第七章 液压元件和液压油 插装阀1

图(c)所示为采用比例溢流阀的调压回路。最高压力由阀1调定，通过阀2可根据通入电流的大小，成比例调出各种压力。图(c)多级调压回路多级调压回路减压回路液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路，在工作时往往需要稳定的低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀，见图

(a)。图(a)减压回路主油路路油减压图(b)所示为用于工件夹紧的减压回路。夹紧工作时为了防止系统压力降低(例如送给缸空载快进)、油液倒流，并短时保压，通常在减压阀后串接一个单向阀。图示状态，高压由减压阀1调定；当二通阀通电后，阀1出口压力则由远程调压阀2决定，故此回路为二级减压回路。图(b)减压回路减压回路分类：节流阀，调速阀三、流量控制阀第一节液压控制阀功能：改变相关阀口的通流面积，控制流量（负荷变化，阀前后压差可能变化）。要求:灵敏可靠，工作平稳，无噪音，机构简单。①当阀前后的压力差发生变化时，通过阀的流量变化要小；②当油温发生变化时，通过节流阀的流量变化要小；③要有较大的流量调节范围，在小流量时不易堵塞；④当阀全开时，液流通过节流阀的压力损失要小；⑤阀的泄漏量要小。

三、流量控制阀第一节液压控制阀1.节流阀节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀。在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。三、流量控制阀第一节液压控制阀1.节流阀节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。式中：Q—通过节流口的容积流量；

C—随节流口形状和油液粘度而变的流量系数；

A—节流口的通流面积；△p—节流口前后的压差；

m—由节流口形状决定的指数。薄壁小孔(孔长小于孔径的一半)，m=0.5；细长孔(孔长远大于孔径)m=1；一般节流口m介于二者之间。流量系数节流口形状指数三、流量控制阀第一节液压控制阀1.节流阀按其功用，具有节流功能的阀有节流阀、单向节流阀、精密节流阀、节流截止阀和单向节流截止阀等，按节流口的结构形式，节流阀有针式、沉割槽式、偏心槽式、锥阀式、三角槽式、薄刃式等多种；按其调节功能，又可将节流阀分为简式和可调式两种。三、流量控制阀第一节液压控制阀1.节流阀功能：改变相关阀口的通流面积，控制流量。（负荷变化，阀前后压差不变化）要求:灵敏可靠，工作平稳，无噪音，机构简单。分类：普通型调速阀（节流阀与差压式减压阀串连）旁通型调速阀（节流阀与差压式溢流阀并联）符号：三、流量控制阀第一节液压控制阀2.调速阀根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀统称为调速阀。根据“串联减压式”和“并联溢流式”之差别，又分为调速阀和溢流节流阀两种主要类型，调速阀中又有压力补偿型调速阀和温度补偿型调速阀两种结构。调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要用于：与定量泵、溢流阀组成节流调速的系统。调节节流阀的开口面积，便可调节执行元件的运动速度。节流阀适用于一般的节流调速系统，而调速阀适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中，也可用于容积节流调速回路中。三、流量控制阀第一节液压控制阀2.调速阀普通型调速阀的工作原理采用“压差法”测量流量的串联减压式调速阀是由定差减压阀2和节流阀4串联而成的组合阀，其工作原理及职能符号如图所示。图

调速阀的工作原理和职能符号

(a)结构原理图；(b)符号；(c)简化符号；1-减压阀口；2-减压阀芯；3-节流阀口；4-节流阀芯节流阀4充当流量传感器，节流阀口不变时，定差减压阀2作为流量调节阀口，通过流量负反馈，自动稳定节流阀前后的压差，保持其流量不变。因节流阀(传感器)前后压差基本不变，调节节流阀口面积时，又可以人为地改变流量大小。

