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1、第一篇 液压传动 第四章 液压控制元件 河南科技大学 郭冰菁 第四章 液压控制元件 v第一节 概述 v第二节 方向控制阀 v第三节 压力控制阀 v第四节 流量控制阀 v第五节 插装阀与叠加阀 第四章 液压阀 河南科技大学 郭冰菁 第一节 概述 1、液压阀的特点 v结构：均由阀体、阀芯和驱动装置三大部分 组成； v工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，改 变开口大小或控制阀口的通断，从而控制液 体的压力、流向和流量； v从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以 满足执行元件的压力、速度和换向等要求。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 v根据结构形式分类 滑阀: 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存
2、在一定的密封 长度，因此滑阀运动存在一个死区。 锥阀: 锥阀阀芯半锥角一般为1220 ，阀口关闭时为 线密封，密封性能好且动作灵敏。 球阀: 性能与锥阀基本相同。 2、分类 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 2、分类 按用途： 方向阀（单向阀、液控单向阀、换向阀、梭阀 、比例方向阀） 压力阀（溢流阀、顺序阀、卸荷阀、平衡阀、 减压阀、比例压力控制阀、压力继电器 ） 流量阀（节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、 比例流量控制阀 ） v按连接方式：管式（小流量）；板式及叠加阀式 ；插装式（高压大流量） v按操纵方式：手动；机动；电动 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 管式连接 阀体
3、进出口由螺纹或法兰与油管连接 。安装方便。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 板式安装 阀体进出口通过连接板与 油管连接。便于集成。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 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 。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 叠 加 阀 是板式连 接阀的一种发 展形式。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 集 成 块 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 3、液压阀的性能参数 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
4、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。 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。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 第一节 概述 4、对控制阀的要求： v动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小； v密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损 失小； v结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用 性好。 第四章 第一节 概述 河南科技大学 郭冰菁 第二节 方向控制阀 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 第二节 方向控制阀 一、作用 控制液流方向，从而改变
5、执行元件的运 动方向。 二、分类 单向阀（钢球式、锥阀式） 换向阀 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 一、单向阀(check valve) 1、普通单向阀 v结构：阀体、阀芯、弹簧等 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 v作用：只许油液单向流动，反向不通。 v要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。 v职能符号： v应用： （1）单向阀：控制油液流动方向；弹簧较软 开启压力：0.030.05 MPa 进出口压差：0.20.3MPa （2）背压阀：使回油保持一定压力； 弹簧较硬 开启压力：0.30.5 MPa 1、普通单向阀 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学
6、 郭冰菁 常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响 泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油 液倒流经泵回油箱。 被用来分隔油路以防止高低压干扰。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 与其它的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单 向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另 一个方向流经节流阀等。 安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定 背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹 簧，其正向开启压力为（ 0.30.5）MPa。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 2、液控单向阀(pilot check valve) v组成：普通单向阀+小活塞缸 v特点：a. 无控制油时
7、，与普通单向阀一样， b. 通控制油时，正反向都可以流动。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 v根据控制活塞上腔 的泄油方式不同分 为内泄式和外泄式 。 v注意：控制油口不 工作时，应使其通 油箱，保证压力为 零，否则控制活塞 不能复位。 2、液控单向阀 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 v应用 锁紧油缸，避免倒灌。 控制重物下放速度。 液压锁 2、液控单向阀 v职能符号 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 二、换向阀(directional valve) v工作原理: 利用阀芯和阀体的相对运动,使油路接通、关 断或变换油流的方向，从而实现液压执行
