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1、第四章 液压控制阀第一节 概述n控制阀的分类控制阀的分类n方向控制阀：方向控制阀：单向阀、各种换向阀等。单向阀、各种换向阀等。n压力控制阀：压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。等。n流量控制阀：流量控制阀：节流阀节流阀、调速阀。、调速阀。n特殊阀：叠加阀、比例控制阀、电液伺服阀。特殊阀：叠加阀、比例控制阀、电液伺服阀。液压控制阀液压控制阀(简称液压阀简称液压阀)在液压系统中被用来控在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照负载的需求进行工作。负载的需求进行工作。n液压控制阀的相同之处：
2、液压控制阀的相同之处：n1 1均由阀体、阀芯、驱动和调节装置等部分组均由阀体、阀芯、驱动和调节装置等部分组成；成；n2 2都是利用阀芯和阀体的相对位移来改变通流都是利用阀芯和阀体的相对位移来改变通流面积，从而控制压力、流向和流速，因此，都面积，从而控制压力、流向和流速，因此，都符合小孔流量公式；符合小孔流量公式；n3 3各种阀都可以看成一个各种阀都可以看成一个液阻液阻，只要有液体流，只要有液体流过就会产生压力降（压力损失）和温度升高现过就会产生压力降（压力损失）和温度升高现象。象。第一节 概述第二节第二节 方向控制阀方向控制阀一、一、单向阀单向阀单向阀 普通单向阀 简称单向阀 液控单向阀.(一
3、)普通单向阀(单向阀)一种只允许液流沿一个方向通过，而反向液流则被截止的方向阀。要求其正向液流通过时压力损失小，反向截止时密封性能好。正向开启压力只需(0.030.05)MPa反向截止时，因锥阀阀芯与阀座孔线密封。单向阀n普通单向阀普通单向阀单向阀n(二二)液控单向阀液控单向阀液控单向阀多一个控制控制油口油口pc(K)。当控制油口不通压力时，当控制油口不通压力时，液控单向阀与普通单向液控单向阀与普通单向阀一样。阀一样。控制油口通压力油时，阀口开启，正、反向的液流均可自由通过。内泄式单向阀n(二二)液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀既可以反向截止，又可以在一定条件下允许正反向液流自由通过，
4、因此多用在液压系统的保压或锁紧回路。注意注意：控制压力油油口不工作时，应使其通回油箱，否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流.单向阀单向阀n单向阀在系统中的应用单向阀在系统中的应用n1.1.使液压油单向流动使液压油单向流动n2.保护装置保护装置 泵不工作时防止系统的油液倒流经泵回油箱泵不工作时防止系统的油液倒流经泵回油箱.n3.作背压阀作背压阀 安装在系统的回油路使回油具有背压或安装在安装在系统的回油路使回油具有背压或安装在 泵的卸荷回路使泵维持一定的控制压力。泵的卸荷回路使泵维持一定的控制压力。背压:回油腔的的压力不为零。回油腔的的压力不为零。背压的优点和负作用：使运动平稳，防止液压系
5、统使运动平稳，防止液压系统停机时空停机时空气进入系统气进入系统,但回油阻力增大。但回油阻力增大。n4.阻断冲击阻断冲击 单向阀常安装在泵的出口，防止系统的压力单向阀常安装在泵的出口，防止系统的压力冲击影响泵的正常工作。冲击影响泵的正常工作。n5.单向阀还被用来分隔油路以防止干扰，并与其它阀并联组单向阀还被用来分隔油路以防止干扰，并与其它阀并联组成复合阀，如单向减压阀、单向节流阀等。成复合阀，如单向减压阀、单向节流阀等。图示回路，活塞在上升时，如图示回路，活塞在上升时，如将换向阀切换到中位，重物迅将换向阀切换到中位，重物迅速停止并不下滑；活塞下降时速停止并不下滑；活塞下降时,如将换向阀切换到中位
6、，重物如将换向阀切换到中位，重物会缓慢下滑，下滑的速度和换会缓慢下滑，下滑的速度和换向阀的泄漏量有关，但过了一向阀的泄漏量有关，但过了一段时间，重物就停止下滑了。段时间，重物就停止下滑了。试解释这两种现象，并提出改试解释这两种现象，并提出改进的方法。进的方法。(提示提示:分析问题时，注意分析问题时，注意单向阀能否迅速关闭单向阀能否迅速关闭)单向阀图示回路图示回路,内泄式液控单内泄式液控单向阀的控制压力由电磁阀向阀的控制压力由电磁阀控制。试车时发现电磁铁控制。试车时发现电磁铁断电时，液控单向阀无法断电时，液控单向阀无法迅速切断油路，试分析原迅速切断油路，试分析原因并改进。因并改进。单向阀二、换向
