液压与气压传动技术 课件 项目9 液压控制阀的结构认知及液压基本回路的构建

液压与气压传动技术单向阀的结构特点及应用2液压与气压传动技术普通单向阀：油路“单行道”液控单向阀：油路“潮汐道”课程导入：普通单向阀什么时候、如何在液压系统中搭建油路“单行道”的呢？液控单向阀什么时候、又是如何在液压系统中搭建油路“潮汐道”的呢？授课导航单向阀的结构特点

单向阀的应用

4液压与气压传动技术普通单向阀的结构特点1.普通单向阀的结构及特点普通单向阀简称单向阀，它只允许液流沿一个方向通过，而反向流动的油液则被截止。5液压与气压传动技术普通单向阀的结构特点单向阀主要由阀体、阀芯、弹簧等零件组成。普通单向阀剖视图阀体阀芯弹簧普通单向阀简称单向阀，它只允许液流沿一个方向通过，而反向流动的油液则被截止。6液压与气压传动技术普通单向阀的结构特点1）动作灵敏、单向导通时阻力要小：单向阀弹簧仅起复位作用，普通单向阀弹簧刚度较小，油液流动时产生的压力降也较小，中低压单向阀的正向开启压力只需（0.03～0.05）MPa。2）做背压阀时应为硬弹簧：若置于回油路作背压阀使用，单向阀则应换成较大刚度的弹簧，背压力常为（0.2～0.6）MPa。3）单向阀起反向截止作用时密封性能要好：单向阀的阀芯有钢球式和锥阀式两种，钢球式阀芯结构简单，但密封性能不如锥阀式好，一般只在低压、小流量情况下使用。7液压与气压传动技术液控单向阀的结构及特点液控单向阀是液压系统在满足某一条件时能实现反向导通的单向阀。液控单向阀类型：1）根据控制活塞的泄油方式分内泄式和外泄式2）根据控制原理分不带卸荷阀芯和带卸荷阀芯。

a）液控单向阀（内泄式）

b）带卸荷阀芯的液控单向阀（外泄式）8液压与气压传动技术液控单向阀的结构及特点带卸荷阀芯的液控单向阀高压系统中，液控单向阀反向开启前P2腔油液压力大，顶开锥阀所需控制压力较高。此时需采用带卸荷阀芯的液控单向阀，以减小所需控制油的压力。控制活塞移动顶杆推动卸荷阀芯左右腔油液经卸荷阀芯缺口连通左右腔油液压力差下降顶杆顶开锥阀芯的力减小1.卸荷阀芯2.主阀芯3.顶杆4.控制活塞9液压与气压传动技术单向阀的用途单向阀将泵和系统隔断泵开机时，油液经单向阀流入到系统泵停机或突然断电时，阻止油液逆流回泵，防止液压泵损坏，系统仍可保持压力单向阀用于单向导通、反向截止：10液压与气压传动技术单向阀的用途单向阀隔开高低压油路低压大流量泵高压小流量泵11液压与气压传动技术单向阀的用途低压时，泵1排出油液经单向阀与泵2排出油液合流后流入系统。单向阀隔开高低压油路低压大流量泵高压小流量泵12液压与气压传动技术单向阀的用途高压时，单向阀受到高压反向作用力关闭，泵2排出油液使阀3打开，泵1排出油液经阀3卸荷流回油箱。单向阀隔开高低压油路低压大流量泵高压小流量泵反向关闭13液压与气压传动技术单向阀的用途有杆腔油液经单向阀流回油箱，经过单向阀保持液压缸回油腔有一定压力，这个压力叫做背压。单向阀做背压阀：单向阀做背压阀时，其弹簧为硬弹簧，此时单向阀开启压力为０．２－０．６ＭＰａ，用单向阀建立起液压缸的回油阻力，起到防止冲击、使活塞运动平稳的作用。14液压与气压传动技术单向阀的用途油液沿箭头方向流动，单向阀阻力远小于节流阀阻力，油液经单向阀流入系统。

