液压系统控制元件解析

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1、液压控制元件液压控制元件作用作用 在液压传动系统中，液压控制元在液压传动系统中，液压控制元 件主要用来控制液压执行元件运动的件主要用来控制液压执行元件运动的 方向、承载的能力和运动速度的大小方向、承载的能力和运动速度的大小 以满足机械设备工作性能的要求。以满足机械设备工作性能的要求。 控制液流的方向、压力和流量。控制液流的方向、压力和流量。 液压控制元件 液压控制阀的分类: 方 向 控 制 阀用于控制液压油的流动方向； 压 力 控 制 阀用于控制液压油的压力大小； 流 量 控 制 阀用于控制液压油的流量大小； 1. 按功能: 可用于控制液压油的压力、方向和流量的元 件或装置称为液压控制阀。 概

2、述概述 滑阀阀芯为多端圆柱体,阀芯相对阀体作轴向运动； 锥阀阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动； 转阀阀芯为带圆周方向槽的圆柱体,阀芯相对阀体转动。 2. 按阀芯结构: 3. 按控制方式: （1）开关或定值控制阀：借助于手动操作（如手 轮、手柄等）、电磁铁、液压控制等控制液压油 通路的开闭，或定值控制液流的方向、压力、流 量。这类阀最为常见，称开关阀； （2）比例控制阀：这类阀利用与输入、输出参数 成比例的电信号，使其按一定的规律成比例地控 制系统中液压油的流动方向、压力和流量。此类 阀多用于开环程序控制系统，如电液比例流量阀 、电液比例换向阀等。 4. 按液压阀的安装连接方式: （3）伺服

3、控制阀：输入信号对输出信号（流量、 压力）进行连续、成比例地控制。与比例阀不同的 是，其动态性能和静态性能好，主要用于快速、高 精度的控制系统中。 液压阀的连接方式有五种。 螺纹连接 阀体油口上带标准螺纹的阀称为管式阀。将管 式阀的油口用螺纹管接头和管道连接，并由此固定 在管路上。 法兰连接 它是通过阀体上的螺钉孔（每油口多为4个螺钉 孔）与管件端部的法兰，用螺钉连接在一起。 (3) 板式连接 阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有 连接螺钉孔，这种阀称为板式阀，如电磁换向阀多 为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口 的平板式或阀块式连接体上。 (4) 叠加式连接 由阀（方向阀、压力阀

4、、流量阀等）及底板 块组成。每个阀同时起单个阀和通道孔的作用。 将阀按标准参数做成圆筒形专用元件，然后将 这些元件插入不同的阀体（或集成块），得到不同 组合的一种集成形式。 (5) 插装式连接 液压控制阀性能参数: 1.公称通径 2.额定压力 液压阀主油口的名义尺寸叫做公称通径，单位 为mm，它代表液压阀阀的通流能力大小，阀的通径 一旦确定之后，与其配套的管道的规格也就确定了 。 液压阀长期正常工作所允许的最高压力。 液压控制阀性能的基本要求: ）动作灵敏、使用可靠，冲击小、振动小、噪声小 、寿命长; ）液体流过时压力损失小； ）密封性好，结构紧凑，易于安装、调整和维护。 液压阀的公称通径液压

5、阀的公称通径，指，指阀的进出油口阀的进出油口的的 名义尺寸，而不是阀的进出油口的名义尺寸，而不是阀的进出油口的实际尺寸实际尺寸 。如公称通径为。如公称通径为20mm20mm的电液动换向阀，进的电液动换向阀，进 出油口的实际尺寸是出油口的实际尺寸是21mm21mm。 公称通径仅仅是为了公称通径仅仅是为了表示阀的规格表示阀的规格，而，而 进出油口的实际尺寸进出油口的实际尺寸，必须满足液压油流动，必须满足液压油流动 速度和其他设计参数的要求。速度和其他设计参数的要求。 管路的公称通径指管道的名义内径。管路的公称通径指管道的名义内径。 方向控制阀 方向控制阀 qq作用：作用： 方向控制阀用来控制液压系

