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1、武汉软件工程职业技术学院第三节 液压控制阀的维护、故障诊断与处理2009 年 11 月 机 械 工 程 系上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束教学要求 掌握溢流阀的种类、结构原理及应用 掌握减压阀的结构原理及应用 掌握顺序阀的结构原理及应用 了解压力继电器的原理上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束目录3.1 溢流阀3.2 减压阀3.3 顺序阀3.4 节流阀3.5 流量控制阀3.6 电磁换向阀3.7 电液换向阀3.8 液控单向阀3.9 压力继电器上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束阀芯左移阀芯右移阀芯右移液压阀的分类1、按用途分类
2、：压力控制阀流量控制阀方向控制阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压阀的分类2、按阀口结构形式分 ：滑阀锥阀球阀转阀喷嘴挡板阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压阀的分类3、按连接形式分类 ：螺纹连接阀（管式 阀）板式阀法兰连接阀叠加阀插装阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压阀的分类3、按连 接形式分 类：螺纹连 接阀（管 式阀） 上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压阀的分类3、按连 接形式分 类：螺纹连接 阀（管式阀 ）板式阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压
3、阀的分类3、按连 接形式分 类：螺纹连接 阀（管式阀 ）板式阀法兰连 接阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压阀的分类3、按连 接形式分 类：螺纹连接 阀（管式阀 ）板式阀法兰连 接阀叠加阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束液压阀的分类3、按连 接形式分 类：螺纹连接 阀（管式阀 ）板式阀法兰连 接阀叠加阀插装阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束溢流阀 减压阀 顺序阀压力控制阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束3.1 溢流阀按结构形式分 直动型溢流 阀 先导型溢流 阀上一页下一页返回本章武汉软件工
4、程职业技术学院返回本节结 束直动式溢流阀 工作原理 原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端 位置，进出油口隔断。当液压力等于或大于弹簧力时 ，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱 。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。阀芯受力：PA 与Fs上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束直动式溢流阀结构直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调 节螺母等零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口 接油箱。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束先导式溢流阀结构 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
5、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。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束工作原理 油液从进油 口P进入，经阻尼孔7进入主 阀弹簧腔，并作用在先导阀锥 阀芯上。当进油压力低于先导 阀弹簧调定力时，阀内无油液 流动。当压力升高到先导阀的 弹簧力时，先导阀口打开，主 阀弹簧腔的油液流过先导阀口 并经阀体上的通道（内泄油口 ）和回油口O流回油箱。此时 ，主阀芯在压力差的作用下克 服弹簧阻力上移，P与O油口 连通，实现溢流稳压。外控口 K接一直动型溢流阀可实现远 程调压
6、上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束先导式溢流阀的工作原理遥控口K的作用：控制P1变化使进口压力P2受到控制讨论：当h孔堵塞或e孔堵塞后会产生什么后果上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束溢流阀的应用溢流阀旁接在 泵的出口，用 来限制系统压 力的最大值， 对系统起过载 保护作用，称 为安全阀。电磁溢流 阀还可以 在执行机 构不工作 时使泵卸 载。溢流阀旁接在 泵的出口，用 来保证系统压 力恒定，起溢 流稳压作用， 称为调压阀。溢流阀接在执行 元件的出口，用 来保证系统运动 平稳性，称为背 压阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束3
7、.1.2减压阀减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出 口压力低于进口压力的压力控制阀。 按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，定 比减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀 。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束工作原理上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束与先导型溢流阀比较 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 的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。 减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀的特点上一页下一页返回本章武汉软件工程
