第六章 液压与气压传动复习

液压与气压传动主讲人：王苗苗第六章液压传动控制元件6.1概述6.2方向控制阀6.3压力控制阀6.4流量控制阀液压控制元件：

液压系统中用来控制液流方向、压力、流量的元件，以满足负载的工作要求。

液压系统的控制调节装置统称为阀。6.1.1液压阀的分类一按用途分方向控制阀压力控制阀流量控制阀

6.1.1液压阀的分类

二按操纵方式分人力操纵阀机械操纵阀电动操纵阀三按连接方式分管式连接板式及叠加式连接插装式连接

6.1.1液压阀的分类

四按控制原理分开关或定值控制阀电液比例阀伺服阀数字控制阀

6.1.2液压阀的性能参数和基本要求1液压阀的主要性能参数公称直径：表征阀的通流能力大小，对应阀的额定流量。是名义尺寸，与实际不一定相等。额定压力：表征阀在工作时允许的最高压力。6.1.2液压阀的性能参数和基本要求2对液压阀的基本要求1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，使用寿命长；2）油液通过时压力损失小；3）密封性能好，内泄漏小，无外泄漏；4）结构紧凑，安装、维护、使用调整方便，通用性好。第六章液压传动控制元件6.1概述6.2方向控制阀6.3压力控制阀6.4流量控制阀方向控制阀主要用来通断油路或改变油液流动的方向，从而控制液压执行元件的起动或停止，改变其运动方向。单向阀checkvalve换向阀directionvalve方向控制阀6.2.1单向阀1普通单向阀单向阀普通单向阀液控单向阀它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截止，亦称逆止阀、止回阀，要求其正向液流通过时压力损失较小，反向截止时密封性能好，阀芯动作灵敏，工作时无撞击和噪声。单向阀的分类1-阀体2-阀芯3-弹簧2-阀芯1-阀体3-弹簧第六章\直通单向.swf第六章\直角单向.swf单向阀的应用：（1）单向阀安置在液压泵的出口，一方面防止由于系统压力突然升高而损坏液压泵或因系统压力冲击影响泵的正常工作；另一方向在泵不工作时防止系统的油液到流经泵回油箱。

（2）将单向阀换上较硬的弹簧，使开启压力达到0.2～0.6MPa或(0.3～0.5)MPa，放置在回油路上，可作背压阀用,使系统运动平稳性增加，减少负载突然减小时液压缸的前冲现象。（3）单向阀可与减压阀、节流阀、顺序阀并联组成复合阀。

6.2.1单向阀6.2.1单向阀6.2.1单向阀2液控单向阀

液控单向阀是一种通入控制压力油后允许油液双向流动的单向阀，它由单向阀和液控装置两部分组成。

分为普通型和卸荷型两类。液控单向阀结构1弹簧2卸荷阀芯3锥阀4推杆5控制活塞组成：普通单向阀+

小活塞缸特点：a.无控制油时，与普通单向阀一样，

b.通控制油时，正反向都可以流动。液控单向阀.swf6.2.1单向阀带卸荷阀芯的液控单向阀1单向阀芯2卸荷阀芯3微动活塞首先顶起卸荷阀芯2使高压油卸荷，然后再打开单向阀芯16.2.1单向阀液控单向阀的应用

1对液压缸进行锁闭；2作立式液压缸的支撑阀；3某些情况下具有保压作用。6.2.2换向阀

换向阀是利用阀芯与阀体内作相对运动，使油路接通或切断而改变油液流动方向的阀。对换向阀的主要要求：油液流经阀时压力损失小；互不相通的油口间的泄漏小；换向平稳，迅速可靠。换向阀的应用十分广泛，种类也很多。换向阀的“位”——阀芯在阀体内可能有的工作位置数换向阀的“通”——阀上主油路进、出油口的数目。6.2.2换向阀1滑阀式换向阀的工作原理滑阀式换向阀工作原理图第六章\换向阀-二位四通.swf表：滑阀式换向阀主体结构形式1.

两位两通（二位二通）第六章\换向阀-二位二通.swfPA图形符号：作用：控制油路的通与断2.

二位三通第六章\二位三通.swf图形符号：作用：控制液流方向PAB3.