6、 统中油液流动的方向或液流的通 与断,它包括单向阀和换向阀两类 。 q分类： 单向阀单向阀 换向阀换向阀 单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许 反向流动。单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 单向阀单向阀（视频（视频 ） 普通单向阀 图5.10 普通单向阀 (b) 正向导通，正向导通， 反向不通反向不通 普通单向阀工作原理（动画） 1一阀体； 2一阔芯； 3一弹簧； A一进油口； B一出油口。 管式阀 板式阀 图5.11 普通单向阀 直通式 直角式 普通单向阀按进出油液流动方向的不同，分为直通 式和直角式。 上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口 可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠管

7、路支 承，因此阀的体积不能太大太重。 321 ABA P1 B P2 321 1阀体； 2阀芯；3 弹簧； 直通式单向阀中的液压油流动的方向和阀的轴 线方向相同。 直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线 均和阀体轴线垂直。 ABAB 图所示的阀属于板式连接阀，阀体用螺钉固定在 机体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴合，阀体上 各油孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O”形密封圈 使它们密封。 (2) 对单向阀的要求 开启压力要小。 能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。 正向导通时，阀的阻力损失要小。 阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。 不但单向阀有管式连接和板式连接之分， 其它阀类也

8、有管式连接和板式连接之分。大多 数液压系统都采用板式连接阀。 用途： (3) 单向阀的符号 如图 AB 图 单向阀的职能符号 泵出口处防冲击、倒流； 支路处起分隔作用； 单向阀与其它阀组合形成复合阀。例 如单向顺序阀、单向节流阀等。 液控单向阀（动画） (1)液控单向阀的工作原理和图形符号 控制口通压力油 时，液流可反向自 由通过；实现两个 方向的通流。 控制口通油箱时 （目的是使阀心可 靠复位），同普通 单向阀。 比普通单向阀多一个控制油口K A口进油时,作用 同普通单向阀； (1)简式内泄型液控单向阀 此类阀不带卸荷 阀芯，无专门的泄油 口。控制活塞背腔的 油与反向油液一起流 出。故称为内

9、泄式。 简式内泄型液控单向阀 1 阀体；2 阀芯；3 弹簧； 4 阀盖；5阀座； 6 控制活塞；7 下盖。 A正向进油口; B 正向出油口 K 控制口 控制 活塞 的背 腔 图5.13 简式外泄型液控单向阀 1 控制活塞； 2 顶杆；3 阀芯。 (1)简式外泄型液控单向阀 此类阀不带卸荷阀芯， 有专门的泄油口，外泄油口 通油箱，故可用于较高压力 系统。 P1正向进油口; P2 正向出 油口 K 控制口 泄油口 (3)带卸荷阀的液控单向阀 若在控制口K加控 制压力，先顶开卸荷 阀芯3， A腔和B腔之 间产生微小的缝隙， 使B腔压力降低，活塞 5继续上升并顶开主阀 芯2，大量液流自B腔 流向A腔，

10、完成反向导 通。此阀适用于反向 压力很高的场合。 K 内 泄 式 图5.14(a) 带卸荷阀的内泄式液控单向阀 2-主阀芯;3-卸荷阀芯; 5-控制活塞 1 2 3 4 5 6 A B 图5.14(b) 带卸荷阀的液控单向阀(外泄式) 2-主阀芯;3-卸荷阀芯;5-控制活塞 A-正向进油口;B-正向出油口;K-控制口 AB K K L 1 2 3 4 5 6 A B (4)液控单向阀符号 AB K a内泄式 AB K b外泄式 液控单向阀的 应用： 锁紧油缸，避免倒灌。 控制重物下放速度。 液压锁 设计要求： 5 3 4 右图中，用单 向阀5将系统和泵 隔断，泵开机时泵 排出的油可经单向 阀5

