第五章液压控制阀x

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1、第五章第五章液压控制阀液压控制阀 液压控制阀在液压系统中被用来控制液液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照流的压力、流量和方向，保证执行元件按照要求进行工作。属控制元件。要求进行工作。属控制元件。第一节第一节概述概述一、液压阀的分类一、液压阀的分类1.根据结构形式分根据结构形式分（1）滑阀）滑阀（2）锥阀）锥阀（3）球阀）球阀2.根据用途分类根据用途分类 （1）压力控制阀）压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 （2）流量控制阀）流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量的阀类，如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等

2、。 （3）方向控制阀）方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向的阀类，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。 3.3.根据控制方式分类根据控制方式分类 （1 1）定值或开关控制阀）定值或开关控制阀 被控制量为定值被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。 （2 2）比例控制阀）比例控制阀 被控制量与输入信号成被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。反馈的电液比例阀。 （3 3）伺服控制阀）伺服控制阀 被控制量与（输出与输被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变

3、化的阀类，入之间的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。包括机液伺服阀和电液伺服阀。 （4 4）数字控制阀）数字控制阀 用数字信息直接控制阀用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要阀类，可直接与计算机接口，不需要D/A转换转换器。器。 4.4.根据安装连接形式分类根据安装连接形式分类 （1 1）管式连接）管式连接 阀体进出口由螺纹阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安或法兰与油管连接。安装方便。装方便。 (2)(2)板式连接板式连接 阀体进出口通过连阀体进出口通过连接板与油管连接。便

4、于接板与油管连接。便于集成。集成。 (3) (3) 插装式插装式 将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的将阀芯、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。阀块内实现不同功能。结构紧凑。 (4)(4)叠加式叠加式 是板式连接阀的一种发展是板式连接阀的一种发展形式。形式。 二、液压阀的基本要求二、液压阀的基本要求 （1 1）动作灵敏，使用可靠，动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。工作时冲击和振动要小。n （2 2）阀口全开时，液流压力损失要小；阀阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时，密封性能要好。口关闭时，密封性能要好。n （3 3）所控制的参数（压力或流量）要稳定，）所控

5、制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化量要小。受外干扰时变化量要小。 n （4 4）结构紧凑，安装、调试、维护方便，）结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。通用性要好。n 三、三、液压阀的性能参数液压阀的性能参数 1.1.额定压力额定压力 阀长期工作所允许的最高压力。阀长期工作所允许的最高压力。 2.2.公称通径公称通径 代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。通径相一致。第二节第二节阀元件的特性分析阀元件的特性分析 一、液压阀的压力流量特性一、液压阀的压力流

6、量特性 薄壁型节流孔（薄壁型节流孔（a)：圆管型节流孔圆管型节流孔( (b)b)：1.滑阀的压力流量特性滑阀的压力流量特性阀口流通面积为：阀口流通面积为： 当当Re260时：时：Cq=常数常数 流量系数流量系数Cq阀口为锐边时：阀口为锐边时：Cq=0.60.65阀口有不大的倒角或圆角时阀口有不大的倒角或圆角时 Cq=0.80.9圆柱滑阀的雷诺数：圆柱滑阀的雷诺数：Re=2q/ D 2.2.锥阀的压力流量特性锥阀的压力流量特性 阀口流通面积为：阀口流通面积为： 通常通常则则 当当Re很大时，很大时，Cq=0.770.82。 二、液压阀上的液动力二、液压阀上的液动力根据动量定理，作用于控制体根据动

7、量定理，作用于控制体积的外力积的外力1.1.滑阀上的液动力滑阀上的液动力1)1)稳态液动力稳态液动力流动液体对固壁的作用力流动液体对固壁的作用力对于图（对于图（a），其稳态液动力，其稳态液动力对于图（对于图（b）情况，其稳态液动力情况，其稳态液动力负号表示该力与负号表示该力与v方向相反。方向相反。稳态液动力方向总是使阀口趋于关闭。稳态液动力方向总是使阀口趋于关闭。根据伯努里方程，阀口的平均流速为根据伯努里方程，阀口的平均流速为而而，则，则 式中 =常数 ，Cv速度系数，速度系数，Cv=0.950.982)2)瞬态液动力瞬态液动力式中式中Av阀腔有效面积；阀腔有效面积；L阀腔长度阀腔长度；KL阻

8、尼系数。阻尼系数。瞬态液动力的作用方向与瞬态液动力的作用方向与液流经过滑阀的方向以及阀芯移动方向有关。液流经过滑阀的方向以及阀芯移动方向有关。2.2.锥阀上的液动力锥阀上的液动力以线接触外流式锥阀为例：以线接触外流式锥阀为例：1 1）锥阀底部的液压力）锥阀底部的液压力2）稳态液动力）稳态液动力这里，这里，故忽略此项，故忽略此项,则则因此，稳态轴向力因此，稳态轴向力F F为为 三、滑阀上的三、滑阀上的液压卡紧液压卡紧现象现象 1.1.产生的原因产生的原因 加工、安装误差。加工、安装误差。 2.2.解决办法解决办法 （1 1）严格控制阀芯和阀孔）严格控制阀芯和阀孔的锥度；的锥度； （2 2）采用顺

