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1、第四章第四章液压控制元件液压控制元件液压传动技术液压传动技术液压控制元最新主主 要要 内内 容容n n概述概述n n方向控制阀方向控制阀n n压力控制阀压力控制阀n n流量控制阀流量控制阀n n液压阀的连接液压阀的连接2024/8/22液压控制元最新1概述概述n n液压阀的液压阀的液压阀的液压阀的作用作用作用作用：l l对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期控制，以满足负载的工作要求。预期控制，以满足负载的工作要求。预期控制，以满足负载的工作要求
2、。预期控制，以满足负载的工作要求。n n共性：共性：共性：共性：l l结构：阀体、阀芯、操纵机构（弹簧或电磁铁等）；结构：阀体、阀芯、操纵机构（弹簧或电磁铁等）；结构：阀体、阀芯、操纵机构（弹簧或电磁铁等）；结构：阀体、阀芯、操纵机构（弹簧或电磁铁等）；l l工作原理：符合孔口流量公式工作原理：符合孔口流量公式工作原理：符合孔口流量公式工作原理：符合孔口流量公式q=KApq=KApmm 。n n基本要求：基本要求：基本要求：基本要求：l l动作灵敏、使用可靠，冲击和振动小，寿命长；动作灵敏、使用可靠，冲击和振动小，寿命长；动作灵敏、使用可靠，冲击和振动小，寿命长；动作灵敏、使用可靠，冲击和振动
3、小，寿命长；l l压力损失要小，密封性能好，无外泄漏；压力损失要小，密封性能好，无外泄漏；压力损失要小，密封性能好，无外泄漏；压力损失要小，密封性能好，无外泄漏；l l结构简单，使用方便，通用性好。结构简单，使用方便，通用性好。结构简单，使用方便，通用性好。结构简单，使用方便，通用性好。2024/8/23液压控制元最新l l液压控制阀的分类液压控制阀的分类液压控制阀的分类液压控制阀的分类分分类方法方法种种类详细分分类按机能分按机能分类压力控制力控制阀溢流溢流阀、顺序序阀、卸荷、卸荷阀、平衡、平衡阀、减、减压阀、比例、比例压力控制力控制阀、缓冲冲阀、仪表截止表截止阀、限、限压切断切断阀、压力力继
4、电器器流量控制流量控制阀节流流阀、单向向节流流阀、调速速阀、分流分流阀、集流、集流阀、比例流量控制、比例流量控制阀方向控制方向控制阀单向向阀、液控、液控单向向阀、换向向阀、行程减速行程减速阀、充液、充液阀、梭、梭阀、比、比例方向例方向阀2024/8/24液压控制元最新按按结构分构分类滑滑阀圆柱滑柱滑阀、旋、旋转阀、平板滑、平板滑阀座座阀椎椎阀、球、球阀、喷嘴嘴挡板板阀射流管射流管阀射流射流阀按操作方法按操作方法分分类手手动阀手把及手手把及手轮、踏板、杠杆、踏板、杠杆机机动阀挡块及碰及碰块、弹簧、液簧、液压、气、气动电动阀电磁磁铁控制、伺服控制、伺服电动机和步机和步进电动机控制机控制2024/8
5、/25液压控制元最新按控制方按控制方式分式分类电液比例液比例阀电液比例液比例压力力阀、电源比例流量源比例流量阀、电液比例液比例换向向阀、电流比例复合流比例复合阀、电流比例多路流比例多路阀三三级电液流量伺服液流量伺服伺服伺服阀单、两、两级（喷嘴嘴挡板式、板式、动圈式）圈式）电液流量伺服液流量伺服阀、三、三级电液流量伺液流量伺服服数字控制数字控制阀 数字控制数字控制压力控制流量力控制流量阀与方向与方向阀2024/8/26液压控制元最新2方向控制阀方向控制阀n方向控制阀的作用：通断油路，或者是改变油液的流动方向，从而控制液压执行元件的启动或停止，改变其运动方向。方向控制阀单向阀换向阀普通单向阀液控单
6、向阀按通路分：二通、三通、四通、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2024/8/27液压控制元最新2方向控制阀方向控制阀n n单向阀单向阀单向阀单向阀l l作用作用作用作用: :控制油液的控制油液的控制油液的控制油液的单向流动单向流动单向流动单向流动. .l l性能要求性能要求性能要求性能要求: :正向流动阻力损失小正向流动阻力损失小正向流动阻力损失小正向流动阻力损失小, ,反向密封性好反向密封性好反向密封性好反向密封性好, ,动动动动作灵敏作灵敏作灵敏作灵敏. .l l普通单向阀普通单向阀普通单向阀普通单向阀: : :
7、:液流从液流从液流从液流从P P P P1 1 1 1流入时流入时流入时流入时, , , ,克服弹簧力将阀芯克服弹簧力将阀芯克服弹簧力将阀芯克服弹簧力将阀芯顶开顶开顶开顶开, , , ,流向流向流向流向P P P P2 2 2 2. . . .液流反向流入时液流反向流入时液流反向流入时液流反向流入时, , , ,阀芯在液压力和弹阀芯在液压力和弹阀芯在液压力和弹阀芯在液压力和弹簧力的作用下关闭阀口簧力的作用下关闭阀口簧力的作用下关闭阀口簧力的作用下关闭阀口, , , ,使液流截止使液流截止使液流截止使液流截止. . . .2024/8/28液压控制元最新2024/8/29液压控制元最新2024/
8、8/210液压控制元最新n n主要用途：主要用途：主要用途：主要用途：l l 选择液流方向；选择液流方向；选择液流方向；选择液流方向；l l 区分高低压油；区分高低压油；区分高低压油；区分高低压油；l l 保护泵正常工作（防止压力突然增高，反向传保护泵正常工作（防止压力突然增高，反向传保护泵正常工作（防止压力突然增高，反向传保护泵正常工作（防止压力突然增高，反向传给泵，造成反转或损坏）；给泵，造成反转或损坏）；给泵，造成反转或损坏）；给泵，造成反转或损坏）；l l 泵停止供油时，保护缸中活塞的位置；泵停止供油时，保护缸中活塞的位置；泵停止供油时，保护缸中活塞的位置；泵停止供油时，保护缸中活塞的