单向节流阀油液沿箭头相反方向流动，单向阀关闭，油液经节流阀流入系统。单向阀用于组合阀：15液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀使立式缸活塞悬浮锁死、防止液压缸停止时下沉：无杆腔进油时，油液与液控单向阀控制口相通，液控单向阀反向导通，有杆腔油液经液控单向阀排出，活塞下行无杆腔停止供油接油箱时，液控单向阀控制口无压力油，液控单向阀反向截止密封，有杆腔油液被液控单向阀闭锁，活塞悬浮有杆腔进油时，油液经液控单向阀进入有杆腔，活塞上行16液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀实现液压缸双向锁紧：液控单向阀1连有杆腔，液控单向阀2连无杆腔阀1控制口与换向阀A口相通，阀2控制口与换向阀B口相通换向阀左位时原理图泵排出液压油经液控单向阀2进入液压缸无杆腔，推动活塞右移，活塞杆伸出，此时油液通过液控单向阀1的控制油口使液控单向阀1反向导通，有杆腔油液经液控单向阀1流回油箱。317液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀实现液压缸双向锁紧：换向阀右位时原理图泵排出液压油经液控单向阀1进入液压缸有杆腔，推动活塞左移，活塞杆收回，此时油液通过液控单向阀2的控制油口使液控单向阀2反向导通，无杆腔油液经液控单向阀2流回油箱。318液压与气压传动技术液控单向阀的用途用液控单向阀实现液压缸双向锁紧换向阀中位时原理图阀口A、B与油箱相通，两个液控单向阀的进油口及控制口与油箱相通，均无压力，可保证液控单向阀快速复位关闭。由于单向阀的反向截止作用，使液压缸两腔里的液压油被闭锁，因此油缸无法动作，便被锁住。19小结液压与气压传动技术01单向阀的结构特点02单向阀的用途20液压与气压传动技术换向阀的操纵方式及特点——换向阀控制方式的选择22换向阀工作原理课程导入：授课导航换向阀的控制方式0102不同控制方式的特点及应用场合24液压与气压传动技术换向阀的操作方式换向阀的操作方式通常包括手动、机动、电动、液动、电液动等类型。手动换向阀电动换向阀25液压与气压传动技术手动换向阀用手动杠杆操纵阀芯换位。弹簧复位式钢球定位式特点：结构简单、动作可靠，有些阀可人为控制阀口的大小，从而控制执行元件的运动速度。适用场合：间歇动作且要求人工控制的小流量场合，常用于工程机械中。手动换向阀的剖面简图26液压与气压传动技术机动换向阀用机械挡块操纵阀芯换位。又称为行程阀。特点：结构简单、动作可靠、换向平稳且位置精度高。改变挡块迎角或凸轮外形，可使阀芯获得合适的换向速度，减小液压执行元件的换向冲击。由于连接管路较长，致使装置不紧凑。适用场合：用于对控制位置的精度要求高以及换向平稳性要求高的场合。机动换向阀结构及图形符号27液压与气压传动技术电磁换向阀利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来换位。特点：动作迅速、操作方便，便于实现自动控制，但电磁力吸力有限，不适合用于通过大流量的场合。适用场合：适用于流量不大、需自动控制的场合。电磁换向阀结构及图形符号分类：交流和直流、干湿和湿式。28液压与气压传动技术液动换向阀利用控制油路的压力油改变阀芯位置来换位。特点：液动换向阀换向平稳、换向时间可以做到调节、对阀芯的操纵推力大。适用场合：适用于换向平稳性要求高、流量大、阀芯移动行程长的场合。液动换向阀结构及图形符号29液压与气压传动技术电液动换向阀电磁换向阀和液动换向阀组合而成。电磁换向阀改变液动换向阀的控制油流向，液动换向阀实现主油路的换向。特点：结合电磁换向阀与液动换向阀的特点。适用场合：适合于要求自动控制、换向平稳、大流量等要求的场合。电液动换向阀结构及图形符号30小结液压与气压传动技术01换向阀的控制方式02不同控制方式的特点及应用场合31液压与气压传动技术三位四通电液动换向阀工作原理分析

电液动换向阀的组成电液动换向阀：由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀各组成的作用电磁换向阀——先导阀先导阀用来改变流向液动换向阀两端的控制油流向，控制液动阀换向。主阀的换向改变通向液压缸主油路的油液流向，控制液压缸换向。液动换向阀——主阀电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀的工作原理分析电液动换向阀工作原理分析主阀的工作位置（液动换向阀）液压缸的运动方向先导阀（电磁换向阀）电液动换向阀的符号三位四通电液换向阀三位四通电液换向阀详细符号简化符号带单向节流阀的电液动换向阀

（可调节主阀的换向时间）单向节流阀电液动换向阀中位机能的结构特点电磁换向阀——先导阀中位是Y型，当电磁铁断电中位时，主阀左右两控制腔的压力卸

荷，主阀可以靠弹簧复位至中位，即先导阀中位控制液动阀得到中位。液动换向阀——主阀中位机能可有多种，根据液压缸工况需要选择，下图主阀中

位是o型，简化符号中的中位就是主阀的中位型式。Y型详细符号简化符号O型电液动换向阀的控制方式外控型内控型M型中位电液动换向阀的控制方式内控型电液动换向阀的主阀中位机能的型式如果选择M、H等型式，中位时不能使控制油保压，先导阀换向后，作用在主阀上的控制油无压力、无法换向,这时须在主阀进油口加背压阀保持控制油有一定压力。H型中位注意：电液动换向阀的应用特点在主阀进油口处加背压阀，使液压泵不完全卸荷，以便保持控制油的压力，此时，控制油的压力油口取自背压阀的进油口端。注意：背压阀控制油M型适用场合：适合于要求自动控制、换向平稳、大流量等要求的场合。42液压与气压传动技术中位机能的选用及换向回路和卸荷回路构建课程导入采用换向阀的“怠速停车在车辆行驶途中如果短暂停车可以不用熄火，那么对于液压设备来说，短时间停止工作时也可以采用这种“怠速停车”的方式来减少功率损耗。45课程导入液压与气压传动技术液压缸换向油路阅读及分析？46课程导入液压与气压传动技术阅读标牌含义？授课导航三位换向阀的中位机能0102换向回路和采用换向阀的卸荷回路分析及构建

三位换向阀的阀芯在中间位置时，各通口的连通方式称为中位机能。当油口P封闭时，系统保压；P和T相通时，系统卸荷。当A,B和T相通时，液压缸活塞浮动，换向平稳但换向位置控制精度低。当A和B封闭时，液压缸闭锁，换向不平稳但位置控制精度高。中位机能定义48

常用中位机能49

中位机能的应用50O型锁紧回路视频M型卸荷回路视频注意：锁紧功能较差，只适用于锁紧时间短且要求不高的回路中。注意：只能在最后一个动作时使用卸荷回路。

常用中位机能的选择51选择换向阀的中位机能时，通常考虑以下几点（1）液压泵是否卸荷若换向阀中位时P口与T口接通（如H型、M型、K型），系统卸荷，无压力，此时液压系统其他液压缸也会停下来。（2）液压泵是否保压若换向阀中位时P口被关闭（如O型、Y型），系统保压，不卸荷，液压泵还能继续为多缸系统的其他液压缸供油。（3）液压缸是“浮动”还是在任意位置上停止若换向阀中位时A、B两口互通并与油箱接通（如H型、Y型），则卧式液压缸呈“浮动”状态，可利用其它机构移动或调整执行机构位置；若A、B两口关闭（如O型、M型），则可使液压缸闭锁、停在任意位置；若A、B两口均与P口连接（如P型），则没有面积差的双杆活塞缸处于浮动状态，而单杆活塞缸可组成差动回路。（4）液压缸启动是否平稳若换向阀中位时液压缸某腔通过换向阀接通油箱（如H型、Y型），液压缸启动时该腔内因无油液起缓冲作用，则易造成启动冲击，启动不平稳。