9、锥；）采用顺锥； （3 3）在阀芯上颤振）在阀芯上颤振 ； （4 4）精密过滤油液；）精密过滤油液； （5 5）在阀芯上开均压槽。）在阀芯上开均压槽。第三节第三节方向控制阀方向控制阀 方向控制阀用在液压系统中控制液流的方方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。向。它包括单向阀和换向阀。 一、单向阀一、单向阀 1.1.普通单向阀普通单向阀 作用：使液体只能沿单一方向流动，不允许液体反向倒流。 图形符号图形符号1）工作原理组成：阀体、阀芯、弹簧组成：阀体、阀芯、弹簧 对单向阀的主要要求：对单向阀的主要要求： （1 1）正向流过时压力损失小；）正向流过时压力损失小； （2 2）

10、反向截止时密封性能好；）反向截止时密封性能好； （3 3）动作灵敏，工作时无撞击）动作灵敏，工作时无撞击和嘈声。和嘈声。 2 2）普通单向阀的应用）普通单向阀的应用用于液压泵用于液压泵出口出口作背压阀作背压阀用作旁路阀用作旁路阀分隔油路分隔油路 2.2.液控单向阀液控单向阀 作用：不仅能使液流正向通作用：不仅能使液流正向通过，而且在控制油的作用下，液过，而且在控制油的作用下，液流可反向流过。流可反向流过。 1 1）工作原理（）工作原理（DH1DH1，DH2DH2）复式结构液控单向阀复式结构液控单向阀组成：阀芯、控制活塞、组成：阀芯、控制活塞、阀体、弹簧等。阀体、弹簧等。2）复式结构液控单向阀）

11、复式结构液控单向阀组成：主阀芯、卸载阀芯组成：主阀芯、卸载阀芯控制活塞、阀体、弹簧等。控制活塞、阀体、弹簧等。3 3）双向液压锁）双向液压锁由两个液控单向阀组成。由两个液控单向阀组成。4 4）液控单向阀的应用）液控单向阀的应用保压作用保压作用支撑作用支撑作用二、换向阀二、换向阀 作用：借助阀芯与阀体之间的相对运动，作用：借助阀芯与阀体之间的相对运动，使与阀体相连接的各油路实现接通、切断，或使与阀体相连接的各油路实现接通、切断，或改变液流方向。改变液流方向。 对换向阀的基本要求对换向阀的基本要求 （1 1）液流通过时的压力损失小；）液流通过时的压力损失小； （2 2）泄漏小；）泄漏小； （3 3

12、）换向可靠、迅速且平稳无冲击。）换向可靠、迅速且平稳无冲击。 （一）分类（一）分类 1.1.按结构形式分按结构形式分 滑阀式、转阀式、球阀式。滑阀式、转阀式、球阀式。 2.2.按阀体连通的主油路数分按阀体连通的主油路数分 两通、三通、四通两通、三通、四通等。等。 3.3.按阀芯在阀体内的工作位置分按阀芯在阀体内的工作位置分 两位、三位、四位等。两位、三位、四位等。 4.4.按操作阀芯运动的方式分按操作阀芯运动的方式分 手动、机动、电磁动、液动、电液动等。手动、机动、电磁动、液动、电液动等。 5.5.按阀芯定位方式分按阀芯定位方式分 钢球定位式、弹簧复位式。钢球定位式、弹簧复位式。 ( (二）二

13、）滑阀式换向阀滑阀式换向阀1.滑阀式换向阀的工作原理滑阀式换向阀的工作原理 当阀芯运动时，通过阀芯台当阀芯运动时，通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的油口。通或关闭与沉割槽相通的油口。 2.2.位、通及图形符号位、通及图形符号 DH1DH2 3. 3.滑阀式换向阀的操纵方式及典型结构滑阀式换向阀的操纵方式及典型结构 1 1）手动换向阀）手动换向阀 分手动和脚踏。分手动和脚踏。 根据阀芯的定位方式分为根据阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位式弹簧自动复位式弹簧钢球定位式弹簧自动复位式LR2）机动换向阀（行程换向阀）机动换向阀（行程换向阀） 通过安装在运动

14、部件上的撞块或凸轮推通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。动阀芯。 特点：换向阀结构简特点：换向阀结构简单，换向平稳可靠，但必单，换向平稳可靠，但必须安装运动部件附近，油须安装运动部件附近，油管较长，压力损失较大。管较长，压力损失较大。3）电磁换向阀）电磁换向阀 利用电磁铁的吸力推动阀芯来改变阀的利用电磁铁的吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。工作位置。 （1 1）两位三通电磁换向阀）两位三通电磁换向阀（L、R）（2 2）三位四通电磁换向阀）三位四通电磁换向阀 （3 3）电磁铁）电磁铁 a.根据所用电源分：根据所用电源分：交流电磁铁交流电磁铁使用电压：使用电压：110110V V、220V22

