液压阀学习课件

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1、第六章第六章 液液 压压 控控 制制 阀阀Hydraulic Control Valve本章介绍本章介绍本章介绍本章介绍 可用于控制液流的压力、方向和流量等运动参数可用于控制液流的压力、方向和流量等运动参数的元件或装置称为液压控制阀，本章主要介绍：的元件或装置称为液压控制阀，本章主要介绍：方向控制阀方向控制阀压力控制阀压力控制阀流量控制阀流量控制阀插装阀插装阀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1. 按功能按功能:方向控制阀用于控制液流的流动方向；压力控制阀用于控制液流的压力大小；流量控制阀用于控制液流的流量大小；2. 按阀芯结构按阀芯结构:滑阀阀芯为多端圆柱体，阀

2、芯相对阀体作轴向运动；锥阀阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；转阀阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀体转动；3. 按控制方式按控制方式:有手动操作、电磁铁控制、比例电磁铁控制、液压控制等。4. 按安装方式按安装方式:板式阀、管式阀、叠加阀、插装阀等。(1)(1)共同点共同点 从结构上来说，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构部分组成。从结构上来说，所有的阀都由阀体、阀芯和操纵机构部分组成。 从原理上来说，所有的阀都是依靠阀孔的开、闭来限制或改变油液的流从原理上来说，所有的阀都是依靠阀孔的开、闭来限制或改变油液的流动和停止的。动和停止的。 只要有油液流过阀孔，都要产生压力降和温度升高等现象。通

3、过阀孔的只要有油液流过阀孔，都要产生压力降和温度升高等现象。通过阀孔的流量，与通流面积和阀孔前后压力差有关。流量，与通流面积和阀孔前后压力差有关。 从功能上来说，阀不能对外做功，只是用以满足执行元件的压力、速度从功能上来说，阀不能对外做功，只是用以满足执行元件的压力、速度和换向等要求。和换向等要求。 (2) (2)基本要求基本要求 阀的动作要灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。阀的动作要灵敏，工作可靠，冲击和振动尽量小。 油液通过阀时的压力损失要小。油液通过阀时的压力损失要小。 阀的密封性能好，不允许有外泄漏。阀的密封性能好，不允许有外泄漏。 阀的结构要简单紧凑、体积小、通用性大。阀的结构要简单

4、紧凑、体积小、通用性大。控制阀的共同点及基本要求控制阀的共同点及基本要求第第1节节 方方 向向 控控 制制 阀阀Directional Control Valve 能能同同时时控控制制几几个个油油孔孔的的通通断断，从从而而使使流流过过阀阀孔的液流可以改变方向的阀孔的液流可以改变方向的阀叫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。方向。它包括单向阀和换向阀。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液

5、动等。机动、电磁动、液动、电液动等。1.1 1.1 单向阀单向阀单向阀单向阀 ( (Check Valve, No-return Valve)Check Valve, No-return Valve) 单向阀是一种特殊的方向控制阀，它只允许经过阀的液流单向阀是一种特殊的方向控制阀，它只允许经过阀的液流单方向流动，而不许反向流动。单方向流动，而不许反向流动。1.1.11.1.1普通单向阀普通单向阀普通单向阀普通单向阀 (1)普通单向阀的原理普通单向阀的原理图图6.1-16.1-1中中，图图a a表表示示A A腔腔和和B B腔腔导导通通的的情情况况，因因单单向向阀阀的的弹弹簧簧很很软软，A A腔腔

6、很很小小的的油油压压即即可可顶顶开开阀阀芯芯，而而A A、B B腔腔互互通通。图图b b表表示示反反向向情情况况， 此此时时B B腔腔压压力力较较高高，B B腔腔的的压压力力较较高高将将阀阀芯芯紧紧紧紧压压在在阀阀座座上上。B B腔腔和和A A腔腔形形成成断断路。路。图图6.1-1 6.1-1 普通单向阀普通单向阀(b)正向导通，反向不通正向导通，反向不通普通单向阀普通单向阀 普通单向阀是只普通单向阀是只允许液流一个方向流允许液流一个方向流动，反向则被截止的动，反向则被截止的方向阀。要求正向液方向阀。要求正向液流通过时压力损失小，流通过时压力损失小，反向截止时密封性能反向截止时密封性能好。好。

7、 图形符号图形符号 工作原理工作原理 左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液被截止与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液被截止不能通过。不能通过。 正向开启压力只需（正向开启压力只需（0.030.05 ）MPa，反向截止时为线密封，反向截止时为线密封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差

8、（压力损失）为（压力损失）为（0.20.3 ）MPa.。 单向阀只允许工作油液向一个方向流动。对于图示流动方向，在复位单向阀只允许工作油液向一个方向流动。对于图示流动方向，在复位弹簧和工作油液作用下，阀芯将阀口关闭。弹簧和工作油液作用下，阀芯将阀口关闭。 单向阀中也可以不带复位弹簧。由于在关闭位置不允许有泄漏，所以，单向阀中也可以不带复位弹簧。由于在关闭位置不允许有泄漏，所以，单向阀通常为开关阀式结构。单向阀通常为开关阀式结构。对于图示流动方向，在工作油液作用下，单向阀开启。对于图示流动方向，在工作油液作用下，单向阀开启。(3)普通单向阀的符号普通单向阀的符号 普通单向阀的符号见图普通单向阀的

9、符号见图6.1-46.1-4。图。图6.1-4(6.1-4(a)a)是单向是单向阀的符号。图阀的符号。图6.1-4(6.1-4(b)b)是单向元件的符号，单向元件和是单向元件的符号，单向元件和其它阀组合后，成为组合阀，例如单向顺序阀、单向节其它阀组合后，成为组合阀，例如单向顺序阀、单向节流阀等。流阀等。ABAB( a ) 单向阀单向阀( b) 单向元件单向元件图图6.1-4 6.1-4 单向阀的职能符号单向阀的职能符号 对于液控单向阀，可以通过控制油口（对于液控单向阀，可以通过控制油口（X X）开启，开启，这时允许工作油液双向流动。图示为液控单向阀处于这时允许工作油液双向流动。图示为液控单向阀

10、处于静止位置，此时油口静止位置，此时油口B B与油口与油口A A不接通。不接通。1.1.2 1.1.2 液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀 ( (Pilot Check Valve)Pilot Check Valve) 如果控制油口（X）有信号，则液控单向阀开启，油口B与油口A接通。 为了可靠开启液控单向阀，控制活塞有效面积必须大于阀口有效面积。液控单向阀也可用于双液控单向阀。(1)内泄式液控单向阀内泄式液控单向阀 内泄式液控单向阀的工作原理见图6.1-5。当控制口的控制压力pk=0时，液流从阀的A腔顶开阀芯2到达B腔形成正向流动，反向不能导通，此时液控单向阀和普通单向阀完全相同。若控制

11、口加上控制压力pk，即便A腔为低压，B腔为高压，控制活塞6在pk作用下，顶杆顶开阀芯2使B、A腔连通，形成反向导通，油自B腔可流到A腔。此类阀无专门的泄油口，A腔的压力pA作用在控制活塞的上端面上，形成控制压力pk的阻力。若pA=0时, pk=(0.40.5) pB。若pA0时所需的pk更大。换句话说，也就是A腔和B腔压力所形成的力，对控制活塞来说都是阻力。只有消除或减小这些阻力，才能减小控制压力。1 阀体；2 阀芯；3 弹簧；4 阀盖；5阀座；6 控制活塞；7 下盖。A正向进油口正向进油口; B 正向出油正向出油口口 K 控制口控制口图图6.1-5 6.1-5 内泄式液控单向阀内泄式液控单向

12、阀(2)外泄式液控单向阀外泄式液控单向阀 外泄式液控单向阀的原理见图6.1-6。将图6.1-5和图6.1-6进行比较，图6.1-6结构上有改进。在图6.1-5中压力作用在控制活塞的上端面上承压面积较大，在图6.1-6中压力作用在控制活塞和推杆的差径面积上承压面积很小，所以由pA引起的阻力大大减小，因而控制压力pk也就大大减小。为了使控制活塞能够上下移动，加了外泄口L，使控制活塞上行时不致将控制活塞上腔的油封死。但是压力pB形成的阻力并没有减小。图图6.1-6 6.1-6 外泄式液控单向阀外泄式液控单向阀A正向进油口; B 正向出油口 K 控制口123456AB图图6.1-7 6.1-7 带卸荷

13、阀的液控单向阀带卸荷阀的液控单向阀1-上盖;2-主阀芯;3-卸荷阀芯;4-阀体;5-控制活塞;6-下盖 A-正向进油口;B-正向出油口;K-控制口(3)带卸荷阀的液控单向阀带卸荷阀的液控单向阀 带带卸卸荷荷阀阀的的液液控控单单向向阀阀的的原原理理图图见见图图6.1-76.1-7。正正向向流流动动时时，A A腔腔的的压压力力p pA A顶顶开开阀阀芯芯2 2，A A腔腔和和B B腔腔沟沟通通， 油油从从A A腔腔流流到到B B腔腔。当当B B腔腔压压力力较较A A腔腔为为高高时时，阀阀芯芯2 2下下移移，关关闭闭通通油油口口，油油不不能能自自B B腔腔流流到到A A腔腔。此此时时阀阀的的工工作作

14、和和普普通通单单向向阀阀相相同同。若若p pB B高高于于p pA A，又又要要求求阀阀导导通通，此此时时在在控控制制口口K K加加控控制制压压力力p pk k。控控制制活活塞塞5 5上上行行。顶顶开开卸卸荷荷阀阀芯芯3 3，B B腔腔和和A A腔腔连连通通, ,等等p pB B下下降降接接近近于于p pA A时时，件件5 5继继续续上上升升顶顶开开主主阀阀芯芯2 2，大大量量液液流流自自B B腔腔流流向向A A腔腔，完完成成反反向向导导通通。当当去去掉掉控控制制压压力力p pk k后后，件件2 2和和件件3 3复复位位。此此阀阀适适用用于反向压力很高的场合。于反向压力很高的场合。 不管是否带

15、泄荷阀，液控单向阀均用图不管是否带泄荷阀，液控单向阀均用图6.1-8所示的符号表示。所示的符号表示。ABKABK图图6.1-8 6.1-8 液控单向阀符号液控单向阀符号a内泄式内泄式b外泄式外泄式 (4)液控单向阀符号液控单向阀符号 如果液压缸无泄漏，则双液控单向阀能够可靠地如果液压缸无泄漏，则双液控单向阀能够可靠地将其定位。当进油口将其定位。当进油口A A1 1和和A A2 2无工作油液时，油口无工作油液时，油口B B1 1和和B B2 2则关闭。则关闭。 (5)双液控单向阀双液控单向阀 当进油口当进油口A A1 1有工作油液时，左边单向阀开启，从而与油口有工作油液时，左边单向阀开启，从而与

16、油口B B1 1接通，同时，控制活塞向右移动，也使油口接通，同时，控制活塞向右移动，也使油口B B2 2与进油口与进油口A A2 2接接通，工作油液从油口通，工作油液从油口B B2 2流向进油口流向进油口A A2 2。 当进油口当进油口A A2 2有工作油液时，情况刚好相反有工作油液时，情况刚好相反。1.1.3 1.1.3 普通单向阀和液控单向阀的应用普通单向阀和液控单向阀的应用普通单向阀和液控单向阀的应用普通单向阀和液控单向阀的应用(1) 用单向阀将系统和泵隔断用单向阀将系统和泵隔断 在在图图6.1-96.1-9中中，用用单单向向阀阀5 5将将系系统统和和泵泵隔隔断断，泵泵开开机机时时泵泵排

17、排出出的的油油可可经经单单向向阀阀5 5进进入入系系统统; ;泵泵停停机机时时，单单向向阀阀5 5可可阻阻止止系系统统中中的油倒流。的油倒流。 (2) 用单向阀将执行机构和系统隔断用单向阀将执行机构和系统隔断 在在图图6.1-96.1-9中中，由由换换向向阀阀3 3和和4 4分分别别控控制制两两个个缸缸的的进进退退。在在换换向向阀阀3 3、4 4和和系系统统之之间间放放置置了了两两个个单单向向阀阀1 1、2 2。这这两两个个单单向向阀阀将将两两个个缸缸和和系系统统隔隔断断。当当正正常常工工作作时时，系系统统的的压压力力油油分分别别经经过过单单向向阀阀1 1、换换向向阀阀3 3以以及及单单向向阀

18、阀2 2、换换向向阀阀4 4分分别别进进入入液液压压缸缸。若若系系统统由由于于某某种种原原因因失失压压时时，因因为为单单向向阀阀的的作作用用，缸缸仍仍可可维维持持一一定定压压力力，从从而而可可防防止止因因负负载载力力，或或运运动动件件的的自自重重使使缸缸的的活活塞塞反反向向运运动动。这这样样两两个个单单向向阀阀将将缸缸和和系系统统隔隔断断，使使两两个个缸缸可可不不互互相相影影响。响。 图图6.1-9 单向阀应用单向阀应用 单向阀单向阀5 5可阻止系统中可阻止系统中的油倒流。单的油倒流。单向阀向阀1 1、2 2将两将两个缸和系统隔个缸和系统隔断，使两个缸断，使两个缸可不互相影响可不互相影响。 在

19、在图图6.1-106.1-10中中，1 1是是低低压压大大流流量量泵泵，2 2是是高高压压小小流流量量泵泵。低低压压时时两两个个泵泵排排出出的的油油合合流流，共共同同向向系系统统供供油油。高高压压时时，单单向向阀阀的的反反向向压压力力为为高高压压，单单向向阀阀关关闭闭， 泵泵2 2排排出出的的高高压压油油经经过过虚虚线线表表示示的的控控制制油油路路将将阀阀3 3打打开开，使使泵泵1 1排排出出的的油油经经阀阀3 3回回油油箱箱，由由高高压压泵泵2 2单单独独往往系系统统供供油油，其其压压力力决决定定于于阀阀4 4。这这样样，单向阀将两个压力不同的泵隔断，不互相影响单向阀将两个压力不同的泵隔断，

20、不互相影响。2143图图6.1-10 6.1-10 单向阀隔开高低压泵单向阀隔开高低压泵(3)用单向阀将两个泵隔断用单向阀将两个泵隔断 在在图图6.1-11中中，高高压压油油进进入入缸缸的的无无杆杆腔腔，活活塞塞右右行行，有有杆杆腔腔中中的的低低压压油油经经单单向向阀阀后后回回油油箱箱。单单向向阀阀有有一一定定压压力力降降，故故在在单单向向阀阀上上游游总总保保持持一一定定压压力力，此此压压力力也也就就是是有有杆杆腔腔中中的的压压力力，叫叫做做背背压压口口其其数数值值不不高高一一般般约约为为0.5MPa，但但使使无无杆杆腔腔中中的的压压力力不不会会为为零零。在在缸缸的的回回油油路路上上保保持持一

21、一定定背背压压，可可防防止止活活塞塞的的冲冲击击，使使活活塞塞运运动动平平稳稳。此此种种用用途途的的单向阀也叫背压阀。单向阀也叫背压阀。背背压压阀阀图图6.1-116.1-11单向阀作背压阀单向阀作背压阀(4) 用单向阀产生背压用单向阀产生背压(5)用单向阀和其它阀组成复合阀用单向阀和其它阀组成复合阀 在在图图6.1-126.1-12中中，由由单单向向阀阀和和节节流流阀阀组组成成复复合合阀阀，叫叫单单向向节节流流阀阀。用用单单向向阀阀组组成成的的复复合合阀阀还还有有单单向向顺顺序序阀阀、单单向向减减压压阀阀，单单向向换换向向阀阀等等。在在单单向向节节流流阀阀中中，单单向向阀阀和和节节流流阀阀共

22、共用用一一阀阀体体。当当液液流流沿沿箭箭头头所所示示方方向向流流动动时时，因因单单向向阀阀关关闭闭，液液流流只只能能经经过过节节流流阀阀从从阀阀体体流流出出。若若液液流流沿沿箭箭头头所所示示相相反反的的方方向向流流动动时时，因因单单向向阀阀的的阻阻力力远远比比节节流流阀阀为为小小，所所以以液液流流经经过过单单向向阀阀流流出出阀阀体体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。图图6.1-126.1-12单向阀和节流阀组成复合阀单向阀和节流阀组成复合阀 在在图图6.1-13中中，通通过过液液控控单单向向阀阀往往立立式式缸缸的的下下腔腔供供油油，活活