三位四通第六章\换向阀-三位四通.swf图形符号：作用：换向、停止。PABO4.两位五通图形符号：作用：换向、两种回油方式。PABO1O26.2.2换向阀表中图形符号的含义：1位—用方框表示，几位即几个方框2通—↑不通—┴

、┬

方框外部连接的接口数有几个，就表示几通.3p.A.B.T有固定方位，p—进油口，T（O）—回油口，A.B—与执行元件连接的工作油口4弹簧—W，画在方格两侧。二位阀，靠弹簧的一格。5常态位置<(原理图中，油路应该连接在常态位置)

三位阀，中间一格。滑阀的中位机能(又称滑阀机能)

中位机能——根据不同的使用要求，使三位换向阀处于中间位置时，其各油口间的各种不同连接方式称“中位机能”或“滑阀机能”

。见教材P99表6-4

常用的有O、P、Y、H、M五种，必须掌握。

6.2.2换向阀二位二通换向阀常态机能

二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有通断。自动复位式（如弹簧复位）的二位二通换向阀滑阀机能，有常闭式和常开式两种。6.2.2换向阀表：三位四通换向阀的中位机能保压机能4通符号5通符号性能特点O型或M型H型Y型P型各油口全封闭，油缸两腔闭锁，油泵不卸荷，可用于多个换向阀并联工作，利用中位油缸停止，能保压。

压力油P与A、B通，O封闭，油泵与油缸两腔相通，可组成差动回路，中位停止，泵不卸荷，差动油缸不能停止，换向平稳。P口封闭，A、B、O三口相通，油缸浮动，油泵不卸荷，缸在外力作用下可移动，中位停止，可用于差动油缸停止，因有泄漏换向不平稳。

四口全通，油缸浮动状态，在外力作用下可移动，油泵卸荷，系统不能保压，停止时有泄漏，换向不平稳。油口P与O相通，A与B均封闭，油缸两腔闭锁不动，油泵卸荷，换向平稳，适用于停止位置时，缸不动，可用于差动油缸停止。中位机能细讲：三位滑阀在中间位置工作时，油路的连通方式。O型双向锁紧，系统保压。6.2.2换向阀M型双向锁紧，油泵卸荷。H型油缸浮动，泵卸荷。P型差动连接Y型油缸浮动，系统保压。

对中位机能的选用应从执行元件的换向平稳性要求，换向位置精度要求，重新启动时能否允许有冲击、是否需要浮动或差动、是否需要卸荷和保压等方面加以考虑。

6.2.2换向阀6.2.2换向阀4滑阀式换向阀的控制机构及典型结构阀芯相对于阀体的运动需要用外力操纵，常用的方式有：手动控制、机械控制、电磁铁控制、液体控制、电液先导控制、步进电动机控制和机械反馈控制等。表：滑阀的操纵方式1手动换向阀manual-operateddirectional

valve

手动换向阀是用控制手柄直接操纵阀芯的移动而实现油路切换的阀，一般有二位二通、二位四通和三位四通等多种型式。按换向定位方式的不同分，弹簧钢球定位式a)和弹簧自动复位式b)两种。