15、0V、380V380V等。等。特特点点：启启动动力力大大、换换向向时时间间短短、电电气气配配置置简简单单、价价格格低低，换换向向冲冲击击大大、工工作作时时温温升升大大、换换向频率低、可靠性差、寿命短。向频率低、可靠性差、寿命短。直流电磁铁直流电磁铁使用电压：使用电压： 12 12V V、24V24V、110V110V等等特特点点：启启动动力力小小、需需专专门门直直流流电电源源，换换向向冲冲击击小小、工工作作时时温温升升小小、换换向向频频率率高高、工工作作可可靠靠、寿命长。寿命长。 本整型本整型 可直接使用交流电源，具有直流电磁铁的可直接使用交流电源，具有直流电磁铁的结构和特性。结构和特性。 b

16、.b.根据电磁铁的铁芯及线圈是否浸油分根据电磁铁的铁芯及线圈是否浸油分 干式干式( (左下图）左下图）、湿式湿式（右下图）（右下图）、油浸式油浸式 电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 100 L/minL/min。 4 4）液动换向阀）液动换向阀 利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀。适用于大流量的换向阀。换向阀。适用于大流量的换向阀。 三位阀的对中方三位阀的对中方式：弹簧对中、液压式：弹簧对中、液压对中对中 。 液动换向阀可在液动换向阀可在滑阀两端的控制油路滑阀两端的控制油路上加装阻尼器，调整上加装阻尼

17、器，调整换向时间，提高换向换向时间，提高换向平稳性。平稳性。 5）电液动换向阀（电液换向阀）电液动换向阀（电液换向阀） 组成：主阀（液动换向阀）组成：主阀（液动换向阀）+ +先导阀（电先导阀（电磁换向阀）。磁换向阀）。 LR 为保证液动阀回为保证液动阀回复中位，电磁阀的中复中位，电磁阀的中位必须是位必须是A A、B B、T T油口油口互通。互通。 （2 2）按对中方式分按对中方式分 弹簧对中、液压对中。弹簧对中、液压对中。 （3 3）按换向时间能按换向时间能否调整否调整 可调式、不可调式可调式、不可调式 。 （1 1）按控制压力油及回油方式分按控制压力油及回油方式分外部控制、外部回油；外部控制

18、、外部回油；外部控制、内部回油；外部控制、内部回油；内部控制、内部回油；内部控制、内部回油；内部控制、外部回油。内部控制、外部回油。6）多路换向阀）多路换向阀是一种集成化的手动换向阀。是一种集成化的手动换向阀。（1）并联回路多路阀）并联回路多路阀（图（图a)a)特点：进液口并联、回液口并联，执行特点：进液口并联、回液口并联，执行元件可以同时、也可以单独动作。元件可以同时、也可以单独动作。（2）串联回路多路阀）串联回路多路阀（图（图b)b)特点：前一阀的回油通后一阀的进油。特点：前一阀的回油通后一阀的进油。执行元件可以单独工作，也可以同时动作，执行元件可以单独工作，也可以同时动作，但泵压为各个工

19、作机构压力之和。但泵压为各个工作机构压力之和。（3）串并联回路多路阀）串并联回路多路阀（图（图c)c)特点：进油路串联、回油路并联，只有特点：进油路串联、回油路并联，只有一个执行元件动作。一个执行元件动作。ZFS型多路换向阀4.滑阀的中位机能（下页图）滑阀的中位机能（下页图） 三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。能。 滑阀机能的应用：滑阀机能的应用： 使使泵卸载泵卸载的有的有H H、K K、M M型；型； 使使执行元件停止执行元件停止的有的有O O、M M型；型； 使使执行元

20、件浮动执行元件浮动的有的有H H、Y Y型；型； 使液压缸实现使液压缸实现差动差动的有的有P P型。型。 4.换向阀的性能换向阀的性能1)换向可靠性换向可靠性包括两方面包括两方面:换向信号发出后换向信号发出后,阀芯能灵敏阀芯能灵敏地移到预定的工作位置地移到预定的工作位置;换向信号撤出后换向信号撤出后,阀芯阀芯能在弹簧力的作用下自动恢复。能在弹簧力的作用下自动恢复。2）压力损失）压力损失包括阀口压力损失和流道压力损失。包括阀口压力损失和流道压力损失。 额额定流量定流量下的下的压压力力损损失失3）内泄漏量内泄漏量尽可能减小阀芯与阀体孔的径向间隙，尽可能减小阀芯与阀体孔的径向间隙，并保证其同心，同时

21、阀芯台阶与阀体孔有足并保证其同心，同时阀芯台阶与阀体孔有足够的封油长度。够的封油长度。4）换向平稳性）换向平稳性要求换向时压力冲击要小。要求换向时压力冲击要小。手动和电液动换向阀可通过控制换向时手动和电液动换向阀可通过控制换向时间来改变压力冲击。间来改变压力冲击。5）换向时间和换向频率）换向时间和换向频率电磁换向阀的换向时间与电磁铁有关。电磁换向阀的换向时间与电磁铁有关。双电磁铁电磁阀的换向频率是单电磁铁双电磁铁电磁阀的换向频率是单电磁铁电磁阀的两倍。电磁阀的两倍。（三）（三）转阀式换向阀转阀式换向阀用于低压小流量场合。用于低压小流量场合。（四）球式换向阀（四）球式换向阀1.手动球式换向阀手动