9、位置；l l 作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性（背作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性（背作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性（背作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性（背压作用保持低压回路的压力）。压作用保持低压回路的压力）。压作用保持低压回路的压力）。压作用保持低压回路的压力）。l l与其他控制阀并联使用。与其他控制阀并联使用。与其他控制阀并联使用。与其他控制阀并联使用。2024/8/211液压控制元最新2024/8/212液压控制元最新n n液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀 l l控制口无压力油（控制口无压力油（控制口无压力油（控制口无压力油（P Pk k=0=0）通过时）通过
10、时）通过时）通过时, ,它和普通单向阀一样它和普通单向阀一样它和普通单向阀一样它和普通单向阀一样, ,压力油只能从压力油只能从压力油只能从压力油只能从P P1 1流向流向流向流向P P2 2, ,不能反向倒流不能反向倒流不能反向倒流不能反向倒流. .当控制口接通控当控制口接通控当控制口接通控当控制口接通控制油压时制油压时制油压时制油压时, ,即可推动控制活塞即可推动控制活塞即可推动控制活塞即可推动控制活塞1, 1,顶开单向阀的阀芯顶开单向阀的阀芯顶开单向阀的阀芯顶开单向阀的阀芯2, 2,使反使反使反使反向截止作用得到解除向截止作用得到解除向截止作用得到解除向截止作用得到解除, ,液体即可在两个
11、方向自由通流液体即可在两个方向自由通流液体即可在两个方向自由通流液体即可在两个方向自由通流. .2024/8/213液压控制元最新2024/8/214液压控制元最新2024/8/215液压控制元最新l液控单向阀的应用：保持压力；实现液压缸的锁紧；大流量排油等2024/8/216液压控制元最新n n换向阀换向阀换向阀换向阀l l作用：利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关作用：利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关作用：利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关作用：利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或换向，实现液压执行元件的启动、停止和换向断或换向，实现液压执行元件的启动、停止和换向
12、断或换向，实现液压执行元件的启动、停止和换向断或换向，实现液压执行元件的启动、停止和换向. .l l主要要求：主要要求：主要要求：主要要求：uu压力损失小，压力损失小，压力损失小，压力损失小，uu泄漏小，泄漏小，泄漏小，泄漏小，uu换向平稳、迅速可靠换向平稳、迅速可靠换向平稳、迅速可靠换向平稳、迅速可靠l l工作原理工作原理工作原理工作原理l l分类分类分类分类: : : :uu运动方式运动方式运动方式运动方式: : : :滑阀和转阀滑阀和转阀滑阀和转阀滑阀和转阀uu操作方式操作方式操作方式操作方式: : : :手动手动手动手动 机动机动机动机动 电磁动电磁动电磁动电磁动 液动和电液动液动和电
13、液动液动和电液动液动和电液动uu阀芯位置阀芯位置阀芯位置阀芯位置: : : :二位二位二位二位 三位等三位等三位等三位等uu通路通路通路通路: : : :二通二通二通二通 三通三通三通三通 四通和五通等四通和五通等四通和五通等四通和五通等2024/8/217液压控制元最新n滑阀滑阀: :2024/8/218液压控制元最新n n阀芯与阀体的滑动配合间隙l l当阀芯直径小于当阀芯直径小于20mm20mm时，间隙为时，间隙为0.0070.015mm0.0070.015mm；l l当阀芯直径大于当阀芯直径大于20mm20mm时，间隙为时，间隙为0.0150.025mm0.0150.025mm。n n阀
14、芯和阀体的表面粗糙度Ra0.16mn n阀芯体的圆度和圆锥度：l l当直径小于当直径小于20mm20mm，公差为，公差为0.003mm0.003mml l当直径大于当直径大于20mm20mm，公差为，公差为0.005mm0.005mm2024/8/219液压控制元最新n n转动式换向阀转动式换向阀转动式换向阀转动式换向阀2024/8/220液压控制元最新2024/8/221液压控制元最新l l换向阀的结构换向阀的结构换向阀的结构换向阀的结构uu手动换向阀手动换向阀手动换向阀手动换向阀: : : :利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向利用手动杠杆来改变阀芯位置实现