23、塞塞上上行行。停停止止供供油油时时，因因有有液液控控单单向向阀阀，活活塞塞靠靠自自重重不不能能下下行行，于于是是可可在在任任一一位位置置悬悬浮浮。将将液液控控单单向向阀阀的的控控制制口口加加压压后后，活活塞塞即即可可靠靠自自重重下下行行。 若若此此立立式式缸缸下下行行为为工工作作行行程程，可可同同时时往往缸缸的的上上腔腔和和液液控控单单向向阀阀的的控控制制口口加压，则活塞下行，完成工作行程。加压，则活塞下行，完成工作行程。图图6.1-13 6.1-13 使立式缸活塞悬浮使立式缸活塞悬浮(6) 用液控单向阀使立式缸活塞悬浮用液控单向阀使立式缸活塞悬浮(7) 用两个液控单向阀使液压缸双向闭用两个液

24、控单向阀使液压缸双向闭锁锁 图图6.1-146.1-14AB12图图6.1-146.1-14 在图在图6.1-146.1-14中，若中，若A A为高压进油管，为高压进油管，B B为为低压排油管，对液控单向阀低压排油管，对液控单向阀1 1而言，油正向而言，油正向通过，所以无需加控制压力油即可顺利通通过，所以无需加控制压力油即可顺利通过。与此时，将高压管过。与此时，将高压管A A中的压力作为控制中的压力作为控制压力加在液控单向阀压力加在液控单向阀2 2的控制口上，液控单的控制口上，液控单向阀向阀2 2也构成通路。此时高压油自也构成通路。此时高压油自A A管进入管进入缸，活塞右行，低压油自缸，活塞右

25、行，低压油自B B管排出，缸的工管排出，缸的工作和不加液控单向阀时相同。同理，若作和不加液控单向阀时相同。同理，若B B管管为高压，为高压，A A管为低压时，则活塞左行。若管为低压时，则活塞左行。若A A、B B管均不通油时，液控单向阀的控制口均无管均不通油时，液控单向阀的控制口均无压力，阀压力，阀1 1和阀和阀2 2均闭锁。此时活塞不管是均闭锁。此时活塞不管是受到正向受到正向负载力还是反向负载力，因缸两负载力还是反向负载力，因缸两腔的油均被封死，活塞不能运动，这样就腔的油均被封死，活塞不能运动，这样就形成了缸的双向闭锁。这样，利用两个液形成了缸的双向闭锁。这样，利用两个液控单向阀，既不影响缸

26、的正常动作，又可控单向阀，既不影响缸的正常动作，又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。 图示说明双液控单向阀与三位四通换向阀一起使用，以竖直定位负图示说明双液控单向阀与三位四通换向阀一起使用，以竖直定位负载。这里三位四通换向阀中位机能为载。这里三位四通换向阀中位机能为Y Y型，即其在静止位置时，工作油口型，即其在静止位置时，工作油口A A和和B B接油箱。这意味着双液控单向阀的进油口接油箱。这意味着双液控单向阀的进油口A A1 1和和A A2 2都无工作油液，从而都无工作油液，从而

27、使液压缸进出油路关闭。使液压缸进出油路关闭。 驱动二位四通换向阀动作，工作油液使液控单向阀开启，从而使液压缸活塞驱动二位四通换向阀动作，工作油液使液控单向阀开启，从而使液压缸活塞杆伸出。当将二位四通换向阀复位时，无杆腔中工作油液被液控单向阀封闭，液杆伸出。当将二位四通换向阀复位时，无杆腔中工作油液被液控单向阀封闭，液压缸活塞杆保持伸出状态。现驱动二位三通换向阀动作，则液控单向阀的控制活压缸活塞杆保持伸出状态。现驱动二位三通换向阀动作，则液控单向阀的控制活塞复位，即液控单向阀开启，液压缸活塞杆开始回缩。在液压缸活塞杆回缩过程塞复位，即液控单向阀开启，液压缸活塞杆开始回缩。在液压缸活塞杆回缩过程中

28、，二位三通换向阀处于静止位置，从而使液控单向阀再次关闭，液压缸活塞杆中，二位三通换向阀处于静止位置，从而使液控单向阀再次关闭，液压缸活塞杆及负载则保持在当前位置。当再次驱动二位三通换向阀动作时，液压缸活塞杆才及负载则保持在当前位置。当再次驱动二位三通换向阀动作时，液压缸活塞杆才完全回缩。完全回缩。液控单向阀的应用动画液控单向阀的应用动画1.2.1 1.2.1 换向阀的工作原理和功能换向阀的工作原理和功能换向阀的工作原理和功能换向阀的工作原理和功能 换向阀是方向阀的主要组成部分，它是靠阀芯位置的变换向阀是方向阀的主要组成部分，它是靠阀芯位置的变化接通或切断某些油路从而改变流经阀的液流方向，化接通

29、或切断某些油路从而改变流经阀的液流方向， 因而叫因而叫换向阀。换向阀。 换向阀既然能改变液流方向，所以将换向阀与缸连接可换向阀既然能改变液流方向，所以将换向阀与缸连接可以很方便地使缸的活塞改变运动方向。以很方便地使缸的活塞改变运动方向。 换向阀的工作原理见图换向阀的工作原理见图6.1-15。 阀体阀体2上开有上开有4个通油口个通油口 P、A、B、T。换向阀的通油口换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义如下：永远用固定的字母表示，它所表示的意义如下：P压力油口；压力油口；A、B和其它元件连接的进出油口。和其它元件连接的进出油口。至于哪个是进油口，哪个是进油口，则依阀芯所处的位置而至于

30、哪个是进油口，哪个是进油口，则依阀芯所处的位置而定；定；T回油口，永远通油箱。各油口和其它元件的连接情回油口，永远通油箱。各油口和其它元件的连接情况见图况见图6.1-15（d）。）。1.2 1.2 换向阀换向阀换向阀换向阀 ( (directional control valve )directional control valve ) 图图6.1-15 ( 6.1-15 ( a a) ) 表示阀芯表示阀芯3 3处于中位时的情况处于中位时的情况, , 此时从此时从P P 口进口进来的压力油没有通路。来的压力油没有通路。 A A 、B B 两个油口也不和两个油口也不和T T口相通。口相通。 图图

31、6.1-156.1-15（b b） 表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯处于左位的情况。此时说阀芯处于左位的情况。此时P P口和口和A A口相通，压力油经口相通，压力油经P P、A A到其到其它元件；从其它元件回来的油经它元件；从其它元件回来的油经B B、阀芯中心孔，阀芯中心孔，T T 回油箱。回油箱。 图图6.1-156.1-15（c c） 表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移，表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移， 或者说阀芯处于右位时的情况。此时，从或者说阀芯处于右位时的情况。此时，从P P口进来的压力油经口进来的压力油经P P、B B 到其

32、它元件。从其它元件回来的油经到其它元件。从其它元件回来的油经A A、T T回油箱。回油箱。 图图6.1-15 6.1-15 （d d） 是该换向阀的符号图。是该换向阀的符号图。从图从图6.1-15 6.1-15 可见换向阀由阀本体部分和控制部分组成。可见换向阀由阀本体部分和控制部分组成。 阀本体部分，阀本体部分， 壳体上所开的油口有的阀只有两个，在图壳体上所开的油口有的阀只有两个，在图6.1-156.1-15中是中是4 4个个, ,还有开多个通口的阀。阀芯的位置有的阀是两个、还有开多个通口的阀。阀芯的位置有的阀是两个、三个，还有多位阀。三个，还有多位阀。图图6.1-15 6.1-15 换向阀的

33、工作原理换向阀的工作原理P TA BP TA BP TA BTPABTPABTPAB( a)（b）（c）（d） 换向阀的控制部分换向阀的控制部分, 有手动、脚踏、液压控制、电磁控制有手动、脚踏、液压控制、电磁控制等多种方式。等多种方式。 换向阀的阀除象图换向阀的阀除象图6.1-15所示阀芯作直线运动这种结构形所示阀芯作直线运动这种结构形式以外式以外,阀芯的另一种结构是绕本身的轴线转动。靠转动的位阀芯的另一种结构是绕本身的轴线转动。靠转动的位置不同，连通或切断某些通道，从而改变流过阀的液流方向。置不同，连通或切断某些通道，从而改变流过阀的液流方向。这第二类换向阀叫转动式换向阀。直线移动式换向阀和

34、转动式这第二类换向阀叫转动式换向阀。直线移动式换向阀和转动式换向阀二者原理相同。换向阀二者原理相同。1.2.2 1.2.2 换向阀的本体结构和分类换向阀的本体结构和分类换向阀的本体结构和分类换向阀的本体结构和分类 “ “位位位位” (” (Position)Position)一指阀芯的位置一指阀芯的位置, 例阀芯有两种位置的例阀芯有两种位置的换向阀简称二位阀。阀芯有三种位置的阀简称三位阀，阀的位换向阀简称二位阀。阀芯有三种位置的阀简称三位阀，阀的位置数大于三的叫多位阀。置数大于三的叫多位阀。 “位位”在符号图中用方框表示，见图在符号图中用方框表示，见图6.1-15 (d)。 “ “通通通通”

35、”（PortPort）一在一个位置，换向阀的通油口叫通。在一在一个位置，换向阀的通油口叫通。在一个位置上有两个通口的阀简称二通阀。同理有三个通口的叫三个位置上有两个通口的阀简称二通阀。同理有三个通口的叫三通阀。有四个通口的叫四通阀，见图通阀。有四个通口的叫四通阀，见图6.1-15(d) 。依此类推有五依此类推有五通阀、六通阀通阀、六通阀多通阀。多通阀。 在阀的某一位置上通油口被封闭，在符号图上用符号在阀的某一位置上通油口被封闭，在符号图上用符号“”或或“”表示，表示， 见图见图6.1-15 (d)。若两个通口是相通，则若两个通口是相通，则用箭头连接这两个通口。用箭头连接这两个通口。 箭头只表示

36、液流的正方向箭头只表示液流的正方向 ，实际流油，实际流油的方向也可能和箭头所示的方向相反。的方向也可能和箭头所示的方向相反。 将将“位位”和和“通通”作为换向阀的分类准则，分类结果如下：作为换向阀的分类准则，分类结果如下：位位工作状态数；工作状态数； 通通主要油口数主要油口数(1)二位阀二位阀 二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没有二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没有动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置；若为电磁控制动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置；若为电磁控制则是指失电的位置。则是指失电的位置。1)二位二通阀（二位二通阀（two position two

37、 port valve） (见图见图6.1-16 (a) ) 常开式常开式(normally open ) 二位二通阀。此种阀在原始位置二位二通阀。此种阀在原始位置时，两个油口处通路状态。时，两个油口处通路状态。 常闭式（常闭式（normally closed） 二位二通阀。此种阀在原始位二位二通阀。此种阀在原始位置时，两个油口处于断路状态。置时，两个油口处于断路状态。2)2)二位三通阀（见图二位三通阀（见图6.1-16 (6.1-16 (b) b) ）3)3)二位四通阀二位四通阀 ( (见图见图6.1-16 (6.1-16 (c) )c) )(a)(b)(c)图图6.116 6.116 二位

38、阀的结构原理和符号二位阀的结构原理和符号 二位二通换向阀具有三个油口，即工作口二位二通换向阀具有三个油口，即工作口A A、进油口进油口P P和泄油口和泄油口L L。在此图示中，换向阀处于静止位置时，进油口在此图示中，换向阀处于静止位置时，进油口P P与工作油口与工作油口A A不接通。不接通。 在泄油口上可连接泄油管路，以泄掉复位弹簧和阀芯在泄油口上可连接泄油管路，以泄掉复位弹簧和阀芯腔中的油液。腔中的油液。 驱动二位二通换向阀动作时，则进油口驱动二位二通换向阀动作时，则进油口P P与工作油口与工作油口A A接接通。通。 二位二通换向阀也可以为常开式，即在静止位置时，进二位二通换向阀也可以为常开

39、式，即在静止位置时，进油口油口P P与工作口与工作口A A接通。接通。 二位三通换向阀具有三个油口，即工作油口二位三通换向阀具有三个油口，即工作油口A A、进油口进油口P P和回油口和回油口T T。工工作油液可从进油口作油液可从进油口P P流向工作油口流向工作油口A A，或者从工作油口或者从工作油口A A流向回油口流向回油口T T，在上在上述两种情况下，未接通的油口处于关闭状态。在图示静止位置，进油口述两种情况下，未接通的油口处于关闭状态。在图示静止位置，进油口P P关关闭，而工作油口闭，而工作油口A A与回油口与回油口T T接通。接通。 当驱动二位三通换向阀动作时，进油口当驱动二位三通换向阀

40、动作时，进油口P P与工作油口接通，而与工作油口接通，而回油口回油口T T关闭。关闭。 二位三通换向阀也可以为常开式，即在静止位置时，进油口二位三通换向阀也可以为常开式，即在静止位置时，进油口P P与工作口与工作口A A接通，而回油口接通，而回油口T T则关闭。则关闭。 二位三通换向阀具有三个油口，即工作油口二位三通换向阀具有三个油口，即工作油口A A、进油口进油口P P和回油口和回油口T T。工工作油液可从进油口作油液可从进油口P P流向工作油口流向工作油口A A，或者从工作油口或者从工作油口A A流向回油口流向回油口T T，在上在上述两种情况下，未接通的油口处于关闭状态。在图示静止位置，进

41、油口述两种情况下，未接通的油口处于关闭状态。在图示静止位置，进油口P P关关闭，而工作油口闭，而工作油口A A与回油口与回油口T T接通。接通。 当驱动二位三通换向阀动作时，进油口当驱动二位三通换向阀动作时，进油口P P与工作油口接通，而回油口与工作油口接通，而回油口T T关闭。关闭。 二位三通换向阀也可以为常闭式，即在静止位置时，进油口二位三通换向阀也可以为常闭式，即在静止位置时，进油口P P关闭，而工关闭，而工作口作口A A则与回油口则与回油口T T接通。接通。 二位四通换向阀具有四个油口，即工作油口二位四通换向阀具有四个油口，即工作油口A A和和B B、进油口进油口P P及回油口及回油口

42、T T。进油口进油口P P总是与一个工作油口（总是与一个工作油口（A A或或B B）接通，而另一个工作油口（接通，而另一个工作油口（B B或或A A）则与回油口则与回油口T T接通。在图示静止位置，进油口接通。在图示静止位置，进油口P P与工作油口与工作油口B B接通，而工作接通，而工作油口油口A A则与回油口则与回油口T T接通。接通。 当驱动二位四通换向阀动作时，进油口当驱动二位四通换向阀动作时，进油口P P与工作口与工作口A A接通，而工作口接通，而工作口B B则则与回油口与回油口T T接通。接通。 二位四通换向阀也可以为常开式，即在静止位置时，进油口二位四通换向阀也可以为常开式，即在静

43、止位置时，进油口P P与工作口与工作口A A接通，而工作口接通，而工作口B B则与回油口则与回油口T T接通。接通。 二位四通换向阀具有四个油口，即工作油口二位四通换向阀具有四个油口，即工作油口A A和和B B、进油口进油口P P及回油口及回油口T T。进油口进油口P P总是与一个工作油口（总是与一个工作油口（A A或或B B）接通，而另一个工作油口（接通，而另一个工作油口（B B或或A A）则与则与回油口回油口T T接通。在图示静止位置，进油口接通。在图示静止位置，进油口P P与工作油口与工作油口B B接通，而工作油口接通，而工作油口A A则则与回油口与回油口T T接通。接通。 带三台肩的二

44、位四通换向阀应有泄油口带三台肩的二位四通换向阀应有泄油口L L，否则液压油将困在该阀内。否则液压油将困在该阀内。 当驱动二位四通换向阀动作时，进油口当驱动二位四通换向阀动作时，进油口P P与工作口与工作口A A接通，而工作口接通，而工作口B B则与回油口则与回油口T T接通。接通。 (2) 三位阀三位阀1）三位三通阀 (见图6.1-17 (a) )2）三位四通阀 (见图6.1-17 (b) ) 3）三位五通阀 (见图6.1-17 (c) ) （a） （b） （c） 图图6.117 6.117 三位阀的结构原理和符号三位阀的结构原理和符号 从逻辑角度看，三位四通换向阀是由二位四通换向阀和一个静止