22、球式换向阀2.2.电磁球式换向阀电磁球式换向阀 LRn 特点特点 ：对油液：对油液污染不敏感，换向污染不敏感，换向性能好；密封性能性能好；密封性能好，最高压力可达好，最高压力可达63MPa；电磁吸力电磁吸力经杠杆放大后传给经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使阀芯，推力大；使用介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳用介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺难度较大，成本较高。化液；加工装配工艺难度较大，成本较高。 主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。的先导阀。第四节第四节 压力控制阀压力控制阀 压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力控

23、制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。压力或通过压力信号实现控制的阀类。 压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。阀、压力继电器。 一、溢流阀一、溢流阀 作用：作用： （1 1）限制系统最高压力；）限制系统最高压力； （2 2）保持系统压力稳定；）保持系统压力稳定； （3 3）调节系统压力；）调节系统压力； （4 4）系统暂停工作时，使泵卸荷。系统暂停工作时，使泵卸荷。按结构形式分按结构形式分（1）直动式溢流阀）直动式溢流阀 （2）先导式溢流阀先导式溢流阀（一）溢流阀的工作原理及典型结构（一）溢流阀的工作原理及典型结构1.直动

24、式溢流阀直动式溢流阀按阀芯结构可分为按阀芯结构可分为球阀、锥阀、滑阀三种球阀、锥阀、滑阀三种形式。形式。 当当Fs=pkA时，阀芯即将开时，阀芯即将开启启, ,即即pkA= Fs=kx0 ,开启压力开启压力pk =kx0/A式中式中x0弹簧的预压缩量弹簧的预压缩量 pkAkx0时，阀芯上移，时，阀芯上移，当开口度为当开口度为x时，其力平衡时，其力平衡方程式为：方程式为： pA= k(x0+x),即即p= k(x0+x)/A只有当只有当x x0，p const,p ，k ，调压困难，调压困难，因此常用作安全阀、低压小流量或调压精度不因此常用作安全阀、低压小流量或调压精度不高的场合。高的场合。DH

25、 右图为具有阻尼活右图为具有阻尼活塞和偏流盘的直动式溢塞和偏流盘的直动式溢流阀。流阀。该阀的特点：该阀的特点：（1）灵敏度高；）灵敏度高；（2）通流能力大；）通流能力大；（3）调压范围广；）调压范围广；（4）稳定性增加。）稳定性增加。 当流量为额定流量时的阀的进口压力当流量为额定流量时的阀的进口压力 ps最大，最大，ps称为阀的调定压力。称为阀的调定压力。 2. 2.先导式溢流阀先导式溢流阀 组成：先导阀组成：先导阀+主阀主阀主阀芯力平衡方程为：主阀芯力平衡方程为： pApA= =p p A A + +k k( (x x0 0+ +x x) )即即p p=p p A A + +k k( (x

26、x0 0+ +x x)/)/A A k k很很小小，当当q q ,x 时时，p p变化不大。变化不大。 先先导导阀阀芯芯力力平平衡衡方方程程为为： p p A Ac c= = k kc c( (x x0c0c+ +x xc c) )，q qc c小小， A Ac c小小，先先导导阀阀尺尺寸寸小小，弹弹簧簧刚刚度度小小。调压精度较直动式高。调压精度较直动式高。DH53两节同心式先导溢流阀两节同心式先导溢流阀 特点：结构简单、加工及装配方便，过特点：结构简单、加工及装配方便，过流面积大、体积小、重量轻。流面积大、体积小、重量轻。DH（二）溢流阀的性能（二）溢流阀的性能 1.1.静态特性静态特性（1

27、）压力）压力-流量特性流量特性先导式溢流阀的性能先导式溢流阀的性能优于直动式。优于直动式。（2）启闭特性启闭特性 nk=pk/ps称为开启压称为开启压力比力比，nb=pk/ps 称为闭称为闭合压力比，合压力比， nk、nb大好。大好。 （3 3）压力稳定性）压力稳定性 两个指标衡量：一是在整个调压范围内阀两个指标衡量：一是在整个调压范围内阀在在q qs s下的压力波动值下的压力波动值，二是在二是在ps和和q qs s下，下，3 3分钟分钟内的压力偏移值。内的压力偏移值。 （4 4）压力损失和卸荷压力压力损失和卸荷压力 卸荷压力越小，系统发热越小，一般小于卸荷压力越小，系统发热越小，一般小于0.

