单元4液压控制元件综述

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1、液压与气动技术 化学工业出版社 主 编 栾祥 单元4 液压控制元件 单元4 液压控制元件 模块1 方向控制阀 模块2 压力控制阀 模块3 流量控制阀 模块4 其他控制阀 1.单向阀 管式单向阀外形 1,4-阀座 2-锥阀 3-弹簧 管式单向阀结构 n 工作原理：单向导通，反向截止 模块1 方向控制阀 单向阀的主要性能要求： 导通时压力损失要小； 截止时密封性能要好； 工作时动作灵敏，噪声低。 单向阀职能符号： 模块1 方向控制阀 单向阀的应用 1. 用于泵的出口，防止系统中的压力冲 击对泵造成影响。 隔开油路间不必要的联系，防止油路相 互干扰。 作背压阀用（回油路上加背压阀），但 背压不可调。

2、 作旁路阀用。 桥式回路。 模块1 方向控制阀 桥式回路 A B 将此阀放在回路中， 油液从A流到B或者从 B流到A，调速阀均起 作用。 模块1 方向控制阀 2.液控单向阀 n 工作原理：控制活塞尚 未推动锥阀芯，即可推动 卸荷阀芯，使得B和A沟通 ，B腔压力降低，从而推动 锥阀芯，使得B口和A口相 通。外泄口应接油箱。 n 职能符号： 带外泄油口和预泄阀芯的液控单向阀 1-锥阀芯 2-卸荷阀芯 3-弹簧 4-控制阀芯 1 2 3 4 因为A腔的压力没有作用于控制 阀芯背面，所以可以直接接到系 统中。 模块1 方向控制阀 液控单向阀的应用 带外泄油口的液控单向阀的应用 应用分析： n 液控单向

3、阀的作用：锁紧液 压缸的有杆腔。 n 依据前面几种液控单向阀的 特点，使用外泄式的液控单向 阀更为合适。 n 在锁紧回路中，应使用Y型或 H型中位机能的换向阀。 模块1 方向控制阀 3.换向阀的工作原理 n 换向阀通过阀芯与阀体的相对运动，从而实现相 应油路的接通、切断或改变油液的流动方向。 n 对换向阀的主要能要求是： v油路导通时，压力损失要小； v油路断开时，泄漏量要小； v阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳。 模块1 方向控制阀 换向阀换向示意图 换向阀处于中位，液 压缸停在当前位置 换向阀处于左位，液 压缸伸出 换向阀处于右位， 液压缸退回 模块1 方向控制阀 滑阀式换向阀的结构 三位

4、四通手动换向阀 1-手柄 2- 3-复位弹簧 红色-进油口 粉红-工作口 蓝色-回油口 n 工作原理：此阀处于当前 位置，进油口、回油口以及 工作口各不相通；当驱动手 柄向左运动时，阀芯向右移 动，进油口和右侧的工作口 相通，左侧的工作口与油箱 相同；当驱动手柄向右运动 时，接通状况与之相反。 n 职能符号： 模块1 方向控制阀 4.滑阀式换向阀的符号说明 n 位：即工作位置。在图形符号中用方框数即换向阀的位数 n 通：对外接口的数目。任意一个方框内与外部连接的油口 个数（不含控制油口）。 n“T”：表示该油口被封闭，油路不同； n “ ”：表示两个工作油口相通，但箭头方向不代表油液流 向；

5、n P：进油口； A、B：工作口； T：回油口。 n 常态位：阀芯未被外力驱动时的位置。对于弹簧复位的两 位阀，弹簧为常态位；三位阀的中间位为常态位。 模块1 方向控制阀 5.三位四通换向阀的中位机能 O型中位机能 P型中位机能 模块1 方向控制阀 6.电液换向阀 1-主阀（电磁换向阀） 2-先导阀（液动换向阀） 3-主阀芯 4-先导阀阀体 4.1，4.2-复位弹簧 5-外控口 6，7-控制油路 9-先导阀芯 10-泄油口 职能符号： 模块1 方向控制阀 1.溢流阀 溢流阀的作用有两个： 定压溢流（常开） ：在定量泵节流调速系统 中，用来保持液压泵出口压力恒定，将液压泵 多余的油液溢流回油箱。

