第六章液压阀(概述)

南昌大学机电工程学院第六章液压阀概述第六章液压阀本章内容

第一节概述

第二节液压阀上的共性问题

第三节方向控制阀

第四节压力控制阀

第五节流量控制阀

第六节电液伺服阀

第七节电液比例阀

第八节电液数字阀

第九节叠加阀和插装阀第一节概述一、液压阀的作用液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，因此它可以分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。液压阀共同点：

1）在结构上，所有阀都由阀体、阀芯（座阀或滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如弹簧、电磁铁）组成。（液压阀的基本结构）

2）在工作原理上，利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和方向的控制。所有阀的开口大小（A）、阀进、出口间的压差（Δp）以及流过阀的流量（q）之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。（液压阀的基本工作原理）第一节概述一、液压阀的作用第一节概述二、液压阀的分类（P105表6-1）1）按机能分类：压力、流量和方向控制阀。

2）按结构分类：滑阀、座阀、射流管阀、喷嘴挡板阀。

3）按操纵方式分类：手动、机/液/气动阀。

4）按连接方式分类：管式、板式/叠加式、插装式连接。

5）按控制方式分类：比例阀、伺服阀、数字控制阀。

6）按输出参数可调节性分类：开关控制阀、输出参数连续可调阀。管式板式插装式叠加式第一节概述根据安装连接形式不同分类的液压阀二、液压阀的分类（P105表6-1）管式连接阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。板式连接阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。插装式将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。叠加式是板式连接阀的一种发展形式。第一节概述三、液压阀的性能参数1）公称通径代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，最大不得大于额定流量的1.1倍。

2）额定压力阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。

第一节概述三、液压阀的性能参数3）另外还有一些和具体阀有关的量，如通过额定流量时的额定压力损失、最小稳定流量、开启压力等等。只要工作压力和流量不超过额定值，液压阀即可正常工作。目前对不同的阀也给出一些不同的数据，如最大工作压力、开启压力、允许背压、最大流量等等。同时给出若干条特性曲线，如压力－流量曲线、压力损失－流量曲线、进－出口压力曲线等，供使用者确定不同状态下的参数数据。这既便于使用，又比较确切地反映了阀的性能。

第一节概述四、对液压阀的基本要求（P106）1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。

2）阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时，密封性能要好。

3）所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化量要小。

4）结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。第二节液压阀上的共性问题一、阀口形式（P107表6-2）1）圆柱滑阀。2）锥阀。3）球阀。4）截止阀。5）轴向三角槽。对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示：式中:阀口通流面积；阀口前、后压差；流量系数；液体密度。滑阀滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程q＝CdπDx(2Δp/ρ）1/2锥阀锥阀阀芯半锥角一般为12°～20°，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。阀口的压力流量方程q＝Cdπd

xsinα(2Δp/ρ）1/2球阀性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程q＝Cdπd

h0（x/R）(2Δp/ρ）1/2第二节液压阀的共性问题一、阀口形式（P107表6-2）滑阀形式（a）球阀形式（b）锥阀形式（c）从阀整体再看滑阀、球阀、锥阀阀芯第二节液压阀的共性问题一、阀口形式（P107表6-2）第二节液压阀上的共性问题二、液动力由液流的动量定理可知，作用在阀芯上的液动力有稳态液动力和瞬态液动力。

（一）稳态液动力（前面动量定理已做例子讲了）

稳态液动力是阀芯移动完毕，开口固定以后，液流流过阀口时因动量变化而作用在阀芯的力。

稳态液动力对滑阀性能的影响是加大了操纵滑阀所需的力。作用在圆柱滑阀上的稳态液动力：稳态液动力始终指向阀口关闭的方向

第二节液压阀上的共性问题二、液动力无论液流方向如何，液动力作用在阀芯上，指向阀口Xv减少的方向XvXvXvXv

压力分布PressureDistribution

阀芯Spool阀套ValveCover液动力方向BernoulliForcedirection

第二节液压阀上的共性问题二、液动力-稳态液动力第二节液压阀上的共性问题二、液动力（二）瞬态液动力（不做要求）

瞬变液动力是滑阀在移动过程中（即开口大小发生变化时）阀腔中液流因加速度或减速而作用在阀芯上的力，这个力只与阀芯移动速度有关，而与阀芯开度本身无关。

滑阀上的瞬态液动力的方向，视油液流入还是流出阀腔而定，正阻尼力、负阻尼力（P109）。第二节液压阀上的共性问题三、卡紧力（P109）

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