28、0.5MPa5MPa。 （5 5）压力调节范围压力调节范围 在规定的范围内调节时，阀的输出压力能在规定的范围内调节时，阀的输出压力能平稳的升降，无突跳或迟滞现象。平稳的升降，无突跳或迟滞现象。 （6 6）许用流量范围）许用流量范围 指阀指阀q qs s的的15%15%100%100%之间。之间。2.动态特性动态特性（1）压力超调量）压力超调量p=pmax-psp越小，阀的动态越小，阀的动态性能越好。性能越好。（2）过渡时间）过渡时间过渡时间越小，阀的动态性能越好。过渡时间越小，阀的动态性能越好。（3）压力稳定值）压力稳定值压力振摆小，压力稳定性好。压力振摆小，压力稳定性好。（三）溢流阀的应用（

29、三）溢流阀的应用（1）作溢流阀用）作溢流阀用并联在定量泵的出口，同时并联在定量泵的出口，同时与节流阀配合使用。与节流阀配合使用。（2）作安全阀用作安全阀用并联在变量泵的并联在变量泵的出口，或要保护元件出口，或要保护元件的进口。的进口。（3）作背压阀用）作背压阀用（4）作卸荷阀用）作卸荷阀用溢流阀的遥控口通油溢流阀的遥控口通油箱。箱。（5）作调压用）作调压用溢流阀的遥控口接其溢流阀的遥控口接其它阀（它阀（其调定压力必须低其调定压力必须低于先导阀的调定压力）于先导阀的调定压力）。47二、减压阀二、减压阀作用：使出口压力低于进口压力。作用：使出口压力低于进口压力。 按调节要求不同，按调节要求不同，分

30、定压减压阀、定差分定压减压阀、定差减压阀、定比减压阀。减压阀、定比减压阀。 按结构分类：直动式、先导式。按结构分类：直动式、先导式。 1.1.直动式减压阀直动式减压阀p2A=k(x0+x) x x0，p2const 一般用于定差和定比减一般用于定差和定比减压阀。压阀。溢流减压阀溢流减压阀兼有减压和溢流两种功能。兼有减压和溢流两种功能。2.先导式减压阀先导式减压阀DH3.减压阀的应用减压阀的应用减压减压稳压稳压单向减压单向减压减压阀安装时串联在系统中。减压阀安装时串联在系统中。三、顺序阀三、顺序阀基本功能：控制多个执行元件的顺序动作。基本功能：控制多个执行元件的顺序动作。按控制方式分：内控式和外

31、控式。按控制方式分：内控式和外控式。按结构分：直动式和先导式。按结构分：直动式和先导式。1.直动式顺序阀直动式顺序阀DH将下端盖将下端盖5旋转旋转90度，并将螺堵度，并将螺堵6旋下连旋下连接控制油路，就形成外接控制油路，就形成外控式顺序阀。控式顺序阀。顺序阀的四种结构形式及其图形符号顺序阀的四种结构形式及其图形符号通过改变上盖或底盖的装配位置可得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、外控到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。内泄四种结构类型。2.先导式顺序阀先导式顺序阀3.顺序阀的应用顺序阀的应用1）顺序回路）顺序回路2）平衡回路）平衡回路3）卸荷回路

32、）卸荷回路4）作背压阀）作背压阀溢流阀、减压阀、顺序阀比较表溢流阀、减压阀、顺序阀比较表溢流阀溢流阀减压阀减压阀顺序阀顺序阀内控式内控式外控式外控式卸荷式卸荷式控制压力控制压力 引自进油引自进油口口引自出油引自出油口口引自进引自进油口油口引自外引自外部部引自外引自外部部安装位置安装位置 与主油路与主油路并联，出并联，出口通油箱口通油箱串联在减串联在减压回路上，压回路上，出口通工出口通工作系统作系统出口通工作系统出口通工作系统 出口通出口通油箱油箱泄漏方式泄漏方式内泄漏内泄漏外泄漏外泄漏外泄漏外泄漏内泄漏内泄漏溢流阀溢流阀减压阀减压阀顺序阀顺序阀内控内控式式外控外控式式卸荷式卸荷式阀芯原阀芯原始

33、状态始状态阀口关闭阀口关闭阀口开阀口开启启阀口关闭阀口关闭作用作用稳压、安全稳压、安全保护、背压、保护、背压、调压、卸荷调压、卸荷减压、减压、稳压稳压顺序控制、顺序控制、平衡平衡卸荷、卸荷、背压背压四、压力继电器四、压力继电器作用：利用液体的压作用：利用液体的压力力操纵电器开关操纵电器开关 按结构特点分为柱塞按结构特点分为柱塞式、弹簧管式、膜片式和式、弹簧管式、膜片式和波纹管式。波纹管式。 1.1.工作原理工作原理DH2.压力继电器的应用压力继电器的应用用于顺序动作用于顺序动作用于保压卸荷用于保压卸荷第五节第五节 流量控制阀流量控制阀n 流量控制阀是通过改变阀口大小来改变流量控制阀是通过改变阀