6、 安全作用（常闭） ：在系统正常工作时，溢 流阀处于关闭状态，只是在系统压力大于或等 于其调定压力时溢流阀才打开，使系统压力不 再增加，对系统起过载保护作用。 模块2 压力控制阀 溢流阀的应用 n 图中溢流阀作用： 液压缸的动作速度由调 速阀来控制，液压缸在动 作过程中，溢流阀起定压 溢流作用。 液压缸在前后两终端位 置停留时，溢流阀起安全 保护作用。 负载 4/2电磁换向阀 调速阀 溢流阀 单向阀 泵 液压缸 模块2 压力控制阀 直动式溢流阀工作原理 直动式溢流阀工作原理图 n 工作原理：压力油PE作 用在锥阀芯的下端，当液 压力Fhyd小于弹簧力FF时 ，锥阀芯关闭，溢流阀没 有溢流；随着

7、系统压力PE 的升高，当Fhyd大于弹簧 力FF时，锥阀打开，溢流 阀溢流。 模块2 压力控制阀 先导式溢流阀的结构 n 先导式溢流阀的职能符号 1-主阀阀体 2-先导阀阀体 3-主阀芯 4，5-阻 尼孔 6，7-径向孔 8-先导阀阀芯 9-调压弹簧 座 11-进油 12-弹簧座 13-内泄通道 14-外 泄通道 15-外（遥）控口 16-螺堵 模块2 压力控制阀 先导式溢流阀的工作原理 系统 先导式溢流阀工作原理图 n 工作原理：压力油PE作用在主阀芯 的下端，经过阻尼孔同时也作用在先导 阀的左端和主阀芯的上腔，当先导阀左 端的液压力小于弹簧力FF时，锥阀芯关 闭，主阀芯上下腔的压力相等，主

8、阀芯 在弹簧力的作用下处于关闭状态，溢流 阀没有溢流；随着系统压力PE的升高， 当先导阀左端的液压力大于弹簧力FF时 ，锥阀打开溢流，油液流过阻尼孔时要 产生压降，主阀上腔的压力小于下腔的 压力，当通过锥阀的流量达到一定大小 时，主阀上下腔压差所形成的力大于主 阀弹簧力、摩擦力和阀芯的自重等力。 主阀芯向上运动，压力油溢流回油箱。 模块2 压力控制阀 溢流阀的应用 定压压溢流作用； n安全保护作用； n做背压阀用，一般接在回油路上，建立回油 压力，以改善执行元件运动平稳性； n利用遥控口实现远程调压或系统卸荷。 模块2 压力控制阀 2.减压阀 减压阀是一种利用液流流过节流口产生压降的原理，使出

9、口压 力低于进口压力的压力控制阀。 按调节要求的不同，减压阀又可分为定值减压阀、定比减压阀 、定差减压阀三种。 作用：用来减低液压系统中某一回路的油液压力，从而用一个 油源就能同时提供两个或几个不同压力的输出；也有用在回路 中串接一减压阀来保证回路压力稳定。 模块2 压力控制阀 直动式减压阀的结构 1-调节螺母 2-控制油路 3-调压 弹簧 4，5-阀芯 6-外泄口 7-单 向阀 8-螺堵 P-进口 A-出口 T（Y）-外泄口 模块2 压力控制阀 直动式减压阀的工作原理 直动式减压阀工作原理图 n 工作原理： 当进口PE通入压力油时，油液 经减压口从出口PA流出，同时， 出口PA的油液又作用于