7、阀二、换向阀n滑阀滑阀换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。油路接通或切断而改变油流方向的阀。左位左位右位右位换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。油路接通或切断而改变油流方向的阀。换向阀换向阀手动式：手动式：（包括脚踏、按钮、推杆、拉杆、手轮、手把等）换向阀电磁式电磁式电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。由于它可借助于按钮、行程开关、压力继电器等发出的信号进行控制，所以易于实现动作转换的自动化。换向阀电电-液式：液式：电液动
8、换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。其中电磁换向阀起先导作用液动换向阀起主阀作用。换向阀电电-液式：液式：P TA B换向阀电电-液换向阀液换向阀必须注意以下几点:1)当液动滑阀为弹簧对中型时，电磁换向阀的中位必须是油口A、B、T互通，以保证液动滑阀的左、右两端油室通回油箱，否则，液动滑阀无法回到中位。2)控制压力油P可以取自主油路的P口(内控)，也可以另设独立油源(外控)。采用内控而主油路又需要卸载时，必须在主阀的P口安装一预控压力阀，以保证最低控制压力，预控压力阀可以是开启压力为0.4MPa的单向阀。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。换向阀电
9、电-液换向阀液换向阀必须注意以下几点:3)电磁换向阀的回油口T可以单独引回油箱(外排)，也可以在阀体内与主阀回油口T沟通，然后一起回油箱(内排)。4)液动滑阀两端控制油路上的节流阀R，用来控制进入主阀两端的流量，从而调节主阀的换向速度。图示电液换向阀换向回路，图示电液换向阀换向回路，实用时发现电磁铁实用时发现电磁铁Y得电后得电后,液压缸并不动作，请分析原液压缸并不动作，请分析原因，并提出改进措施。因，并提出改进措施。换向阀1.用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”。2.方框内的箭头表示油路处于接通状态。3.方框内符号“T”或 “”表示该通路不通。4.方框外部连接的接口数有几个，就表
10、示几“通”。5.一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连通的回油口用T（有时用O）表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B表示。有时在图形符号上用L表示泄漏油口。6.换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵时所处的位置。图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。图形符号的含义换向阀三位换向阀的中位机能：三位换向阀的中位机能：O型、型、H型、型、P型、型、Y型、型、M型型常用术语：常用术语：卸荷卸荷：P、O通。通。浮动浮动：A、B通。通。锁定锁定
11、：A、B至少一路不通。至少一路不通。差动差动：A、B、P通。通。滑阀机能：滑阀机能：多位阀处于不同工作位置时，各油口多位阀处于不同工作位置时，各油口的不同连通方式体现了换向阀的不同控制机能。的不同连通方式体现了换向阀的不同控制机能。三位换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能电磁换向阀电磁换向阀液控单向阀液控单向阀单向阀单向阀手动换向阀手动换向阀第三节第三节 压力控制阀压力控制阀压力控制阀包括压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀和压溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器力继电器，它们用来控制液压系统中的油液压，它们用来控制
