液压与气压传动技术 课件 任务5.4 新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建

液压与气压传动技术1学习任务任务5.1方向控制阀的认识及方向控制回路的组建任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建任务5.3流量控制阀的认识及速度控制回路的组建任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建项目五液压控制元件的认识及基本回路的组建2任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建3知识库一、新型液压控制阀

1．插装阀插装阀又称为逻辑阀或二通插装阀，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，因而主要用于流量较大的系统或对密封性能要求较高的系统。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建图5-45插装阀1-插装块体2-阀套3-阀芯4-弹簧5-控制盖板6-先导控制元件（1）插装阀的工作原理相当于一个液控单向阀。A、B为主油路的油口，X为控制油口。当X口无压力油液作用时，A口与B口相通，油液从高压油口流向低压油口。当X口有压力油作用，且X口的油液压力大于A口和B口的油液压力时，A口与B口不相通。4任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建（2）插装阀的应用插装阀与各种先导控制元件组合，可构成方向控制插装阀、压力控制插装阀和流量控制插装阀。1）方向控制插装阀图5-46a所示为用作单向阀。图5-46b所示为用作二位二通换向阀。图5-46c所示为用作二位四通换向阀。图5-46d所示为用作三位四通换向阀。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建2）压力控制插装阀图5-47a中油口B接油箱，则插装阀用作先导式溢流阀。图5-47b中油口B接负载，则插装阀用作先导式顺序阀同。图

5-47c所示为用作电磁溢流阀，当二位二通电磁阀断电时用作溢流阀。当二位二通电磁阀通电时用作卸荷阀。图5-47d中油口B为进油口，则插装阀用作先导式减压阀。。图5-47压力控制插装阀5任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建3）流量控制插装阀图5-48所示为插装阀构成的流量控制阀。

在插装阀的控制盖板上，增加阀芯行程限位装置，调节阀芯开口的大小，就构成了插装节流阀。

在插装节流阀的基础上再增加一个减压型压力补偿插装组件，则可构成插装调速阀。67

2．叠加阀叠加阀是在板式连接阀集成化的基础上发展起来的新型液压元件。叠加阀的阀体本身既是元件又是具有油路通道的连接体，阀体的上、下两面做成连接面。选择同一通径的叠加阀，叠合在一起用螺栓紧固，即可组成所需的液压系统。

由叠加阀组成的液压系统简单紧凑，配置方便灵活，工作可靠，占地面积小。根据工作性能的不同，叠加阀可分为单功能阀和复合功能阀两种:

单功能叠加阀与普通液压阀相同，也有压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三类，其中方向控制阀中仅有单向阀类，而换向阀采用的是标准的板式阀。

复合功能叠加阀又称为多机能叠加阀，它是在一个控制阀芯单元中实现两种以上的控制机能。每个叠加阀都有位置相同的四个油口P、A、B、T上下贯通，它不仅起到单个阀的功能，而且是沟通阀与阀之间的通道，以便于连接成液压系统。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建8

图5-49所示为叠加式液压装置示意图。

最下面的是底板，底板上有进油孔、回油孔和通向液压执行元件的油孔，底板上面第一个元件一般是压力表开关，然后依次向上叠加各压力控制阀和流量控制阀，最上层为换向阀，用螺栓将它们紧固成一个叠加阀组。

一般一个叠加阀组控制一个执行元件。

多个执行元件需要多个叠加阀组，再通过一个公共底板把各部分油路连接起来，构成一个完整的液压系统。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建图5-49叠加式液压装置示意图9

3．电液比例阀电液比例阀简称比例阀，它是一种把输入的电信号按比例地转换成力或位移，从而对压力、流量等参数进行连续控制的一种液压阀。电液比例阀由直流比例电磁铁与液压阀两部分组成。根据用途和工作特点的不同，电液比例阀可分为电液比例压力阀、电液比例流量阀和电液比例方向阀三大类。（1）电液比例压力阀图5-50所示为直动型比例溢流阀。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建用比例电磁铁1取代直动型溢流阀的手调装置。根据输入信号能够调节系统压力连续地、按比例地或按一定的程序进行变化。

电液比例溢流阀多用于系统的多级调压或实现连续的压力控制。10（2）电液比例流量阀

图5-51所示为电液比例调速阀。

是用比例电磁铁3取代调速阀的手调装置而构成的。

用输入的电信号控制节流口开度，便可连续或按比例地远程控制其输出流量，实现执行元件的速度调节。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建11（3）电液比例方向阀