45、位置组成从逻辑角度看，三位四通换向阀是由二位四通换向阀和一个静止位置组成。三位四通换向阀具有多种中位机能形式（如图示三位四通换向阀，其中位机。三位四通换向阀具有多种中位机能形式（如图示三位四通换向阀，其中位机能为能为M M型）。在图示工作位置，进油口型）。在图示工作位置，进油口P P与工作口与工作口B B接通，而工作口接通，而工作口A A则与回油口则与回油口T T接通接通 三位四通换向阀既可为滑阀式结构，也可为开关阀式结构。三位四通换向阀既可为滑阀式结构，也可为开关阀式结构。 三位四通换向阀处于静止位置，此时进油口三位四通换向阀处于静止位置，此时进油口P P与回油口与回油口T T接通，而工作接

46、通，而工作油口油口A A和和B B则关闭。由于液压泵出口油液流向油箱，所以，这种工作位置称则关闭。由于液压泵出口油液流向油箱，所以，这种工作位置称之为液压泵卸荷或液压泵旁通。之为液压泵卸荷或液压泵旁通。 在液压泵卸荷情况下，其工作压力仅为三位四通换向阀的阻力损失，在液压泵卸荷情况下，其工作压力仅为三位四通换向阀的阻力损失，这并不引起系统发热。这并不引起系统发热。 三位四通换向阀向右换向，则进油口三位四通换向阀向右换向，则进油口P P与工作油口与工作油口A A接通，而工作油口接通，而工作油口B B则与回油口则与回油口T T接通。接通。 滑阀的滑阀的中位机能中位机能三位的滑阀在三位的滑阀在中位中位

47、时时各油口的连通方式体各油口的连通方式体现了换向阀的控制机现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中能，称之为滑阀的中位机能。位机能。不同滑阀机能的滑阀，不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯阀体是通用的，仅阀芯台肩的尺寸和形状不同。台肩的尺寸和形状不同。滑阀机能的应用：滑阀机能的应用： 使泵卸载的有使泵卸载的有H、K、M型；使执行元件停止的型；使执行元件停止的有有O、M型；使执行元型；使执行元件浮动的有件浮动的有H、Y型；型；使液压缸实现差动的有使液压缸实现差动的有P型。型。1.2.3 1.2.3 换向阀的机能换向阀的机能换向阀的机能换向阀的机能 ( (valve function )valve

48、 function ) 两两位位阀阀和和多多位位阀阀的的机机能能是是指指阀阀芯芯处处于于原原始始位位置置时时, ,阀阀各各油油口口的通断情况。的通断情况。 三三位位阀阀的的机机能能是是指指阀阀芯芯处处于于中中位位时时, ,阀阀各各油油口口的的通通断断情情况况。三位阀有多钟机能现只介绍最常用的几种。三位阀有多钟机能现只介绍最常用的几种。1）O型机能型机能 (closed center valve ) ( 见图6.1-18 (a) ) 阀芯处于中位时阀芯处于中位时, , P,A,B,TP,A,B,T 四个油口均被封闭四个油口均被封闭, ,其特点如下其特点如下: : 缸的两腔被封闭缸的两腔被封闭,

49、,活塞在任一位置均可停住活塞在任一位置均可停住, , 且能承受一定且能承受一定的正向负载和反向负载。的正向负载和反向负载。 因活塞及其带动的负载均有惯性，在工作行程，即活塞右因活塞及其带动的负载均有惯性，在工作行程，即活塞右行，行， 由原来的某一速度突然速度变位零时，缸有杆腔中的压力增由原来的某一速度突然速度变位零时，缸有杆腔中的压力增加，出现压力冲击；无杆腔中的压力突降，加，出现压力冲击；无杆腔中的压力突降， 甚至出现负压。又因甚至出现负压。又因缸和管路中被封闭的油有弹性，活塞前冲，缸和管路中被封闭的油有弹性，活塞前冲， 即沿运动方向还要增即沿运动方向还要增加一小段位移，这对行程的精度有影响

50、。若活塞左行时，阀芯突加一小段位移，这对行程的精度有影响。若活塞左行时，阀芯突然处于中位，上述现象同样会产生。然处于中位，上述现象同样会产生。 三位四通换向阀具有多种中位机能形式（如图示三位四通换向阀，三位四通换向阀具有多种中位机能形式（如图示三位四通换向阀，其中位机能为其中位机能为O O型）。在图示工作位置，进油口型）。在图示工作位置，进油口P P与工作口与工作口B B接通，而工作接通，而工作口口A A则与回油口则与回油口T T接通。接通。 三位四通换向阀处于静止位置时，除了泄油口外，其它所有油口都关闭。三位四通换向阀处于静止位置时，除了泄油口外，其它所有油口都关闭。 当三位四通换向阀处于静

51、止位置时，液压泵出口压力为安全阀的设定压当三位四通换向阀处于静止位置时，液压泵出口压力为安全阀的设定压力。力。 三位四通换向阀向右换向，则进油口三位四通换向阀向右换向，则进油口P P与工作油口与工作油口A A接通，而工作油口接通，而工作油口B B则与回油口则与回油口T T接通。接通。 因因P口封闭，泵不能卸荷口封闭，泵不能卸荷 ，泵排出的压力油只能从溢流阀，泵排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。排回油箱。可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处于于中中位位时时, 仍仍可可保保持持系系统统压压力力，不不致致影影响响其它分支的正常工作。其它

52、分支的正常工作。2）H型机能型机能 (open center valve )(见图见图6.1-18 ( b) 阀阀芯芯处处于于中中位位时时, P ,A,B,T 四四个个油油口口互互通通。H 型机能的特点如下：型机能的特点如下： 虽虽然然阀阀芯芯已已处处于于中中位位，但但缸缸的的活活塞塞无无法法停停住住。不不能能承承受受正正向向负负载和反向负载载和反向负载。图图6.118 6.118 换向阀的中位机能换向阀的中位机能o o型机能型机能H H型机能型机能M M型机能型机能P P型机能型机能 不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击，不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击，也不会出

53、现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言。也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言。 泵可卸荷。泵可卸荷。 不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向阀不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就不能一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就不能正常工作了正常工作了。3）M型机能型机能（PT- port connectional valve ）见图见图6.1-18 (c) 阀芯处于中位时阀芯处于中位时, A 、B 油口被封闭，油口被封闭，P、T 油口互通。油口互通。M型机能是取型机能是取O型机能的上半部型机能的上半部，H

54、型机能的下半部组成的，故型机能的下半部组成的，故兼有二者的特点。兼有二者的特点。M型机能如下：型机能如下： 活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。 缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动方缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动方向而定。活塞有前冲。向而定。活塞有前冲。 泵能卸荷。泵能卸荷。 不宜用于多个换向阀并联的系统。不宜用于多个换向阀并联的系统。4）P型机能型机能（见图6.1-18 (d) ）阀芯处于中位时，阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口油口互通，油口T被封闭。被封闭。此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速

55、。此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速。 除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况不同尚可组除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况不同尚可组合成多种机能，不过这些机能多用在特殊场合。这些机能是：合成多种机能，不过这些机能多用在特殊场合。这些机能是：型机能型机能封闭，封闭，、互通。互通。型机能型机能、互通，互通，封闭。封闭。型机能型机能、之间只有很小的缝隙连通。之间只有很小的缝隙连通。型机能型机能、封闭，封闭，、互通。互通。型机能型机能、相通，相通，、封闭。封闭。型机能型机能、封闭，封闭，、互通。互通。型机能型机能、封闭，封闭，、互通。互通。换向阀的性能换向阀的性能换向可靠性

56、：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置；换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置； 换换向信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，向信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。可靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不超过超过1 1MPaMPa。内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙

57、密封，工作压力越高，内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀泄漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心，并要有足够的封油长度。芯与阀体要同心，并要有足够的封油长度。换向平稳性：就是要求换向时压力换向平稳性：就是要求换向时压力 冲击要小。手动换向阀和电冲击要小。手动换向阀和电液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。 换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为0.030.150.030.15s s，直流电磁铁的换

58、向时间约为直流电磁铁的换向时间约为0.10.30.10.3s s；换行频率为换行频率为6024060240次次/ /minmin。1.2.4 1.2.4 换向阀的控制方式换向阀的控制方式换向阀的控制方式换向阀的控制方式1)人力控制人力控制 (manual control ) 此种控制方式不只被换向阀采用，其它阀类也有采用人力此种控制方式不只被换向阀采用，其它阀类也有采用人力控制的。人力控制方式分为手动和脚踏两大类。控制的。人力控制方式分为手动和脚踏两大类。 在手动控制中又有按钮、推杆或拉杆、旋钮、手轮、手把、在手动控制中又有按钮、推杆或拉杆、旋钮、手轮、手把、杠杆等多种结构形式。杠杆等多种结构

59、形式。 换向阀中常用的手动控制方式是往复手把或带杠杆的手把。换向阀中常用的手动控制方式是往复手把或带杠杆的手把。带杠杆的手把通常有两种形式：带杠杆的手把通常有两种形式： 一种是靠弹簧自动复位的，另一种是可定位的。一种是靠弹簧自动复位的，另一种是可定位的。11滚轮滚轮 2 2推杆推杆 3 3阀芯阀芯2)机械控制机械控制 （limiting control ） （stroke control） 此类控制方式的此类控制方式的“信号源信号源”是缸的运动件。例如将挡块固是缸的运动件。例如将挡块固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮的滚滚轮1时时 （见图（见图

60、6.。1-19），推杆），推杆2即推动阀芯即推动阀芯3换向。挡块和推杆换向。挡块和推杆2端部的滚轮端部的滚轮脱离接触后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸脱离接触后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程有关，也有管此类阀叫的行程有关，也有管此类阀叫“行程阀行程阀”。图。图6.1-19 (b)是机械是机械控制阀的符号。控制阀的符号。图图6.119 6.119 机械控制方式机械控制方式( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT

61、( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符号图3)电磁控制电磁控制( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符号图( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理电磁铁控制原理图图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构

62、原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符号图( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号职能符号图图( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符

63、号图( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符号图( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符号图( a )图图6.1-20 6.1-20 电

64、磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒; ;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号图职能符号图( a )图图6.1-20 6.1-20 电磁铁控制原理图电磁铁控制原理图1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,6 套筒;7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆1542911673108APBT( b )( (a)a)结构原理图结构原理图 ( (b)b)职能符号职能符号图图 在图在图6.1-20(6.1-20(a)a)中：线圈中：线圈1 1、2 2均不通时，对

65、中弹簧均不通时，对中弹簧3 3、4 4只只有很小的预压缩量，产生的弹簧力很小。对中弹簧力通过套有很小的预压缩量，产生的弹簧力很小。对中弹簧力通过套简简5 5、6 6分别作用于阀分别作用于阀 芯的两端。两边的弹簧力基本相等，阀芯的两端。两边的弹簧力基本相等，阀芯芯7 7处于中位。处于中位。 当线圈当线圈1 1通电时，吸合衔铁通电时，吸合衔铁8 8，使推杆，使推杆1010推动阀芯推动阀芯7 7右移。右移。阀芯阀芯7 7通过套简通过套简6 6使对中弹簧使对中弹簧4 4受到压缩产生弹簧力，当电磁力受到压缩产生弹簧力，当电磁力足够大时阀芯足够大时阀芯7 7处于右位。此时弹簧处于右位。此时弹簧3 3和套简

66、和套简5 5均无动作。因线均无动作。因线圈圈2 2不通电。推杆不通电。推杆1111和衔铁和衔铁9 9自由浮动。反之，阀芯处于左位。自由浮动。反之，阀芯处于左位。 由继电器电路或其它电路控制线圈由继电器电路或其它电路控制线圈1 1、2 2得电或者失电。得电或者失电。 图图6.1-206.1-20（b b）是是电电磁铁控制的换向阀（简称磁铁控制的换向阀（简称电电磁铁换向磁铁换向阀）的符号。阀）的符号。4）液压控制）液压控制(Hydraulic Control)液压控制换向阀的原理见图液压控制换向阀的原理见图6.1一一21。1、5对中弹簧；2、4定位套筒；3阀芯；k1、k2控制油口图图6.121 6

67、.121 液压控制原理图液压控制原理图p1p2APBTAPBT 当控制油口当控制油口k k1 1和和k k2 2均不通压力油时均不通压力油时, ,p p1 1=p=p2 2=0;=0;或者或者k k1 1和和k k2 2 均通压力油且油压相等时均通压力油且油压相等时, , ,p p1 1=p=p2 2在这两种情况下在这两种情况下, ,阀芯两端阀芯两端所受的液压力是相等的所受的液压力是相等的, ,对中弹簧对中弹簧1 1、5 5分别压紧定位套筒分别压紧定位套筒2 2、4,4,若弹簧力也相等若弹簧力也相等, ,则阀芯则阀芯3 3处于中位。处于中位。 当当p p1 1有压有压, ,p p2 2为零为零

68、; ;或或p p1 1pp2 2时时, ,压力压力p p1 1作用在阀芯的左端面作用在阀芯的左端面的有效面积上的有效面积上, ,阀芯右移到位阀芯右移到位, ,对中弹簧对中弹簧1 1无变化无变化, ,对中弹簧对中弹簧5 5被被压缩。同理压缩。同理, ,k k2 2口通压力油口通压力油, ,p p2 2有压有压p p1 1为零为零, ,或或p p2 2pp1 1, ,阀芯左移。阀芯左移。P PT TP PT TB BA AA AB BP PT TT TA AB B换向阀换向阀换向阀换向阀B BP PT TT TA A换向阀驱动换向阀驱动换向阀驱动换向阀驱动B BP PT TT TA A换向阀驱动换

69、向阀驱动换向阀驱动换向阀驱动B BP PT TT TA A换向阀驱动换向阀驱动换向阀驱动换向阀驱动B BP PT TT TA A换向阀换向阀换向阀换向阀 - - 手柄驱动手柄驱动手柄驱动手柄驱动B BP PT TT TA A换向阀换向阀换向阀换向阀 - - 凸轮驱动凸轮驱动凸轮驱动凸轮驱动电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀电磁换向阀换向阀规格换向阀规格换向阀规格换向阀规格先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀先导式换向阀1.2

70、.5 1.2.5 几种常用的换向阀几种常用的换向阀几种常用的换向阀几种常用的换向阀(1)电磁换向阀电磁换向阀 (Solenoid Operated Directional Valve)我们已作过介绍了。(2)球状阀芯电磁换向阀球状阀芯电磁换向阀 简称电磁球阀,其工作原理见图6.122a图示位置是电磁铁失电时的位置。此时弹簧8的弹簧力,通过右推杆7将钢球5压在左阀座4上。此时P、A口互通;A、T口不通。当电磁铁1通电后.杠杆2传递电磁力。左推杆3通过钢球5、右推杆7,压缩弹簧8。钢球5被压在右阀座6上。此时,P、A 油口是断路，P、T油口构成通路。图图6.122 6.122 球状阀芯电磁换向阀原

71、理球状阀芯电磁换向阀原理1电磁铁；2杠杆；3左推杆；4左阀座；5钢球；6右阀座；7右推杆；8弹簧 液压系统对电磁换向阀输出流量的要求越来越大。输出的流量大，阀中各流油口的尺寸也大，阀芯直径也越大，于是要求电磁铁输出的力也就越大。特大的电磁力不但给电磁铁的结构设计和磁路设计带来麻烦，即便设计出来，因尺寸过大也难于和阀匹配,而且电磁铁大体积越大，衔铁的吸合时间就越长，动作变慢，阀的换向速度也慢，使阀的换向频率降低。 电液换向阀需要的电磁力和普通电磁阀相同,但能输出远比普通电磁阀大得多的流量。 电液换向阀的工作原理见图6.1-23。电液换向阀的上半部是先导阀;下半部是主阀。也有人把先导阀叫一级阀，把

72、主阀叫二级阀。在图6.1-23(a)中,作为先导阀的是一个3位4通电磁换向阀;作为主阀的是一个3位4通液动换向阀。 当电磁铁1和电磁铁3均断电时,电磁阀的阀芯2处于中位。油口P断路。电磁阀的输出油口A1、B1均和T口相通,可见电磁阀的机能是Y形机能,见图6.1-23（b）。(3)电液换向阀电液换向阀(Pilot Operated Directional Valve)(a)(b)(c)图图6.1-23 6.1-23 电液换向阀原理图电液换向阀原理图1、3电磁铁；2先导阀芯；4、10单向节流阀；5、8油腔；6、9对中弹簧；7主阀芯；11油路 ( (a)a)电液换向阀结构原理；电液换向阀结构原理；(