15、换向利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向. . . .应用应用: :适用于动作频繁适用于动作频繁, ,工作持续时间短的场合工作持续时间短的场合, ,操作较操作较安全安全, ,常用于工程机械的液压系统常用于工程机械的液压系统. .2024/8/222液压控制元最新uu机动换向阀机动换向阀机动换向阀机动换向阀( (行程阀行程阀行程阀行程阀): ):控制运动部件的行程控制运动部件的行程控制运动部件的行程控制运动部件的行程, ,借助安装在工借助安装在工借助安装在工借助安装在工作台上的挡铁或凸轮使阀芯移动作台上的挡铁或凸轮使阀芯移动作台上的挡铁或凸轮使阀芯移动作台上的挡铁或凸轮使阀芯移动, ,控制油液流动
16、方向控制油液流动方向控制油液流动方向控制油液流动方向, ,其通其通其通其通常是二位的常是二位的常是二位的常是二位的. .2024/8/223液压控制元最新2024/8/224液压控制元最新u电电磁磁换换向向阀阀: :电电磁磁铁铁通通电电吸吸合合与与断断电电释释放放推推动动阀阀芯芯控控制制液液流流方方向向. .是是电电气气与与液液压压系系统统间间的的信信号号转转换换元元件件, ,信信号号由由液液压设备中的按钮开关压设备中的按钮开关 限位开关限位开关 行程开关等电气元件发出行程开关等电气元件发出. .2024/8/225液压控制元最新uu液动换向阀：阀芯由油液的压差来移动的液动换向阀：阀芯由油液的
17、压差来移动的液动换向阀：阀芯由油液的压差来移动的液动换向阀：阀芯由油液的压差来移动的2024/8/226液压控制元最新2024/8/227液压控制元最新uu电液换向阀电液换向阀电液换向阀电液换向阀：电磁滑阀和液动滑阀组合而成，电磁滑：电磁滑阀和液动滑阀组合而成，电磁滑：电磁滑阀和液动滑阀组合而成，电磁滑：电磁滑阀和液动滑阀组合而成，电磁滑阀起先导作用，用较小的电磁铁就能控制阀起先导作用，用较小的电磁铁就能控制阀起先导作用，用较小的电磁铁就能控制阀起先导作用，用较小的电磁铁就能控制较大的液流较大的液流较大的液流较大的液流。2024/8/228液压控制元最新调节主阀芯的移动速度2024/8/229
18、液压控制元最新l l换向阀的性能和特点换向阀的性能和特点换向阀的性能和特点换向阀的性能和特点u三三位位阀阀中中位位机机能能:阀阀芯芯在在中中间间位位置置时时各各油油口口的的连连通通情情况况.不同的中位机能可通过改变阀芯的形状和尺寸得到不同的中位机能可通过改变阀芯的形状和尺寸得到.2024/8/230液压控制元最新2024/8/231液压控制元最新uu滑阀的滑阀的滑阀的滑阀的液动力液动力液动力液动力: :稳态液动力和瞬态液动力稳态液动力和瞬态液动力稳态液动力和瞬态液动力稳态液动力和瞬态液动力uu液压卡紧现象液压卡紧现象液压卡紧现象液压卡紧现象: :主要原因是来自滑阀副几何形状误差和主要原因是来自
19、滑阀副几何形状误差和主要原因是来自滑阀副几何形状误差和主要原因是来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡液压力同心度变化所引起的径向不平衡液压力同心度变化所引起的径向不平衡液压力同心度变化所引起的径向不平衡液压力; ;脏物进入缝隙脏物进入缝隙脏物进入缝隙脏物进入缝隙; ;缝隙过小缝隙过小缝隙过小缝隙过小, ,油温升高造成阀芯膨胀而卡死油温升高造成阀芯膨胀而卡死油温升高造成阀芯膨胀而卡死油温升高造成阀芯膨胀而卡死. .2024/8/232液压控制元最新2024/8/233液压控制元最新n n方向阀选用方向阀选用l l换向频繁，没有自动化要求，但要求使用安全、换向频繁，没有自动化要求，
20、但要求使用安全、换向频繁，没有自动化要求，但要求使用安全、换向频繁，没有自动化要求，但要求使用安全、可靠可选手动换向阀可靠可选手动换向阀可靠可选手动换向阀可靠可选手动换向阀l l动作要求迅速、操纵方便、远距离控制、自动动作要求迅速、操纵方便、远距离控制、自动动作要求迅速、操纵方便、远距离控制、自动动作要求迅速、操纵方便、远距离控制、自动化程度高时，可选机动换向阀或电磁换向阀化程度高时，可选机动换向阀或电磁换向阀化程度高时，可选机动换向阀或电磁换向阀化程度高时，可选机动换向阀或电磁换向阀l l流量大、换向时间需要调节，可选液动换向阀流量大、换向时间需要调节，可选液动换向阀流量大、换向时间需要调节
21、，可选液动换向阀流量大、换向时间需要调节，可选液动换向阀或电液换向阀或电液换向阀或电液换向阀或电液换向阀2024/8/234液压控制元最新n n图示回路中，当电磁铁图示回路中，当电磁铁图示回路中，当电磁铁图示回路中，当电磁铁1YA1YA或或或或2YA2YA通电时，液压通电时，液压通电时，液压通电时，液压缸并不动作，这是什么原因？缸并不动作，这是什么原因？缸并不动作，这是什么原因？缸并不动作，这是什么原因？ 中位机能是M型的，液压泵启动后经阀的中位卸荷，其输出油压为零或很低，所以尽管1YA或2YA通电，但由该泵所提供的控制油压却推不动主阀液压阀的阀芯，故电液换向阀不能移动、切换，因此液压缸不功。
22、2024/8/235液压控制元最新n n用途用途用途用途：l l控制油液压力；控制油液压力；控制油液压力；控制油液压力；l l利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护和执行件顺序动作。和执行件顺序动作。和执行件顺序动作。和执行件顺序动作。n n共同特点：共同特点：共同特点：共同特点：l