34、口大小来改变液阻实现流量调节的阀。液阻实现流量调节的阀。n 普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。溢流节流阀和分流集流阀。 一、流量控制原理和一、流量控制原理和节流口的节流特性节流口的节流特性 1.1.流量控制原理流量控制原理2.节流口的节流特性节流口的节流特性式中式中K节流系数，薄壁孔节流系数，薄壁孔K=Cd(2/ )0.5 ， 细长孔细长孔K=d2/(32 L)； m 与节流口形状有关的指数，薄壁与节流口形状有关的指数，薄壁 孔孔m=0.5 =0.5 ，细长孔细长孔m=1=1。 3.3.影响流量稳定的因素影响流量稳定的因素（1 1）节流

35、口前后的压差）节流口前后的压差p p（2）液压油的温度）液压油的温度薄壁小孔受温度影响很小。薄壁小孔受温度影响很小。（3）节流口的堵塞）节流口的堵塞水力半径（水力半径（R=A/）越大，越不易堵死。越大，越不易堵死。二、节流口的形式二、节流口的形式（1）针阀式）针阀式特点：结构简单，特点：结构简单，易于制造，但流量稳定易于制造，但流量稳定性差，用于对节流性能性差，用于对节流性能要求不高的系统。要求不高的系统。（2）周向三角槽式）周向三角槽式特点：流量稳定性较特点：流量稳定性较好，但阀芯上有径向不好，但阀芯上有径向不平衡力。一般用于低压平衡力。一般用于低压系统。系统。（3）轴向三角槽式）轴向三角槽

36、式工艺性好，径向力工艺性好，径向力平衡，水力半径较大，平衡，水力半径较大，调节方便，应用于各种调节方便，应用于各种流量阀。流量阀。（4）周向缝隙式）周向缝隙式特点：节流口形特点：节流口形状接近矩形，通流性状接近矩形，通流性能较好，流量稳定性能较好，流量稳定性也较好。也较好。（5）轴向缝隙式）轴向缝隙式特点：通流性能特点：通流性能较好，为目前最好的较好，为目前最好的节流口之一，用于要节流口之一，用于要求较高的流量阀上。求较高的流量阀上。三、节流阀的典型结构三、节流阀的典型结构1.普通节流阀普通节流阀1）典型结构）典型结构2）节流阀的刚性）节流阀的刚性 节流阀的刚度节流阀的刚度指节流口开指节流口开

37、度不变，因度不变，因p p变化引起变化引起q q变化变化的程度。表征抵抗外部干扰、的程度。表征抵抗外部干扰、保持流量稳定的能力。保持流量稳定的能力。 DH 分析结论：分析结论： （1 1）阀的压差相同，节流开口越小，刚）阀的压差相同，节流开口越小，刚度越大。度越大。 （2 2）节流开口一定时，压差越小，刚度）节流开口一定时，压差越小，刚度越低。越低。（3）减小减小m值，可以提高刚度。值，可以提高刚度。 3 3）节流口堵塞及最小稳定流量）节流口堵塞及最小稳定流量 堵堵塞塞现现象象：节节流流阀阀在在小小开开口口工工作作、并并且且不不改改变变油油温温和和阀阀压压差差，节节流流阀阀出出现现流流量量时时

38、大大时时小小的脉动或完全断流的现象。的脉动或完全断流的现象。 产生原因：产生原因： （1 1）油油液液中中的的机机械械杂杂质质、油油液液氧氧化化的的析析出出物堆积在节流缝隙处。物堆积在节流缝隙处。 （2 2）油油液液老老化化或或挤挤压压后后的的极极化化分分子子吸吸附附在在节流缝隙处。节流缝隙处。 （3 3）阀阀口口处处的的堆堆积积或或吸吸附附物物增增长长到到一一定定厚厚度度会会被被冲冲刷刷掉掉，随随后后又又重重新新堆堆积积或或吸吸附附在在阀阀口口处，形成堵塞现象。处，形成堵塞现象。 减轻堵塞现象的措施：减轻堵塞现象的措施： （1 1）采用水力半径大的薄壁节流口；）采用水力半径大的薄壁节流口；

39、（2 2）过滤并定期更换油液；）过滤并定期更换油液； （3 3）选择适当的阀口压差；）选择适当的阀口压差； （4 4）选择合适的金属材料、油液，及）选择合适的金属材料、油液，及减小节流口的表面粗糙度。减小节流口的表面粗糙度。 2.2.单向节流阀单向节流阀 3.节流阀的应用节流阀的应用（1）调速）调速条件：节流阀务必条件：节流阀务必并联一个分流支路，以并联一个分流支路，以分流多余的流量。分流多余的流量。（2）作加载元件）作加载元件（3）起压力缓冲起压力缓冲作用作用 四、调速阀四、调速阀调速阀是由调速阀是由定差定差减压阀减压阀与与节流阀节流阀串连串连而成。而成。DHp2A= p3A+FTp p=