73、 (b)b)符号图；符号图；( (c)c)简化符号图简化符号图 A1、B1分别通到主阀芯分别通到主阀芯7两侧的弹簧腔两侧的弹簧腔5和和8。因。因A1、B1都和都和T相通相通,所以弹簧腔所以弹簧腔5和和8中均无压力中均无压力,主阀芯主阀芯7在对中弹簧在对中弹簧6和和9的作的作用下居于中位。主阀的通油口用下居于中位。主阀的通油口A、B断路。断路。 当当电电磁磁铁铁1通通电电时时，阀阀芯芯2右右移移，P和和A1相相通通；B1、T相相通通。高高压压油油经经过过单单向向节节流流阀阀4中中的的单单向向阀阀，进进入入腔腔5。单单向向节节流流阀阀中中的的节节流流阀阀不不起起作作用用。因因B1和和T相相通通，腔

74、腔6也也和和T相相通通。主主阀阀芯芯7右右移移，P、A相相通通，B、T相相通通。主主阀阀芯芯7右右移移自自腔腔8排排出出的的油油，经经单单向向节节流流阀阀10， B1和和T回回油油箱箱。单单向向节节流流阀阀10中中的的单单向向阀阀，阻阻止止液液流流从从腔腔8到到B1反反向向(对对单单向向阀阀来来说说)通通过过。腔腔8的的油油必必须须经经过过阀阀10的的节节流流口口才才能能到到达达B1 。调调节节单单向向节节流流阀阀10的的节节流流口口大大小小,即即可可调调节节通通过过它它的的流流量量，从从而而可可调调节节主主阀阀芯芯7右右移移的的速速度度，从从而而也也就就调调节节了了主主阀阀芯芯的的换换向速度

75、。向速度。 同同理理,电电磁磁铁铁3通通电电时时阀阀芯芯2左左移移。P B1相相通通，腔腔8为为高高压压，主主阀阀芯芯7左左移移。单单向向节节流流阀阀4可可调调节节主主阀阀芯芯左左移移的的速速度度。A1和和T相相通通。主阀油口主阀油口B、P相通，相通，A、T相通。相通。 在在图图6.1-23(b)中中,管管路路11将将主主阀阀的的油油源源引引到到先先导导阀阀。此此种种控控制制方方式式的的电电液液换换向向阀阀叫叫自自控控或或内内控控电电液液换换向向阀阀。此此类类阀阀的的优优点点是一个阀不需要两种工作压力。是一个阀不需要两种工作压力。 这这一一优优点点同同时时也也是是缺缺点点，主主阀阀往往往往需需

76、要要很很高高的的工工作作压压力力,而而先先导导阀阀的的输输出出只只是是推推动动主主阀阀芯芯移移动动不不需需要要很很高高的的压压力力。往往先先导导阀阀通通高高压压反反而而使使先先导导阀阀密密封封困困难难,需需要要很很大大的的电电磁磁力力。为为避避免免此此种种缺缺点点,在在图图6.1-23(b中中将将管管路路11断断开开，另另外外向向先先导导阀阀通通控控制制压压力力pk， pk压压力力小小于于主主阀阀的的工工作作压压力力p。此此种种控控制制方方式式的的电电液液换换向阀叫做它控或外控电液换向阀。向阀叫做它控或外控电液换向阀。 在在图图6.1-23(a)中中的的主主阀阀是是靠靠液液压压力力控控制制的的

77、,当当弹弹簧簧腔腔5和和8中中均均无无压压力力时时,主主阀阀芯芯7靠靠对对中中弹弹簧簧6、9使使之之回回到到中中位位。此此种种控控制制方方式式的的液液动动阀阀叫叫弹弹簧簧对对中中式式。若若腔腔5和和腔腔8中中不不放放对对中中弹弹簧簧,两两腔腔都都加加上上相相等等的的低低压压,也也可可使使阅阅芯芯7处处于于中中位位。此此种种方方式式的的液液动动阀阀叫液压对中式。液压对中的方式用的较少。叫液压对中式。液压对中的方式用的较少。 单单向向节节流流阀阀4和和10对对主主阀阀芯芯的的运运动动起起阻阻尼尼作作用用,也也有有人人管管它它们们叫叫阻阻尼尼阀阀。所所以以图图6.1-23所所示示的的电电液液换换向向

78、阀阀叫叫做做带带阻阻尼尼的的电电液液换换向阀。此外也有不带阻尼的电液换向阀。向阀。此外也有不带阻尼的电液换向阀。 在在图图6.1-23(b)中中,电电磁磁阀阀有有单单独独的的通通向向阀阀体体外外的的回回油油口口T1。此此种种方方式式叫叫外外部部回回油油。若若将将T1和和T在在阀阀体体内内相相通通,然然后后再再通通出出阀阀体体叫叫内内部部回回油油。所所以以有有内内部部回回油油式式电电液液换换向向阀阀、外外部部回回油油式式电电液换向阀等。液换向阀等。 电液换向阔的主阀也有电液换向阔的主阀也有2位位3通、通、2位位4通、通、3位位4通等形式。通等形式。电液换向阔的换向时间远比电磁换向阀为长。电液换向

79、阔的换向时间远比电磁换向阀为长。 图图6.1-23(c)是一个不带阻尼器、内控式、内部回油的电液换是一个不带阻尼器、内控式、内部回油的电液换向阀的简化符号图。向阀的简化符号图。 使执行机构或增压器换向。使执行机构或增压器换向。 和溢流阀组成泵的卸荷回路。和溢流阀组成泵的卸荷回路。 换向阀作为先导阀控制液动换向阀、液控单向阀和插装换向阀作为先导阀控制液动换向阀、液控单向阀和插装阀。阀。 和压力阀配合使系统具有几种不同的压力。和压力阀配合使系统具有几种不同的压力。 使泵排出的流量通向系统或通向油箱。使泵排出的流量通向系统或通向油箱。 组成差动回路使缸增速。组成差动回路使缸增速。 和节流阀配合构成速

80、度换接回路。和节流阀配合构成速度换接回路。 使阀的进出油口连通或断路。例如在串联调速回路中使阀的进出油口连通或断路。例如在串联调速回路中,可使串联的两个节流阀中的一个失去效应。可使串联的两个节流阀中的一个失去效应。 和比例电磁铁构成比例方向阀。和比例电磁铁构成比例方向阀。 利用换向阀的机能锁紧系统利用换向阀的机能锁紧系统,或使执行机构高低压腔连或使执行机构高低压腔连通。通。1.2.6 1.2.6 换向阀的应用换向阀的应用换向阀的应用换向阀的应用第第2节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压力控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。它包括溢或通过压

81、力信号实现控制的阀类。它包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。压力控制阀的基本工作原理压力控制阀的基本工作原理 通过液压作用通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。制。调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。称为调压弹簧。要掌握各种压力阀的结构原理及其应用要掌握各种压力阀的结构原理及其应用。2.12.1溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀 ( (relief valve)relief valve

82、) 溢流阀的功能是靠阀型芯的调节作用，可使阀的进口压力溢流阀的功能是靠阀型芯的调节作用，可使阀的进口压力不超过或保持调节值。不超过或保持调节值。按结构形式分按结构形式分直动型溢流阀直动型溢流阀先导型溢流阀先导型溢流阀1-阻力孔；2-阀体弹簧；3-阀芯；4-阀盖；5-调压螺帽；6-弹簧座；7-弹簧图图6.2-16.2-1a a 直动式溢流阀工作原理直动式溢流阀工作原理2.1.12.1.1直动式溢流阀的工作原理直动式溢流阀的工作原理直动式溢流阀的工作原理直动式溢流阀的工作原理 直动式溢流阀的工作原理见直动式溢流阀的工作原理见结构原理图结构原理图6.2-1。直动型溢流阀直动型溢流阀结构原理 直动型溢

83、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。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。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面，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。阀口刚开启时阀芯受力平衡方程阀口刚开启时阀芯受力平衡方程 pkD 2/4 = K（xo+ L）阀口开启后阀芯受力平衡方程阀口开启后阀芯受力平衡方程 pD 2/4 = K（xo+ L+ x）+Fs阀口开启后溢流的压力流量方程阀口开启后溢流的压力流量方程 q =CD x（2p/）1

84、/2 该溢流阀采用开关阀式结构。当溢流阀处于静止位置时，在调该溢流阀采用开关阀式结构。当溢流阀处于静止位置时，在调压弹簧作用下，其溢流口关闭。压弹簧作用下，其溢流口关闭。 在这种情况中，对于未带负载液压缸，当活塞杆伸出时，液压在这种情况中，对于未带负载液压缸，当活塞杆伸出时，液压泵输出流量全部流入液压缸泵输出流量全部流入液压缸。 一旦进油口一旦进油口A A上油压所产生的作用力大于调压弹簧的弹簧力，溢上油压所产生的作用力大于调压弹簧的弹簧力，溢流阀则开启。流阀则开启。 在这种情况中，液压缸活塞杆完全伸出后，液压泵输出流量全在这种情况中，液压缸活塞杆完全伸出后，液压泵输出流量全部通过溢流口流回油箱

85、。部通过溢流口流回油箱。 在在该该图图中中A A为为进进油油口口，B B为为出出油油口口，溢溢流流阀阀的的出出油油口口永永远远接接油油箱箱。调调整整螺螺帽帽1 1，可可改改变变调调压压弹弹簧簧2 2的的预预压压缩缩量量，从从而而改改变变了了阀阀的的开开启启压压力力。高高压压油油进进入入A A口口后后经经阀阀芯芯3 3上上的的径径向向孔孔和和径径向向孔孔C C到到达达阀阀芯芯3 3的的下下端端d d腔腔，见见图图6.2-26.2-2阀阀芯芯下下端端面面承承受受的的液液压压力力压压缩缩调调压压弹弹簧簧2 2，阀阀芯芯上上移移。进进口口压压力力增增加加到到一一定定值值时时，阀阀芯芯3 3和和阀阀体体

86、4 4之之间间的的重重叠叠量量消消除除。此此时时阀阀芯芯处处于于似似开开非非开开的的状状态态，此时的压力叫溢流阀的开启压力。此时的压力叫溢流阀的开启压力。 阀阀芯芯上上行行时时，阀阀芯芯上上端端弹弹簧簧腔腔中中的的油油经经阀阀盖盖6 6中中的的径径向向孔孔a a和和阀阀体体4 4上上的的轴轴向向孔孔b b，从从出出油油口口B B排排出出，流流回回油油箱。箱。图图6.2-16.2-1b b 直动式溢流阀工作原理直动式溢流阀工作原理1-调压螺帽；2-调压弹簧；3-阀芯；4-阀体；5-螺帽；6-阀盖直动型溢流阀工作原理要点直动型溢流阀工作原理要点对应调压弹簧一定的预压缩量对应调压弹簧一定的预压缩量

87、xo，阀的进阀的进口压力口压力 p 基本为一定值。基本为一定值。由于阀开口大小由于阀开口大小 x 和和 稳态液动力稳态液动力Fs的影响，的影响，阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量时的阀的进口压力大。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。弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若阀的出口压力不为零，则口引回油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的进口压力背压将作用在阀芯上端，使阀的进口压力增大（相当于增大弹簧预压力）。增大（

88、相当于增大弹簧预压力）。对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很大的弹簧力，这样不仅使阀的调节具有很大的弹簧力，这样不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。性能变差，结构上也难以实现。 作用在阀芯上的力有惯性力、弹簧力、摩擦力、液体静压力和液动力等。忽略其它各力，认为阀芯上只作用有液体静压力和弹簧力。 当进口压力达到开启压力p0时，此时阀芯受到的弹簧力是由弹簧预压缩量x0引起的， 此时阀的开口量x为零。忽略重叠量。 设阀芯下端在d腔的受压面积为A，见图6.2-2。 设弹簧刚度为K，写阀芯的力平衡方程:Kx0 = p0A (6.2-1) P0开启压力(cr

89、acking pressure)。 2.1.22.1.2直动式溢流阀的静待性直动式溢流阀的静待性直动式溢流阀的静待性直动式溢流阀的静待性 直动式溢流阀的静待性是指稳态时，流过阀的流量和阀的进口压力之间的关系。这里所以谓的稳态是指阀所处的液压系统处于稳定工作状态，流过阀的流量和阀的上游压力均不随时间而变。 当阀芯有某一开口时，对应的阀的进口压力为p。写阀芯的力平衡方程: K(x0+x) = pA (6.2-2) x相对于x0而言，变化量很小。 (6.2-2) 减 (6.2-1)，经过整理得:(6.2-3) 将溢流阀的开口看成是薄壁小孔，那么就可用薄壁小孔的将溢流阀的开口看成是薄壁小孔，那么就可用

90、薄壁小孔的流量公式来描序通过溢流阀溢流口的流量。流量公式来描序通过溢流阀溢流口的流量。(6.2-4) q流过溢流阀的流量； d圆柱阀芯的直径，见图6.2-2；x阀芯的开口量，见图6.2-2； Cd流量系数；油液度数； p阀的进口压力，即溢流口上游的压力。 将 (6.2-3) 式代入 (6.2-4) 式，并令(6.2-5) (6.2-5)式即直动式溢流阀的静待性方程，或简称静待性。式即直动式溢流阀的静待性方程，或简称静待性。 将将(6.2-5)式画成曲线，如图式画成曲线，如图6.2-3所示。所示。理想的静待性是:即便通过溢流阀的流量有很大变化时，阀的调定压力，即阀的进口压力仍保持不变。在图6.2

91、-3中，直线A、C符合此种要求。pn是阀的调定压力。流量q从零变化到q=qn，qn是流过阀的额定流量时，pn值不变。我们称A、C为溢流阀的理想静待性曲线。但是因为在阀中要有和静压力相平衡的弹簧，其刚度不等于零。A0p0 qqnp图图6.2-3 6.2-3 q- pq- p 曲线曲线pn根据式(6.2-5)画出的曲线如图6.2-3，曲线A、B所示，我们把这条立方抛物线叫做溢流阀的理论静待性曲线。po是开启压力，pn是调定压力，qn是额定流量。应注意当ppo时，式(6.2-5)才有效，即静待性的有效曲线是A、B。当流过溢流口的流量从零变到qn时，进口压力p并不是一成变，而是从p0变到pn。时阀已开

92、启，但压力并未达到调定值只有q=qn时，才到达调定值。换句话说所有的溢流阀均提前开启。阀的实际工作点是对应着某个p和某个q的曲线AB上的一点。 把把pn-p0叫叫做做静静态态调调压压偏偏差差(over-ride pressure)。由由图图6.2-3可可见见，调调压压偏偏差差越越大大则则曲曲线线AB越越不不接接近近理理想想曲曲线线，也也就就是阀的静特性越不好。设是阀的静特性越不好。设(6.2-6) 根据(6.2-2)式 (6.2-7)xmax最大开口量最大开口量 将(6.2-1)式、(6.2-6)式，代入(6.2-7)式，并化简，得:(6.2-8) 由式(6.2-8)可见，弹簧刚度K越大，静态

93、调压偏差p也就越大。溢流阀的工作点只能是A、B曲线上的某一点，阀的静特性不理想，阀的工况也不会理想。 (6.2-5)式中，各结构参数不能调整，能调整的参数只有预压缩量x0和弹簧刚度K。调节图6.2-1中的调压螺帽1可改变弹簧的预压缩量x0 ，从而直接调整了开启压力的大小，简接调整了调定压力pn。曲线A、B的形状不变。 要改变弹簧K值，则需更换弹簧。例如，更换了一根较硬的弹簧，弹簧刚度K增加了。若仍保持原来的预压缩量x0，则开启压力p0增大，同时曲线A、B的斜率改变，变得更加平缓，调压偏差p增大。2.1.32.1.3直动式溢流阀的动特性直动式溢流阀的动特性直动式溢流阀的动特性直动式溢流阀的动特性