常用中位机能的选择52（5）液压缸换向是否平稳、精度如何

若换向阀中位时液压缸的油口被换向阀A、B二口关闭（如O型、M型），则换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差，但换向位置精度高；反之，油口A、B都通油口T时（如H型、Y型），换向过程中工作部件不易迅速制动，换向位置精度低，但液压冲击小，换向平稳性好。小知识：换向阀的常态位就是其初始位置，也就是指未操纵换向阀时的位置。对三位阀，符号的中位即是其常态位；对带弹簧的二位阀，符号中靠近弹簧的那个工作位置是其常态位。

常用中位机能的选择53小问题：图9-16中换向阀中位时，各回路的功能如何？

a)“O”型b)“M”型c)“P”型图9-16几种换向阀的中位机能

常用中位机能的选用54

换向阀的用途55换向阀的主要功能是实现执行部件的换向或使执行部件运动到某一位置停止等操作，常用于换向、锁紧、卸荷、顺序动作及按规定程序实现自动循环等油路中。用途换向阀作用构成换向回路二位换向阀、三位换向阀多位换向阀利用换向阀控制液流的流动方向，从而控制液压缸完成换向动作。构成锁紧回路三位换向阀（中位保压式，仅用于短时锁紧或锁紧精度要求不高的场合）使液压缸在任一位置停止，锁定工作位置以防止其在外力作用下窜动。构成卸荷回路三位换向阀（中位卸荷式）、二位换向阀当执行机构短时间停止工作时，使泵在接近零功率下运转，以减少非工作时的功率损耗。构成顺序动作回路各种换向阀前一执行元件运动到规定位置，发出信号控制换向阀，使下一执行元件开始运动，实现顺序动作。卸荷的目的及原理在系统执行元件短时间停止工作时，不需启停驱动泵的电动机，而使泵在很小的输出功率下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。因泵的输出功率等于压力和流量的乘积，实际应用中通常多采用压力卸荷方法，使泵在接近零压力下运行。压力卸荷可采用换向阀实现。目的原理采用三位四通换向阀中位机能的卸荷采用二位二通换向阀的卸荷三位四通换向阀中位机能卸荷回路

换向阀的应用分析60小问题：请分析图中二位二通换向阀的作用如何？采用二位二通换向阀的卸荷回路方向控制回路压力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路

液压基本回路类型液压基本回路：由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的液压系统基本单元。液压元件

液压基本回路

液压系统

液压与气压传动技术

方向控制回路

方向控制回路液压与气压传动技术1.换向回路2.锁紧回路63小问题：图中油路能实现差动快进——慢进——快退——原位停止（泵卸荷）的工作循环，试分析换向阀在各阶段的状态。

换向阀的应用分析64小问题：分析工作原理。

换向阀的应用分析实训指引中位机能的选用及换向回路和卸荷回路的构建65实训指引66任务一：识别换向阀中位机能

换向阀的选择及油路的构建

换向阀的选择及油路的构建67小问题：1）分析油路工作原理并说出油路走向，在实训设备上搭建油路并进行油路的操作及调节；2）欲使液压缸可闭锁在某个位置不动、而液压泵卸荷。阀1中位机能应改成什么型？画出更换后的中位机能，在实训设备上搭建替换阀1后的新油路，操作油路验证中位机能选择的正确性。任务二：中位机能的选用及换向回路的构建小结液压与气压传动技术01中位机能的符号02不同中位机能的“待机”特点03中位机能的选用及回路的构建69液压与气压传动技术

溢流阀的应用课程导入直动式溢流阀的用途——常作安全阀和先导阀，不适合用作调压阀（“控制压力精度低）”。先导式溢流阀的用途——常用于对液压系统工作压力进行恒压控制与调节（“控制压力精度高）”。溢流阀可对液压系统实现过载保护以及对液压系统进行恒压控制，怎么来选择和调试溢流阀实现这些功能？知识目标认知溢流阀的结构特点掌握溢流阀的调压原理掌握溢流阀有哪些用途掌握各种用途的油路工作原理技能目标能正确选用溢流阀能正确分析及调节溢流阀压力能够搭接各种用途的回路能够分析并调试各种用途的回路

授课导航直动式溢流阀的工作原理及特点

先导式溢流阀的结构、工作原理及特点

溢流阀的用途

直动式溢流阀的工作原理特点回顾：溢流阀可达到对液压系统调压的目的，在液压系统中通常起限压（称安全阀）和稳压（称调压阀或溢流阀）的作用。通过调节弹簧预紧力，可改变调定的溢流压力值；增大调压弹簧预紧力，调定压力增大；减小弹簧预紧力，调定压力减小。直动式溢流阀的工作原理特点通过溢去多余流量限制系统压力、使压力不超过某个值——起限压（安全阀）作用。直动式溢流阀的工作原理特点当pA<Fs:阀口关闭；当pA=Fs:阀口为临界打开状态，此时p为pk，pk=kx0/A当pA>Fs:阀口打开溢流，此时因∆x