23、l利用油液压力作用在阀芯上的推力与弹簧力平衡在不利用油液压力作用在阀芯上的推力与弹簧力平衡在不利用油液压力作用在阀芯上的推力与弹簧力平衡在不利用油液压力作用在阀芯上的推力与弹簧力平衡在不同位置上，以控制阀口开度来实现压力控制。同位置上，以控制阀口开度来实现压力控制。同位置上，以控制阀口开度来实现压力控制。同位置上，以控制阀口开度来实现压力控制。3压力控制阀压力控制阀2024/8/236液压控制元最新n n溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀l l作用作用作用作用：对液压系统：对液压系统：对液压系统：对液压系统定压定压定压定压或进行或进行或进行或进行安全保护。安全保护。安全保护。安全保护。l l用途用途用途
24、用途: :常用于节流调速系统中常用于节流调速系统中常用于节流调速系统中常用于节流调速系统中, ,和流量控制阀配合使用和流量控制阀配合使用和流量控制阀配合使用和流量控制阀配合使用, ,调节进入系统的流量调节进入系统的流量调节进入系统的流量调节进入系统的流量, ,并保持系统的压力基本恒定并保持系统的压力基本恒定并保持系统的压力基本恒定并保持系统的压力基本恒定. .溢溢流流阀阀2 2并并联联于于系系统统中中, ,进进入入液液压压缸缸4 4的的流流量量由由节节流流阀阀3 3调调节节. .由由于于, ,泵泵1 1的的流流量量大大于于4 4所所需需的的流流量量, ,油油压压升升高高, ,将将溢溢流流阀阀2
25、 2打打开开, ,多多余余的的油油液液经经阀阀2 2流流回回油箱油箱, ,系统压力基本保持不变系统压力基本保持不变. .2024/8/237液压控制元最新l性能要求性能要求: : 过载保护的溢流阀称为过载保护的溢流阀称为安全阀安全阀. .正常工作时正常工作时, ,阀阀2 2关闭关闭, ,不溢流不溢流, ,只有系统发生故障压力升至安只有系统发生故障压力升至安全阀的调整值时全阀的调整值时, ,阀口才打开阀口才打开, ,使变量泵排出的油液经阀使变量泵排出的油液经阀2 2流回流回油箱油箱, ,以保证系统的安全以保证系统的安全. .定压精度高定压精度高: :阀流量变化时阀流量变化时, ,系统压力变化要小
26、系统压力变化要小. .灵敏度高灵敏度高: :缸突然停止运动时缸突然停止运动时, ,溢流阀要迅速开打溢流阀要迅速开打. .工作平稳工作平稳: :无振动和噪音无振动和噪音. .阀关闭时阀关闭时, ,密封好密封好, ,泄漏小泄漏小. .2024/8/238液压控制元最新l l用于产生背压：将溢流阀串联在回油路上使之造用于产生背压：将溢流阀串联在回油路上使之造用于产生背压：将溢流阀串联在回油路上使之造用于产生背压：将溢流阀串联在回油路上使之造成一定的回油阻力，产生背压，使执行元件运动成一定的回油阻力，产生背压，使执行元件运动成一定的回油阻力，产生背压，使执行元件运动成一定的回油阻力，产生背压，使执行元
27、件运动平稳。平稳。平稳。平稳。2024/8/239液压控制元最新l l结构：结构：结构：结构：uu直直直直动动动动式式式式: :压压压压力力力力油油油油直直直直接接接接作作作作用用用用在在在在阀阀阀阀芯芯芯芯上上上上与与与与弹弹弹弹簧簧簧簧力力力力等等等等相相相相平平平平衡衡衡衡, ,以控制阀芯的启闭动作以控制阀芯的启闭动作以控制阀芯的启闭动作以控制阀芯的启闭动作. .由由由由p=Fp=Fs s/A/AR R, ,溢溢溢溢流流流流阀阀阀阀是是是是利利利利用用用用被被被被控控控控压压压压力力力力作作作作为为为为信信信信号号号号来来来来改改改改变变变变弹弹弹弹簧簧簧簧的的的的压压压压缩缩缩缩量量量
28、量, ,从从从从而而而而改改改改变变变变阀阀阀阀口口口口的的的的通通通通流流流流面面面面积积积积和和和和系系系系统统统统的的的的溢溢溢溢流量来达到定压目的流量来达到定压目的流量来达到定压目的流量来达到定压目的. .定压精度低定压精度低定压精度低定压精度低. .p p2.52.5MPaMPa的小流量场合的小流量场合的小流量场合的小流量场合. .进油口进油口回油口回油口阻尼孔阻尼孔弹簧弹簧阀芯阀芯2024/8/240液压控制元最新2024/8/241液压控制元最新u先导式先导式:用刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力用刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力进油口进油口回油口回油口阻尼孔阻尼孔先导
29、阀先导阀阀芯阀芯当进油口压力较低当进油口压力较低, ,导阀上的液压作用力导阀上的液压作用力小于弹簧小于弹簧5 5的作用力的作用力, ,导阀关闭导阀关闭, ,没有溢流没有溢流. .进油口压力升高到进油口压力升高到作用在导阀上的液压作用在导阀上的液压力大于导阀弹簧作用力大于导阀弹簧作用力时力时, ,导阀打开导阀打开, ,实现实现溢流溢流. .2024/8/242液压控制元最新2024/8/243液压控制元最新n n减压阀减压阀减压阀减压阀l l定义定义定义定义: : : :使出口压力低于进口压力的控制阀使出口压力低于进口压力的控制阀使出口压力低于进口压力的控制阀使出口压力低于进口压力的控制阀. .