94、 溢流阀的功能之一是当进口压力被调定后，若流过阀的流量变化时，进口压力仍能保持基本稳定。溢流阀的动特性就是指当流过阀的流量发生一个阶跃变化时，溢流阀的进口压力随时间的变化过程。根据自动控制理论，形容一个系统的动态包括两方面的问题，其一是系统稳定，其二是过渡过程的品质如何。我们把溢流阀作为被研究的对象，自然也遇到这两个问题，调压偏差大的根本原因是K大引起的，但如果取较小的K，虽然调压偏差减小了，但相应的调定压力也变小了，高压溢流阀及中压溢流阀，大不到预期的调定压力也不行。于是有人提出采用差径式阀芯，阀的进口压力不降低，但阀芯只在差径面积上承压，承压面积小了。作用在阀芯上的液压力也小了，与之平衡的

95、弹簧力也小了，就有可能选取较小的K值。此法虽然缓解了调压偏差和调定压力这一对矛盾，但并未从根本上解决，对高压溢流阀更是如此。 图示先导控制式溢流阀的工作原理。它由先导阀和主阀组成。系统的压力作用于主阀1及先导阀3上。当先导阀3未打开时，腔中液体没有流动作用在主阀l左右两方的液压力平衡主阀1被弹簧2压在右端位置，阀口关闭。当系统压力增大到使先导阀3打开时，液流通过阻尼孔 5、先导阀3流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主阀1有端的压力大于左端的压力，主阀1在压差的作用下2.1.42.1.4先导式溢流阀（先导式溢流阀（先导式溢流阀（先导式溢流阀（pilot operated relief valve

96、pilot operated relief valve） 向左移动，打开阀口，实现溢流作用。调节先导阀3的调压弹簧4，便可实现溢流压力的调节。 阀体上有一个远程控制口K，当将此口通过二位二通阀接通油箱时，主阀1左端的压力接近于零，主阀1在很小的压力下便可移到左端，阀口开得最大，这时系统的油液在很低的压力下通过阀口流回油箱，实现卸荷作用。如果将K口接到另一个远程调压阀上(其结构和溢流阀的先导阀一样)井使打开远程调压阀的压力小于先导阀3的压力。图图6.2-4 先导式溢流阀的工作原理先导式溢流阀的工作原理ba1-主阀；2-主阀弹簧；3-先导阀；4-调压弹簧；5-阻力孔；图图6.2-4 先导式溢流阀的

97、工作原理先导式溢流阀的工作原理a 先导式溢流阀的结构原理图见图6.2-5。 先导式溢流阀的上部是先导阀，下部是主溢流阀。先导阀采用锥形阀芯，主阀采用圆柱形阀芯。实际上先导阀是由两个直动式溢流阀组合而成。油从进油口进入阀体6，到达f腔。自f腔经m孔分成两路，一路经孔g到达油室n，另一路经阀芯7中间的阻尼孔e弹簧腔K，孔b，孔a到达锥阀阀芯3。当进口压力低于调定值时，锥阀芯3不能打开，此时远程控制口c加上螺堵也不通油，故上述各腔各孔中虽充满了油，但构不成通路，油不流动。主阀芯7上下两端面积相等，主阀芯两端作用的液压力相等。主阀芯上还作用有主弹簧8的压紧力。主阀芯不开启，无溢流形成，主溢流阀不溢流。

98、 当阀的进口压力超过开启压力时，锥阀芯3开启，油经过锥阀芯3和阀座5形成的缝隙成为低压，经内部通道h，到阀的低压腔d，经出油口排出。图图6.2-5 6.2-5 先导式溢流阀结构原理图先导式溢流阀结构原理图1-先导阀体；2-先导阀座；3-先导锥阀阀芯；4-调压弹簧；5-调压螺帽；6-主阀阀体；7-主阀阀芯；8-主阀弹簧 调节调压螺帽5可改变调压弹簧4的预压缩量，从而可以调节开启压力的大小。当锥阀阀芯开启后油形成通路。此时从油口进来的油，从径向孔m经阻尼孔e到K腔的油就会形成压力差，于是使主阀芯上下两端有压差，即n腔的压力大于K腔的压力，且克服主弹簧8的力，使主阀芯7上移，打开主阀流口。从进口流入

99、的油在主溢流口形成一定压降到d腔，和h大孔来的低压油汇合后经出油口排出。通常溢流阀的出油口和油箱相通。 锥阀芯3在液压力，调压弹簧力以及其它力的作用下平衡，使先导阀保持某一开口量。在先导阀的开口形成一定压力降，流过先导阀开口有一定流量。 阀进口压力增加后，调压弹簧4被进一步压缩，先导阀口进一步加大，流过先导阀的流量增加，主阀芯两端(即阻尼孔e两端)的压差增加，主弹簧8进一步被压缩，主阀芯7上移，溢流口加大，溢流口阻力减小了，阀的进口压力减小。这样， 主阀芯7，一方面受到自上而下的液压力同时还受到各种阻力，例如液动力、摩擦力、粘性摩擦力和弹簧8的弹簧力。主阀芯7在所受诸外力的作用下平衡，并使主溢

100、流口保持某一开度。在主溢流口形成一定的压降，有一定流量通过主溢流口。简言之也就是主溢流口有一定开口时，对应的有一组流量压力值，阀进口保持某一稳定值，我们把阀的这一稳定工作状态为稳态。 因某种原因流过阀的流量增加了，而阀的先导阀口和主溢流口若仍然保持状态1时的开口，则阀的进口压力增加。溢流阀的各溢流口实质上是节流口，但为了和节流阀的节流口相区别，我们仍称它们为溢流口。阀芯7经过几次振动之后稳定在新的稳定点，我们将这新的稳定状态叫稳态。对应于稳态阀有一定的开口量和一组流量、压力流动参数。将稳态和稳态进行比较，稳态的开口较大，流量较大，但阀的进口压力基本维持不变。 在图6.2-5所示的先导式溢流阀中

101、，调压弹簧力因为要和进口高压油作用于锥阀芯3上的液压力相平衡，所以调压弹簧较硬。但因锥阀芯上的承压面积较小，故调压弹簧已不必象相同条件下直动式溢流阀那样硬。此外，先导式溢流阀中先导阀的过流面积较小，故通过主阀的流量有变化时，引起压力的波动也较小。 主弹簧8较软，因为主弹簧只需克服主阀芯上的压力差形成的液压力和其它较小的阻力。 因主弹簧8很软，所以先导式溢流阀的静态调压偏差比相同条件下直动式溢流阀的小。又因调压弹簧4较硬，所以可将先导式溢流阀的调定压力可调整得很高。这样，利用先导式溢流阀，可以解决我们讨论直动式溢流阀静特性时留下的矛盾：欲减小静态调压偏差，则需减小调压弹簧的刚度，这样一来又使调定

102、压力不能调得很高。现在除要求不高的系统使用直动式溢流阀外，一般液压系统均采用先导式溢流阀。 图6.2-5所示的溢流结构虽然在前些年起过很大作用，但是也有两个缺点，其一是主阀芯不易稳定，其二是圆柱状阀芯和阀之间有一定的重叠量，反应不怎么灵敏。 图6.2-6所示的结构，主阀芯6采用的阀座形式，故灵敏度高，反应迅速。主阀芯6加上了尾座，提高了阀的稳定性，不会因阀芯的高频振动产生尖叫声。当此种阀的结构和制造工艺都比较复杂。 手动调压的溢流阀，不论是直动式还是先导式，还是何种结构的溢流阀，符号均如图6.2-7所示。所谓手动调压是指用手轮直接调定溢流阀的压力，此时需将图6.2-5中的远程控制口C或图6.2

103、-6中的外控口K堵死。远程控制口又叫外控口。图图6.2-6 6.2-6 先导式溢流阀结构先导式溢流阀结构1-锥阀；2-先导阀座；3-阀盖；4-阀体；5-阻尼孔；6-主阀芯；7-主阀座；8-主阀弹簧；9-调压弹簧；10-调压手轮图图6.2-7 6.2-7 溢流阀职能符号溢流阀职能符号如将远程控制口和一个调压阀相连接。调定调压阀的调定压力即可调定主溢流阀的压力。所谓调压阀或称远程调压阀，实际上是一个直动式溢流阀。用调压阀调定主溢流阀的这种方式叫溢流阀的远程控制。而实际工作时，远程调压阀的实质是用一个调压阀代替了先导阀，故使用远程控制方式时应将主溢流阀的先导阀压力调得很高，防止调压阀工作时，先导阀的

104、锥阀开启。而调压阀的调定压力应低于主阀先导阀能调定的最高压力。2.1.52.1.5溢流阀的应用溢流阀的应用溢流阀的应用溢流阀的应用(1)和节流阀配合构成恒压能源（见图和节流阀配合构成恒压能源（见图6.2-8） 在图6.2-8中，1为定量泵，2为溢流阀，3为节流阀。上图时这三种元件构成定压能源的典型组合。在泵出口处并联了溢流阀，它的作用是即便流过溢流阀的流量产生变化, 仍能保持溢流阀的进口压力不变。在泵出口为恒压的条件下，我们改变节流阀3的开度，就可改变通往系统的流量，多余的油经溢流阀流回油箱。当通往系统的流量变化时，流经溢流阀的流量也变化。因溢流阀的调节作用，可使泵出口压力基本维持不变。图图6

105、.2-8 恒压能源恒压能源图图6.2-9 溢流阀作安全阀溢流阀作安全阀(2)作安全阀（见图作安全阀（见图6.2-9） 在图6.2-9中，变量泵1排的油到达液压马达2的进口，液压马达2带动负载转动，从液压马达排出的油再加到泵的吸油腔。泵和马达的这种连接方式叫闭式油路。 图中管路3是高压、管路4是低压。高压管路中的压力决定于液压马达所带动的负载力矩。溢流阀5的调定压力应确定为：系统在正常工作压力下，溢流阀5不开启，当系统压力超过某一规定值时，溢流阀开启，高压油从管路3经溢流阀5到低压管路。此时，系统压力只维持溢流阀所调定的数值，而不能继续再增加。这样，就保护了系统免受高压的侵害。因此把起这种作用的

106、溢流阀叫安全阀。从阀的实质看阀5应叫溢流阀，从用途看阀5叫安全阀。所以我们把图6.2-8叫做安全作用的溢流阀。起安全作同的溢流阀的 调定压力比系统的工作压力，一般来说高10%。 在图6.2-10中，二位二通阀处于断路位置，即溢流阀的遥控口不能和油箱相通，此时溢流阀以调定的压力值正常工作。 当二位二通阀处于通路位置时，即溢流阀的遥控口和油箱相通。在图中，也就是弹簧腔K中无压力，主阀芯上移，溢流口的开口量达最大值，阻力很小，泵排出的油压力很小，全部经溢流阀流回油箱。定量泵虽排出了恒定流量但压力很小，输出功率很小，接近于零，从而可认为泵和拖动泵的原动机被卸荷。从阀的使用功能看，此时的溢流阀也可叫卸荷

107、阀。(3)和二位二通阀配合使泵卸荷（见图和二位二通阀配合使泵卸荷（见图6.2-10）图图6.2-10 溢流阀作卸荷阀溢流阀作卸荷阀 在图6.2-11中，1为主溢流阀，2、3、4为远程调压阀，也叫遥控调压阀。阀2、3、4均事先调整好它们的调定压力。当换向阀5处于中位时，系统的压力决定于调压阀2的调定压力。当换向阀5处于左位时，系统的压力决定于调压阀4。当换向阀5处于右位时，系统的压力决定于调压阀3的压力。系统有三种不同的压力调定值。阀3和阀4的调定压力应小于阀2的调定压力。(4)使一个主溢流阀具有多级调定压力（见图使一个主溢流阀具有多级调定压力（见图 6.2-11）图图 6.2-16 具有多级具

108、有多级调定调定 压力的溢流阀压力的溢流阀图图 6.2-11 6.2-11 多级调定压力多级调定压力先导型溢流阀先导型溢流阀 结构组成结构组成 它由先它由先导阀和主阀组成。导阀和主阀组成。先导阀实际上是一先导阀实际上是一个小流量直动型溢个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔用面积略大于下腔作用面积，其弹簧作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起只在阀口关闭时起复位作用。复位作用。图形符号图形符号 先导型溢流阀工作原理要点先导型溢流阀工作原理要点先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，

109、其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1，因此其尺寸很小，即使是高压阀，其，因此其尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。很大改善。主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔，孔径很小力差。阻力孔一般为细

110、长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长孔长l = 812mm，因此工作因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。调压。先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。 先导型溢流阀遥控口接法先导型溢流阀遥控口接法远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在先导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力必先导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力必须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。流量始终经

111、主阀阀口回油箱。先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控，先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控，接电磁阀通回油箱可实现卸载。接电磁阀通回油箱可实现卸载。 溢流阀的功用溢流阀的功用溢流阀旁接在泵的溢流阀旁接在泵的出口，用来保证系出口，用来保证系统压力恒定，称为统压力恒定，称为定压阀。定压阀。溢流阀旁接在泵的溢流阀旁接在泵的出口，用来限制系出口，用来限制系统压力的最大值，统压力的最大值，对系统起保护作用，对系统起保护作用，称为安全阀。称为安全阀。电磁溢流阀还可以电磁溢流阀还可以在执行机构不工作在执行机构不工作时使泵卸载。时使泵卸载。 溢流阀的性能溢流阀的性能调压范围

112、调压范围 ： 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。为改善高压溢流阀的平稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧调节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧0.60.68 8、4 41616、8 82020、16163232MPaMPa实现四级调压。实现四级调压。压力流量特性：压力流量特性： 溢流阀的进口压力随流量变化而波动的溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能；又称为启闭特性。性能；又称为启闭特性。 （p ps s- -p pk k）、（）、（p ps s- -p pb b）称为调压偏

113、差，调压偏差小好称为调压偏差，调压偏差小好 n nk k= =p pk k/ /p ps s 称为开启压力比，称为开启压力比， n nb b= =p pb b/ /p ps s 称为闭合压力比，称为闭合压力比，n nk k 、 n nb b大好。大好。压力损失和卸载压力：压力损失和卸载压力： 当调压弹簧预压缩量等于零或主当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥控口直接接回油箱时，流经阀的流量为额定阀上腔经遥控口直接接回油箱时，流经阀的流量为额定值时，溢流阀的进口压力。值时，溢流阀的进口压力。 压力损失略高于卸载压力。压力损失略高于卸载压力。 减压阀减压阀减压阀是利用液流流过减压阀是利用液流流过缝

114、隙产生压力损失，使缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压其出口压力低于进口压力的压力控制阀。力的压力控制阀。按调节要求不同，有定按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，值减压阀，定差减压阀，定比减压阀。其中定值定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简减压阀应用最广，又简称减压阀。称减压阀。2.2 2.2 减压阀减压阀减压阀减压阀 ( (reducing valve)reducing valve) 减减压压阀阀的的减减压压口口实实质质上上是是节节流流口口，但但为为了了和和节节流流阀阀的的节节流流口口相相区区别别,我我们们仍仍把把它它们们称称作作减减压压口口。因因此此，流流经经阀阀的的液液流流

115、在在减减压压口口上上必必产产生生压压力力降降。即即减减压压阀阀的的出出口口压压力力总总低低于于其其进进口压力。这也是减压阀正常工作的前提。口压力。这也是减压阀正常工作的前提。 根据出口压力的性质不同，减压阀分为三类。根据出口压力的性质不同，减压阀分为三类。 定差减压阀：此类阀的出口压力和进口压力保持一定定差减压阀：此类阀的出口压力和进口压力保持一定 的差值。的差值。 定比减压阀：此类阀的特点是出口压力和进口压力保定比减压阀：此类阀的特点是出口压力和进口压力保 持一定比例。持一定比例。 定值输出减压阀：此类减压阀的特点是出口压力基本定值输出减压阀：此类减压阀的特点是出口压力基本 上保持恒定。上保

116、持恒定。 定定差差和和定定比比减减压压阀阀用用量量很很少少。定定值值输输出出减减压压阀阀用用量量很很大大。本本节节所所提提到到减减压压阀阀的的地地方方，除除去去特特别别声声明明，都都是是指指的的定定值值输输出减压阀。出减压阀。 减压阀分为直动式和先导式两大类，前者比较简单，本书只介绍先导式的减压阀。 减减压压阀阀的的进进油油口口一一般般和和液液压压系系统统的的高高压压主主干干线线并并联联；减减压压阀阀的的出出油油口口和和低低压压支支线线油油路路串串联联，输输出出的的油油用用来来作作为为压压力力较较低的液压回路的能源。低的液压回路的能源。 减减压压阀阀的的功功能能是是:减减压压；当当进进口口压压