11、进入系统；泵 停机时，单向阀5 可阻止系统中的油 倒流。 普通单向阀和液控单向阀的应用 (1) 用单向阀将系统 和泵隔断 (2) 用单向阀产生背压 在右图中，高压油进入缸的无 杆腔，活塞右行，有杆腔中的低压 油经单向阀后回油箱。单向阀有一 定压力降，故在单向阀上游总保持 一定压力，此压力也就是有杆腔中 的压力，叫做背压，其数值不高一 般约为0.5MPa。在缸的回油路上保 持一定背压，可防止活塞的冲击， 使活塞运动平稳。此种用途的单向 阀也叫背压阀。 背 压 阀 pb 普通单向阀和液控单向阀的应用 (3)用单向阀和其它阀组成复合阀 由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单 向阀组成的复合阀

12、还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单 向节流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头 所示方向流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从 阀体流出。若液流沿箭头所示相反的方向流动时，因单向 阀的阻力远比节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体 。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。 普通单向阀和液控单向阀的应用 在右图中，通过液控单向阀 往立式缸的下腔供袖，活塞上行 。停止供油时，因有液控单向阀 ，活塞靠自重不能下行，于是可 在任一位置悬浮。将液控单向阀 的控制口加压后，活塞即可靠自 重下行。 若此立式缸下行为工作 行程，可同时往缸的上腔和液控 单向阀的控制口加压，则活塞下 行，完成

13、工作行程。 A B K G G (4) 用液控单向阀使立式缸活塞悬浮 普通单向阀和液控单向阀的应用 (5)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁 将高压管A中的压力作为控制压力 加在液控单向阀2的控制口上，液控单 向阀2也构成通路。此时高压油自A管进 入缸，活塞右行，低压油自B管排出， 缸的工作和不加液控单向阀时相同。同 理，若B管为高压，A管为低压时，则 活塞左行。若A、B管均不通油时，液 控单向阀的控制口均无压力，阀1 和阀2 均闭锁。这样，利用两个液控单向阀， 既不影响缸的正常动作，又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办 法虽有多种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。 12 AB 普通单向阀和液控单

14、向阀的应用 换向阀（视频） 作用：改变油流方向 组成 主体(阀体、阀芯） 操纵定位装置 分类 滑阀 转阀 换向阀的工作原理 TP AB 如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、T 。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意 义如下： P 压力油口；P:pressure 压力 A、B 工作油口； T 回油口。T:tank 油箱 P T BA 弹簧对中型 PT BA P T A B TP AB P T A B TP AB TP AB P T A B 换向阀的工作原理换向阀的工作原理 弹簧对中型 换向机能 1. 1. 换向阀的换向阀的“ “通通” ”和和“ “位位” ” “通”和“

15、位”是换向阀的重要概念。不同的“通” 和“位”构成了不同类型的换向阀。 “位” (Position)一指阀芯的位置，通常所说的“ 二位阀” 、 “三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三 个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表示。 所谓“二通阀” 、 “三通阀” 、 “四通阀”是指换 向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可外 部（即液压系统）连接的油口数目，不同油道之间 只能通过阀芯移位时阀口的开关来连通。 表不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀 主体部分的结构形式和图形符号 名称结构原理图图形符号 二位二通 二位三通 二位四通 三位四通 表5.1中图形符号的含义如下 ： 用方框表示阀的工作位

16、置，有几个方框就表示有几 “位”； 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向 不一定表示液流的实际方向； 方框内符号“”或“”表示该通路不通； 方框外部连接的接口数（或油口数）有几个，就表 示几“通”； 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示 ；阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示 ；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时 在图形符号上用 L 表示泄漏油口。 阀的操纵方式画在方框的左右两侧。 表5.1中图形符号的含义如下： 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。 换向阀的命名要顺序的表明其“位”、“通”及 控制能源方式（或操纵方式）。如： 三位四通电