单向阀换向阀

液压控制元件即液压控制阀(简称液压阀)用来控制或调节液压系统中液流的方向、流量和压力，以实现执行元件的启动、换向和制动等控制，及其运动速度和输出力或力矩的调节。液压阀由阀体（阀座）、阀芯和阀芯驱动装置三部分组成。阀体上有阀体孔和进出油口，阀体孔用于与阀芯配合，进出油口用于外接油管。根据结构形式的不同，常见的阀芯可分为滑阀、锥阀和球阀三种。驱动装置主要有手动机构、弹簧、电磁铁和电液联动机构。液压阀的工作原理就是利用驱动装置驱动阀芯在阀体内作相对运动，通过控制进出油口的通断及开口大小来改变通流面积或通流方向，从而实现液流的方向、流量和压力控制。第2章液压控制元件

2.1液压阀概述

2.1.1液压阀的基本结构与原理第1页/共20页

根据用途不同分类方向控制阀用于控制和改变液压系统中液流的方向，实现执行元件的启动、换向和制动控制，如单向阀、液控单向阀、换向阀、行程阀、充液阀等。流量控制阀用于控制或调节液压系统中液流的流量，实现执行元件的运动速度的调节，如节流阀、调速阀、比例流量阀、分流阀、集流阀等。压力控制阀用于控制或调节液压系统中液流的压力，实现执行元件的输出力或力矩的调节，以适应不同的负载，如溢流阀、减压阀、顺序阀、卸荷阀、平衡阀等。第2章液压控制元件

2.1液压阀概述

2.1.2液压阀的分类第2页/共20页根据结构形式分类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2章液压控制元件

2.1液压阀概述

2.1.2液压阀的分类第3页/共20页

根据控制方式不同分类定值或开关控制阀包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。电液比例控制阀根据阀芯位移有无反馈可分为普通比例阀和带内反馈的电液比例阀，根据用途不同可分为电液比例溢流阀、电液比例流量阀、电液比例换向阀。伺服控制阀包括机液伺服阀、电液伺服阀、气液伺服阀。第2章液压控制元件

2.1液压阀概述

2.1.2液压阀的分类第4页/共20页

根据安装连接形式不同分类管式连接阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。

叠加式是板式连接阀的一种发展形式。

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。第5页/共20页公称通径

公称通径代表阀的通流能力大小，对应于阀的额定流量。工作时，阀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。与阀的进出油口连接的油管的规格应与阀的通径相一致。

额定压力

液压阀的额定压力是液压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其功率极限的限制。第2章液压控制元件

2.1液压阀概述

2.1.3液压阀的性能参数第6页/共20页方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。第2章液压控制元件

2.2方向控制阀

第7页/共20页

普通单向阀

只允许液流一个方向流动，反向则被截止的方向阀。要求正向液流通过时压力损失小，反向截止时密封性能好。

正向开启压力只需（0.03～0.05）MPa，反向截止时为线密封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差（压力损失）为（0.2～0.3）MPa.。第2章液压控制元件

2.2方向控制阀

2.2.1单向阀图形符号第8页/共20页液控单向阀当控制油口不通压力油时，油液只能从p1→p2；当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自由通过。根据控制活塞上腔的泄油方式不同分为内泄式和外泄式。

复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅为工作压力的4.5％，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作压力的40％～50％。第2章液压控制元件

2.2方向控制阀

2.2.1单向阀第9页/共20页液控单向阀第2章液压控制元件

2.2方向控制阀

2.2.1单向阀第10页/共20页换向阀利用阀芯与阀体的相对运动使油路接通或切断而改变液流方向，从而控制执行元件的换向、启动、制动等动作。第2章液压控制元件

2.2方向控制阀

2.2.2换向阀表2-1换向阀的分类分类方法类

型按阀的结构方式滑阀式

转阀式

球阀式按工作通路数二通

三通四通

五通二位二通

二位三通二位四通

二位五通三位四通

三位五通按工作位置数二位

三位按阀的操纵方式手动

机动

电磁动

液动

电液动按安装方式管式

板式

叠加式

插装式按阀芯定位方式定位式

复位式第11页/共20页滑阀式换向阀工作原理当阀芯运动时，滑阀式换向阀通过阀芯台肩开启或封闭与阀体沉割槽相通的油口。第12页/共20页滑阀式换向阀中位机能三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩的尺寸和形状不同。滑阀机能的应用：使泵卸载的有H、K、M型；使执行元件停止的有O、M型；使执行元件浮动的有H、Y型；使液压缸实现差动的有P型。第13页/共20页手动（机动）换向阀手动和机动换向阀是藉助于机械外力来驱动阀芯。手动换向阀利用杠杆的作用来驱动阀芯，它又可分为手动操纵和脚踏操纵两种。根据阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位式弹簧自动复位式第14页/共20页手动（机动）换向阀机动换向阀又叫行程阀，通常只有初始和换向两个工作位置。第15页/共20页电磁换向阀电磁换向阀是利用电磁铁得电后产生的电磁吸力来驱动阀芯运动，实现油路换向。第16页/共20页电磁铁按电源可分为直流电磁铁和交流电磁铁；按活动衔铁是否在油液充润状态下运动，可分为干式电磁铁和湿式电磁铁。交流电磁铁吸力较大，但冲击、发热和噪声大，工作可靠性差、寿命短。常用于换向精度不高的场合。直流电磁铁具有发热小、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，加工精度要求高。一般用于换向精度要求较高的场合。阀的通流量增大，电磁铁推动阀芯运动需要克服的液动力也增大，因电磁铁产生的电磁吸力有限，电磁换向阀的最大通流量小于100L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。第17页/共20页液动换向阀

液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯移动，实现油路的换向。由于控制油路的压力可调，可形成较大的推力，液动换向阀的通流量可以很大，可实现大流量的换向控制。

第18页/共20页电液换向阀

电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组成。电磁换向阀为先导阀，用于改变液动换向阀的控制油路的方向，以控制液动换向阀的换向；液动换向阀为主阀，用于控制主油路的换向。第19页/共20页

电液换向阀工作原理要点为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。控