40、=p2-p3=FT/A =ks(x0+x)/Aconst调速阀用于定量泵系统调速阀用于定量泵系统中与溢流阀配合使用。中与溢流阀配合使用。五、温度补偿调速阀五、温度补偿调速阀当油温升高时当油温升高时,温度补偿杆伸长使节流温度补偿杆伸长使节流口变小口变小,从而补偿了油温对流量的影响从而补偿了油温对流量的影响.溢流阀溢流阀与与节流阀节流阀并联而并联而成。成。 p1A= p2A+ks(x0+x) p p= = p1-p2=ks(x0+x)/A x x0 ， ks较小，因较小，因此此p pconst泵的出口压力泵的出口压力p1=p2+ks(x0+x)/A=FL/A +ks(x0+x)/ADH六、旁通型调

41、速阀六、旁通型调速阀(溢流节流阀溢流节流阀)溢流节流阀只能溢流节流阀只能安装在执行元件的进油安装在执行元件的进油路上，其速度刚性较调速阀小，但系统功率路上，其速度刚性较调速阀小，但系统功率损失小。损失小。 七、分流七、分流-集流阀集流阀 分流集流阀是用来保证多个执行元件速分流集流阀是用来保证多个执行元件速度同步的流量控制阀，又称为同步阀。度同步的流量控制阀，又称为同步阀。 包括分流阀、集流阀和分流集流阀。包括分流阀、集流阀和分流集流阀。 1.1.分流阀分流阀DH2.分流分流-集流阀集流阀职能符号职能符号DH3.应用应用第第六六节节插装阀及叠加阀插装阀及叠加阀一、插装阀一、插装阀n 二通插装阀是

42、插装阀基本组件（阀芯、二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。能的复合阀。n 特点：特点： （1 1）阀芯为锥阀，阀芯为锥阀，密封性能好，且动作密封性能好，且动作灵敏；灵敏； （2 2） 通流能力大，抗污染；通流能力大，抗污染； （3 3）一）一阀多用，易组成各式系统，结构紧阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。凑。 （4 4）特别对大流量及非矿物油介质的场合，特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突出。优点更为突出。 （一）插装阀的基本

43、结构及工作原理（一）插装阀的基本结构及工作原理 插装阀的基本结构包括插装件、控制盖插装阀的基本结构包括插装件、控制盖板、先导控制阀和集成块体。板、先导控制阀和集成块体。 （1 1）插装件）插装件 由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。 根据用途不同分为根据用途不同分为方向阀组件方向阀组件、压力阀组、压力阀组件和流量阀组件。件和流量阀组件。12JSDH 记油口记油口A A、B B、x x的压力分别为的压力分别为p pA A、p pB B、p px x，作用面积分别为作用面积分别为A AA A、A AB B、A Ax x，阀芯上端复位弹簧力为阀芯上端复位弹簧力为F Ft

44、t ， 当当 p px xA Ax x + + F Ft t p pA AA AA A + + p pB BA AB B 时时 阀口关闭阀口关闭 ； 当当 p px xA Ax x + + F Ft t p pA AA AA A+ + p pB BA AB B 时时 阀口开启。阀口开启。 实际工作时，阀芯的受力状况是通过油口实际工作时，阀芯的受力状况是通过油口X X的通油方式控制的。的通油方式控制的。 X X通回油箱，阀口开启；通回油箱，阀口开启； X X与进油口相通，阀口关闭。与进油口相通，阀口关闭。 改变油口通油方式的阀称为先导阀。改变油口通油方式的阀称为先导阀。作用：对插装件的动作进行控

45、制。作用：对插装件的动作进行控制。（4）集成块）集成块用来安装插装件、控制盖板和其他控制阀，用来安装插装件、控制盖板和其他控制阀，沟通主要油路。沟通主要油路。（2）控制盖板）控制盖板作用：固定插装件、作用：固定插装件、沟通控制油路与主阀控制沟通控制油路与主阀控制腔之间的联系。腔之间的联系。分方向控制盖板、压分方向控制盖板、压力控制盖板和流量控制盖力控制盖板和流量控制盖板。板。（3）先导控制阀）先导控制阀（二）插装阀的应用（二）插装阀的应用1.插装方向控制阀插装方向控制阀（1）插装单向阀）插装单向阀（2）电液控单向阀）电液控单向阀（3）二位二通阀）二位二通阀DHDHDH（4）二位三通阀）二位三通

46、阀（5）三位三通阀）三位三通阀DH（6）二位四通阀）二位四通阀（7）三位四通阀）三位四通阀DHDH2（8）十二位四通电液动换向阀）十二位四通电液动换向阀DH2.压力控制插装阀压力控制插装阀插装式溢流阀插装式溢流阀插装式电磁溢流阀插装式电磁溢流阀插装式卸荷溢流阀插装式卸荷溢流阀插装式减压阀插装式减压阀插装式远控顺序阀插装式远控顺序阀插装式双级调压溢流阀插装式双级调压溢流阀3.插装式流量阀插装式流量阀（1）插装式节流阀）插装式节流阀（2）插装式调速阀）插装式调速阀4.复合控制阀复合控制阀二、叠加阀二、叠加阀 叠加阀以板式阀为基础，每个叠加阀不仅叠加阀以板式阀为基础，每个叠加阀不仅起到单个阀的功能，