≪

x0

，则p=k（x0+∆x）/A≈kx0/A≈pk溢流压力p为溢流阀的调定压力。溢流阀在溢去流量的同时，溢流压力基本恒定。性能分析：溢流阀阀芯上阻尼小孔用于增加液阻、减小阀芯动作过程引起的振动、提高阀工作稳定性。阀芯上腔设有内泄油口，与回油口接通，保证上腔不产生油压，使调定压力只受弹簧预紧力的调节。弹簧力的大小与控制压力成正比，因此，如果需提高设定的调定压力值,就需要调大弹簧力，而因结构尺寸限制,则需要采用较大刚度的弹簧。弹簧刚度一定时，直动式溢流阀的稳压精度取决于溢流量的大小，溢流量越大稳压精度越差，这是因为溢流量越大，溢流时阀口的开启量就越大，这个过程溢流压力波动就越大，稳压精度就越低；而弹簧刚度越大，同样的阀口开度变化引起的溢流压力变化就越大。特点：压力波动大会影响液压系统的工作性能。因高压大流量场合，直动式溢流阀的定压精度低，故直动型溢流阀常用于低压、小流量液压系统中，或作安全阀使用。工作原理特点分析：先导式溢流阀的结构组成先导阀主阀先导式直动式先导式溢流阀的结构组成结构：二级结构，由先导阀和主阀组成。两个弹簧：先导阀弹簧为调压弹簧、刚度较大；主阀弹簧为复位弹簧、刚度较小。调压弹簧复位弹簧先导式溢流阀的工作原理进口压力p<p调时：先导阀口关闭，主阀口关闭，不溢流；并联的油路压力随系统负载变化而变化。先导式溢流阀的工作原理进口压力p=p调时：先导阀口开启，主阀口开启，溢流；靠溢去多余油液来稳定进口压力恒定。先导式溢流阀的工作原理原理：先导阀起调压和先导控制作用，作用在主阀芯两端的压力差与主阀软弹簧相平衡。调压弹簧复位弹簧p-p＇不变Fs不变长春汽车职业技术大先导式溢流阀的性能特点特点：定压精度较高，压力控制稳定性好，常用于对系统进行恒压控制。调压弹簧复位弹簧遥控口P´P

p＇不变则p基本不变（即：溢流压力p不随主阀口开度变化而变化，稳定性好）则p-p＇基本不变Fs基本不变阻尼孔b性能分析：主阀芯抬起时，如果忽略主阀软弹簧压缩量增加引起的弹簧力增加，考虑到先导阀开度小，调压弹簧弹簧力变化小，溢流时无论阀口开度如何变化，都有先导式溢流阀的性能特点阻尼孔作用：形成压力差、减小阀芯振动。遥控口作用：远程调压、多级调压及卸荷。

溢流阀的几种用途一、稳压溢流二、过载保护三、做背压阀

q1qq1q过载保护用途：在变量泵系统中，溢流阀只有在系统过载时才打开，对系统起过载保护作用；

稳压溢流用途：定量泵节流调速系统中，溢流阀起溢去多余流量，调定系统压力的作用（此回路又称调压回路）；调定压力p=克服负载所需要的压力调定压力p>克服负载所需要的压力做背压阀用途：溢流阀2对回油产生阻力，造成执行元件的背压，可以提高执行元件的运动平稳性；pq1小于qq1等于q调定压力p一般比较小溢流阀的几种用途四、远程调压远程调压用途：用先导式溢流阀1的遥控口外接一个远程调压阀2，代替先导式溢流阀1本身的先导阀，实现遥控；遥控溢流阀2的调定压力一定要低于主溢流阀1的调定压力。xppTx溢流阀的几种用途五、多级调压7MPa3MPa10MPa10MPa7MPa3MPa多级调压用途：最大压力一定要在主溢流阀上设定。溢流阀的几种用途六、卸荷阀做卸荷阀用途：将先导式溢流阀的遥控口接油箱，可使液压泵卸荷，多采用电磁溢流阀。电磁溢流阀是先导式溢流阀与电磁换向阀的组合阀溢流阀的用途汇总1）溢流阀：溢去多余流量、调定系统压力恒定（稳压溢流）；2）安全阀：限定系统最高压力（过载保护）；3）背压阀：形成背压，提高运动平稳性；4）远程调压：遥控；5）多级调压：使系统在不同工作阶段实现多种工作压力的控制；6)卸荷阀：使泵在零功率下运转（使泵卸荷）。。实训指引先导式溢流阀的溢流稳压功能实操任务一：认知先导式溢流阀任务二：连接并调试观察先导式溢流阀外观、指出图中三个孔的含义先导式溢流阀的溢流稳压实操将调定压力固定在24bar，观察液压缸慢速伸出时和到终端时泵的压力，在任务单中对应位置填写相关内容。任务三：远程调压任务四：使泵卸荷溢流阀的应用实操将先导式溢流阀1的遥控口X用油管接到另一个远程调压阀2，可以实现遥控。将先导式溢流阀1的遥控口X通过换向阀接油箱可以使泵卸荷。小结液压与气压传动技术01先导式溢流阀的结构组成及特点02先导式溢流阀的工作原理及性能03先导式溢流阀的稳压控制93液压与气压传动技术先导式减压阀的工作原理及应用95液压与气压传动技术夹紧缸压力低于系统压力授课导航先导式减压阀的工作原理

先导式减压阀的应用

减压阀功能：减压阀是利用液流流经缝隙产生压力降的原理，使得出口压力低于进口压力并保持恒定，常用于某一条支路压力低于主油路压力的场合。9798根据所控压力不同定值减压阀定比减压阀定差减压阀直动式减压阀先导式减压阀减压阀类型根据结构不同先导式减压阀的结构99先导阀调压主阀减压减压阀工作原理100P出小于