117、力力出出现现波波动动和和流流过过阀阀的的流量发生变化时，仍能保持阀的出口压力基本恒定。流量发生变化时，仍能保持阀的出口压力基本恒定。2.2.12.2.1减压阀的工作原理减压阀的工作原理减压阀的工作原理减压阀的工作原理 直动式减压阀的工作原理 减压阀是常开的，其出口压力由调压弹簧设定。减压阀是常开的，其出口压力由调压弹簧设定。 减压阀可将进口压力降至出口压力。在液压系统中，如果不同设备需要不同减压阀可将进口压力降至出口压力。在液压系统中，如果不同设备需要不同压力，则可以使用减压阀。压力，则可以使用减压阀。 当出口压力升高时，作用在控制活塞左端面上油压力变大，控当出口压力升高时，作用在控制活塞左端

118、面上油压力变大，控制活塞向右移动，阀口变小，压降增大，从而使出口压力降至设定制活塞向右移动，阀口变小，压降增大，从而使出口压力降至设定值。值。 在滑阀式结构中，也可以采用控制边结构，以缓慢增加开口量，在滑阀式结构中，也可以采用控制边结构，以缓慢增加开口量，从而使减压阀具有较高调压精度。从而使减压阀具有较高调压精度。当出口压力达到最大设定压力时，阀口完全关闭。进口压力由溢流阀设定当出口压力达到最大设定压力时，阀口完全关闭。进口压力由溢流阀设定 在图示回路中，液压缸活塞杆伸出，减压阀出口压力小于系统在图示回路中，液压缸活塞杆伸出，减压阀出口压力小于系统压力，且恒定。压力，且恒定。 液压缸活塞杆现处

119、于完全伸出状态，此时出口压力不断升高，液压缸活塞杆现处于完全伸出状态，此时出口压力不断升高，阀口完全关闭。阀口完全关闭。 图示直动式减压阀的工作原理，图示直动式减压阀的工作原理，当阀心处在原始位置上时，它的阀口当阀心处在原始位置上时，它的阀口是打开的，阀的进、出口沟通。这个是打开的，阀的进、出口沟通。这个阀的阀心由出口处的压力控制，出口阀的阀心由出口处的压力控制，出口压力未达到调定压力时阂口全开、阀压力未达到调定压力时阂口全开、阀心不工作。当出口压力达到调定压力心不工作。当出口压力达到调定压力时，阀心上移，阀口关小，整个阀处时，阀心上移，阀口关小，整个阀处于工作状态了。如忽略其它阻力，仅于工作

120、状态了。如忽略其它阻力，仅考虑阀心上的液压力和弹簧力相平衡考虑阀心上的液压力和弹簧力相平衡的条件，则可以认为出口压力基本上的条件，则可以认为出口压力基本上维持在某一定值一调定值上。这时如维持在某一定值一调定值上。这时如出口压力减小，阀心下移，阀口开大，出口压力减小，阀心下移，阀口开大，阀口处阻力减小，压降减小使出口阀口处阻力减小，压降减小使出口压力回升到调定值上。反之，如出口压力回升到调定值上。反之，如出口压力增大，则阀心上移，阀口关小，压力增大，则阀心上移，阀口关小，阀口处阻力加大，压降增大，使出口阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值上。压力下降到调定值上。图图6.2-12 直动

121、式减压阀的工作原理直动式减压阀的工作原理 (2)减压阀是使出口压力低于进口压力的一种压力控制阀。其作减压阀是使出口压力低于进口压力的一种压力控制阀。其作用是用来减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能用是用来减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。减压阀在各种液压设备的同时提供两个或几个不同压力的输出。减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中应用较多。此外，当油液压力夹紧系统、润滑系统和控制系统中应用较多。此外，当油液压力不稳定时，在回路中串人一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。不稳定时，在回路中串人一减压阀可得到一个稳定的较低的压

122、力。 对减压阀的基本要求是：出口压力维持恒定，不受入口压力对减压阀的基本要求是：出口压力维持恒定，不受入口压力和通过流量大小的影响。和通过流量大小的影响。1)1)减压阀保持出口处压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本减压阀保持出口处压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。不变。2)2)在不工作时，减压阀进出口互通，而溢流阀进出口不通。在不工作时，减压阀进出口互通，而溢流阀进出口不通。3)3)为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱，而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀弹口单独外接油箱，而溢流阀的出

123、油口是通油箱的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口接通，不必单独外接油簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口接通，不必单独外接油箱。箱。先导定值减压阀的结构原理先导定值减压阀的结构原理减压阀由压力先导阀减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压和主阀组成。出口压力油引至主阀芯上腔力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔，当出和先导阀前腔，当出口压力大于减压阀的口压力大于减压阀的调定压力时，先导阀调定压力时，先导阀开启，主阀芯上移，开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减压减压缝隙关小，减压阀才起减压作用且保阀才起减压作用且保证出口压力为定值。证出口压力为定值。图形符号图形符号当出口油压当出口油压p

124、 p2 2低于先导阀调整压低于先导阀调整压力时，锥阀力时，锥阀4 4关闭，阀芯关闭，阀芯1 1上下两上下两腔油压相等，这时阀芯腔油压相等，这时阀芯1 1在弹簧在弹簧2 2的作用下，处于最下位置，开口的作用下，处于最下位置，开口量量 变大，油液流经狭缝时压力损变大，油液流经狭缝时压力损失减小，出口油压失减小，出口油压p p2 2因而上升，因而上升，直至上升到先导阀的调定值。出直至上升到先导阀的调定值。出口处的一部分油液经小孔口处的一部分油液经小孔a a作用到作用到阀芯阀芯1 1的下端，并通过阻尼孔的下端，并通过阻尼孔b b进进入阀芯入阀芯1 1上腔，上腔的油压又作用上腔，上腔的油压又作用到锥阀到

125、锥阀4 4上。如果出口油压上。如果出口油压p p2 2上升上升到超过调整压力时，锥阀到超过调整压力时，锥阀4 4被顶开，被顶开，于是上腔的油液从泄油口流回油于是上腔的油液从泄油口流回油箱，上腔压力降低，使得阀芯箱，上腔压力降低，使得阀芯l l上上腔的油压低于下腔的油压。这时，腔的油压低于下腔的油压。这时，阀芯阀芯1 1在压力差的作用下而上移，在压力差的作用下而上移，开口量开口量 减小，减小，图图6.2-14 先导式减压阀的工作原理先导式减压阀的工作原理又使油液经过狭缝产生的又使油液经过狭缝产生的局部压力损失增大，局部压力损失增大，出口出口油压油压p p2 2也随着下降，直至也随着下降，直至降到

126、先导阀的调定值为止，降到先导阀的调定值为止，阀芯阀芯1 1又处于新的平衡。由又处于新的平衡。由此可知减压阀是利用出此可知减压阀是利用出油口油液的压力作用在阀油口油液的压力作用在阀芯芯1 1上与弹簧力和部分油液上与弹簧力和部分油液压力平衡，自动地按着输压力平衡，自动地按着输出压力的变化调节开口量出压力的变化调节开口量 的大小，使出油口压力的大小，使出油口压力p p2 2保持恒定，始终稳定在先保持恒定，始终稳定在先导阀的调定值上。导阀的调定值上。图图6.2-14 先导式减压阀的工作原理先导式减压阀的工作原理减压阀的特点与功用减压阀的特点与功用与先导型溢流阀比较：与先导型溢流阀比较：减压阀是出口压力

127、控制，保证出口压力为定值；溢流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。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。体內流道內泄至出口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀用在液压系统中获得减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力的二次油压力低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明，路和控制回路。必须说明，减压

128、阀出口压力还与出口负减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压决定，此时减压阀不起减压作用。作用。 系统向一个执行机构提供高压时，利用减压阀系统向一个执行机构提供高压时，利用减压阀可同时向另一执行机构提供较低的压力，且两个执可同时向另一执行机构提供较低的压力，且两个执行机构的负载不会相互影响缸的动作。行机构的负载不会相互影响缸的动作。减压阀的应用减压阀的应用减压阀的应用减压阀的应用减压阀的应用减压阀的应用顺序阀顺序阀(sequence valve)顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。顺序

129、阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏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。油引出方式不同分内泄和外泄。 内控内泄内控内泄 内控外泄内控外泄 外控内泄外控内泄 外控外泄外控外泄 2.3.1 2.3.1直动式顺序阀的工作原理直动式顺序阀的工作原理直动式顺序阀的工作原理直动式顺序阀的工作原理 直动式顺序阀的工作原理见直动式顺序阀的工作原理见图图。 压力为压力为 的油进入进油口的油进入进油口a后，后，因出油口因出油口b被阀芯被阀芯3关闭，没有出关闭，没有出路。若将外控口路。若将外控口c堵死堵死,压力为压力为 的的油经通道油经通

130、道d、e到达阀芯底部。当到达阀芯底部。当 压力达到调定值时，阀芯压力达到调定值时，阀芯3压缩压缩弹弹1，打开出油口，打开出油口b，压力为压力为 的油的油经过顺序阀后，有很小的压力降，经过顺序阀后，有很小的压力降，成为成为 ，然后从出油口，然后从出油口b排出，通排出，通到其它回路。阀芯上移时，弹簧到其它回路。阀芯上移时，弹簧腔中的油经泄油口腔中的油经泄油口f排出。此时泄排出。此时泄出的油直接排出阀体之外，故叫出的油直接排出阀体之外，故叫外泄式外泄式 直动式顺序阀的工作原理直动式顺序阀的工作原理 如果泄油孔如果泄油孔f f堵死，再将上阀盖转过堵死，再将上阀盖转过180180，则孔，则孔g g和通道

131、和通道h h沟沟通。此时弹簧腔的油经通道通。此时弹簧腔的油经通道g g和通道和通道h h，再经出油口再经出油口b b排出，此种排出，此种泄油方式叫内泄式。只有泄油方式叫内泄式。只有p p2 2很低时才允许使用内泄式。很低时才允许使用内泄式。 在图在图6.2-17(6.2-17(a)a)的图示位置，控制的图示位置，控制阀芯上移的油是从进油口阀芯上移的油是从进油口a a经阀的内经阀的内部通道部通道d d、e e到达阀芯下部的，此种控到达阀芯下部的，此种控制方式叫内控式。若将下阀盖制方式叫内控式。若将下阀盖5 5转动转动一个角度，单独从外控口一个角度，单独从外控口c c加控制压加控制压力则叫外控式。

132、内控式的顺序阀符号力则叫外控式。内控式的顺序阀符号见图见图6.2-17(6.2-17(b)b)。外控式的顺序阀外控式的顺序阀符号见图符号见图6.2-17(6.2-17(c)c)。 输出压力很高的顺序阀需采用输出压力很高的顺序阀需采用先导式的顺序阀。先导式的顺序阀。 图图6.2-17 直动式顺序阀的工作原理直动式顺序阀的工作原理 图图6.2-17 直动式顺序阀的工作原理直动式顺序阀的工作原理1弹簧；2 上阀盖；3 阀心；4 阀体；5 下阀盖 2.3.2 2.3.2顺序阀的特点顺序阀的特点顺序阀的特点顺序阀的特点 溢流阀排出的油，不做功直接回油箱；顺序阀排出的油溢流阀排出的油，不做功直接回油箱；顺

133、序阀排出的油通向另一液压回路，输出的油有一定压力，做工。通向另一液压回路，输出的油有一定压力，做工。 溢流阀的泄油通过阀的内部通道以及排油口直接回油箱。溢流阀的泄油通过阀的内部通道以及排油口直接回油箱。顺序阀除压力顺序阀除压力p p2 2很低时用内泄式顺序阀，多数情况采用外泄式很低时用内泄式顺序阀，多数情况采用外泄式顺序阀，其泄油口单独回油箱。顺序阀，其泄油口单独回油箱。 溢流阀和减压阀的阀芯要不断浮动以保持进油口压力溢流阀和减压阀的阀芯要不断浮动以保持进油口压力( (溢溢流阀流阀) )和出油口压力和出油口压力( (减压阀减压阀) )基本为恒定。顺序阀的阀心不需随基本为恒定。顺序阀的阀心不需随

134、时浮动，只有开或关两种位置。时浮动，只有开或关两种位置。 溢流阀和减压阀处于工作状态时，溢流口和减压口都是溢流阀和减压阀处于工作状态时，溢流口和减压口都是开启的。溢流口和减压口关闭时都不算工作状态安全阀例外。开启的。溢流口和减压口关闭时都不算工作状态安全阀例外。这类阀叫常通式阀。对它们的阀芯和阀体之间的密封性没有特这类阀叫常通式阀。对它们的阀芯和阀体之间的密封性没有特殊或严格的要求。顺序阀则不然，它的开启位置是工作位置，殊或严格的要求。顺序阀则不然，它的开启位置是工作位置，它的关闭位置也是工作位置。因为在关闭位置顺序阀需维持一它的关闭位置也是工作位置。因为在关闭位置顺序阀需维持一定的进口压力定

135、的进口压力p p2 2，以免影响其它回路的工作。因此对顺序阀的以免影响其它回路的工作。因此对顺序阀的阀芯和阀体之间的密封性有一定要求。阀芯和阀体之间的密封性有一定要求。 和溢流阀相同，顺序阀中有弹簧，所以也存在静态调压偏和溢流阀相同，顺序阀中有弹簧，所以也存在静态调压偏差，即阀到达最大开口时的压力和阀芯刚起动时的压力差。自然，差，即阀到达最大开口时的压力和阀芯刚起动时的压力差。自然，希望这两个压力的差值越小越好。希望这两个压力的差值越小越好。 先导式顺序阀的调压偏差比直动式顺序阀的要小，但先导式先导式顺序阀的调压偏差比直动式顺序阀的要小，但先导式顺序阀的泄漏也较大，除去压力很高的场合，以选择直

136、动式顺序顺序阀的泄漏也较大，除去压力很高的场合，以选择直动式顺序阀较好。阀较好。 溢流口和减压口上的压力降都比较大。希望流过顺序阀的溢流口和减压口上的压力降都比较大。希望流过顺序阀的液流在阀中形成的压力损失越小越好。一般均为液流在阀中形成的压力损失越小越好。一般均为0.20.2 0.40.4MPaMPa。 在溢流口和减压口上形成的压力降是需要的，它们的开口在溢流口和减压口上形成的压力降是需要的，它们的开口量较小。需要顺序阀有较小的压力降，故它的开口量也较大。量较小。需要顺序阀有较小的压力降，故它的开口量也较大。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

137、装配位置可得到内控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、外控内泄四种外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型结构类型。 若将内泄式的顺序阀的出口接油箱同时和单向阀并联，若将内泄式的顺序阀的出口接油箱同时和单向阀并联，则构成平衡阀，这只是根据阀的用途工业上的叫法，从阀的则构成平衡阀，这只是根据阀的用途工业上的叫法，从阀的机理看，仍然是单向顺序阀，只不过出口接油箱，是个顺序机理看，仍然是单向顺序阀，只不过出口接油箱，是个顺序阀的一种特例而已。平衡阀也分内控阀的一种特例而已。平衡阀也分内控( (自控和外控自控和外控( (它控它控) )两两类。它们的符号见图类。它们的符

138、号见图6.2-216.2-21。 图图6.2-21 平衡阀符号平衡阀符号 (a)自控式 (b)它控式(a)(b) 顺序阀的功用顺序阀的功用 将单向阀和顺序阀做在一个阀体中叫做单向顺序阀。将单向阀和顺序阀做在一个阀体中叫做单向顺序阀。顺序阀既然有内控和外控之分，单向顺序阅也有内控顺序阀既然有内控和外控之分，单向顺序阅也有内控( (自自控控) )和外控和外控( (它控它控) )之分。它们的符号见图之分。它们的符号见图6.2-206.2-20。 图图6.2-20 单向顺序符号单向顺序符号 (a)自控式 (b)它控式 (a)(b)构成平衡阀构成平衡阀内控外泄顺序阀与溢流阀非内控外泄顺序阀与溢流阀非常相

139、象：阀口常闭，进口压常相象：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液力控制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄要去工作，所以有单独的泄油口。油口。 内控外泄顺序阀用于多个执内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其进口压行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的调定压力，力先要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力负载压力高于阀的调定压力时，进口压力等于出口压力，时，进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。调定压力，阀的开口一定。内控内泄顺

