液压系统控制元件课件

液压控制元件作用

在液压传动系统中，液压控制元件主要用来控制液压执行元件运动的方向、承载的能力和运动速度的大小以满足机械设备工作性能的要求。控制液流的方向、压力和流量。液压控制元件

液压控制阀的分类:方向控制阀——用于控制液压油的流动方向；压力控制阀——用于控制液压油的压力大小；流量控制阀——用于控制液压油的流量大小；1.按功能:

可用于控制液压油的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀。概述滑阀—阀芯为多端圆柱体,阀芯相对阀体作轴向运动；锥阀—阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；转阀—阀芯为带圆周方向槽的圆柱体,阀芯相对阀体转动。2.按阀芯结构:3.按控制方式:（1）开关或定值控制阀：借助于手动操作（如手轮、手柄等）、电磁铁、液压控制等控制液压油通路的开闭，或定值控制液流的方向、压力、流量。这类阀最为常见，称开关阀；（2）比例控制阀：这类阀利用与输入、输出参数成比例的电信号，使其按一定的规律成比例地控制系统中液压油的流动方向、压力和流量。此类阀多用于开环程序控制系统，如电液比例流量阀、电液比例换向阀等。

(3)板式连接阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有连接螺钉孔，这种阀称为板式阀，如电磁换向阀多为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口的平板式或阀块式连接体上。

(4)叠加式连接

由阀（方向阀、压力阀、流量阀等）及底板块组成。每个阀同时起单个阀和通道孔的作用。

将阀按标准参数做成圆筒形专用元件，然后将这些元件插入不同的阀体（或集成块），得到不同组合的一种集成形式。(5)插装式连接液压控制阀性能参数:1.公称通径2.额定压力

液压阀主油口的名义尺寸叫做公称通径，单位为mm，它代表液压阀阀的通流能力大小，阀的通径一旦确定之后，与其配套的管道的规格也就确定了。液压阀长期正常工作所允许的最高压力。液压控制阀性能的基本要求:１）动作灵敏、使用可靠，冲击小、振动小、噪声小、寿命长;２）液体流过时压力损失小；３）密封性好，结构紧凑，易于安装、调整和维护。

液压阀的公称通径，指阀的进出油口的名义尺寸，而不是阀的进出油口的实际尺寸。如公称通径为20mm的电液动换向阀，进出油口的实际尺寸是21mm。公称通径仅仅是为了表示阀的规格，而进出油口的实际尺寸，必须满足液压油流动速度和其他设计参数的要求。

管路的公称通径指管道的名义内径。方向控制阀方向控制阀作用：方向控制阀用来控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断,它包括单向阀和换向阀两类。分类：

单向阀换向阀普通单向阀工作原理（动画）上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠管路支承，因此阀的体积不能太大太重。321ABAP1BP23211—阀体；2—阀芯；3—弹簧；直通式单向阀中的液压油流动的方向和阀的轴线方向相同。(2)对单向阀的要求

①开启压力要小。

②能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。

③正向导通时，阀的阻力损失要小。 ④阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。不但单向阀有管式连接和板式连接之分，其它阀类也有管式连接和板式连接之分。大多数液压系统都采用板式连接阀。⑷用途：(3)单向阀的符号如图AB图单向阀的职能符号①泵出口处防冲击、倒流；②支路处起分隔作用；③单向阀与其它阀组合形成复合阀。例如单向顺序阀、单向节流阀等。液控单向阀（动画）(1)液控单向阀的工作原理和图形符号②控制口通压力油时，液流可反向自由通过；实现两个方向的通流。③控制口通油箱时（目的是使阀心可靠复位），同普通单向阀。※比普通单向阀多一个控制油口K①A口进油时,作用同普通单向阀；(1)简式内泄型液控单向阀

此类阀不带卸荷阀芯，无专门的泄油口。控制活塞背腔的油与反向油液一起流出。故称为内泄式。

简式内泄型液控单向阀1—阀体；2—阀芯；3—弹簧；4—阀盖；5—阀座；6—控制活塞；7—下盖。A—正向进油口;B—正向出油口

K—控制口控制活塞的背腔图5.13简式外泄型液控单向阀1—控制活塞；2—顶杆；3—阀芯。(1)简式外泄型液控单向阀

此类阀不带卸荷阀芯，有专门的泄油口，外泄油口通油箱，故可用于较高压力系统。P1—正向进油口;P2—正向出油口K—控制口泄油口图5.14(b)带卸荷阀的液控单向阀(外泄式)2-主阀芯;3-卸荷阀芯;5-控制活塞A-正向进油口;B-正向出油口;K-控制口ABKKL123456AB