P调，阀芯在下端，阀口最大非工作状态，P出

=

P进。P出达到

P调，阀芯上移，阀口变小阀口减小工作状态，P出

<

P进减压且恒定阀口最大先导阀打开先导阀关闭101出油口接支路APT进油口卸油口接油箱减压阀特点及应用1021.减压阀的阀口为常开型2.减压阀的控制信号为出口压力3.减压阀工作时出口压力基本保持恒定，所以同时具有减压和稳压的功能特点

一个油源多分支液压系统中，某一支路的压力低于系统压力且保持压力恒定，可以采用减压回路，如机床液压系统中的定位、夹紧、分度等。应用4.当先导式减压阀遥控口接一远程调压阀，可实现二级减压

减压阀应用分析103

a)单级减压回路b）二级减压回路小结液压与气压传动技术01先导式减压阀结构02先导式减压阀原理、特点03减压阀应用分析105液压与气压传动技术先导式顺序阀及顺序阀的常见用途顺序阀是利用系统压力变化来控制油路的通断，相当于用液体压力控制的油路开关，可称之为液压开关。课程导入：顺序阀还有哪些用途？知识目标掌握先导式顺序阀的工作原理掌握顺序阀在回路中的常见用途技能目标能理解顺序阀在不同场合的作用能正确分析采用顺序阀的油路授课导航先导式顺序阀的工作原理顺序阀的常见用途及其油路分析

按结构顺序阀知识回顾此处可配图或输入文字按控制方式和泄油方式1.直动式2.先导式1.内控外泄

3.外控外泄

2.内控内泄4.外控内泄直动式顺序阀工作原理1.调节螺钉2.调压弹簧3.上盖4.阀体5.阀芯6.控制活塞7.下盖不工作时进油口和出油口不通直动式顺序阀工作原理P油

<

P弹

进出油口不通P油

P弹

进出油口相通≥先导式顺序阀外观及工作原理与先导式溢流阀相近，其主要区别是：溢流阀的出口接油箱，顺序阀的出口往往接执行元件，顺序阀的泄漏油通道不能在阀内部与出口接通，须有专门的泄漏油口接油箱。顺序阀和溢流阀的用途不同，在结构上略有不同，一般不建议用顺序阀代替溢流阀使用。顺序阀的常见用途顺序阀最常用的是构成顺序动作回路。顺序动作回路的作用是使多缸液压传动系统中各个执行元件严格地按规定的顺序动作。如右图的顺序动作回路，其伸出动作的动作顺序是先定位后夹紧，工作结束后两缸同时后退。顺序动作回路顺序阀调整压力应比先动作缸最高压力大。顺序阀的常见用途平衡回路为了防止立式及倾斜放置的液压缸及其工作部件在悬空停止期间因自重而自行下滑，或在下行工作期间因自重超速下落，可设置由单向顺序阀组成的平衡回路。立式液压缸单向顺序阀1.采用单向顺序阀的平衡回路即在立式液压缸下行的回路上增设适当的阻力以平衡自重此时顺序阀的开启压力p是根据液压缸自重来设置的，pA稍大于液压缸自重，A是液压缸下腔工作面积。液压缸不工作时顺序阀关闭，工作部件不会下滑。单向顺序阀用在立式液压缸驱动大型部件的自重平衡回路中，顺序阀调定压力应稍大于由于工作部件自重在液压缸下腔形成的压力。此时顺序阀的开启压力p是根据液压缸自重来设置的，pA稍大于液压缸自重，A是液压缸下腔工作面积。当液压缸下行时，由于自重得到平衡，不会超速。单向顺序阀用在立式液压缸驱动大型部件的自重平衡回路中，顺序阀调定压力应稍大于由于工作部件自重在液压缸下腔形成的压力。此时顺序阀的开启压力p是根据液压缸自重来设置的，pA稍大于液压缸自重，A是液压缸下腔工作面积。当液压缸上行时，单向阀导通油路。单向顺序阀用在立式液压缸驱动大型部件的自重平衡回路中，顺序阀调定压力应稍大于由于工作部件自重在液压缸下腔形成的压力。2.采用液控顺序阀的平衡回路顺序阀的常见用途双泵供油系统系统轻载快速工作时，双泵汇流同时向系统供油，而当系统重载慢速时，无需大流量泵供油，为减小功率损耗及系统发热，须将大流量泵卸荷回油箱，而此时利用重载时小流量泵的高压力打开液控顺序阀，即可使大流量泵卸荷。这里，打开顺序阀靠的是小流量泵的供油压力。实训指引顺序阀在回路中应用

实训任务实训指引

任务三：顺序阀压力调试

将顺序阀手柄旋至最紧，观察液压缸动作。调试顺序阀使定位缸动作后压力达到顺序阀开启压力夹紧缸油路接通、夹紧缸动作。

任务一：无顺序阀时两缸同时动作任务二：有顺序阀时定位缸伸出到位后达到顺序阀开启压力、油路接通夹紧缸动作顺序阀压力调定先动作执行元件工作压力的0.5兆帕—0.8兆帕<顺序阀调定压力系统压力<小结液压与气压传动技术01先导式顺序阀工作原理02顺序阀常见用途03顺序阀压力调试126液压与气压传动技术