图5-52所示为直动式电液比例换向阀。

是用比例电磁铁1取代电磁换向阀中的普通电磁铁而构成的。阀芯4在换位过程中，换位行程可以连续地或按比例地变化，连通油口间的通流截面面积也可以连续地或按比例地变化。

电液比例换向阀不仅能控制执行元件的运动方向，还能控制执行元件的速度。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建二、多缸动作回路

1．顺序动作回路顺序动作回路的功用在于使多个执行元件严格按照预定顺序依次动作。按控制方式的不同，常用的有行程控制和压力控制两种。（1）行程控制的顺序动作回路行程控制是利用执行元件到达一定位置时发出控制信号，控制执行元件的先后动作顺序，可以用行程阀或行程开关等来实现。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建121）采用行程阀控制的顺序动作回路如图5-53所示。这种回路动作灵敏，工作可靠，换接位置准确，动作顺序换接平稳，但行程阀只能安装在执行元件的附近，调整和改变动作顺序比较为困难，且管路长，压力损失大，不易安装，主要用于专用机械的液压系统。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建132）采用行程开关控制的顺序动作回路如图5-54所示。这种回路使用方便，调节行程和动作顺序也方便，易实现自动控制，应用较广，但顺序转换时有冲击，且电气线路比较复杂，回路的可靠性取决于电器元件的质量。（2）压力控制的顺序动作回路压力控制是利用液压系统工作过程中油液压力变化来使执行元件按顺序先后动作，一般用顺序阀或压力继电器来实现。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建141）采用顺序阀控制的顺序动作回路如图5-55所示。顺序阀的调整压力必须高于先动作液压缸的最大工作压力约0.8~1MPa。这种回路动作较灵敏，安装连接方便，但可靠性差（可靠程度主要取决于顺序阀的质量和压力调定值。当运动部件卡住或压力脉动较大时，误动作不可避免），位置精度低。故适用于液压缸数量不多、负载变化小的液压系统。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建152）采用压力继电器控制的顺序动作回路如图5-56所示。为防止压力继电器误发信号，使用时应使压力继电器的压力调定值应比先动作的液压缸的最高工作压力高0.3～0.5MPa，同时又应比溢流阀调定压力低0.3～0.5MPa。

这种采用压力继电器控制的顺序动作回路，简单易行，应用较普遍。2．同步回路同步回路的功用是使液压系统中两个或两个以上的执行元件在运动中保持相同位移或相同速度。

同步回路分为位置同步回路和速度同步回路。

可用机械方式、液压方式实现同步。

影响同步精度的因素很多，如液压缸的外负载、泄漏、摩擦阻力、制造精度等，均会使同步运动难以保证，因此，多缸同步回路应尽量克服或减少这些因素的影响。任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建

（1）液压缸机械联结的同步回路如图5-57所示。这种同步回路是用刚性梁、齿轮、齿条等机械零件在两个液压缸的活塞杆间实现刚性联结以实现位移的同步。此方法比较简单经济，能基本上保证位置同步的要求，但由于机械零件在制造、安装上存在误差，同步精度不高。同时，两个液压缸的负载差异不宜过大，否则会造成卡死现象。16任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建

（2）串联液压缸的同步回路在图5-58a所示的同步回路中，其中一个液压缸的回油腔排出的油液，被输入到另一个液压缸的进油腔。如果串联油腔活塞的有效工作面积相等，便可实现同步运动。泄漏和制造误差会影响串联液压缸的同步精度，当活塞往复多次后，将产生严重的失调现象，要采取补偿措施。17图5-58b所示为带补偿装置的串联液压缸的同步回路。当两液压缸同时下行时，先到达行程终点的液压缸活塞触动行程开关，控制油路使另一液压缸的活塞继续下行到达行程终点，从而消除累积误差。这种回路允许较大偏载，偏载所造成的压差不影响流量的改变，只会导致微小的压缩和泄漏，因此同步精度较高，回路效率也较高，适用于终点位置同步精度要求较高的小负载液压系统。图5-58串联液压缸的同步回路任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的组建

（3）采用流量控制阀的同步回路图5-59所示为采用调速阀的同步回路。

两个液压缸是并联，用两个调速阀分别调节两个液压缸的活塞的运动速度。由于调速阀具有当负载变化时能保持流量稳定的特点，所以只要仔细调节两个调速阀的开口大小，就能使两个液压缸实现同步。这种回路结构简单，但是两个调速阀的调节比较麻烦，而且还受油温、泄漏等的影响，故同步精度不高，不宜用在偏载或负载变化频繁的场合。183．多缸快慢速互补干扰回路在一泵多缸的液压系统中，往往由于其中一个液压缸快速运动，会造成系统的压力下降，影响其他液压缸工作运动的平稳性。因此，在工作运动平稳性要求较高的多缸液压系统中，常采用快