140、序阀的图形符号和工作原内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。如图示阀保证执行元件运动平稳。如图示阀3作作背压阀。背压阀。 外控内泄顺序外控内泄顺序阀等同于二位二阀等同于二位二通阀，可作卸载通阀，可作卸载阀，如双泵供油阀，如双泵供油回路中阀回路中阀3是泵是泵1的卸载阀。的卸载阀。 外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。压力继电器压力继电器压力继电器是一种

141、将液压压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电系统的压力信号转换为电信号输出的元件。信号输出的元件。其作用是实现执行元件的其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护。顺序控制或安全保护。按结构特点分为柱塞式、按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜片式。图示弹簧管式和膜片式。图示为柱塞式压力继电器。主为柱塞式压力继电器。主要零件包括柱塞要零件包括柱塞1 1、调节螺、调节螺帽帽2 2和电气微动开关和电气微动开关3 3。压。压力油作用在柱塞下端，液力油作用在柱塞下端，液压力直接与弹簧力比较。压力直接与弹簧力比较。当液压力大于或等于弹簧当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压微动力时，柱塞向上移压微动开

142、关触头，接通或断开电开关触头，接通或断开电气线路。反之，微动开关气线路。反之，微动开关触头复位。触头复位。 压力继电器的功用压力继电器的功用如图所示，压力如图所示，压力继电器用在顺序继电器用在顺序动作回路中。当动作回路中。当执行元件工作压执行元件工作压力达到压力继电力达到压力继电器调定压力时，器调定压力时，压力继电器将发压力继电器将发出电信号，使电出电信号，使电磁铁得电，换向磁铁得电，换向阀换向，从而实阀换向，从而实现两液压缸的顺现两液压缸的顺序动作。序动作。2.4.2 对压力继电器的性能要求对压力继电器的性能要求(1)调压范围调压范围 压力继电器能够发出电信号的最低工作压力和最高工作压压力继

143、电器能够发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的差称为调压范围。力的差称为调压范围。(2灵敏度灵敏度 系统压力升高时系统压力升高时,压力继电器能发出电信号的压力称为闭合压力继电器能发出电信号的压力称为闭合压力。系统压力降低时压力。系统压力降低时,压力继电器能切断电信号的压力称为压力继电器能切断电信号的压力称为开启压力。闭合压力与开启压力之差称为压力继电器的灵敏度开启压力。闭合压力与开启压力之差称为压力继电器的灵敏度,差值越小差值越小,则灵敏度越高。则灵敏度越高。(3)通断调节区通断调节区 为避免系统压力波动时为避免系统压力波动时,压力继电器时通时断压力继电器时通时断,要求闭合压要求闭合压力和开

144、启压力必须保持一定的差值。若此差值是可调的力和开启压力必须保持一定的差值。若此差值是可调的,则把则把这个差值的调节范围称为通断调节区间。这个差值的调节范围称为通断调节区间。(4)重复精度重复精度 在一定的调定压力下在一定的调定压力下,多次升压多次升压(降压降压)过程中闭合过程中闭合(开启开启压力本身的差值压力本身的差值,称做压力继电器的闭合称做压力继电器的闭合(开启开启)压力重复压力重复精度。多次重复精度。多次重复,闭合闭合(开启开启)压力本身的差值越小压力本身的差值越小,说明闭合说明闭合(开启压力的重复精度越高。开启压力的重复精度越高。(5)升压升压(降压降压)动作时间动作时间 压力继电器从

145、卸荷压力继电器从卸荷(调定调定)压力升压力升(降降)至调定至调定(卸荷卸荷)压力压力,微动开关发出微动开关发出(切断切断)电信号的时间电信号的时间,称为升压称为升压(降压降压)时间。时间。当然希望这个时间短些为好。当然希望这个时间短些为好。（Flow Control Valve)在液压系统中，用来控制流量的阀，统称流量阀。在液压系统中，用来控制流量的阀，统称流量阀。第第3节节 流量控制阀流量控制阀本节介绍本节介绍节流阀的原理及结构调速阀的原理及结构3.1 节节 流流 阀阀（Throttling Valve Throttling Valve ， Restrictive Valve Restric

146、tive Valve ）3.1.13.1.1节流阀的工作原理节流阀的工作原理节流阀的工作原理节流阀的工作原理 节流阀的工作原理见图6.3-1。液流从进油口流入经节流口后，从阀的出油口流出。本阀的阀芯3的锥台上开有三角形槽。转动调节手轮1，阀芯3产生轴向位移，节流口的开口量即发生变化。阀芯越上移开口量就越大。因节流口有一定节流阻力，故液流经过节流阀时，必然会产生一定的压力降，以0.2MPa到0.5MPa为宜。 当节流阀的进出口压力差为定值时，改变节流口的开口量，即可改变流过节流阀的流量。 节流阀和其它阀，例如单向阀、定差减压阀、溢流阀，可构成组合节流阀。图图6.3-1 6.3-1 节流阀的工作原

147、理节流阀的工作原理阀芯阀芯调节调节手轮手轮螺帽螺帽阀体阀体(a)(b)职能符号职能符号 可调单向节流阀由可调节流阀和单向阀组成。在图示单向阀关闭方向（从油口A到油口B），工作油液通过可调节流阀流出，这可产生较大压力损失。 可调单向节流阀与溢流阀或变量泵一起使用，可以改变速度。随着可调节流阀进口压力升高，导致溢流阀开启，此时多余流量流回油箱。 沿相反方向（从油口B到油口A），无节流作用，即工作油液可自由流过（单向阀功能）。 单向节流阀分固定式和可调式两种。图示为实际可调节流阀图片。3.1.23.1.2节流阀的节流口节流阀的节流口节流阀的节流口节流阀的节流口 (1)直角凸肩节流口直角凸肩节流口 直

148、角凸肩节流缝隙的结构见图6.3-2(a)。当阀芯有轴向位移时，开口量h变化，开口面即A也就发生变化。过流面积A的公式：hB；B 阀体沉割槽的宽度。A=Dh (6.3-1)D 阀芯直径。过流面积的变化率为AdA/dhA AdAdA/dh/dhB( b ) DDB图图6.3-2 6.3-2 直角凸肩节流口直角凸肩节流口( ( a )a )结构结构 ( ( b ) b ) 特性特性DB B( a )h h(6.3-2)将式（6.3-1）、(6.3-2)画出的曲线叫节流口（或节流缝隙）的特性曲线，如图6. 3-2(b)所示。 本结构的特点是过流面积和开口量呈线性结构关系，结构简单，工艺性好，不易阻塞，

149、流量较小时，反映灵敏。但流量的调节范围较小，小流量时流量不稳定。AdA/dhA AdAdA/dh/dhB( b ) DDB图图6.3-2 6.3-2 直角凸肩节流口直角凸肩节流口( a )结构 ( b ) 特性DB B( a )h h(2)锥形凸肩节流口锥形凸肩节流口结构见图6.3-3(a)。过流面积为A=Dhsinh2sincos (6.3-3)D，h， 见图6.3-3(a) ( ( a ) a ) 结构结构( ( b )b )特性特性图图6.3-3 6.3-3 锥形凸肩节流口锥形凸肩节流口Dh( a )AdA/dhA AdAdA/dh/dhhDsin( b )过流面积变化率： ( ( a

150、) a ) 结构结构( ( b )b )特性特性图图6.3-3 6.3-3 锥形凸肩节流口锥形凸肩节流口Dh( a )AdA/dhA AdAdA/dh/dhhDsin( b ) 本结构的特点：结构简单，可当截止阀用。调节范围较大。由于过流断面仍是同心环状间隙，水力半径较小，小流量时易堵塞，流量的稳定性稍差，温度对流量的影响较大。小开口时流量变化率大，反映灵敏，但不易调节。变化率为线性曲线。(3)三角槽式节流三角槽式节流口口 沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即可改变开口量h，从而改变过流断面面积，见图6.3-4(a)、（b）、（d）。三角槽节流口的特性见图6.3-4(c)。当hl时（

151、6.3-5）Z三角槽数目；h、 见图6.3-4(a)、(b)、(d)。 本节流口的特点为：结构简单，调节范围较大。在小开口时开口变化率较小，小流量时稳定性好，最低对流量的稳定流量为50ml/min，容易调节，但反映不大灵敏。流量变化率呈非线性变化。通道较长。温度对流量的稳定性的影响较大。因小流量稳定因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。性好，是目前应用最广的一种节流口。（6.3-6）( d )lAAdA/dhdA/dhDh( c )图图6.3-4 三角槽式节流口三角槽式节流口(a)，(b)，(d)结构特点 （c）特性( a )( b )bhalDh(4)轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口

152、 此种节流口的结构见图6.3-5。K向视图。 本结构采用薄壁节流口，壁厚约0.070.09mm。节流口的形状如K向视图所示。阀芯的轴向位移可改变节流口过流断面的面积。 结构特点结构特点为流量受温度的影响小、不易堵塞、最低稳定流量约20ml/min。若节流口的压力差过大。节流口易变形，本结构适宜于中等压力的节流阀。工艺复杂也是本结构的缺点。 以上各节流口都采用的直线位移式阀芯，下面介绍两种转动式的阀芯。0.130.16K向17图图6.3-5 6.3-5 轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口p1K0.070.09(5)偏心式节流口偏心式节流口 偏心式节流口的结构见图6.3-6。节流口由偏心的三角沟槽组

153、成。阀芯有转角时，节流口过流断面面积即产生变化。本结构的特点是，小流量式调节容易。但制造略显得麻烦、温度易影响流量的稳定性、易堵塞、流量的调节范围小、阀芯所受的径向力也不平衡，只宜用在低压场合。p1图图6.3-6 6.3-6 偏心式节流口偏心式节流口p2eBBB-Bh(6)周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口 沿阀芯圆周方向开等宽的缝隙（见图6.3-7a），或者部分等宽的、部分是三角形的（见图6.3-7b）。当阀芯有转角时，可改变过流断面的面积。三角槽部分有较小的最低稳定流量，可达30ml/min。调节范围较大，阀芯径向力不平衡。本结构适用于低压小流量的场合。bp2( a )( b )图图6.3-

154、7 6.3-7 周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口(a)等宽缝隙 (b)带三角槽的缝隙Rp13.1.3 3.1.3 节流阀的流量节流阀的流量节流阀的流量节流阀的流量(1) 流量公式流量公式在流体力学中，我们遇到过两大类节流口。 一类是细长孔。一般用层流计算流过细长孔的流量。在液压工程中，往往把这类节流口当作固定(不可调)节流器使用，并且常和其它液压元件共用一个壳体，而很少把它们当作一个完整而独立的节流器使用。 另一类是薄壁节流口。用紊流计算这一类节流口的流量。常常把它们作为独立而完整的节流阀使用，且在独立的壳体。 关于这类节流口的流量公式，在流体力学中已然推导和证明过，我们只引用其结论即可。流过

155、薄壁小孔的流量公式为:（6.3-7） 或写成(6.3-8)式中: Cd流量系数；A节流口过流面面积（可调节）； 油液密度；p节流口上、下游的压力差，p=p1-p2； m指数在（6.3-8）式中若m为常数，且 也是常数，调节A，则可调节通过节流阀的流量q。 需要说明的是流量系数Cd并不是常数，节流口的结构、形状、压力差、油温都对Cd有影响。精确的Cd值需靠实验确定。一般Cd=0.60.8。m值也受多种因素影响，一般m=0.51。精确的m值也需由实验确定，一般薄壁节流口的m为0.5左右。尽管式（6.3-7）包含着一些非确定因素，但它毕竟给我们提供了一个对流量进行概略计算的简明表达式。(2)节流阀的

156、静特性曲线节流阀的静特性曲线 将式（6.3-7）画成曲线，就叫做节流阀的静特性它表示了A为某一定值时，通过节流阀的流量q和节流口上下游压力差的关系。从图6.3-8可见，当A一定时p越大，从(6.3-7)式可见它们之间是2次方的关系。图中A2 A1，对应着同一p值，对应着A2的流量q2，也大于对应着A1的流量q1。我们把节流阀的刚度，作为衡量节流阀静特性的判据。图6.3-8曲线的斜率为 。qp图图6.3-8 6.3-8 节流阀静特性节流阀静特性A2A1A2A1 1 2 3p1p21230定义节流阀的刚度刚度的物理意义如下： 当p有某一增量时，q值相应的也有某一增量，q的增量值越大，说明流量的变量

157、也就越大，从（6.3-9）式看，刚度就越小。反之，则刚度大。（6.3-9） 节流阀虽有多种用途，但最常用的一种方式为：节液阀的上游(up stream)和恒压能源相连，压力为p1。下游（down stream）和执行机构相连，压力为p2，也就是负载形成的压力。当负载有变化时，压力差p=p1p2也产生变化。通过节流阀的流量就是进入执行机构的流量。当p变化时若Q的变化较小，对照式(6.3-9)也就是节流阀的刚度较大。所以，节流阀的特性曲线的刚度大，说明特性曲线较好，节流阀的性能就较好。182从图6.3-8看，所谓特特性性曲曲线线的的刚刚度度是是指指某某一一点点的的刚刚度度，即对应着一定A，对应着某

158、一点p的刚度。从图中可以从宏观地判断出刚度的大小。一条曲线不同区段刚度的比较。例如，对应着A=A1的曲线，当p=p1时1点附近的曲线较陡，故刚度较小；2点附近的曲线较平，刚度较大 。两条曲线的比较。例如，当p=p2时，对应着A=A1曲线点2附近曲线较平刚度较大，对应着A=A2的曲线，点3附近曲线较陡，刚度较小。 分析节流阀特性和刚度所得的结论:在满足使用要求的条件下，A值小点较好。在满足使用要求的条件下，p不宜太小。用数学公式表达上述概念，请参阅节流调速回路。(3)节流阀的阻塞现象节流阀的阻塞现象 一般节流阀，只要保持油足够清洁，不会出现阻塞。有的系统要求缸的运动速度极慢，相应地输往缸的流量也

159、很大，节流阀也只能开很小的开口。于是导致阻塞现象的出现。通过节流阀的流量时大时小，甚至断流。把流量未出现波动前的最小流量叫做节流阀的最低稳定流量。 如何解释这一现象，众说纷纭。有人说油还不够清洁，含的机械颗粒太多机械颗粒太多。也有人说。高速液流，流过很小的缝隙，局局部产生高温部产生高温，加上压力的影响，油被氧化，氧化物附着在节流口的金属表面。也有人说油流过很小的金属缝隙的分子被极化。极化了的分子团极化了的分子团部分或全部堵塞了缝隙。当机械颗粒、或氧化层或分子团被冲走后，又暂时地恢复正常流量。解决的办法是：加精密滤油器。让节流阀上下游的压力差不要太大。在过流断面相同的情况下，选择湿周比较大的缝隙

160、。用多个节流口串联。 加大缸活塞的直径，不让通过节流阀的流量过小，或加机械减速器，即可得到低速又可使流过节流口的流量不致太小。 选择电位差小的材料做节流缝隙。并选择不同的油液试验，采用不易阻塞的油液。 节流阀的上游和恒压能源相连；下游和液压缸源相连。保持某一开口量，若液压缸的负载是常数，则液压缸以某个速度运动。若缸的负载变化了，此时即使开口量不变缸的运动速度也会变化。例如负载压力增加了上游的恒压能源压力可认为基本上没变，p变小，此时即使过流断面面积未变，从式(6.3-7)和图6.3-8均可看出，流过节流阀的流量减小了，相应地缸活塞的运动速度也变小。如果系统对缸的运动速度要求不严格，速度小点凑和

161、着便罢，自然就没问题了。若对速度要求严格，则要重新调整节流阀的开度，才能使缸的活塞保持原来的速度，这就非常不方便。 能否在负载压力变动或供油压力波动时，使执行件的速度能否在负载压力变动或供油压力波动时，使执行件的速度能否在负载压力变动或供油压力波动时，使执行件的速度能否在负载压力变动或供油压力波动时，使执行件的速度一调定后便保持不变？一调定后便保持不变？一调定后便保持不变？一调定后便保持不变？3.2调调 速速 阀阀 (Series Flow Control Valve)(flow Rate Regulator) 调速阀可提供恒定流量，而与其进出口压力变化无关。首先，通过调节螺杆调节节流口开度，

