/7

图5-63