30、 . .l l作用作用作用作用: :减低液压系统中某一回路的油液压力减低液压系统中某一回路的油液压力减低液压系统中某一回路的油液压力减低液压系统中某一回路的油液压力, ,使用一使用一使用一使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出. .l l应用应用应用应用: :夹紧系统、润滑系统和控制系统夹紧系统、润滑系统和控制系统夹紧系统、润滑系统和控制系统夹紧系统、润滑系统和控制系统. .l l分类分类分类分类: :定值输出减压阀定值输出减压阀定值输出减压阀定值输出减压阀 定差减压
31、阀定差减压阀定差减压阀定差减压阀 定比减压阀定比减压阀定比减压阀定比减压阀. .2024/8/244液压控制元最新n定值输出减压阀定值输出减压阀l工作原理工作原理直动式减压阀直动式减压阀: :阀不工阀不工作时作时, ,阀芯处于最下端阀芯处于最下端, ,进出油口相通进出油口相通, ,即阀是即阀是常开常开. . 出口压力增大出口压力增大, ,阀芯阀芯上移上移, ,关小阀口关小阀口; ;出口压出口压力减小力减小, ,阀芯下移阀芯下移, ,开大开大阀口阀口. .使出口压力维持使出口压力维持在调定值上在调定值上. .进油口进油口出油口出油口阀芯阀芯弹簧弹簧2024/8/245液压控制元最新2024/8/
32、246液压控制元最新先导式减压阀先导式减压阀: :导阀导阀进油口进油口出油口出油口主阀主阀2024/8/247液压控制元最新2024/8/248液压控制元最新l l先导式减压阀和先导式溢流阀比较：先导式减压阀和先导式溢流阀比较：先导式减压阀和先导式溢流阀比较：先导式减压阀和先导式溢流阀比较：uu减压阀出口压力不变，溢流阀进口压力不变减压阀出口压力不变，溢流阀进口压力不变减压阀出口压力不变，溢流阀进口压力不变减压阀出口压力不变，溢流阀进口压力不变uu不工作时，减压阀进出油口互通，溢流阀不通不工作时，减压阀进出油口互通，溢流阀不通不工作时，减压阀进出油口互通，溢流阀不通不工作时，减压阀进出油口互通
33、，溢流阀不通uu减压阀的导阀泄油口接油箱，溢流阀出油口通油箱减压阀的导阀泄油口接油箱，溢流阀出油口通油箱减压阀的导阀泄油口接油箱，溢流阀出油口通油箱减压阀的导阀泄油口接油箱，溢流阀出油口通油箱2024/8/249液压控制元最新n n定差减压阀定差减压阀定差减压阀定差减压阀: :使进出油口之间的压力差等于或近似于不变使进出油口之间的压力差等于或近似于不变使进出油口之间的压力差等于或近似于不变使进出油口之间的压力差等于或近似于不变. .进油口进油口( (高压高压) )出油口出油口( (低压低压) )节流口节流口阀芯阀芯阀芯上的压力差阀芯上的压力差与弹簧力相平衡与弹簧力相平衡只要尽量减小弹簧刚只要尽
34、量减小弹簧刚度度k ks s和阀口开度和阀口开度x xR R, ,就就可使压力差可使压力差p p近似地近似地保持为定值保持为定值. .2024/8/250液压控制元最新n n定比减压阀：使进、出油口压力比值维持恒定定比减压阀：使进、出油口压力比值维持恒定定比减压阀：使进、出油口压力比值维持恒定定比减压阀：使进、出油口压力比值维持恒定阀芯力的平衡方程阀芯力的平衡方程: :xc是阀口开度为xR=0时的弹簧预压缩量忽略弹簧刚度忽略弹簧刚度, ,则则由上式可见由上式可见,选择阀芯的作用面积选择阀芯的作用面积A1和和A2,便可得到所便可得到所要求的压力比要求的压力比,且比值近似恒定且比值近似恒定.202
35、4/8/251液压控制元最新n n顺序阀：控制系统中各执行元件动作的先后顺序顺序阀：控制系统中各执行元件动作的先后顺序顺序阀：控制系统中各执行元件动作的先后顺序顺序阀：控制系统中各执行元件动作的先后顺序l分类分类用阀进油口压力控制阀芯的启闭用阀进油口压力控制阀芯的启闭用外来的压力油控制阀芯的启闭用外来的压力油控制阀芯的启闭控制压力控制压力结构结构内控式内控式:外控式外控式:直动式直动式:先导式先导式:用于低压系统用于低压系统用于中高压系统用于中高压系统直动式直动式直动直动外控式外控式2024/8/252液压控制元最新l直动式顺序阀直动式顺序阀2024/8/253液压控制元最新l l先导式顺序阀