b)弹簧钢球定位式a)弹簧自动复位式6.2.2换向阀a.手柄控制，弹簧复位。b.手柄控制，钢球定位。手动换向阀第六章\换向阀-手动.swf

手动换向阀结构简单，动作可靠，操作比较安全，常用在小流量，需徒手操作、动作频繁、工作持续时间短的场合，或有间歇动作且要求人工控制的场合。

使用注意：定位装置或弹簧腔的泄漏油需单独用油管接回油箱，否则漏油积聚会产生阻力，导致不能换向，甚至造成事故。

2机动换向阀机动换向阀又称行程阀，它是依靠安装在执行元件上的行程挡块或凸轮推动阀芯实现换向的。

图为二位二通机动换向阀的结构图，在图示位置上，阀芯在弹簧4的推力作用下，处在最上端位置，把进油口P与出油口A切断。当行程挡块将滚轮压力时，P、A口接通。

6.2.2换向阀

图二位二通换向阀第六章\换向阀-机动.swf

1滚轮2阀芯3阀体挡块4弹簧进油口P出油口A2机动换向阀mechanicallimit

valve当行程挡块脱开滚轮时，阀芯在其底部弹簧的作用下又恢复初始位置；改变挡块斜面角，便可改变阀芯移动的速度，从而可调节换向时间。

机动换向阀结构简单，换向平稳可靠，但要放在运动部件附近，即通常安装在油缸附近，油管较长，压力损失较大。

机动换向阀基本都是二位的，除有二位二通的，还有二位三通、二位四通等型式。

应用：行程换向阀控制的顺序运动回路.swf

6.2.2换向阀3电磁换向阀solenoid-pilot

direction

valve电磁换向阀是利用电磁铁的吸合力，控制阀芯运动实现油路换向。电磁换向阀上的电磁铁按所接电源不同分交流和直流两种。交流电磁铁电源简单、使用方便、启动力大、反应速度较快，但换向时间短(约0.01~0.07s)、换向冲击大、噪声大、换向频率不能太高(约30次/min左右)，而且当阀芯被卡住或由于电压低等原因吸合不上时，电磁铁线圈易烧坏(起动电流大)、工作可靠性差；用在设备换向精度要求不高的场合。

6.2.2换向阀3电磁换向阀solenoid-pilot

direction

valve直流电磁铁具有电涡流耗损小、无噪声、体积小、工作可靠性好、寿命长等优点；但直流电磁铁需特殊电源，造价较高，加工精度也较高，一般用在换向精度要求较高的场合。

6.2.2换向阀3电磁换向阀solenoid-pilot

direction

valve

直流电磁铁在工作或过载情况下，其电流基本不变，因此不会因阀芯被卡住而烧坏电磁铁线圈，工作可靠，换向冲击、噪声小，换向时间长(约0.1~0.15s)，换向频率允许较高(120次/min，最高可达240次/min)，但需要直流电源或整流装置，并且起动力小，反应速度较慢。

；

6.2.2换向阀6.2.2换向阀干式电磁铁结构简单，造价低，品种多，从而应用广泛。但为了保证电磁铁不进油，在阀芯推动杆4处设置了密封圈10，此密封圈所产生的摩擦力，消耗了部分电磁推力，同时限制了电磁铁的使用寿命。

6.2.2换向阀6.2.2换向阀衔铁能在充分润滑的条件下工作，改善工作环境。油槽a的作用使衔铁两端油室相通，且存在一定的阻尼，所以使衔铁运动更加平稳。线圈不与液压油接触，寿命大大提高。湿式电磁铁造价高，换向频率受限等缺点。

6.2.2换向阀图为二位三通电磁换向阀的结构简图二位三通电磁换向阀下图为二位三通电磁换向阀的图形符号

电磁铁不通电时，阀芯在右端弹簧力的作用下处于左端位置(常位)，油口P与A通，B不通；电磁铁得电产生一个向右的电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，则阀左位工作，油口P与B通，A不通。

图为三位四通电磁换向阀的结构简图电磁换向阀图为三位四通电磁换向阀的图形符号三位五通电磁换向阀ABpo1o2二位二通电磁换向阀(常通）靠近弹簧表示常态下电磁阀工况。

ABp拆装图：二位四通电磁阀拆装.swf

电磁换向阀由电气信号操纵，控制方便，在实现机械自动化方面得到广泛应用，但由于受到磁铁吸力较小的限制，其流量一般在63L/min以下，最大通流量小于100L/min。

符号命名

型号

24D

—

25B板式连接

表示流量为25L/min

二位

四通

交流电(E直流电、Y液控)ABpo4液压换向阀hydraulicallyoperateddirectioncontrolvalve

液动换向阀的工作原理和电磁换向阀基本相同，不同的是它是利用控制油路的液压油的作用力改变阀芯位置的换向阀，此阀一般用于大流量回路。

液动换向阀有换向时间可调和换向时间不可调两种。

6.2.2换向阀液动换向阀换向时间可调液动阀换向时间不可调液动阀动画换向阀-液动.swf液动

如图所示三位四通液动换向阀结构原理图，当控制油口K1和K2均不通控制压力油时，阀芯在复位弹簧的作用下处于中位，当K1通压力油，K2通油箱时，阀芯右移，使P与A通，B与T通；反之，K2进压力油，K1接油箱时，阀芯左移，使P与B通，A与T通。这种换向时间不可调，一般用于流量不大(25L/min)的场合。

（1）换向时间不可调的液动换向阀

（2）换向时间可调的液动换向阀

换向时间可调，即阀芯的移动速度可调，从而减少换向冲击及振动噪音。它是在(1)的基本上，将控制油路上装一可调节的阻尼器，即由一个单向阀和一个节流阀并联而成的阻尼器装在控制油路和阀的控制腔之间，只要改变阻尼器节流口的开口大小，就可以控制两个方向的换向时间，以减小换向冲击。