压力开关的工作性能及应用压力开关是一种压电信号转换元件，它能把变化的压力信号转变成电信号。常用于接收压力变化的信号，转变成电信号来实现自动控制。压力开关旧称压力继电器课程导引：压力开关的工作性能好坏直接影响系统的工作性能。压力开关内含微动开关，微动开关感应来自液压系统的压力变化传递电气信号。根据工况的需要，通过调节压力开关设定发信号的压力，当液体压力达到预定值时，微动开关动作，给电气设备发信号，比如控制电磁换向阀换向。即可控制电磁铁、时间继电器、接触器等组件动作，使油路卸压、换向，执行元件实现顺序动作，或发出滤油器堵塞报警信号、关闭电动机电路、使系统停止工作，起安全保护作用。压力开关的主要性能注意：通断调节区间反应了压力继电器的灵敏度，差值小则灵敏度高。压力开关不能过于灵敏，通断调节区间要有足够的数值，否则系统压力波动时压力继电器发出的信号会时通时断，因此，压力开关有可调节摩檫力大小的结构型式，使通断调节区间可调、灵敏度可调。(2)灵敏度与通断调节区间

开启压力：系统压力升高到压力开关的调定值时，压力开关动作、接通电信号的压力；闭合压力：系统压力降低，压力开关复位、切断电信号的压力。通断调节区间（也称返回区间）：因接通和复位时柱塞和顶杆移动时的摩檫力方向相反，开启压力大于闭合压力，开启压力与闭合压力之间存在的差值称为通断调节区间。(1)调压范围能够发出电信号的最低和最高工作压力的范围称为调压范围。工作时，工作压力由内部的调压弹簧来调节。压力开关的主要性能(2)灵敏度与通断调节区间

开启压力：系统压力升高到压力开关的调定值时，压力开关动作、接通电信号的压力；闭合压力：系统压力降低，压力开关复位、切断电信号的压力。通断调节区间（也称返回区间）：因接通和复位时柱塞和顶杆移动时的摩檫力方向相反，开启压力大于闭合压力，开启压力与闭合压力之间存在的差值称为通断调节区间。(1)调压范围能够发出电信号的最低和最高工作压力的范围称为调压范围。工作时，工作压力由内部的调压弹簧来调节。(3)重复精度在一定的调定压力下，多次升压(或降压)过程中，开启压力或闭合压力本身的差值。差值小则重复精度高。压力开关的用途小结论：实际应用时，压力继电器并联安装于油路中，当所接油路压力达到设定值时，压力继电器通过内部的微动开关发出电信号来控制电气线路。（1）用于安全保护如图a所示，将压力开关设置在夹紧液压缸的一端，液压泵启动后，首先2YA通电将工件夹紧，此时夹紧液压缸的进油腔压力升高，当升高到压力开关的调定值时，压力开关动作，发出电信号使进给液压缸进刀切削。在加工期间，压力开关微动开关的常开触点需始终闭合，若工作时因故造成工件松动，夹紧缸工作压力降低，压力开关断开，切削液压缸立即停止进刀，从而避免工件未安全夹紧的情况下被切削而导致事故。在图b中，当滤油器2堵塞造成液流阻力增加时，滤油器进口压力会增大，当此压力增大到压力开关3调整的限定压力时，压力开关报警以便及时清洗或更换滤油器，此时阀1作为旁通阀起安全阀作用。

b图a图压力开关的用途（2）用于控制顺序动作

图中，液压泵启动后，首先按启动按钮使1YA通电，液压缸A左腔进油，推动活塞向右移。当系统压力升高（比如移动部件碰到限位器后），A缸进油腔压力超过压力开关1KP的调定压力值时，压力开关1KP发出电信号，使3YA通电，高压油进入液压缸B的左腔，推动活塞B右移，靠压力开关1KP实现两个液压缸先后顺序伸出的控制。按返回按钮，1YA、3YA断电，4YA通电，缸B活塞向左退回，实现动作③；缸B活塞退到原位后，当B缸进油腔压力超过压力开关2KP的调定压力值时，2KP发出电信号，使2YA通电，缸1活塞后退完成动作④。压力开关的用途（3）用于自动循环的程序控制

如图9-32，1YA、2YA通电，液压缸左腔进油、右腔回油，活塞右移实现快进；2YA断电，液压缸工进；工进至终点，液压缸左腔压力增大到压力继电器调定值时，发出信号使1YA断电，2YA通电，缸右腔进油，活塞左移实现快退，完成一个自动工作循环。小提醒：压力开关必须并联在工作时压力有明显变化的位置，否则捕捉不到变化的压力信号，因而就不能发出电信号。压力开关的用途滤油器堵塞后，压力开关如何报警？压力开关在不同场合的作用不同，应在具体工况中具体分析其作用，以确定具体的压力设定值，动作压力设定不合理是造成整个设备误动作的安全隐患。135液压与气压传动技术压力控制回路的构建

方向控制回路压力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路

液压基本回路类型液压与气压传动技术

压力控制回路调压回路减压回路增压回路卸荷回路保压回路释压回路平衡回路压力控制回路1.调压回路单级调压回路

压力控制回路液压与气压传动技术1.调压回路单级调压回路

压力控制回路液压与气压传动技术1.调压回路多级调压回路

压力控制回路正反向高低压二级调压三级调压液压与气压传动技术2.减压回路三级减压回路

压力控制回路二级减压回路3.增压回路单个增压缸

压力控制回路双向增压缸连续增压4.卸荷回路

压力控制回路泵卸荷、缸保压三位阀中位卸荷二通阀卸荷4.卸荷回路液控顺序阀卸荷先导式溢流阀卸荷

压力控制回路5.保压回路

压力控制回路液控单向阀保压泵保压5.保压回路

压力控制回路蓄能器保压6.释压回路

压力控制回路作用是防止换向时高压腔压力瞬间释放的液压冲击换向阀中位时泵卸荷，液压缸上腔高压油开始泄压，泄压快慢由节流阀6开口大小调节。当液压缸上腔压力降至压力开关4的调定值时，换向阀5切换至左位，液控单向阀2反向打开，液压缸上腔的油通过换向阀和液控单向阀流到油箱3中。溢流阀1起安全阀作用。7.平衡回路

