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1、,液压控制阀,工程机械教研室 高彩霞,概念：液压系统的控制调节装置统称为阀。具体来说，就是液压系统中用来控制液流方向、压力、流量的元件。 功用：控制系统中液流的方向、压力、流量，以满足执行元件所提出的要求。,液压控制阀的概念和功用,方向控制阀：用来控制和改变液流方向的阀类，如单向阀、换向阀等。 压力控制阀：用来控制和调节液流压力的阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。 流量控制阀：用来控制和调节液流流量的阀类，如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。 组合阀：以上三类基本阀可根据需要互相组合成为组合阀，几阀同体，结构紧凑，使用方便。有单向顺序阀、卸荷阀等。,液压控制阀的分类 按用途
2、分类,管式连接：阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便 板式连接：阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成 最基本的是：管式连接，板式连接（以其扩展） 法兰式连接： 叠加式连接：是板式连接阀的一种发展形式 插装式连接：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 集成式连接：,阀按安装连接方式分类,低压阀 中压阀 高压阀,按压力等级分类,手动 机动 电动 液动 电液动,按控制方法分类,滑阀：滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度。 锥阀：锥阀阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。 球阀：性能与锥阀相同 转阀 喷嘴挡板阀 射流管阀,按结构形式分类,结构上：都是由
3、阀体、阀芯和驱动阀芯动作的元部件（如弹簧）等零件组成，配合面加工精密。 原理上：都是通过阀芯的移动控制油口的大小，进、出口间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数不同而已。如：换向阀是通过改变油口的通断关系控制液流的方向，压力阀和流量阀是利用通流截面的节流作用控制相同的压力和流量。,控制阀的特点,动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小，噪声小，寿命长。 油液流过时压力损失小。 密封性能好。 结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。,对液压控制阀的基本要求,功用：控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其它元件动作。 类型：包括溢流阀、顺序阀、平衡阀、减
4、压阀、压力继电器等。 共同工作原理：利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作。 压力调节方法：通过改变调压弹簧的预压缩量进行压力调节。 学习要求：掌握各种压力阀的结构原理及其应用。,一 、压力控制阀,（一）溢流阀 （二）顺序阀 （三）减压阀 （四）压力继电器,本节主要内容,功用：安全保护，调压溢流，使泵卸荷，远程调压，形成背压，多级调压 要求：调压范围大，调压偏差小，压力稳定性好，动作灵敏 类型：直动型、先导型,（一）溢流阀,调节螺钉,阀体,弹簧,阀芯,出油口,进油口,直动型溢流阀的构造,(1)当pAFT时，阀口打开，pT，稳压溢流或安全保护。 调节调压螺帽改变弹簧预压缩量，便可调
5、节溢流阀调整压力。,直动型溢流阀工作原理,调压弹簧,先导阀体,先导阀芯,前腔,调压手柄,弹簧腔,先导型溢流阀结构图,结构组成：由先导阀和主阀组成。 先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。 主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。 图形符号,先导型溢流阀,先导型溢流阀工作原理,Y2型先导式溢流阀,先导式溢流阀实物,先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。 通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1，因此其尺寸很小，即使是高压阀，其
6、弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。 主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长l =812mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。 先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。,先导型溢流阀工作原理要点,先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控，接电磁阀通回油箱可实现卸载。,远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在先导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力必须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。,先导型溢流阀遥控口接法,调压范围：在规定的范围内调节时，阀的输出
7、压力能平稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧0.68、416、820、1632MPa实现四级调压。 压力流量特性：溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能；又称为启闭特性。 （ps-pk）、（ps-pb）称为调压偏差，调压偏差小好 nk=pk/ps 称为开启压力比， nb=pb/ps 称为闭合压力比，nk 、 nb大好。 压力损失和卸载压力： 当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥控口直接接回油箱时，流经阀的流量为额定值时，溢流阀的进口压力。 压力损失略高于卸载压力。,溢流阀的性能,溢流阀的启闭特性曲线,流量阶跃变化时溢流阀的进口压力响应特性曲线