设减压阀的进口压力为p1，负载串接在调速阀的出口p3处。节流阀(流量—压差传感器)前、后的压力差(p2-p3)代表着负载流量的大小，p2和p3作为流量反馈信号分别引到减压阀阀芯两端(压差—力传感器)的测压活塞上，并与定差减压阀芯一端的弹簧(充当指令元件)力相平衡，减压阀芯平衡在某一位置。减压阀芯两端的测压活塞做得比阀口处的阀芯更粗的原因是为了增大反馈力以克服液动力和摩擦力的不利影响。p2A=p3A+Fsp2-p3=Fs/A普通型调速阀的工作原理当负载压力p3增大引起负载流量和节流阀的压差(p2-p3)变小时，作用在减压阀芯下端的液压力小于上端总力，减压阀芯下移，减压口加大，压降减小，使p2也增大，从而使节流阀的压差（p2-p3）保持不变；反之亦然。这样就使调速阀的流量恒定不变(不受负载影响)。上述调速阀是先减压后节流的结构，也可以设计成先节流后减压的结构，两者的工作原理基本相同。普通型调速阀的工作原理溢流节流阀的工作原理溢流节流阀与负载相并联，采用并联溢流式流量负反馈，可以认为它是由定差溢流阀和节流阀并联组成的组合阀。其中节流阀充当流量传感器，节流阀口不变时，通过自动调节起定差作用的溢流口的溢流量来实现流量负反馈，从而稳定节流阀前后的压差，保持其流量不变。与调速阀一样，节流阀(传感器)前后压差基本不变，调节节流阀口时，可以改变流量的大小。溢流节流阀能使系统压力随负载变化，没有调速阀中减压阀口的压差损失，功率损失小，是一种较好的节能元件，但流量稳定性略差一些，尤其在小流量工况下更为明显。因此溢流节流阀一般用于对速度稳定性要求相对较高，而且功率较大的进油路节流调速系统。图为溢流节流阀的工作原理。溢流节流阀有一个进口P1、一个出口P2和一个溢流口T，因而有时也称之为三通流量控制阀。来自液压泵的压力油p1，一部分经节流阀进入执行元件，另一部分则经溢流阀回油箱。节流阀的出口压力为p2。p1和p2分别作用于溢流阀阀芯的两端，与上端的弹簧力相平衡。节流阀口前后压差即为溢流阀阀芯两端的压差，溢流阀阀芯在液压作用力和弹簧力的作用下处于某一平衡位置。

溢流节流阀工作原理

(a)结构图；(b)详细符号；(c)简化符号1-安全阀；2-节流阀；3-溢流阀溢流节流阀的工作原理当执行元件负载增大时，溢流节流阀的出口压力p2增加，于是作用在溢流阀阀芯上端的液压力增大，使阀芯下移，溢流口减小，溢流阻力增大，导致:液压泵出口压力p1增大，即作用于溢流阀阀芯下端的液压力随之增大，从而使溢流阀阀芯两端受力恢复平衡，节流阀口前后压差(p1-p2)基本保持不变，通过节流阀进入执行元件的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响。这种溢流节流阀上还附有安全阀，以免系统过载。

溢流节流阀工作原理1-安全阀；2-节流阀；3-溢流阀溢流节流阀的工作原理p1A=p2A+Fsp1-p2=Fs/Ap1p2溢流节流阀的工作原理

温度补偿调速阀普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外部载荷变化的影响，但是当流量较小时，节流口的通流面积较小，这时节流孔的长度与通流断面的水力半径的比值相对地增大，因而油的粘度变化对流量变化的影响也增大，所以当油温升高后油的粘度变小时，流量仍会增大。为了减小温度对流量的影响，常采用带温度补偿的调速阀。温度补偿调速阀也是由减压阀和节流阀两部分组成。减压阀部分的原理和普通调速阀相同。节流阀部分在结构上采取了温度补偿措施，如图所示，其特点是节流阀的芯杆(即温度补偿杆)2由热膨胀系数较大的材料(如聚氯乙烯塑料)制成，当油温升高时，芯杆热膨胀使节流阀口关小，正好能抵消由于粘性降低使流量增加的影响。

温度补偿原理图1-手柄；2-温度补偿杆；3-节流口；4-节流阀芯分类：插装式方向控制阀插装式压力控制阀插装式流量控制阀功能：采用插入连接方法，能实现常规液压控制阀的功能，且结构简单，通用性强，体积小，流阻小，密封性好，抗污染能力强，动作灵敏特别适合大流量（大于200L/min)的液压系统。插装阀(逻辑阀)是一种较新型的液压元件，它的特点是通流能力大，密封性能好，动作灵敏，结构简单，因而主