压力控制回路靠内控顺序阀开启压力产生的液压力平衡重量（回路始终存在背压、效率低）液压缸快速下滑失重时会导致上腔压力降低，使顺序阀口关小产生背压从而平衡自重（顺序阀阀口频繁开、关，缸下行易出现抖动现象）方向控制回路压力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路

液压基本回路类型液压与气压传动技术

压力控制回路调压回路：用溢流阀调压减压回路：用减压阀减压增压回路：用增压缸增压卸荷回路：泵接油箱压力卸荷保压回路：液压缸闭锁保压释压回路：高压腔排油前通过节流阀泄压平衡回路：设置下行阻力平衡自重压力控制回路液压与气压传动技术节流口流量特性及流量控制阀的结构特点151流量控制阀的功用：通过改变阀口通流截面面积的大小来调节通过阀口的流量的大小，达到调节执行元件运动速度的目的。流量控制阀的类型：节流阀和调速阀。课程导入：授课导航节流阀的结构特点调速阀的工作原理及特点

节流口的流量特性

节流口流量特性153节流口形式薄壁孔细长孔短孔L/d≤0.5L/d>40.5<L/d≤4常用的节流口型式：轴向三角槽式节流口，结构简单，可得到较小的稳定流量小孔结构节流口流量特性154节流口的流量特性公式：q=KAT∆pm式中：K－孔口形状系数；AT－孔口的截面积；∆p－孔口前后两端压力差；m－由孔的长径比决定的指数。节流口流量特性当系数K、指数m和∆p一定时，只要改变节流口通流面积A就可调节通过阀的流量。节流口流量特性1551.压差对流量的影响：薄壁小孔受压差改变的影响最小；2.温度对流量的影响：油温影响油液粘度。对于薄壁小孔，粘度对流量几乎没有影响，油温变化时薄壁小孔流量基本不变。3.孔口形状对流量的影响：最小稳定流量与节流口截面形状有关，一般节流口通流面积越大，节流通道越短，越不容易堵塞。一般流量阀的最小稳定流量为0.05L/min。影响节流口流量的因素节流阀的结构特点156在液压系统中，当流量控制阀的节流口开度调定后，我们希望通过的流量q能保持稳定不变，以使执行元件获得稳定的速度。而实际上不同的流量控制阀结构原理不同，流量特性也就有所不同。由节流口的流量特性可知:薄壁孔的m值最小

负载变化时因压差变化引起的流量变化小油温变化时系数K基本不变

流量受温差变化的影响也小薄壁孔是理想的节流口型式。节流阀的结构特点157节流阀的结构简单、体积小，调节方便，但负载和温度的变化对流量的稳定性影响较大，因此，只适用于负载和温度变化不大或对速度稳定性要求不高的液压系统中。节流阀特点实际中，因加工等诸多因素，节流阀的节流口往往处于薄壁孔和短孔之间。节流阀常采用轴向三角槽式的节流口。调速阀工作原理及特点158图为调速阀结构图，调速阀由定差减压阀1和节流阀2串联而成。节流阀调节通过的流量，定差减压阀保持节流阀前后压差为定值，使得通过节流阀的流量不受负载变化影响。忽略油温变化的影响，通过节流口的流量就基本保持不变。原理详细图形符号简化图形符号由于工作负载的变化很难避免，为了改善调速系统的性能，常常使用调速阀。，小结论：调速阀通过改变内部节流阀口的大小来调节流量，节流阀口一定而负载变化时，定差式减压阀通过其阀芯的自动调节，能保证节流口前后的压力差恒定，从而使调速阀的流量稳定，不受负载变化的影响。调速阀工作原理及特点159分析详细图形符号简化图形符号由于工作负载的变化很难避免，为了改善调速系统的性能，常常使用调速阀。系统工作时，调速阀的进口压力由溢流阀调定，基本保持恒定；压力为P1的压力油进入调速阀后，先经过定差减压阀阀口1，压力降为P2，减压阀的出口即为节流阀的进口；P2经节流阀口3，压力又降为P3；P3的大小由液压缸负载决定。调速阀工作原理及特点160分析P3↑→减压阀芯下移→阀口增→P2↑P3↓

→减压阀芯下移→阀口增→P2↓节流阀前后压差P2-P3保持不变

保证了流量的稳定调速阀工作原理及特点161如图，若负载增加，调速阀出口压力P3增大，减压阀芯失去平衡而上移，伴随减压阀口增加，液流阻力减小，减压阀口的减压作用减小，导致减压阀出口压力P2增加；反之，若负载减小，则P3减小、P2也减小。即减压阀芯总是能自动调整减压阀口h的大小，直至减压阀芯处于新的平衡位置上，也就是说，负载变化时，P2总是随P3变化，保证了节流口前后的压力差基本不变，从而使调速阀的流量基本稳定，不受负载变化的影响。分析调速阀工作原理及特点162节流阀的流量随其进出口压力差的变化较大。特性曲线调速阀的进、出油口压力差

大于一定数值后曲线则基本保持水平状态，表示负载变化阀的进出口压力差变化时，调速阀的流量q基本不变。调速阀在进、出油口压力差较小的曲线区域内，因压差所产生的液压力不足以克服减压阀弹簧的预紧力，这时减压阀始终处于初始位置，减压口全开，减压阀不起减压作用，此时的特性曲线与节流阀相同。所以调试设备时，应保证调速阀的进出口压力差不小于最小压差。调速阀工作原理及特点163