12、液压系统中的油液压力或通过压力信号实现控制。力或通过压力信号实现控制。溢流阀按结构型式分为溢流阀按结构型式分为直动型直动型和和先导型先导型，它旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定或它旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定或限制其最高压力，有时也旁接在执行元件的限制其最高压力，有时也旁接在执行元件的进口，对执行元件起安全保护作用。进口，对执行元件起安全保护作用。一、溢流阀一、溢流阀溢流阀通过阀口的溢流，实现稳压、调压或溢流阀通过阀口的溢流，实现稳压、调压或限压作用。限压作用。溢流阀溢流阀1.直动型溢流阀直动型溢流阀 阀芯的调节过程：阀芯的调节过程：ppApA 溢流阀溢流阀1.直动型溢流阀直动型溢流阀
13、阀芯的调节过程：阀芯的调节过程：ppApA 阀芯阀芯 溢流口溢流口 溢流量溢流量 p可以看出这是一个可以看出这是一个负反馈负反馈控制过程，使溢流阀进口控制过程，使溢流阀进口的压力基本保持不变。的压力基本保持不变。溢流阀实际上是稳压阀。溢流阀实际上是稳压阀。入口压力恒定。入口压力恒定。溢流阀溢流阀忽略阀芯的自重和摩擦阀芯的忽略阀芯的自重和摩擦阀芯的平衡关系为：平衡关系为：即即x在不断变化，所以在不断变化，所以p并不稳定并不稳定1.直动型溢流阀直动型溢流阀 阀芯的调节过程：阀芯的调节过程：ppApA 阀芯阀芯 溢流口溢流口 溢流量溢流量 p溢流阀溢流阀1.直动型溢流阀直动型溢流阀 溢流阀溢流阀n2
14、.先导型溢流阀先导型溢流阀 先导型溢流阀由先导型溢流阀由先导阀和先导阀和主阀主阀两部分组成。两部分组成。先导阀为一锥阀，是一个先导阀为一锥阀，是一个小流量的直动型溢流阀。小流量的直动型溢流阀。溢流阀溢流阀n2.先导型溢流阀先导型溢流阀 先导型溢流阀由先导型溢流阀由先导阀和先导阀和主阀主阀两部分组成。两部分组成。先导阀为一锥阀，是一个先导阀为一锥阀，是一个小流量的直动型溢流阀。小流量的直动型溢流阀。油液压力油液压力p小于先导阀开启小于先导阀开启压力，油液充满密闭腔。压力，油液充满密闭腔。主阀上下受力相等主阀上下受力相等F=PA，静止不动，溢流阀未开启。静止不动，溢流阀未开启。溢流阀溢流阀油液压力
15、油液压力p大于先导阀开启大于先导阀开启压力，先导阀开启。压力，先导阀开启。油液开始流动。油液开始流动。溢流阀溢流阀从溢流阀进口来的油液有很小从溢流阀进口来的油液有很小一部分经阀芯的底部，再经过一部分经阀芯的底部，再经过阻尼孔压力由阻尼孔压力由p降低到降低到p1（p1 PJ试分析泵的工作试分析泵的工作压力由什么值来确定压力由什么值来确定?减压阀减压阀图示回路，溢流阀的调图示回路，溢流阀的调整压力整压力5MPa，减压阀的，减压阀的调整压力调整压力1.5MPa，活塞，活塞运动时负载压力为运动时负载压力为1MPa,其它损失不计，其它损失不计，试求试求1)活塞在运动期间和碰到活塞在运动期间和碰到死挡铁后
16、管路中死挡铁后管路中A、B处处的压力值的压力值;2)如果减压阀的外泄油如果减压阀的外泄油口在安装时未接油箱口在安装时未接油箱,当当活塞碰到死挡铁后活塞碰到死挡铁后A、B处的压力值处的压力值.减压阀减压阀三、顺序阀顺序阀的功用是以系顺序阀的功用是以系统压力为信号使多个统压力为信号使多个执行元件自动的按执行元件自动的按先先后顺序后顺序动作。根据控动作。根据控制压力来源的不同，制压力来源的不同，它有内控式和外控式它有内控式和外控式之分。其结构也有直之分。其结构也有直动型和先导型之分动型和先导型之分。顺序阀工作原理工作原理p1p调时，顺序阀开启。顺序阀实际上是压力开关顺序阀实际上是压力开关。思考思考：如果顺序阀的卸油孔：如果顺序阀的卸油孔堵塞，会发生什么现象？如堵塞，会发生什么现象？如果顺序阀的出油孔堵塞呢？果顺序阀的出油孔堵塞呢？图图形形符符号号顺序阀顺序阀n顺序阀的应用顺序阀的应用 1.使多个执行元件顺序动作；使多个执行元件顺序动作；2.作平衡阀，防止垂直放置的液压缸，因自重作平衡阀，防止垂直放置的液压缸，因自重下落；下落；3.作背压阀；作背压阀；4.作卸荷阀；作卸荷阀；图示回路，顺序阀的