如图所示，当右边控制油路进压力油时，压力油顶开右侧单向阀(右节流孔不起节流作用)进入滑阀右端，推动滑阀向右移动，而左控制腔中的油则经左节流孔回油，孔的开口量越小，回油时间越长，滑阀换向速度越慢。当滑阀运动到左端位置时，完成主油路换向。反之，当从控制油路左边进压力油时，则右边的节流阀起作用，控制滑阀换向速度，若两个控制腔油压相等(或等于零)，则滑阀在弹簧力的作用下保持在中间位置。我国的液动阀控制压力不小于0.35MPa，(使用条件)即(3.5kgf/㎝2),由于此阀换向时间可调，换向冲击小，一般用于较大流量(>63L/min)的场合。第六章液压传动控制元件6.1概述6.2方向控制阀6.3压力控制阀6.4流量控制阀在液压传动系统中，控制油液压力高低或利用压力实现某些动作的液压阀统称为压力控制阀，简称压力阀。

压力阀按其功能可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。这些阀的共同点是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。6.3.1溢流阀溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回来的压力维持恒定，起到稳压、调压或限压的作用。溢流阀的特征是：阀与负载相并联，溢流口接回油箱，不工作时阀口常闭。

溢流阀按其结构原理分为直动式溢流阀和先导式溢流阀两种。

6.3.1溢流阀

DBD型直动式溢流阀6.3.1溢流阀

滑阀式溢流口，端面测压

直动型溢流阀均是由调压弹簧和调压手柄、溢流阀口、测压面等三个部分构成。锥阀式溢流口，端面测压

锥阀式溢流口，锥面测压

直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀。

6.3.1溢流阀6.3.1溢流阀1直动式溢流阀（1）直动式溢流阀的工作原理和结构PT符号6.3.1溢流阀1直动式溢流阀工作原理：定压原理利用被控压力改变弹簧的压缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压的目的。一般用于低压小流量场合6.3.1溢流阀1直动式溢流阀直动溢流阀.swf工作原理：定压原理式中，k为弹簧的刚度，X0为弹簧的预压缩量。

当pkA>Fs时，阀芯上移，弹簧进一步受压，溢流阀开始溢流。直到新的平衡位置有p=k(X+X0)/A，X为弹簧的附加压缩量。因为X不大，此时近似认为p基本保持不变。pkA=Fs=kX06.3.1溢流阀2先导式溢流阀结构：由先导部分和主阀部分组成。先导部分：阀簧、锥阀（先导阀）、锥阀座、调压弹簧、调节手柄等。主阀部分：阀体、主阀芯、阀座、主阀弹簧等。工作原理：先导阀调压，主阀溢流。一般用于高压、大流量场合先导型溢流阀工作原理主阀先导阀动画先导Y1.swf先导型溢流阀工作原理动画先导溢流阀.swf

②工作原理K回油口O进油口Pp1p2故p1近似为定值K口打开：p

由控制油压决定，主阀可在压力很小的情况下即可开启远程控制口K

:实现远程控制。K口堵上：p

由先导阀ps决定，只有当压力p>p调，先导阀开启后，主阀才能开启K溢流阀静态特性与动态持性静态特性是指阀在稳态工况时的特性，动态特性是指阀在瞬态工况时的特性。（1）静态特性溢流阀期望压力pn溢流阀压力随流量变化曲线

因开启和闭合时，阀芯摩擦力方向不同，导致开启曲线与闭合曲线不重合要求P开>85%Pn6.3.1溢流阀1溢流阀的压力——流量特性

是指溢流阀入口处的压力与流量之间的变化关系。第一幅曲线中的P闭是指溢流阀的开启压力。当阀溢流量发生变化时，阀进口压力波动越小，阀的性能越好。由曲线可知：先导式溢流阀性能优于直动式溢流阀。6.3.1溢流阀2溢流阀的启闭特性表征溢流阀性能好坏的重要指标。调定压力（全流压力）Pn