10、阀芯底端 ，产生向上的液压力，此时液压 力小于弹簧力FF，减压口最大， 不起减压作用； 当出口PA所产生的液压力大于 等于弹簧力FF时，推动阀芯向上 移动，减压口减小，出口PA的压 力小于进口压力PE； 当出口PA的压力有变化时，通 过阀芯的移动使得出口压力不变 ，从而起到稳压的作用。 模块2 压力控制阀 先导式减压阀的结构 1-调压弹簧 2-阀套 3，5，8，11-阻尼孔 4，13-主阀芯 6-先导阀阀芯 7-先导阀阀体 9-径向孔 10-球阀 12-主 阀上腔 14-外泄口 15-外泄通道 16-单向阀 模块2 压力控制阀 3.顺序阀 顺序阀是以压力为控制信号，在一定的控 制压力作用下能自

11、动接通或断开某一油路 的压力阀。 根据控制方式的不同可分为两类：一是直 接利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的 内控顺序阀，简称顺序阀；二是独立于阀 进口的外来压力控制阀口启闭的外控顺序 阀，亦称顺序阀。按结构不同可分为直动 式和先导式顺序阀两类。 模块2 压力控制阀 直动式单向顺序阀的结构 1-螺堵 2-阀芯 3-调压弹簧 4-调节螺丝 5-单向阀 6-控制油路 7-内外控 转换螺钉 P-进口 A-出口 T（Y）-外泄口 B（X）-外控口 P A B(X) P A 直动式单向顺序阀的职能符号外控单向顺序阀的职能符号 模块2 压力控制阀 先导式（单向）顺序阀的结构 1-主阀体 2-主阀芯 3-先

12、导阀阀体 4-单向阀 5-径向孔 6- 先导阀控制阀 7-阻尼孔 8-调压弹簧 9-外泄口 10-回油口 11-调节手轮 模块2 压力控制阀 顺序阀的应用 完成液压缸的顺序动作 作背压阀用 单向顺序阀可作平衡阀用 液控顺序阀可作卸荷阀用 保证油路的最低压力 模块2 压力控制阀 1.节流阀的流量特性 通过节流阀的流量特性方程为：Q=KAPm K为节流系数，薄壁小孔K=Cd(2/)1/2； 细长孔K=d2/(32L) Cd为流量系数； 、分别为液体的密度和动力粘度； d、L分别为细长孔的直径和长度。 薄壁小孔 m=1；细长孔 m=0.5 A为节流孔的过流面积 模块3 流量控制阀 2.管式节流阀结构

13、 1-径向孔 2-节流阀芯 3-节流口 4 -阀体（调节手轮） 节流阀的职能符号 n 工作原理：油液从B（或A）口流入， A（ 或B）口流出，油液都要经过节流口3，且流 量的大小取决于节流口的开度。 A B 模块3 流量控制阀 3.单向节流阀 （a） （b） n 应用分析： 图（a）采用的是进口节流调速 图（b）采用的是出口节流调速 模块3 流量控制阀 4.调速阀的结构 23 4 5 1-调节手轮 2-节流阀 3-单向阀 4-减压口 5-定差减压阀阀芯 (a) (b) （a）为调速阀的详细符号 （b）为调速阀的简化符号 模块3 流量控制阀 5.调速阀的应用 进口节流调速 1-调速阀 2-油缸

14、3-溢流阀 4-泵 模块3 流量控制阀 出口节流调速 1-调速阀 2-油缸 3-溢流阀 4-泵 模块3 流量控制阀 旁油路节流调速 1-调速阀 2-油缸 3-溢流阀 4-泵 模块3 流量控制阀 模块4 其他控制阀 1.插装阀 其工作原理相当于一个液控单向阀。图中A、 B为主油路的两个仅有的工作油口，K为控制油口 。通过控制油口的启闭和对压力大小的控制，即 可控制主阀芯的启闭和油口A、B的流向与压力。 模块4 其他控制阀 2.比例阀 电液比例控制阀简称比例阀，它是一种把输入 的电信号按比例转换成力或位移，从而对液压系 统中液流的压力、流量等参数进行连续控制的一 种液压阀。 模块4 其他控制阀 3叠加阀 4电液数字阀 数字阀的出现为计算机在液压领域的应用开拓了一个新的途径。