8、,调压溢流：溢流阀与定量泵并联，起调压溢流作用。压力阀旁接在泵的出口，用来保证系统压力恒定，称为定压阀。,溢流阀的应用(一),安全保护：压力阀与变量泵并联，用来限制系统压力的最大值，对系统起保护作用，称为安全阀。,溢流阀的应用(二),使泵卸荷：先导式溢流阀外控口接油箱时，还可以在执行机构不工作时使泵卸载，称为卸荷阀。,溢流阀的应用(三),形成背压：溢流阀接回油路，使油缸形成背压，称为背压阀,溢流阀的应用(四),远程调压：先导阀的远程控制口与调压较低的溢流阀连通时，其主阀芯上腔的油压只要达到低压阀的调整压力，主阀芯即可抬起溢流。,溢流阀的应用(五),多级调压回路(1),试比较两个系统有何不同?,
9、多级调压回路(2),功用：控制多个液压元件按一定的顺序动作。 原理：利用压力控制阀口通断。 类型：(1) 按结构形式分：直动式和先导式； (2) 按控制油来源分：内控式和外控式； (3) 按泄漏方式分：内泄式和外泄式。 应用：顺序动作、使泵卸荷、形成背压、限速平衡,（二）顺序阀,直动式顺序阀结构图,阀体主要构造特点：两个沉割槽，控制油道、泄油道。 阀芯：两台肩。 上阀盖主要构造特点：弹簧腔，泄油口，泄油道 下阀盖主要构造特点：控制油道，控制活塞，螺堵。,直动式顺序阀的构造特点,几种顺序阀结构比较,先导式顺序阀结构图,顺序阀出口可接负载；溢流阀的出口必须回油箱 顺序阀的泄油单独回油箱；溢流阀的泄
10、油与出口一起回油箱。 顺序阀有内控和外控两种油压控制方式；溢流阀只有内控一种方式。,顺序阀与溢流阀的区别,顺序阀控制油缸顺序动作,应用,顺序阀用作背压阀,内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。,应用,顺序阀用作卸荷阀,外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作卸荷阀，如双泵供油回路中阀3是泵1的卸荷阀。,应用,顺序阀起限速平衡作用,外控顺序阀和单向阀并联组成平衡阀。 功用：起限速平衡作用，防止因重力使工作装置下落超速或突然下落。 应用：起重机械、挖掘机械等。,应用,工程机械用平衡阀,采用顺序阀的平衡回路,原理：利用液流流
11、过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力。 类型：定值、定差、定比减压阀；直动式、先导式 应用：用在液压系统中获得压力低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。,（三）减压阀,J型先导式减压阀结构图,组成：压力先导阀主阀 原理：出口压力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔，当出口压力大于减压阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减压阀才起减压作用且保证出口压力为定值。,J型组成、原理,减压阀工作原理演示,减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值。 减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。 减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经
12、阀体內油道內泄至出口。 减压阀与溢流阀一样有遥控口。,减压阀与溢流阀的区别,减压阀的应用,原理：将油液的压力信号转换为电信号输出的元件。 类型：柱塞式、膜片式、弹簧管式。 应用：顺序控制、安全保护、保压卸荷。,（四）压力继电器,DP-320型单柱塞式压力继电器,用于安全保护,实现顺序动作（教材）,实现顺序动作（补充）,用于保压卸荷（教材）,用于保压卸荷（补充）,二 、方向控制阀,功用：控制液压系统的油流方向，接通或断开油路，从而控制执行元件的启动、停止或改变运动方向。 分类：单向阀、换向阀 本节重点：方向阀的构造及工作原理 本节难点：电液换向阀的工作原理,方向控制阀导学,功用：控制油液单方向流
13、动。 结构组成：阀体、阀芯、弹簧等 特点：正向流通，反向不通（又称逆止阀或止回阀） 。,（一）普通单向阀,按连接方式：管式、板式 按阀芯结构：锥阀芯、球阀芯 按油流方向：直通式、直角式 结构 ：,普通单向阀的类型,正向流动阻力小，反向不通，密封性好 普通单向阀：开启压力：0.0350.05 MPa 背压阀：开启压力0.20.6 MPa，弹簧较硬（背压：执行元件回油腔的压力。）,对单向阀的要求,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。 与其他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
14、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（ 0.20.6）MPa。,普通单向阀的主要用途,结构：普通单向阀、控制活塞、推杆等 特点：正向流通，反向控制流通,（二）液控单向阀,适合高压大流量系统,带卸荷阀的液控单向阀,液控单向阀的应用液压锁,单向阀的故障与排除,一、发出尖叫声产生原因（排除措施）：1、超过规定流量（更换大流量单向阀或减少流量）2、与其他元件产生共振（适当改变系统压力或更换弹簧） 二、泄露 产生原因（排除措施） 1、阀座锥面密封不严（锥面重新研配） 2、钢球或锥面不圆或磨损(检查，更换
15、） 3、油中有杂质，将钢球或锥面磨损（换油） 4、螺纹连接的结合部分没有拧紧或密封不严（检查，拧紧，必要时更换螺栓）,三、单向阀失灵 产生原因（排除措施） 1、阀芯卡死 1）阀体卡死（研修阀体内孔消除误差） 2）阀芯有毛刺（去掉阀芯毛刺并磨光） 3）阀芯变形（修研阀芯外径） 4）油液污染（更换油液） 2、弹簧折断或漏装（拆检，更换或补装弹簧） 3、锥阀或钢球与阀座完全失去密封作用。如：锥阀与阀座同心度超差，密封表面锈成麻点形成接触不良及严重磨损等（检测密封性，配研锥阀与阀座，保证密封可靠。当锥阀与阀座同心度超差或严重磨损时应更换）,4、把背压阀当作单向阀使用（更换弹簧或换成单向阀。单向阀的开启
16、压力0.035-0.05MPa，而背压阀的开启压力0.2-0.6MPa）,功用：利用阀芯在阀体内的相对运动，使液流接通或切断，或改变流动方向，从而使执行元件启动、停止或变换运动方向。 结构组成：主阀(换向阀阀体阀芯)操纵定位装置,（三）换向阀,换向阀的共同工作原理：阀芯对阀体的相对位置改变，油口的通断关系改变。,阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。,换向原理,按阀芯结构：滑阀式、转阀式、球阀式。 按操纵阀芯的方式：手动、机动、电动、液动、电液动等。 按工作位置：两位、三位、四位等。 按阀体连通的主油路数：两通、三通、四通 按阀芯定位方式：钢球定位式、弹簧复位式 按安装连接方式：管式、板式、法兰式,换向阀的类型,换向阀的位、通路及图形符号,（1）换向阀的操纵方式：A-手动；B-机动；C-电磁动；D-弹簧复位；E-液动；F-液动外控；G-电液动,换向阀图形符号的含