36、先导式顺序阀先导式顺序阀先导式顺序阀顺序阀与溢流阀的结构基本相似顺序阀与溢流阀的结构基本相似, ,但但顺序阀顺序阀的出油口的出油口通向系统的另一压力油路通向系统的另一压力油路, ,而而溢流阀的出油口通油箱溢流阀的出油口通油箱. .2024/8/254液压控制元最新l l阀的铭牌不清楚时，不用拆开，如何判断哪个是溢阀的铭牌不清楚时，不用拆开，如何判断哪个是溢阀的铭牌不清楚时，不用拆开，如何判断哪个是溢阀的铭牌不清楚时，不用拆开，如何判断哪个是溢流阀、减压阀和顺序阀？流阀、减压阀和顺序阀？流阀、减压阀和顺序阀？流阀、减压阀和顺序阀？uu第一步：认出减压阀。根据进、出油口的连通情况判第一步：认出减压
37、阀。根据进、出油口的连通情况判第一步：认出减压阀。根据进、出油口的连通情况判第一步：认出减压阀。根据进、出油口的连通情况判断。减压阀在静止状态时是常开的，进出油口相通；溢断。减压阀在静止状态时是常开的，进出油口相通；溢断。减压阀在静止状态时是常开的，进出油口相通；溢断。减压阀在静止状态时是常开的，进出油口相通；溢流阀和顺序阀在静止状态时是常闭的。向各阀进油口注流阀和顺序阀在静止状态时是常闭的。向各阀进油口注流阀和顺序阀在静止状态时是常闭的。向各阀进油口注流阀和顺序阀在静止状态时是常闭的。向各阀进油口注入清洁的油液能从出油口通畅地排出大量油液的是减压入清洁的油液能从出油口通畅地排出大量油液的是减
38、压入清洁的油液能从出油口通畅地排出大量油液的是减压入清洁的油液能从出油口通畅地排出大量油液的是减压阀。阀。阀。阀。uu第二步：油口多者是顺序阀，少者是溢流阀。（直动第二步：油口多者是顺序阀，少者是溢流阀。（直动第二步：油口多者是顺序阀，少者是溢流阀。（直动第二步：油口多者是顺序阀，少者是溢流阀。（直动式溢流阀有进油口式溢流阀有进油口式溢流阀有进油口式溢流阀有进油口P P P P和出油口和出油口和出油口和出油口T T T T，直动式顺序阀还有泄油，直动式顺序阀还有泄油，直动式顺序阀还有泄油，直动式顺序阀还有泄油口；先导式溢流阀有进出油口和一个外控口，而且遥控口；先导式溢流阀有进出油口和一个外控口
39、，而且遥控口；先导式溢流阀有进出油口和一个外控口，而且遥控口；先导式溢流阀有进出油口和一个外控口，而且遥控口不用时用丝堵堵死，所以从表面上看只有两个孔，而口不用时用丝堵堵死，所以从表面上看只有两个孔，而口不用时用丝堵堵死，所以从表面上看只有两个孔，而口不用时用丝堵堵死，所以从表面上看只有两个孔，而先导式顺序阀有进出油口、泄油口和外控口各一。）先导式顺序阀有进出油口、泄油口和外控口各一。）先导式顺序阀有进出油口、泄油口和外控口各一。）先导式顺序阀有进出油口、泄油口和外控口各一。）2024/8/255液压控制元最新n压力继电器压力继电器: :将油液压力信号转换成电信号的电液控制将油液压力信号转换成
40、电信号的电液控制元件元件. .作用:根据系统压力变化,自动接通或断开电路,实现程控制或安全保护.在系统中一般是放置在紧靠执行机构的主油路旁.2024/8/256液压控制元最新2024/8/257液压控制元最新2024/8/258液压控制元最新2024/8/259液压控制元最新4 流量控制阀流量控制阀n n流量控制阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通流流量控制阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通流流量控制阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通流流量控制阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀。通道的长短来控制流量的液压阀。通道的长短来控制流量的液压阀。通道的长短来控制流量的液压阀
41、。n n节流阀的节流阀的节流阀的节流阀的节流口的基本形式节流口的基本形式节流口的基本形式节流口的基本形式: :薄壁小孔、细长小孔薄壁小孔、细长小孔薄壁小孔、细长小孔薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔和厚壁小孔和厚壁小孔和厚壁小孔. .流量流量流量流量q q与压差与压差与压差与压差 p p的关系为的关系为的关系为的关系为: :q=KApq=KApmm 例：例：2024/8/260液压控制元最新n为保证流量稳定为保证流量稳定,节流口的形式以薄壁小孔较为理想节流口的形式以薄壁小孔较为理想.p的影响:通过薄壁小孔的流量受到的影响最小.薄壁小孔细长孔温度的影响:对于薄壁小孔,粘度对流量几乎没有影响.节流口堵塞