在中低压系统中，调速阀正常工作必须保证有0.4~0.5MPa的最小压力差，否则减压阀将不起作用，和普通节流阀性能一样，在系统调试时要注意。特点调速阀常应用于负载变化大、或对执行元件运动稳定性要求高的调速系统。需要注意的是选择调速阀或是调节执行元件最低速度时，应使调速阀的最小稳定流量小于执行元件所需的最小流量。小结液压与气压传动技术01节流口流量特性02节流阀的结构特点03调速阀原理及特点165液压与气压传动技术速度控制回路的构建

方向控制回路压力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路

液压基本回路类型液压与气压传动技术速度控制回路调速回路快速运动回路速度换接回路速度控制回路（一）调速回路节流调速回路、容积调速回路、容积节流调速回路(前两种的联合调速)（二）快速运动回路差动连接快速运动回路、双泵供油快速运动回路、采用蓄能器的快速运动回路（三）速度换接回路快慢速换接回路、两种慢速的换接回路速度控制回路

1.节流调速回路（1）进口节流调速回路节流阀串联在液压泵和液压缸之间，也称进油路节流调速回路。特点：节流调速调速方便，因溢流损失和节流损失而使节流功率损失大，效率低，发热大，只适用于小功率的液压系统。（一）调速回路小提醒：在这种调速回路中，定量泵中多余的油液经溢流阀流回油箱，节流阀必须在溢流阀的联合使用下才起到调速作用，调试溢流阀时应保证其工作时处于溢流状态。1.节流调速回路（1）进口节流调速回路（一）调速回路

小结论：进油节流调速回路在轻载低速的工况下有较好的速度刚性，但在这种情况下功率损失较大，效率较低。1.节流调速回路（2）出口节流调速回路：节流阀接在回油路上，也称回油路节流调速回路。

（一）调速回路小结论：回油节流调速回路与进油节流调速回路有相同的速度负载特性、最大承载能力和功率损失。为了提高回路的综合性能，实际应用中多采用进油路节流调速加背压阀的形式来提高运动的平稳性。1.节流调速回路

（一）调速回路

1.节流调速回路

（一）调速回路

1.节流调速回路

（3）旁路节流调速回路：节流阀装在旁支油路上，也称旁油路节流调速回路（一）调速回路小提醒：旁油路节流调速回路的溢流阀起安全阀作用，液压泵进入液压缸的流量靠支路上的节流阀分流。1.节流调速回路

（一）调速回路旁路节流调速回路速度负载特性差，低速时稳定性差、承载能力小，调速范围也小，只用于高速、重载、对运动平稳性要求低的较大功率的场合。上述三种节流调速回路都存在着相同的问题，即当节流阀开度调定后，通过它的流量受工作负载变化的影响，不能保持执行元件运动速度的稳定。因此只适用于负载变化不大和对速度稳定性要求不高的场合。小结论：进油节流调速回路与回油节流调速回路有相同的速度负载特性、最大承载能力和功率损失。为了提高回路的综合性能，实际应用中多采用进油路节流调速加背压阀的形式来提高运动的平稳性。特点：用改变泵或马达的排量来实现调速的没有节流损失和溢流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。根据油路的循环方式：开式回路和闭式回路，后者采用较多。在开式回路中，液压泵从油箱吸油，执行元件的回油直接回油箱。这种回路结构简单，油液在油箱中能得到充分冷却，但油箱体积较大，空气和脏物易进入回路。在闭式回路中，执行元件的回油直接与泵的吸油腔相连，结构紧凑，只需很小的补油箱，空气和脏物不易进入回路，但油液的冷却条件差，需附设辅助泵补油、冷却和换油等。补油泵的流量一般为主泵流量的10%~15%,压力通常为0.3~1MPa左右。按调节对象的不同分：变量泵调速、变量马达调速、泵和马达联合调速，2.容积调速回路按调节对象分类：变量泵和定量液压执行元件容积调速回路

变量泵—缸变量泵—定量马达2.容积调速回路定量泵和变量液压马达组成的调速回路变量泵和变量马达组成的调速回路（1）变量泵和定量液压执行元件容积调速回路补油泵（用于补漏和换油冷却）调速特性曲线（1）变量泵和定量液压执行元件组成的调速回路

回路输出特性：（2）定量泵和变量液压马达组成的调速回路这种回路能适应机床主运动所要求的恒功率调速的特点，但其调速范围小，同时，若用液压马达来换向，要经过排量很小的区域，这时转速很高，反向易出故障，因此这种回路较少单独应用。（2）定量泵和变量液压马达组成的调速回路

（3）变量泵和变量马达组成的调速回路

（3）变量泵和变量马达组成的调速回路

容积调速回路虽然具有效率高，发热小的优点，但随着负载增加，容积效率将有所下降，从而使速度发生变化，尤其是低速时的稳定性变差。3.容积节流调速回路机床的进给系统为了减少发热并满足速度稳定性的要求，常采用容积节流调速回路。容积节流调速回路用流量阀调节进入或流出液压缸的流量来调节液压缸的运动速度，并使变量泵的输出流量自动地与液压缸所需的流量相适应。这种回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速好，常用在调速范围大、中小功率的场合。3.容积节流调速回路

（二）快速运动控制回路（也称增速回路）差动连接快速运动回路双泵供油回路快速运动回路采用蓄能器的快速运动回路1.差动连接快速运动回路2.双泵供油回路快速运动回路3.采用蓄能器的快速运动回路（三）速度换接回路采用电磁阀的速度换接1.快速转慢速的速度换接回路采用机动阀的速度换接回路2.两种慢速的速度换接回路液压与气压传动技术多缸工作控制回路的构建