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1、第三章 液压控制阀,第一节 概述第二节 方向控制阀第三节 压力控制阀第四节 流量控制阀第五节 比例阀、插装阀和数字阀,主讲：和中灏,液压理论与维护课程,2,一、液压阀的基本共同点及要求1）动作灵敏、性能好，工作可靠且冲击振动小；寿命长。2）油液通过阀时的液压损失要小；3）密封性能好；4）结构简单、紧凑、体积小,安装、调整、维护、保养方便，成本低廉，通用性大。,第一节 概述,二、阀的分类 阀是控制或调节系统中流体的压力、流量和方向的。 分类方法：1）机能，2）控制原理，3）安装方式,液压理论与维护课程,3,第二节 方向控制阀,方向控制阀类型,方向控制阀,单向阀,普通阀,液控阀,换向阀,按通路分：
2、二通、三通、四通、五通,按工作位置分：二位、三位、四位,按控制方式分,电磁换向阀,液控换向阀,按操纵方式分,手动换向阀,机动换向阀,气动换向阀,液压理论与维护课程,4,一、单向阀,1. 普通单向阀 ：简称单向阀，亦称止回阀，逆止阀。1）作用：只允许油流向一个方向通过，反向则不通。它可用于液压泵的出口，防止系统油液倒流；用于隔开油路之间的联系，防止油路相互干扰 ；也可用作旁通阀，与顺序阀、减压阀、节流阀和调速阀并联，从而组合成单向顺序阀、单向减压阀、单向节流阀和单向调速阀等。2）结构与原理：常用I型单向阀结构：直通式和直角式钢球密封式直通（管式）单向阀结构简单，制造方便，密封性较差，用在流量较小
3、的场合； 锥阀芯密封式直通（管式）单向阀密封性好，用在高压大流量的场合（目前大多数都使用此阀）；直角式单向阀（板式）进出口流道成直角布置。,液压理论与维护课程,5,一、单向阀,3）性能参数 正向开启压力：一般为0.030.05MPa，也有开启压力为0.20.6MPa，这种阀用作背压阀（回油保持一定压力）。正向流量、压力损失及反向泄漏量等。）主要用途a.安装在液压泵出油口，为了防止系统压力突然升高而损坏液压泵，防止系统中的油在泵停机时倒流回油箱；b.安装在回油路中作为背压阀；c.与其它阀组合成单向液控阀。）常见故障a.阀座锥面密封不严；b.滑阀或阀座拉毛均造成阀与阀座有严重漏油；c.滑阀在阀体内
4、咬住；d.阀体孔变形；e.滑阀装配时有毛刺；f.滑阀变形胀大以及弹簧漏装会造成单向阀不起单向作用；g.螺钉或管螺纹没拧紧造成结合处渗漏。,液压理论与维护课程,6,一、单向阀,2. 液控单向阀1）类型：液控单向阀有普通型和带卸荷阀心型两种，根据泄油口的连接方式不同又分内泄式和外泄式。2）组成与原理：由一个普通单向阀和一个微型控制液压缸组成 ，当控制油口K不通压力油时该阀的作用与普通单向阀相同，当控制油口K通入控制压力油时，将控制活塞顶起，并将阀芯强行顶开使两油口相互接通，液流可自由流动。带卸荷阀心型液控单向阀反向打开时，先打开卸荷阀心卸压，再打开阀心，可减小高压回路中的液压冲击。3）性能：P1=
5、0时，反向开启压力，普通型为0.40.5p2，带卸荷阀心型为0.05p2。4）用途：a.利用控制油压开启单向阀，使油流反向自由通过；b.利用液控单向阀将液压缸活塞固定在任何位置，起到闭锁位置；,液压理论与维护课程,7,一、单向阀,2. 液控单向阀4）应用：c.常用于执行元件需要锁紧情况下。 d.常用于系统需要较长时间保压情况下。 e.用作立式液压缸的支承阀。防止立式液压缸停止时自动下滑及速度换接等回路中，在垂直放置液压缸的下腔管路上安装液控单向阀，就可将液压缸（负载）较长时间保持（锁定）在任意位置上，并可防止由于换向阀的内部泄漏引起带有负载的活塞杆下落。 在使用中，应注意外泄式液控单向阀的泄油