42、的影响:对于薄壁小孔不易堵塞.2024/8/261液压控制元最新n n常用的节流口形式及用途常用的节流口形式及用途常用的节流口形式及用途常用的节流口形式及用途针阀式节流口：通道长，湿周大，易堵塞，流量受油温影响较大。一般用于对性能要求不高的场合。偏心槽式节流口：性能与针阀式节流口相同，但容易制造，缺点是阀芯上的径向力不平衡，旋转阀芯时较费力，一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合。2024/8/262液压控制元最新轴向三角槽式节流口：结构简单，水力直径中等，可得到较小的稳定流量，且调节范围较大，但节流通道有一定的长度，油温变化对流量有一定的影响，目前被广泛应用。周向缝隙式节流口：
43、性能接近于薄壁小孔，适用于低压小流量场合。轴向缝隙式节流口：与（d）相似。2024/8/263液压控制元最新n n节流元件调节流量的条件节流元件调节流量的条件节流元件调节流量的条件节流元件调节流量的条件：要求有一个接受节流元件：要求有一个接受节流元件：要求有一个接受节流元件：要求有一个接受节流元件压力信号的环节，即与节流元件并联的溢流阀或恒压压力信号的环节，即与节流元件并联的溢流阀或恒压压力信号的环节，即与节流元件并联的溢流阀或恒压压力信号的环节，即与节流元件并联的溢流阀或恒压变量泵，来补偿节流元件的流量变化。变量泵，来补偿节流元件的流量变化。变量泵，来补偿节流元件的流量变化。变量泵，来补偿节
44、流元件的流量变化。图(b)节流阀起不到调节流量的作用.液压泵输出的液压油全部经节流阀进入液压缸.改变节流阀节流口的大小,只是改变液流流经节流阀的压力降.节流口小,流速快;节流口大,流速慢,而总的流量是不变的,因此液压缸的运动速度不变.2024/8/264液压控制元最新n n液压传动系统对流量控制阀的要求：液压传动系统对流量控制阀的要求：液压传动系统对流量控制阀的要求：液压传动系统对流量控制阀的要求：l l较大的流量调节范围较大的流量调节范围, ,且流量调节要均匀且流量调节要均匀. .l l当阀前后压力差发生变化时当阀前后压力差发生变化时, ,通过阀的流量变化要小通过阀的流量变化要小, ,以保证
45、负载运动的稳定以保证负载运动的稳定. .l l油温变化对通过阀的流量影响要小油温变化对通过阀的流量影响要小. .l l液流通过全开阀时的压力损失要小液流通过全开阀时的压力损失要小. .l l当阀口关闭时当阀口关闭时, ,阀的泄漏要小阀的泄漏要小. .2024/8/265液压控制元最新n n普通节流阀普通节流阀普通节流阀普通节流阀l l工作原理工作原理工作原理工作原理节流通道呈轴向三角槽式.压力油从P1流入孔道a和阀芯1右端的三角槽进入孔道b,再从P2流出.调节3,可通过2使1作轴向移动,改变节流口的通流截面积来调节流量.1在弹簧的作用下始终贴紧在2上,这种节流阀的进出油口可互换.a ab b
46、3212024/8/266液压控制元最新2024/8/267液压控制元最新2024/8/268液压控制元最新l l刚性刚性刚性刚性: :抵抗负载变化的干扰抵抗负载变化的干扰抵抗负载变化的干扰抵抗负载变化的干扰, ,保持流量稳定的能力保持流量稳定的能力保持流量稳定的能力保持流量稳定的能力. .uu同一阀同一阀, ,阀前后压力差阀前后压力差pp相同相同, ,节流开口小时节流开口小时, ,刚度大刚度大. .uu同一阀同一阀, ,节流开口一定时节流开口一定时, ,pp越小越小, ,刚度越低刚度越低. .为保证足够的刚为保证足够的刚度度, ,节流阀只能在某一最低压力差的条件下节流阀只能在某一最低压力差的
47、条件下, ,才能正常工作才能正常工作, ,但但提高提高pp将引起压力损失的增加将引起压力损失的增加. .uu取小的指数取小的指数m m可以提高节流阀的刚度可以提高节流阀的刚度, ,因此在实际使用中多因此在实际使用中多希望采用薄壁小孔式节流口希望采用薄壁小孔式节流口, ,即即m m0.50.5的节流口的节流口. .2024/8/269液压控制元最新l普通节流阀由于刚性差,在节流开口一定的条件下通过它的工作流量受工作负载(亦即其出口压力)变化的影响,不能保持执行元件运动速度的稳定,因此只适用于工作负载变化不大和速度稳定性要求不高的场合.l因工作负载的变化很难避免,为了改善调速系统的性能,通常对节流