(4)液控单向阀符号

ABK〈a〉内泄式ABK〈b〉外泄式液控单向阀的应用：

锁紧油缸，避免倒灌。控制重物下放速度。

液压锁设计要求：(2)用单向阀产生背压在右图中，高压油进入缸的无杆腔，活塞右行，有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降，故在单向阀上游总保持一定压力，此压力也就是有杆腔中的压力，叫做背压，其数值不高一般约为0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背压，可防止活塞的冲击，使活塞运动平稳。此种用途的单向阀也叫背压阀。背压阀pb

普通单向阀和液控单向阀的应用(3)用单向阀和其它阀组成复合阀由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方向流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从阀体流出。若液流沿箭头所示相反的方向流动时，因单向阀的阻力远比节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。普通单向阀和液控单向阀的应用(5)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁将高压管A中的压力作为控制压力加在液控单向阀2的控制口上，液控单向阀2也构成通路。此时高压油自A管进入缸，活塞右行，低压油自B管排出，缸的工作和不加液控单向阀时相同。同理，若B管为高压，A管为低压时，则活塞左行。若A、B管均不通油时，液控单向阀的控制口均无压力，阀1和阀2均闭锁。这样，利用两个液控单向阀，既不影响缸的正常动作，又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。12AB普通单向阀和液控单向阀的应用换向阀（视频）作用：改变油流方向组成主体(阀体、阀芯）操纵定位装置分类滑阀转阀

换向阀的工作原理

TPAB

如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义如下：P—压力油口；P:pressure压力A、B—工作油口；T—回油口。T:tank油箱PTBA弹簧对中型换向机能

1.换向阀的“通”和“位”

“通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的换向阀。

“位”(Position)一指阀芯的位置，通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表示。所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可外部（即液压系统）连接的油口数目，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来连通。表不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号名称结构原理图图形符号二位二通

二位三通

二位四通

三位四通

表5.1中图形符号的含义如下：用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”； 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流的实际方向；方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通；方框外部连接的接口数（或油口数）有几个，就表示几“通”；一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表示泄漏油口。阀的操纵方式画在方框的左右两侧。表5.1中图形符号的含义如下：换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。

换向阀的命名要顺序的表明其“位”、“通”及控制能源方式（或操纵方式）。如：三位四通电磁换向阀二位二通机动换向阀换向阀主体部分结构型式（1）二位二通PA职能符号：作用：控制油路的通与断主体部分（动画素材）（2）二位三通职能符号：作用：控制液流方向PAB（3）二位四通职能符号：作用：控制执行元件换向P—

压力油口T—

回油口A、B—

分别接执行元件的两腔动画（4）三位四通职能符号：作用：换向、停止。PABTT（动画素材）（6）三位五通职能符号：作用：换向、停止、回油不同。PABT1T2动画2.滑阀机能

滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。

两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位置时，阀各油口的通断情况。三位阀的机能是指阀芯处于中位时，阀各油口的通断情况。三位阀的滑阀机能也称中位机能。三位阀有多种机能现只介绍最常用的几种。（l）二位二通换向阀

二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通或断。二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）（即油路是断开的）、常开式（H型）（即油路是接通的）。图5.15二位二通换向阀的滑阀机能

二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没有动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置若为电磁控制则是指失电的位置。二位阀的常态位常指靠近弹簧的方格。

（2）三位四通换向阀

三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表5.3中所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方框表示两个换向位。其左位和右位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位的型式。PTABO型机能滑

阀

机

能表5-32、换

向

阀的②因P口封闭，泵不能卸荷，泵排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处于中位时,仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工作。PTABO型机能①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住,且能承受一定的正向负载和反向负载。

1）O型机能阀芯处于中位时,P,A,B,T

四个油口均被封闭，其特点是：2）H型机能

阀芯处于中位时,P,A,B,T四个油口互通。PTABH型机能①虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时油缸不能承受负载。②不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言③泵可卸荷。④不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就不能正常工作了。H型机能的特点如下：3）M型机能阀芯处于中位时,A、B

油口被封闭，P、T

油口互通。M型机能是取O型机能的上半部，H型机能的下半部组成的，故兼有二者的特点。M型机能如下：①活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。②缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动方向而定。活塞有前冲。