47、而且还沟通阀与阀的流道。起到单个阀的功能，而且还沟通阀与阀的流道。1.单功能叠加阀单功能叠加阀叠加式溢流阀叠加式溢流阀2.复合功能叠加阀复合功能叠加阀顺序背压叠加阀顺序背压叠加阀3.叠加式调速阀叠加式调速阀第第七七节节伺服阀伺服阀伺服阀是伺服控制系统中的核心元件。它伺服阀是伺服控制系统中的核心元件。它可以按给定的输入信号连续成比例地控制液可以按给定的输入信号连续成比例地控制液体的压力、流量和方向。体的压力、流量和方向。一、滑阀一、滑阀1.工作原理工作原理滑阀按控制边数的不同分单边、双边和滑阀按控制边数的不同分单边、双边和四边滑阀。四边滑阀。根据在平衡位置时控制边初始开口量的根据在平衡位置时控制

48、边初始开口量的不同，分正开口、零开口和负开口阀。不同，分正开口、零开口和负开口阀。2.滑阀的流量压力特性滑阀的流量压力特性当阀芯从零位左移当阀芯从零位左移xv时，时，进入液压缸的流量为进入液压缸的流量为流出液压缸的流量为流出液压缸的流量为稳态时稳态时12L ps=p1+p2 负载压力负载压力 pL=p1-p2即即负载流量负载流量1)流量放大系数流量放大系数表示负载压力表示负载压力pL一定时，阀单位输入位移一定时，阀单位输入位移引起的负载流量变化的大小。引起的负载流量变化的大小。2）压力放大系数）压力放大系数越大越大,阀对负载流量的控制就越灵敏。阀对负载流量的控制就越灵敏。表示负载流量一定时，阀

49、单位输入位移引表示负载流量一定时，阀单位输入位移引起的负载压力变化的大小。起的负载压力变化的大小。3）流量压力系数）流量压力系数表示阀开口表示阀开口xv一定时，负载单位压力的变化一定时，负载单位压力的变化引起负载流量变化的大小。引起负载流量变化的大小。二、二、喷嘴挡板阀喷嘴挡板阀单喷嘴挡板阀单喷嘴挡板阀双喷嘴挡板阀双喷嘴挡板阀三、射流管阀三、射流管阀四、四、电液电液伺服阀伺服阀第八节第八节比例控制阀比例控制阀n 电液比例阀是一种能使所输出油液的参电液比例阀是一种能使所输出油液的参数（压力、流量和方向）随输入电信号参数数（压力、流量和方向）随输入电信号参数（电流、电压）的变化而成比例的液压控制（

50、电流、电压）的变化而成比例的液压控制阀。阀。n 根据用途分为：电液比例压力阀、电液根据用途分为：电液比例压力阀、电液比例流量阀、电液比例方向阀。比例流量阀、电液比例方向阀。一、比例电磁铁一、比例电磁铁二、电液比例阀二、电液比例阀1.电液比例压力阀电液比例压力阀1）间接检测型电液比例溢流阀）间接检测型电液比例溢流阀特点：结构简单，所间接检测的信号只特点：结构简单，所间接检测的信号只是所控信号的局部反馈，主阀芯上的各种干是所控信号的局部反馈，主阀芯上的各种干扰没有得到及时控制，其压力控制精度不高。扰没有得到及时控制，其压力控制精度不高。2）直接检测型电液比例溢流阀）直接检测型电液比例溢流阀特点：被

51、控进口压力直接与比例电磁铁特点：被控进口压力直接与比例电磁铁电磁吸力相比较。阀的动态特性及压力稳定电磁吸力相比较。阀的动态特性及压力稳定性好。性好。DH2.电液比例流量阀电液比例流量阀流量流量-力反馈的电液比例流量阀力反馈的电液比例流量阀3.电液比例方向阀电液比例方向阀按对流量的控制方式分节流控制型和流按对流量的控制方式分节流控制型和流量控制型。量控制型。按换向方式可分为直接作用式和先导作按换向方式可分为直接作用式和先导作用式。用式。位移位移-电反馈直接控制式电液比例方向节流阀电反馈直接控制式电液比例方向节流阀三、比例阀的应用三、比例阀的应用1.比例压力阀的应用比例压力阀的应用2.比例调速回路比例调速回路四、电液比例阀的优缺点四、电液比例阀的优缺点1.优点优点与普通液压阀相比：与普通液压阀相比：（1）用电信号容易实现远距离和自动控制；）用电信号容易实现远距离和自动控制；（2）能连续按比例调节系统的流量、压力，）能连续按比例调节系统的流量、压力，实现对机构的连续控制，减少冲击，提高控制实现对机构的连续控制，减少冲击，提高控制水平；水平；（3）减少元件，简化油路。）减少元件，简化油路。与电液伺服阀相比：与电液伺服阀相比：（1）使用维护方便；）使用维护方便；（2）抗污染能力强。）抗污染能力强。缺点：控制精度和响应能力较低。缺点：控制精度和响应能力较低。