48、阀进行压力补偿,即采取措施使节流阀前后压力差在负载变化时始终保持不变.2024/8/270液压控制元最新l l由由q=KAq=KAp pm m可知可知, ,当当p p基本不变时基本不变时, ,通过阀的流量由其开通过阀的流量由其开口量大小来决定口量大小来决定. .l l节流阀的压力补偿节流阀的压力补偿方式方式: :将定压差式减压阀与节流阀串联起来构成将定压差式减压阀与节流阀串联起来构成调速阀调速阀; ;将稳压溢流阀与节流阀并联起来构成将稳压溢流阀与节流阀并联起来构成溢流节流阀溢流节流阀. .这两种阀是利用流量的变化所引起的油路压力的变化这两种阀是利用流量的变化所引起的油路压力的变化, ,通通过阀
49、芯的负反馈动作来自动调节节流部分的压力差过阀芯的负反馈动作来自动调节节流部分的压力差, ,使其使其保持不变保持不变. .l l油温的变化也必然会引起油液粘度的变化，从而导致油温的变化也必然会引起油液粘度的变化，从而导致通过节流阀的流量发生相应的改变，为此出现了通过节流阀的流量发生相应的改变，为此出现了温度补温度补偿调速阀偿调速阀。2024/8/271液压控制元最新n n调速阀调速阀调速阀调速阀l阀进口(即泵出口)压力p1由溢流阀调整基本不变,出口压力p3由缸负载F决定.l经减压阀压力降到p2;出口压力p3.l阀 芯 的 力 的 平 衡 方 程 ：p2A1+p2A2=p3A+Fs, 且A=A1+
50、A2.故p2-p3=p=Fs/A,因弹簧刚度较低,且工作过程中减压阀阀芯位移很小,可以认为Fs基本保持不变.故节流阀两端压力差p2-p3也基本保持不变,通过节流阀的流量稳定.2024/8/272液压控制元最新lFp3阀芯下移开口h p2p2-p3不变lp1减压阀阀芯来不及运动p2阀芯上移开口h液阻增加p2p2-p3不变无论调速阀的进出口油液压力发生变化，由于定差减压阀的自动调节作用,节流阀前后压差总能保持不变,从而保持流量稳定.2024/8/273液压控制元最新由图d可见,节流阀的流量随压力差变化较大,而调速阀在压力差大于一定数值后,流量基本上保持恒定.当压力差很小时,由于减压阀阀芯被弹簧推至
51、最下端,减压阀阀口全开,不起稳定节流阀前后压力差的作用,此时调速阀的性能与节流阀相同,所以调速阀正常工作时,至少要求有0.40.5 MPa以上的压力差.2024/8/274液压控制元最新2024/8/275液压控制元最新l l温度补偿调速阀温度补偿调速阀温度补偿调速阀温度补偿调速阀为了减小温度对流量的影响,可以采用温度补偿调速阀。 温度补偿调速阀的压力补偿原理部分与普通调速阀相同,据q=KApm可知,当p不变时,由于粘度下降,K值(m0.5的孔口)上升,此时只有适当减小节流阀的开口面积,方能保证q不变.在节流阀阀芯和调节螺钉之间放置一个温度膨胀系数较大的聚氯乙烯推杆,当油温升高时,本来流量增加
52、,这时温度补偿杆伸长使节流口变小,从而补偿了油温对流量的影响。 2024/8/276液压控制元最新l溢流节流阀（旁通型调速阀）溢流节流阀（旁通型调速阀）油液从节流阀4进入液压缸推动活塞,另一部分经溢流阀的溢流口流回油箱,溢流阀阀芯3的上端a腔同节流阀4上腔相通,其压力为p2;腔b和c同溢流阀阀芯3前的油液相通,其压即为泵的压力p1. 当负载力F增大时,压力p2升高,a腔的压力也升高,使阀芯3下移,关小溢流口,这样就使液压泵的供油压力p1增加,从而使节流阀4的前后压力差(p1-p2)基本保持不变.这种溢流阀一般附带一个安全阀2,以避免系统过载. 2024/8/277液压控制元最新调速阀无论在执行
53、元件的进油路上或回油路上,执行元件上负载变化时,泵出口处压力都由溢流阀保持不变,而溢流节流阀是通过p1随p2(负载的压力)的变化来使流量基本上保持恒定的.因而溢流节流阀具有功率损耗低,发热量小的优点. 2024/8/278液压控制元最新2024/8/279液压控制元最新2024/8/280液压控制元最新2024/8/281液压控制元最新2024/8/282液压控制元最新图示液压回路，两液压缸结构完全相同，A120cm2，A210cm2，I缸、II缸负载分别为F18kN、F23kN，顺序阀、减压阀和溢流阀的调定压力分别为3.5 MPa、1.5 MPa和5MPa，不考虑压力损失，求：(1) 1YA、2YA 通电，两液压缸向前运动中，A、B、C三点的压力各是多少？(2) 两液压缸向前运动到达终点后，A、B、C三点的压力又各是多少？2024/8/283液压控制元最新2024/8/284液压控制元最新2024/8/285液压控制元最新