6、口压力为零，直接回油箱。,液压理论与维护课程,8,一、单向阀,2. 液控单向阀5)常见故障a.阀芯锥面与阀座结合配合不好，会造成内泄漏，达不到保压作用；b.滑芯在全开位置卡住，弹簧断裂或过分弯曲则不能保压；c.控制压力过低、阀芯卡死、泄漏孔被堵或接错，会使液控单向阀打不开；d.通过阀的流量超过允许值，会形成噪声和振动。,液压理论与维护课程,9,二、换向阀,作用：通过阀心的相对运动使液流的通路接通、关闭、变换方向，控制执行元件启动、停止、变换运动方向等。性能要求：压力损失小、泄漏量小、换向平稳、迅速可靠，使用寿命长。工作原理：通过对阀心施加作用力使阀心移动，从而改变油路的流动方向及通断。施加作用
7、力的方式有多种。结构型式：滑阀、球阀和转阀换向阀的操纵方式：手动（S）、机动（C）、电磁（直流E、交流D）、液动（Y）、电液（直流EY、交流DY）。换向阀的功能决定于其工作位置数（i=2,3）和控制通路数（j=2,3,4,5），即被称为 i 位 j 通阀,液压理论与维护课程,10,二、换向阀,、电磁换向阀电磁换向阀是用电磁铁推动阀芯，从而变换流体流动方向的控制阀。可直接用在液压系统中，控制油路的通断和切换，也可作先导阀，用来操纵其它阀，如溢流阀、调速阀、液控阀及插装阀等。性能特点；工作可靠性高；压力损失较大；内泄漏量较大；换向和复位时间较短；换向频率高；使用寿命较长。工艺要求：阀体有机加工流道
8、和铸造流道两种，目前大多数采用铸造流道，因几加工流道压力损失大；由于电磁阀配合间隙的变化范围较小在装配时，大多采用分组选配法进行装配，要求阀体孔和阀芯配合面有较高的尺寸精度和形位公差精度（圆柱度），而且对装配时的测量精度要求很高。,液压理论与维护课程,11,二、换向阀,、电磁换向阀常见故障：a.电压太低，电磁铁推力不够，不能推动阀芯的正常换向；阀芯被赃物卡住；都将造成电磁铁通电但阀芯不换向或电磁铁断电，阀芯不复位。b.电源电压高于电磁铁的许用电压，或线圈绝缘不良将造成电磁铁烧毁。c.电磁铁接触不良会造成交流电磁铁工作时噪声很大。d.密封处出现形圈老化、损坏，将出现漏油现象。,液压理论与维护课程
9、,12,二、换向阀,2、电磁球阀电磁球阀是近年来新发展的一种电磁换向阀。它以电磁铁的推力为动力，推动钢球来实现油路的通断和切换。 特点：密封性好，可实现无泄漏；反应灵敏，响应速度快；使用压力高；对工作介质的适应能力强；抗污染能力强。 应用：a.用于要求保压系统中； b.小流量液压系统中直接控制主油路； c.在大流量液压系统中作先导控制元件，多用于控制二通插装阀； 常见故障：a.阀芯与阀座配合不合适会出现内泄漏； b.压缩弹簧变形、折断，会出现阀芯不复位； c.电磁铁部分可参阅电磁换向阀部分。,液压理论与维护课程,13,二、换向阀,3.液压换向阀和电液换向阀液压换向阀是用控制油路中的压力油推动阀
10、芯，变换流体流动方向的控制阀；电液换向阀是电磁换向阀和液控换向阀的组合，它是用电磁换向阀控制液控换向阀的动作，变换流体流动方向的控制阀。液压换向阀和电液换向阀主要用在流量超过电磁换向阀正常工作允许范围的液压系统中，对执行元件（如液压缸、液压马达等）的动作进行控制，或对油液的流动方向进行控制，其使用方法与电磁换向阀相同。重要参数：最小控制压力。指的是在公称压力和额定流量下使电液换向阀或液控换向阀能正常换向的最低控制压力值，在使用中必须使控制压力大于最小控制压力。,液压理论与维护课程,14,二、换向阀,3.液压换向阀和电液换向阀重点事项：、根据液压系统的需求可以选用内部供油式和外部供油式的先导控制
11、方式。内部供油式是由主油路本身供油；外部供油式是由辅助油路向电液换向阀供油。、内部供油时，应特别注意中间位置使主油路卸荷的三位四通电液换向阀，如、等滑阀机能，因在中位时主油路不能为控制油路提供主阀芯换向所必须的控制压力，应采取以下措施：）在电液换向阀回油口通油箱的管道上增设背压阀，使腔建立的压力高于电液换向阀所需的最小控制压力。压力阀可采用开启压力较高的单向阀，也可用溢流阀、顺序阀、节流阀等；）在电液换向阀的进油口腔中装预压阀。、当控制压力超过25MPa时，必须选用定比减压阀（1:0.66）,当电液换向阀内部卸油，不用装定比减压阀。、当需要调节阀来切换时间时，可以增加换向阀时间调节器，通过它来