开启压力比率：当溢流阀从关闭状态逐渐开启，其溢流量达到额定流量的1%时所对应的压力，定义为开启压力。开启压力与调定压力之比的百分率。

开启压力比率与闭合压力比率越高，阀的性能越好。一般开启比率应大于等于90%，闭合比率应大于等于85%6.3.1溢流阀2溢流阀的启闭特性①对同一个溢流阀.其开启特性总是优于闭合特性。这主要是由于在开启和闭合两种运动过程中，摩擦力的作用方向相反所致②先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。也就是说，先导式溢流阀的调压偏差比直动式溢流阀的调压偏差小，调压精度更高。

6.3.1溢流阀3溢流阀的压力稳定性衡量溢流阀的压力稳定性用两个指标度量：一是在整个调压范围内阀在额定流量状态下的压力波动值；二是在额定压力和额定流量状态下，3min内的压力偏移值。

以上两个指标越小，溢流阀的压力稳定性越好。6.3.1溢流阀4溢流阀的卸荷压力将溢流阀的遥控口与油箱连通后，油泵处于卸荷状态，此时溢流阀进出口压力差称为卸荷压力溢流阀的卸荷压力越小，系统发热越少，一般溢流阀的卸荷压力不大于0.2Mpa，最大不应超过0.45Mpa。6.3.1溢流阀5压力调节范围是指溢流阀能够保证性能的压力使用范围。在此范围内时，进口压力能保持平稳变化，无突跳、迟滞等现象。需要扩大调压范围时，可通过更换不同刚度的弹簧来实现。

国产调压范围为12-31.5Mpa的高压溢流阀，更换四种刚性不等的调节弹簧可实现0.5-7Mpa、3.5-14Mpa、7-21Mpa、14-35Mpa四种范围的压力调节。6.3.1溢流阀6许用流量范围

溢流阀的许用流量范围一般指阀额定流量的15%-100%之间。阀在此流量范围内工作，其压力应当平衡，噪声小。溢流阀的动态特性是指在系统压力突变时，阀的响应过程中所表现出的性能指标溢流阀的动态性能响应时间t1

过渡过程时间t26.3.1溢流阀1压力超调量

最大峰值压力与调定压力之差。压力超调量越小，阀的稳定性越好。2过渡时间

是指溢流阀从压力开始升高达到稳定在调定压力所需的时间。过渡时间越小，阀的灵敏性越好。6.3.1溢流阀3压力稳定性

由于泵的压力脉动而引起系统压力在调定压力附近产生有规律的波动，这种压力的波动可以从压力表指针的振摆看到。

阀的压力振摆越小，压力稳定性越好。一般溢流阀的压力振摆应小于0.2Mpa。6.3.1溢流阀溢流阀的应用

1用作溢流阀进口调速回路1.swf在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）6.3.1溢流阀溢流阀的应用

2用作安全阀安全阀.swf系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10％～20％）6.3.1溢流阀溢流阀的应用3用作背压阀溢流阀装在执行元件的回油路上起背压作用，溢流阀装在执行元件的回油路上，溢流阀出油口与油箱相通，改善执行元件运动的平稳性。6.3.1溢流阀溢流阀的应用4用作卸荷阀利用溢流阀远程控制口的卸荷作用。溢流阀远程控制口通过换向阀直接与油箱相通，溢流阀进油口的压力近似等于零。6.3.1溢流阀5用作远程调压和多级调压6.3.2减压阀pressurereducingvalve

减压阀是使其出口压力低于进口压力，并使出口压力可以调节的压力控制阀。对减压阀的主要要求是：出口压力维持恒定，不受入口压力、通过流量大小的影响。按其工作原理分为：直动式和先导式两种。按其调节性能分为：定值减压阀、定差减压阀、定比减压阀（一）直动式减压阀

油液流经节流口产生压降,使出口压力小于进口压力。节流口出口压力基本上保持恒定。（二）

先导型减压阀结构及工作原理减压阀.swfp1p3p2节流口f进油口p1节流口f出油口p2主阀上p3先导阀右行阻尼孔节流口f变小主阀上行

油液流经节流口产生压降,使出口压力小于进口压力。主阀芯上力平衡方程式为：

P2.A=P3A+Fa=P3A+K(x0+x)