8、元件及 其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。 v分类: 按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称行程阀 ）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。 按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所控制的通 路数不同分：二位二通换向阀、二位三通换向阀、二位 四通换向阀、三位四通换向阀等。 按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向阀、和 球阀式换向阀等。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 （一）滑阀（sliding valve) P T A B AB P T 溢流阀 液压泵 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 AB P P T T AB P AB T P T AB 第四
9、章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 1、换向阀的图形符号 v方格数即“位”数，三格即三位； v箭头表示两油路连通。“”表示油路不通。在 一个方格内，箭头或“”符号与方格的交点数 为油路通路数，即换向阀与外部连接的管道数， 即“通”数； v每个换向阀都有一个常态位（即阀芯在未受到外 力作用时的位置）。在液压系统图中，换向阀的 符号与油路的连接一般应画在常态位上。 换向阀 = 操纵方式 + 位和通路 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 2、换向阀的位和通路符号 图中：p压力油口 A、B工作油口o回油口 表示油流方向 表示油道封闭 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭
10、冰菁 （1）两位两通 P A 职能符号： 作用：控制油路 的通与断。 P A B （2）两位三通 作用：控制液流方向。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 （3）两位四通 职能符号： 作用：控制执行元件换向P AB T P A B O (4)三位四通 作用：换向、 停止。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 (5)两位五通 作用：换向、两种回油方式。 P A B O 1 O 2 (6)三位五通 PA B O 1 O 2 作用：换向、 停止、 2种回油。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 3、换向阀操纵方式符号 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学
11、 郭冰菁 （二）几种常见的换向阀 1、手动换向阀（S）:利用手动杠杆改变阀芯位置实现换向 。 a.手柄控制， 弹簧复位。 b.手柄控制， 钢球定位。 应用：小流量 ，需徒手操作 、动作频繁、 工作持续时间 短的场合。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 2、机动换向阀(C) 机动换向阀（行 程阀）则通过安装在 运动部件上的撞块或 凸轮推动阀芯；特点 是工作可靠。 应用：工作可靠，多用于 组合机床液压系统，行程 控制的场合。（又叫行程 阀） 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 用行程阀速度换接 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 3、电磁换向阀(电磁阀)
12、 v电磁换向阀(电磁阀): 利用电磁铁的通电吸 合与断电释放而直接 推动阀芯来控制液流 方向。 电磁铁可以是直流、交流或交 本整流的。 两位电磁阀有弹簧复位式（一 个电磁铁）和钢球定位式（两个 电磁铁）。 如果将两端电磁铁与弹簧对中 机构组合，又可组成三位的电磁 换向阀，电磁铁得电分别为左、 右位，不得电为中位（常位）。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 电磁换向阀(电磁阀) v优点：易于实现自动化,远程控制。 v缺点：电磁铁动作可靠性差，适用于小流量 的场合。（q63 L/min ) v分类：交流式（D）、直流式（E）。 如：23D10：表示2位3通交流电磁换向阀 ，通径为1
13、0。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 电磁换向阀 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 液动换向阀（Y) v利用控制 油路的压 力油来改 变阀芯位 置。 v液体操纵 ，弹簧复 位。 应用：高压， 大流量的场合 。（q160 L/min ) 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 电液换向阀(DY,EY) 电液换向阀:由电磁滑阀和液动滑阀组合而成 v电磁阀是先导阀，它可以改变控制液流的方向， 从而改变液动滑阀阀芯的位置（Y型中位机能） v液动阀是主阀,液体控制主阀芯动作 v节流阀控制阀芯移动速度。 应用：高
14、压、大流量的场合。 （q1200 L/min) 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 电液换向阀 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 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。 控制油可以取自主油路的p口（内控），也可以另设 独立油源（外控）。采用内控时，主油路必须保证 最低控制压力（0.30.5MPa)；采用外控时，独立油 源的流量不得小于主阀最大通流量的15 ，以保证 换向时间要求。 电磁阀的回油可以单独引出（外 排），也可以在阀体内与主阀回油 口沟通，一起排回油箱（内排）。 液动阀两端控制油路上的节流阀 可以调节主阀的换向速度。 第四章 第二
15、节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 实物 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 (三)滑阀的中位机能 v中位机能： 三位阀常态位(即中位)各油口的连通 方式。不同的中位机能是通过改变阀芯的形式和 尺寸得到的。 系统保压 系统卸荷 换向平稳性与精度 启动平稳性 液压缸“浮动”和在任意位置上的停止 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 滑阀的中位机能 三位滑阀在中位时各油 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
16、、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 。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 中位机能的分析与选择 1)系统保压:P口关闭，系统保持压力，泵可以用于 多缸系统，如O 、Y型。当P与O口连接不太畅通时 ，系统能保持一定的压力供控制部分使用，如X型 。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 2)系统卸荷:P口与O口连通时，系统卸荷，可选H、K 、M型。 第四章 第二节 方向控制阀 河南科技大学 郭冰菁 3)执行机构换向精度与平稳性:当通往执行机构的A 、B口都堵塞时(如M、O型)，换向过程中易产生 冲击，使换向不平稳，但换向精度高；反之，A 、B两口都与O口相通时(如Y型)，换向过程中工 作部件不易制动、换向精度低，但换向