12、调节流量，从而控制切换时间。,液压理论与维护课程,15,二、换向阀,3.液压换向阀和电液换向阀常见故障）电磁铁线圈烧坏，则电磁铁推力不足。先导阀阀芯卡死；控制油路无油或被堵，控制油路压力不足，复位弹簧有故障均可能造成主阀芯不换向；）电磁阀推杆过短；则阀芯换向不到位。弹簧刚度不够强，阀芯行程达不到要求，均造成开口量不足，通过换向阀的流量不足；）节流阀精度差，调不出最小流量；单向阀封闭性不好，会造成电液换向阀换向速度不易调节。,液压理论与维护课程,16,二、换向阀,4. 应用滑阀中手动阀、电磁阀一般用于流量、压力较小的场合，液动阀、电液阀则用于高压、大流量场合。球阀精度高、液动力小、换向速度快、频
13、率高，一般用于小流量系统或作先导阀。转阀由于径向力不平衡，且密封性差，一般用于低压小流量场合。5. 滑阀机能三位换向阀的阀心在中间位置时，各阀口的连通情况可满足不同的要求，即称为中位机能。对于两位阀则通常指其过渡位的机能。,液压理论与维护课程,17,中位机能的选择原则：,1）系统保压：选用油口p是封闭式的中位机能0、Y、J、U、N型。适用于一个油泵可用于多缸的液压系统。选用油口p和油口T接通但不畅通的中位机能X型。适用于系统能保持一定压力，可供压力要求不高的控制油路使用。2）系统卸荷：应选用油口p与T畅通的形式H、K、M型。3）换向精度要求较高：应选用工作油口A、B都封闭的形式0、M型。换向过
14、程中易产生液压冲击，换向平稳性差。4）换向平稳性：应选用A口、B口都接通T口的形式Y型。液压冲击小，但换向精度低。5）液压缸起动平稳性：应选用油口A、B都不通T口的形式0、C、P、M型。腔内油液有背压，在起动时能起到缓冲作用，可保证起动的平稳性。6）执行元件能浮动：应选用油口A、B相连通的形式U型，可通过机械装置改变执行元件的位置（立式液压缸除外）。,液压理论与维护课程,18,二、换向阀,. 主要性能：以常用的电磁阀为例工作可靠：在一定压力流量（换向界限）下可靠工作，液动力、卡紧力小。压力损失：电磁阀因开口很小，压力损失较大。内泄漏量：影响效率，发热。换向及复位时间：交流电磁阀换向快（0.03
15、0.05s）换向冲击大； 直流电磁阀换向慢（0.10.3s），换向冲击小。换向率：一般单电磁铁阀为60次/分使用寿命：主要元件损坏的换向次数，通常取决于电磁铁。一般湿式电磁铁寿命比干式长，直流电磁铁寿命比交流长。,液压理论与维护课程,19,方向阀的应用,液压理论与维护课程,20,第三节 压力控制阀,分类：,压力控制阀,按工作原理分,按阀芯结构分,按功用分,直动式,先导式,滑阀,锥阀,钢球,溢流阀,减压阀,顺序阀,平衡阀,压力继电器,液压理论与维护课程,21,一、溢流阀,1. 作用和要求作用：使系统中多余液体通过该阀溢出，同时稳定阀的入口压力，使系统压力维持恒定，实现定压、稳压、调压和限压作用。
16、在系统中，作定压阀，维持系统压力恒定，实现远程调压或多级调压；作安全阀，防止液压系统过载；作制动阀，对执行机构进行缓冲、制动；作背压阀，系统加载或提供背压；与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸荷。 要求：调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵活，过流能力大，噪音小。,液压理论与维护课程,22,一、溢流阀,2. 工作原理和结构形式1）直动式溢流阀直动式溢流阀是作用在阀心上的主油路液压力（即进、出油口压力差）与调压弹簧力直接相平衡。并且泄油口L与回油口T相通回油箱 当压力较高、流量较大时，调整弹簧的力很大，且滑阀仍存在泄漏，难以实现很高压力的控制，只能用于低压小流量场合。若采用锥阀或球阀，也可用于高压大流量。,