即P2=P3+K(x0+x)/A式中A—主阀芯受力面积；

P3—主阀芯上腔的压力，调压弹簧一旦调定后，基本为定值；

x0—主阀弹簧的预压缩量；

x—主阀上升后弹簧增加的压缩量；

K—主阀弹簧刚度。

由于主阀弹簧只需克服阀芯运动是的摩擦力，弹簧预紧力小，且其刚度也较小，而设计时x0>>x，故上式可近似表达为：

P2=P3+KX0/A=常数与溢流阀比较：溢流阀减压阀控制信号：进口油液能保持进口压力恒定控制信号：出口油液能保持出口压力恒定

内部回油外部回油

阀口常闭阀口常开

一般安装在泵的出口一般串联于支路减压阀的应用减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明，减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。6.3.2减压阀减压阀的应用1、减压回路减压回路.swf6.3.2减压阀减压阀的应用2、夹紧回路夹紧回路.swf6.3.2减压阀例1：如图所示回路，减压阀调定压力为pJ，溢流阀调定压力为pY，负载压力（被动力）为pL。试分析下述各条件下，减压阀进出口压力的关系以及减压阀口的开启状况（通道损失不计）。

1）pJ＞pY＞

pL。

2）pY＞pJ＞

pL。

3）pY＞pJ，pJ＝pL。

4）pY＞pJ，pL无穷大（液压缸运动到行程终点）解：设减压阀进口压力为p1，出口压力为p2。1）p1＝p2＝pL

，阀口处于全开启状态。2）p1＝p2＝pL

，阀口处于全开启状态。3）p1＝pY

，p2＝pJ＝pL

，阀口处于小开口的减压工作状态。4）p1＝pY

，p2＝pJ，阀口处于基本关闭状态。

必须指出，应用减压阀组成减压回路虽然可以方便地使某一分支回路压力降低，但油液流经减压阀将产生压力损失，这增加了功率损失并使油液发热。当分支回路的压力较主油路压力低得多，而需要的流量又较大时，为了减少功率损耗，常采用高、低压泵分别供油，以提高系统的效率。6.3.3顺序阀sequencevalve

顺序阀是以压力为控制信号，自动接通或断开某一支路的液压阀，用于控制执行元件的顺序动作。按其结构不同分为：直动式和先导式两种。按其控制方式不同分为：内控式顺序阀和外控式顺序阀。前者用阀的进口压力控制阀芯的启闭，后者用外来的控制压力油控制阀芯的启闭(即液控顺序阀)按弹簧腔泄漏油引出方式不同分为：内泄和外泄。1.内控顺序阀职能符号：结构：出油口接二次油路，有单独泄油口。工作原理：p<ps,进出口不通；

p>ps,接通。特点：内部控制，外部泄油。一、直动型顺序阀注意：当进口压力超过调定压力时，阀口的开启状态分两种情况：1）当负载压力大于调定压力时，阀口全开；此时

2）当负载压力小于调定压力时，阀口小开口，此时2.外控顺序阀顺序阀1.swf结构：控制油口。工作原理：pK

<ps,不通；

pK

>ps,进出口接通。特点：外部控制，外部泄油。职能符号：二、先导式顺序阀6.3.3顺序阀顺序阀的应用控制多个执行元件的顺序动作图示为一定位夹紧回路，其前进的动作顺序是先定位后夹紧，后退是同时退后。6.3.3顺序阀顺序阀的应用与单向阀组成平衡阀在大形压床上由于压柱及上模很重，为防止因自重而产生的自走现象，必须加装平衡阀（顺序阀）6.3.3顺序阀顺序阀的应用外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作卸荷阀如双泵供油回路中阀3是泵1的卸荷阀。6.3.3顺序阀顺序阀的应用内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。如图示阀3作背压阀。★顺序阀与溢流阀的区别：溢流阀排出的油不作功，直接流回油箱。顺序阀排出的油通过另一液压回路，输出的油有一定的压力，作功。溢流阀的泄油通过内部通道及排油口直接流回油箱。顺序阀除压力很低时内泄，而多数情况外泄溢流阀的主阀芯遮盖量小，顺序阀的主阀芯遮盖量大。溢流阀打开时阀处于半打开状态，主阀芯开口处节流作用强，顺序阀打开时阀芯处于全打开状态，主通道节流作用弱。希望通过顺序阀的液流在阀中形成的压力损失越小越好。而溢流阀和减压阀阀口上的压降都很大溢流阀、顺序阀、减压阀的比较