8、职业技术学院返回本节结 束减压回路减压阀的应用减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力或使出口压力稳定的二 次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明，减压阀 出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压 力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。 稳压回路上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束直动式顺序阀先导式顺序阀3.1.3顺序阀顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。 按结构可分为直动式和先导式；按控制油来源不同分内 控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束顺序阀的四种结构及符号内
9、控内泄内控外泄 外控内泄外控外泄通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄 、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束顺序阀的应用 控制多个执行元件顺序动作 。 其进口压力先要达到阀的调 定压力，而出口压力取决于负 载。当负载压力高于阀的调定 压力时，进口压力等于出口压 力，阀口全开；当负载压力低 于调定压力时，进口压力等于 调定压力，阀的开口一定。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束作背压阀 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。与单向阀组成平衡阀 用于 支撑立式液压缸及执
10、行机构 的重量，防止液压缸因自重 下落。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束控制双泵系统中大流量泵卸荷 泵1为低压大流量泵，泵2 为高压小流量泵。快速进退 时，p较低，顺序阀3关闭， 两泵同时供油； 慢速工进时，p较高，顺序 阀3开启，高压小流量泵2供 油，高压大流量泵1卸荷。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束压力控制阀（三种压力阀的比较） 1、实现的功能 溢流阀：控制阀的进口压力 减压阀：控制阀的出口压力 顺序阀：控制油路的通断溢流阀减压阀顺序阀先导型一般符号（直 动型）上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束压力控制阀（三种压
11、力阀的比较）2、控制压力油的来源 溢流阀：进口压力 减压阀：一般为出口压力（也可以是进口压力） 顺序阀：可以是进口压力，也可以是系统中其它处的压力溢流阀减压阀顺序阀先导型一般符号（直 动型）上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束压力控制阀（三种压力阀的比较）3、泄漏油的回油方式： 溢流阀：与（在阀内部）溢流流量同出口回油（内泄） 减压阀：单独设泄油口回油（外泄） 顺序阀：可以单独设泄油口回油，也可以（在阀内部） 同主阀口流量同出口回油溢流阀减压阀顺序阀先导型一般符号（直 动型）上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束压力控制阀（三种压力阀的比较）4、在系统
12、中所起的作用：溢流阀：安全阀、溢流阀、背压阀、卸荷阀、远程调压减压阀：减低局部回路的工作压力（限制局部回路的最高 工作压力）顺序阀：顺序控制、平衡（限速）作用、背压阀和卸荷阀溢流阀减压阀顺序阀先导型一般符号（直 动型）上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束压力控制阀（三种压力阀的比较） 5、主阀口状态：溢流阀：原始状态阀口常闭，工作过程时阀口开启减压阀：原始状态阀口常开，工作过程中阀口微开顺序阀：原始状态阀口关闭，工作过程中阀口开启溢流阀减压阀顺序阀先导型一般符号（直 动型）上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束溢流阀、减压阀、顺序阀的比较结构基本相同，
13、只是泄油路不同结构利用控制压力与弹簧力相平衡的原理，通过改变滑 阀开口量大小，来控制系统的压力，工作原理不控制回路的压 力，只控制回路 的通断减压、稳压限压、保压、稳 压功用实现顺序动作时 串联,作泄荷阀 时并联串联并联在系统中的连 接方式常闭常开常闭状态外泄式外泄式内泄式泄油形式与执行元件相连与减压回路相 连出油口与油箱相 连出油口情况顺序阀减压阀溢流阀 名称 项目上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束3.5 流量控制阀流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实 现流量调节的阀。普通流量控制阀包括节流阀、 调速阀。6.1.1节流阀6.1.2调速阀上一页下一页返回本章武汉软件
14、工程职业技术学院返回本节结 束流量控制原理流经薄壁小孔的流量 q = cdA(2p/) 1/2 流经细长孔的流量 q =(d 4/128l )p综合两式得通用节流方程 q = KAp m若C，p，m为定值，则流量q便只 取决于过流断面积A,一旦调定A，流 量不再发生变化，实际中，有许多因 素影响着流量的稳定性。6.1.1节流阀上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束影响流量稳定性的因素负载变化的影响负载变化，引起工作压力变化，导致节流阀前后压差p 发生变化，从而引起流量变化。温度变化的影响温度变化引起油液粘度产生变化，使流量系数C发生变化 ，流量也随之变化。油液的清洁度油液中
15、的杂质使阀口面积A发生变化，影响流量的稳定性 . 同时油液中的杂质，在节流口表面形成阻塞，流量发生波动 。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束常用节流口的形式针阀式 图中为针阀式节流元件 。当针阀阀芯作轴向移动时 ，即可改变环形节流口的通 流面积。其优点是结构简单 、制造容易。但节流通道较 长，水力直径小，易堵塞， 温度变化对流量稳定性影响 较大，一般用于对性能要求 不高的场合.上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束偏心槽式图中为偏心槽式结构。阀芯 上开有截面为三角形的偏心槽 ，转动阀芯即可改变通流面积 的大小。其节流口的水力直径 较针阀式节流口大，因
16、此其防 堵性能优于针阀式节流口，其 它特点和针阀式节流口基本相 同。这种结构形式阀芯上的径 向力不平衡，旋转时比较 费劲 ，一般用于压力较低，对流量 稳定性要求不高的场合。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束轴向三角槽式阀芯作轴向移动时，改变 了通流面积的大小。这种节流 口结构简单，工艺性好，水力 直径中等，可得较小的稳定流 量，调节范围较大。由于几条 三角槽沿周围方向均匀分布， 径向力平衡，故调节时所需的 力也较小。但节流通道有一定 长度，油温变化对流量有一定 影响。这是一种目前应用很广 的节流口形式。上一页下一页返回本章武汉软件工程职业技术学院返回本节结 束周向隙缝式在阀芯圆周方向上开有一狭缝，旋转阀芯就 可改变通流面积的大小。所开狭缝在圆周上的宽 度是变化的，尾部宽度逐渐缩小,在小流量时其 通流截面是三角形，水力直径较大，因此有较小 的稳定流量。节流口是薄壁结构，油温变化对流 量影响小。但阀芯所受径向力不