6.3.4压力继电器pressureswitch

压力继电器是利用液体压力来启闭电气触点的液压-电气转换元件。

其作用是实现泵的加载或卸荷、执行元件的顺序动作或系统的安全保护和连锁等功能。

都由压力-位移转换装置和微动开关两部分组成。

按其结构分为柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式。柱塞式最常用。6.3.4压力继电器

微动开关

调节螺钉

顶杆

柱塞6.3.4压力继电器pressureswitch压力继电器性能：

调压范围：指能发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的范围。

灵敏度和通断调节区间：压力升高继电器接通电信号的压力（称开启压力）和压力下降继电器复位切断信号的压力（称闭合压力）之差为压力继电器的灵敏度。为避免压力波动时继电器时通时断，要求开启压力和闭合压力间有一可调节的差值范围，称为通断调节区间。

6.3.4压力继电器pressureswitch压力继电器性能：重复精度：在一定的设定压力下，多次升压（或降压）过程中，开启压力和闭合压力本身的差值

升压或降压动作时间：压力由卸荷压力升到设定压力，微动开关触角闭合发出电信号的时间，称为升压动作时间；反之为降压动作时间6.3.4压力继电器pressureswitch压力继电器的应用压力继电器用在顺序动作回路中。当执行元件工作压力达到压力继电器调定压力时，压力继电器将发出电信号，使电磁铁得电，换向阀换向，从而实现两液压缸的顺序动作。

第六章液压传动控制元件6.1概述6.2方向控制阀6.3压力控制阀6.4流量控制阀

流量控制阀简称流量阀，它通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控制，进而改变执行机构的运动速度。通常包括节流阀、调速阀、分流集流阀等。

对流量控制阀的主要性能要求：1）阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小2）油温变化时，流量变化小3）流量调节范围大，在小流量时不易堵塞，能得到很小的稳定流量4）当阀全开时，通过阀的压力损失要小5）阀的泄漏量要小6.4.1节流阀1节流阀工作原理和结构节流阀是一个最简单又最基本的流量控制阀，主要由阀芯、阀体、弹簧组成。阀芯的一端开有轴向三角夹槽，三角夹槽数通常为2～4个（n≥2）；调节手轮，进、出油口之间过流面积变化，即可调节流量。节流阀职能符号普通节流阀工作原理图节流阀.swf6.4.1节流阀2节流阀的性能节流口的节流特性节流口的节流特性是指液体流经节流口时，通过节流口的流量所受到的影响因素，以及这些因素与流量之间的关系，从而分析如何减少这些因素影响，提高流量的稳定性。6.4.1节流阀分析节流特性的理论依据是阀口的流量特性方程式，即式中KL—节流系数，与节流口形状、液体流态、油的性质有关；

A—孔口或缝隙的过流面积(节流口的过流面积)；ΔP—阀口前后压力差；

m—由节流口形状和结构决定的指数，0.5≤m≤1；

6.4.1节流阀2节流阀的性能节流口的节流特性人们希望节流阀阀口面积A一经调定，通过的流量q即不变化，以使执行元件速度稳定，但实际上不可能，主要原因是压力、温度对流量稳定性都有影响。6.4.1节流阀2节流阀的性能影响流量稳定性的因素①压力对流量稳定性的影响节流口的m越大，Δp的变化对流量的影响亦越大，所以节流口制成薄壁孔（m=0.5）比制成细长孔（m=1）好。pqm=10.5<m<1m=0.56.4.1节流阀2节流阀的性能影响流量稳定性的因素②温度对流量稳定性的影响油温的变化引起粘度的变化，公式中的KL就会发生变化，也使流量变化，节流孔越长，影响越大，薄壁小孔长度短，对温度的变化最不敏感。薄壁孔受温度影响小。6.4.1节流阀2节流阀的性能影响流量稳定性的因素③节流口的形状

阻塞现象：当节流口的通流面积小到一定程度时，在保持压差、油温和粘度等所有因素不变的情况下，通过节流口的流量会出现周期性的脉动，甚至造成断流。

最小稳定流量：每个节流阀都有一个能正常工作的最小流量限制。6.4.1节流阀2节流阀的性能影响流量稳定性的因素③节流口的形状

产生阻塞的主要原因是：节流口处高速液流产生局部高温，致使油液氧化生成胶质沉淀，这些生成物和油中原有杂质结合，在节流口表面形成附着层，堵死节流口则出现断流。6.4.1节流阀a针阀式节流口

b偏心式节流口c轴向三角槽式节流口d周向缝隙式节流口e轴向缝隙式节流口6.4.1节流阀轴向三角槽式节流口的最小稳定流量为：

30～50mL/min（30～50㎝3/min）在实际应用中，防止节流阀阻塞的措施是：A、油液要精密过滤，

实践证明，5～10μm的过滤精度能显著改善阻塞现象，为除去铁质污染，采用带磁性的过滤器效果更好；

6.4.1节流阀B、节流阀两端压差要适当

压差大，节流口能量损失大，温度高；对同等流量，压差大对应的过流面积小，易引起阻塞；设计时一般压差Δp=（0.15～0.4）Mpa有的书上（0.2～0.3MPa）6.4.1节流阀3节流阀的应用节流阀主要与定量泵、溢流阀和执行元件等组成节流调速系统。调节节流阀的开口，便可调节执行元件运动速度的大小。节流阀也可以在试验系统中用作加载。（1）起节流调速作用（2）起负载阻尼作用（3）起压力缓冲作用

6.4.1节流阀（1）起节流调速作用节流阀用在定量泵的液压系统中与溢流阀一起组成节流调速回路，若执行元件的负载不变，则节流阀前后压差一定，调节节流阀的开口面积，可调节流经阀的流量，从而调节执行元件运动速度。

（这是节流阀的主要作用，在回路中细讲）6.4.1节流阀（2）起负载阻尼作用

对某些液压系统，流量一定，改变节流阀的开口面积导致前后压差改变，此时，节流阀起负载阻尼作用，称之液阻，一般多用于液压元件的内部控制。前面讲过的电液动换向阀就是一例子。

6.4.1节流阀（3）起压力缓冲作用

在液流压力容易发生突变的地方安装节流元件可延缓压力突变的影响，起保护作用，最典型的例子是压力表前的阻尼——可调式压力表开关。6.4.2调速阀

由于节流阀刚性差，通过阀口的流量因其前后压力差变化而波动，所以仅适用于执行元件工作负载不大且对速度稳定性要求不高的场合，而调速阀由节流阀与定差减压阀串联组成，节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使其节流阀的前后压差当负载变化时也为定值，故解决了负载变化的执行元件的速度稳定性问题6.4.2调速阀调速阀.swf6.4.2调速阀当负载增大时，p3增大，p3

反馈到减压阀弹簧端(上腔)，阀口x

增大，使压力为p1的入口油压少减一些，所以

p2增加，即p3增加，使得p2也增加，而差值(p2-p3)不变，反之亦然，所以定差减压阀起压力补偿作用，保证节流阀前后压差(p2-p3)不受负载的变化而变化，于是调速阀的流量不变，故液压缸的速度稳定。6.4.2调速阀压力油p1进入调速阀后，先经定差减压阀的阀口x(压力由

p1

减至

p2

)，然后经过节流阀阀口y

流出，出口压力为p3，节流阀的进口压力

p2(减压阀的出口压力)，节流阀的出口压力为

p3(调速阀的出口压力)经过阀体上的流道作用到减压阀上腔(阀芯弹簧端)。6.4.2调速阀当减压阀的阀芯在弹簧力Ft、油液压力p2和p3作用下，处于某一平衡位置时，则有

一般FS液动力很小可略去6.4.2调速阀调速阀的出口压力p3随负载变化而变化(由负载决定)式中A—定差减压阀阀芯的作用面积，

Ft—弹簧力

6.4.2调速阀

为了保证定差减压阀起压力补偿作用，调速阀的进出口压差应大于由弹簧力所确定的最小压差Δpmin

对于中低压调速阀Δpmin=0.5MPa对于高压调速阀Δpmin=1MPa

；

即Δp=（p2-p3）>Δpmin，这称为调速阀的使用特性，若不满足此条件，减压阀不起压力补偿作用，则调速阀为节流阀，无法保证流量稳定。6.4.2调速阀特性曲线见前图所示，其调整过程为：

所以调速阀通过的流量保持稳定。负载R增大

p3增大减压阀阀芯下移

阀口x

增大结果在新的位置平衡，p2增大，p2

-p3保持不变；反之负载R减小

p3减小

减压阀阀芯上移

阀口x减小

p2减小，结果在新的位置平衡，p2-p3保持不变。6.4.2调速阀调速阀的应用

调速阀与节流阀相似，即与定量泵、溢流阀配合，组成节流调速回路