162、以获得期望流量，其次，定差减压阀可以保证其节流口前后之间压差恒定。图示为调速阀处于静止位置。 调速阀总是与溢流阀一起使用，即多余流量可通过溢流阀流回油箱。 当工作油液流过调速阀时，定差减压阀可保证其节流口前后之间压差恒定。 对于调速阀，定差减压阀可保证其节流口前后之间压差（压力p1与p2之间）恒定。如果由于负载影响，压力p3升高，则可以通过打开定差减压阀而使调速阀的整个流阻减小，从而使节流口前后之间压差（压力p1与p2之间）恒定。 当液压缸带负载向前运动到一半行程时，调速阀仍可使液压缸活塞杆伸出速度恒定。从0到2.5秒，液压缸不带负载，且压力条件保持不变。当液压缸带负载时，调速阀出口压力p3升

163、高（为更加清晰地显示该操作，现时间标尺变为1/100秒），定差减压阀出口压力p2也暂时升高，接着，定差减压阀的控制活塞向左移动，从而使压力p2又降至原来值，即压力p1与p2之间压差保持不变。由于压力p3在几步内增加至25 bar，且定差减压阀开度越来越大（在压力达到25 bar时，时间标尺变回0.25秒），因此，图示调节操作需重复多次。液压缸活塞杆回缩快慢与负载无关。调速阀的工作原理调速阀的工作原理 调速阀的工作原理见图6.3-9。由溢流阀调定的泵出口压力；即调速阀的进口压力为p1。经过减压口 a 后压力降为p2， p2即节流阀2的上游压力。经节流口b 后，压力降为p3 ， p3即节流阀的下游

164、压力。压力为p3的油通到液压缸的工作腔，带动缸的负载。将压力p3通过孔c，引到容腔d。将p2 通过孔 e 引到容腔 f ；同时；将p2 通过孔g引到容腔h。这样，减压阀芯1上的承压面，(即在d腔减压阀芯1的承压面) A1上作用着压力p3。减压阀芯1向下的承压面，(即在 f 腔的减压阀芯1的承压面和在h腔的减压阀芯1的承压面的总和面积) A2上作用着压力p2 。阀芯1的结构设计得使 A1=A2。(b) 详细符号p1p3(c) 简化符号图图6.3-9 调速阀工作原理调速阀工作原理( a ) 结构原理结构原理 ( b ) 符号原理符号原理 ( c )符号符号1-减压阀芯； 2-节流阀芯p1p3p2a

165、cd1A2eb2ghp1( a )p2A2 当调速阀稳定工作时，有一定的流量经过减压口和节流口后，到达液压缸的工作腔。减压阀和节流阀都有一定的开口，且减压阀芯上所受的各液压力和弹簧力是平衡的。节流阀的开口未变，力F增加时， p3增加，破坏了减压阀芯的力平衡，使减压阀芯1下移，减压口的开口量变大， p2也增大。减压阀芯经过几次振荡后，达到新的稳定开口，使p2的增加值大体上和p3的增加值大体相等，而使p2p3基本上为定值。为F力减小时，调速阀的调节过程和上述相反。这样，流过节流阀的流量基本上不变，于是缸活塞的运动速度基本稳定，不受负载力F变化的影响。 若不考虑各参数的过渡过程，只考虑各参数的稳态关

166、系，则可用减压阀芯的力平衡方程表达上述概念。 p2 A2十Fs= p3 A1 Fs 减压阀的弹簧力。p2 A2 p3 A1= Fs；p2 p3 =Fs/A 减压阀开口量的变化很小，其弹簧刚度也不大，Fs基本上是常数，故基本(6.3-10)可认为 p2 p3 = 常数 调速阀的静特性和节流阀静特性比较示意图见图6.3-10。图中曲线1表示节流阀静特性。曲线2表示调速阀的静特性。纵坐标的q表示节流阀或调速阀的流量。qp图图6.3-10 调速阀的静特性和节调速阀的静特性和节流阀静特性比较示意图流阀静特性比较示意图调速阀调速阀节流阀节流阀(b) 详细符号详细符号p1p3(c) 简化符号简化符号p1p3

167、p2调速阀工作原理调速阀工作原理 p2 A2 + p2 A2 =Fs+ p3 A1 Fs = k(x0+x), x0x ; A2 + A3 = A1 p2p3 = Fs/Akx0 /A( a ) 结构原理结构原理cdp1p3p2节流阀节流阀减压阀减压阀aA2eb2ghA11A3k k 由图可见pp1时，随着p的增加流过节流阀的流量增加，而流过调速阀的流量基本不变，这是由于减压阀起作用的结果。 当p p1时，两种阀的静特性曲线重合。这是由于调速阀进出口压力差很小时，减压阀的阀芯并未浮起投入工作形成减压口，减压口全开，不起减压作用，减压阀也就不起稳定流量的作用。此时的速阀等同于一个节流阀。这一现象

168、提醒我们在使用调速阀时，不要使其进出口压差过小，一般此压差应保持0.40.5MPa。 使用调速阀时，只能按图只能按图6.3-9所示的油流方向使用，油路所示的油流方向使用，油路反向流动时，调速阀不起作用反向流动时，调速阀不起作用。 影响节流阀流量变化的因素主要有两个，一个是节流口上节流口上下游的压力差，另一个温度下游的压力差，另一个温度。上述的调速阀基本上解决了压力差对流量的影响，但并没有解决温度对流量变化的问题。特别是流量较小时温度对流量的影响，相对更大。带温度补偿的调速阀可以解决这个问题。 在温度补偿的调速阀的结构中，压力补偿部分和普通调速阀相同二不同处在于节流阀的节流口的控制方式上：在手动

169、变量机构和节流口之间加了一个温度补偿控制杆。该控制杆由膨胀系数较大的聚氯乙稀制成。当节流口调整好后，节流阀正常工作。此时若温度增高，油的粘度变小，流过节滚的流量加大，控制杆变长，通过机械结构使节流口有所减小，流量又基本上恢复的原来的调定值。 温度补偿调速阀节流口的形状如图6.3-5所示，最小稳定流量约为20ml/min。本阀只适用于小流量，又要求流量稳定性要求较高的场合。其符号见图6.3-11。图图6.3-11 6.3-11 温度补偿温度补偿调速阀符号调速阀符号3.3溢流节流溢流节流 阀阀 由差压式溢流阀3和节流阀2并联组成，保证通过阀的流量基本上不受负载的影响。差压式溢流阀3节流阀2 进口处

170、高压油p1 ,一部分通过节流阀2的阀口由出油口流出，将压力降到p2 ，另一部分通过溢流阀3的阀口由溢回油箱。3的上腔a与节流阀2后的压力油p2 相通。当出口压力p2增大时，阀芯下移，关小阀口，使进口处压力p1增加， p1- p2基本上保持不变。 溢流节流 阀上有安全阀1，当出口压力p2增大到等于安全阀1的调整压力时，安全阀1打开，使p2（ 因而也使p1 ）不再升高，防止系统过载。 溢流节流 阀是通过p1随p2 的变化来使流量基本上保持恒定的。 溢流节流 阀是通过p1随p2 的变化来使流量基本上保持恒定的。 使用调速阀，不管负载如何变化，泵出口处的压力都由溢流阀保持不变。使用溢流节流 阀时，泵出

171、口处的压力随负载的变化而变化，因而使系统功率损耗低，发热量小。 但溢流节流 阀中流过的流量比调速阀大（一般是系统的全部流量），阀芯运动时阻力较大，弹簧较硬，结果使节流阀前后压差p加大（达0.30.5MPa），因此，调速稳定性较差。 第第4节节 其它控制阀其它控制阀4.1 4.1 4.1 4.1 电液伺服阀电液伺服阀电液伺服阀电液伺服阀4.2 4.2 4.2 4.2 电液比例阀电液比例阀电液比例阀电液比例阀 4.3 4.3 4.3 4.3 插装阀插装阀插装阀插装阀 电液伺服阀是一种由模拟电信号控制，输出的流量和压力与控制电信号保持对应关系的液压控制阀。 根据输出量的不同，电液伺服阀分为电液流量伺

172、服阀和电液压力伺服阀两大类。 电液伺服阀用于电液位置伺服控制系统、电液速度、加速度、力伺服控制系统以及伺服振动系统。 和电液比例阀相比，电液伺服阀具有更加良好的静特性和动特性。电液伺服阀是所有阀中性能最好、精度最高的液压控制阀。4.1电液伺服阀电液伺服阀(electro hydraulic servova1ve)伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 阀体阀体阀体阀体伺服阀结构从阀体开始。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 - - 阀阀阀阀套套套套为了使阀芯凸肩与油口精确匹配，在阀体内应安装 阀套。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 阀芯阀芯阀芯阀芯为了使阀芯凸肩与油口精确匹配，在阀体内应安装 阀套。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀

173、预过滤器预过滤器预过滤器预过滤器在主阀体内，还应安装用于过滤控制油液的过滤器。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 控制油控制油控制油控制油阀体端盖用于通过从过滤器至比例阀先导级的控制油液。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 喷嘴挡板喷嘴挡板喷嘴挡板喷嘴挡板伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 喷嘴喷嘴喷嘴喷嘴先导级含有两个喷嘴 .伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 力矩马达力矩马达力矩马达力矩马达. 和一个力矩马达。挡板一方面与力矩马达衔铁连接，另一方面，其穿过两个喷嘴，与主阀芯连接。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀当伺服阀失电时，挡板位于两个喷嘴中间，所以主阀两个控制腔中的压力是相等的 ，即主阀芯也是位于中位。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀在力矩

174、马达中，安装有环绕在衔铁四周的永久磁铁磁轭。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀在力矩马达线圈中通入电流会激磁衔铁，并引起其倾斜。衔铁倾斜方向由电压极性来确定，倾斜程度则取决于电流大小。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀衔铁倾斜会使挡板更加靠近一个喷嘴，而远离另一个喷嘴。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀这样会使主阀两端控制腔中的压力产生压差 .伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀. 引起主阀芯移动，比例阀有流量输出。随着主阀芯移动，当两控制腔中的压力相等时，挡板又处于两喷嘴中间，这时主阀芯停止移动。伺服阀伺服阀伺服阀伺服阀 电液比例阀简称比例阀。它的输入量是控制它的信号，它的输出量是和输入量成正比的流量或压力，可实现连续控制。既用于开

175、环系统也可用于闭环系统。 比例阀的形成有两个渠道，一个是在普通的方向阀、压力阀流量阀的结构基础上加上比例电磁铁。用比例电磁铁代替手柄控制这些阀的阀芯，实现连续控制。另一个渠道是把电液伺服阀的结构简化、降低制造精度而形成的。比例阀的性能和造价都介于普通控制阀和伺服阀之间。4.2 电液比例阀电液比例阀 (electrohydraulic proportional valve) 比例阀的基本原理比例阀的基本原理比例阀的基本原理比例阀的基本原理(1)(1)用于压力控制用于压力控制 设有一夹紧系统，工作中需要三种压力，用普通液压阀组成的回路如图6.4-9所示。为了得到三级压力，压力控制部分需要一个三位四

176、通换向阀和三个远程调压阀。4.2.6 4.2.6 比例阀的应用比例阀的应用比例阀的应用比例阀的应用图图 6.49 由普通液压阀组成的三级调压回路由普通液压阀组成的三级调压回路 同样功能的回路，如果采用一个比例减压阀则可简化回路结构和减少阀的数目，见图6.4-10。此外，采用比例减压阀后，还可连续、无级地调节压力，这就可以避免压力冲击，因而对系统的性能也有所改善。图图 6.410 由比例减压阀组成的连续调压回路由比例减压阀组成的连续调压回路(2)用于流量控制用于流量控制 设有一回路，缸的速度需要三个速度段。用普通阀组成的该系统，如图6.4-11所示。图图6.411 6.411 由节流阀组成的三个

177、速度回路由节流阀组成的三个速度回路图图6.412 由比例节流阀组成的调速回路由比例节流阀组成的调速回路 同样功能的回路若采用比例节流阀，则可简化回路结构，减少阀的数量，且三个速度段从有级切换可变成无级切换，见图6.4-12。 上面所举的两个例子是比例阀用于开环控制的情况。比例阀还可属于闭环控制的情况，此时可将反馈信号加于电控制器，控制比例电磁铁，可进一步提高控制质量4.2.7 4.2.7 比例阀的特点比例阀的特点比例阀的特点比例阀的特点 用电信号实现对流量、压力和流向的控制，可进行远距离控制，构成自动控制系统，既可开环控制，也可闭环控制。 能连续地、按比例地对压力和流量进行控制。控制方便，且可

178、避免压力和流量有级切换时的冲击。 静特性优于普通液压控制阀。动特性虽不如伺服阀但己可满足一般工业控制系统的要求。 抗干扰性能优于伺服阀。 维修、保养均比伺服阀简单，和普通液压控制阀相近。工作比伺服阀可靠。 制造比伺服阀简便，价格低于伺服阀，但高于普通液压控制阀。 一个比例阀可兼有几个普通液压阀的功能，可简化回路，减少阀的数量，从整个回路着眼，降低了造价，减少了维修的工作量，提高了可靠性。 功率损失较伺服阀小。 在本章中我们曾介绍了方向、压力、流量三大类普通液压控制阀，可把它们笼统地简称为普通液压阀。 普通液压阀单个阀的体积决定于通过阀的流量.一个大流量液压系统，因为单个阀的体积很大，必然整个系

179、统的体积也很大。 普通液压阀因要完成不同的功能，于是出现了各种各样的阀芯，为这些阀芯又配上了各种各样的阀体，于是就出现了各种各样阀的结构。我们能否设想把不同的阀芯经过简化统一起来，阀体也统一起来，用简单的结构要素组成典型的单元组件。对这些单元组件施以不同的控制方式和连接方式，使他们具有不同的形式，但和普通液压阀同样的功能呢？ 4.3 插装阀插装阀(cartridge valve) 这两个问题要靠插装阀解决。 在电路控制中，用“通路”和“断路”两种状态就可控制复杂的电路，这就给了我们启迪。在液压阀中具有这两种状态的最简单的阀就是二通阀。严格说我们下面将介绍的插装阀叫做“二通插装阀，一般简称为插装

180、阀。插装阀工作原理插装阀工作原理插装阀工作原理插装阀工作原理插装阀的锥阀芯上含有一个长孔，用于接通进油口（A）和控制口（C），当先导阀（ D ）关闭时，进油口（A）处的压力与控制口（C）处的压力相同，这样，因阀芯顶部作用面积更大，从而保持阀口关闭。DCAB插装阀工作原理插装阀工作原理插装阀工作原理插装阀工作原理ABCD当先导阀（ D ）打开时，控制口（C）处的压力降低，阀芯上移。然而，随着阀芯上移，阀口过流面积也加大。阀芯一直上移，直至先导阀（ D ）流量与主阀流量相等，即主阀开度可以通过先导阀（ D ）来控制。4.3.14.3.1插装阀的组成插装阀的组成插装阀的组成插装阀的组成 插装阀的组成

181、见图6.4-13。 先导阀1安装在控制盖板2上，对插装组件的动作进行控制，先导阀一般选用小通径的市售标准阀，常用的通径为6和10。 图图6.413 6.413 二通插装阀的组成二通插装阀的组成1先导阀；2控制盖板；3插装组件；4插装块体控制盖板2的作用有三:是在控制盖板上安装先导阀1和插装组件3。是沟通先导阀和插装组件的油路。是在其上安装节流器、传感器、行程开关等部件。 插装组件又称主阀组件或功率组件。它通常由阀芯、阀套、弹簧和密封件等组成。它的主要功能是控制主油路的液流。阀芯的结构有滑阀和锥阀两种，锥阀用的多。 以前我们介绍的阀大都是一个独立的阀完成一种功能，有时是一种以上的功能(如单向顺序

182、阀)。插装阀则不同，由1个或几个插装组件的组合完成一种或一种以上的功能。 插装阀的符号非常混乱，国内各生产厂各有各的符号系列。国外各公司的符号也各不相同。符号的编制方法也不合理。 插装方向阀的插装组件见图6.4-14。图中1是先导阀。插装方向阀的先导阀一般采用二位三通电磁阀、二位四通电磁阀、或三位四通电磁阀。控制盖板2中有节流器。3是插装组件图6.4-14(a)是其结构原理图，图6.4一14(b)是插装组件的符号。4.3.24.3.2插装方向阀回路插装方向阀回路插装方向阀回路插装方向阀回路(a) 图图6.4-14 插装方向阀插装方向阀 的插装组件的插装组件(a)结构原理 (b)符号图1先导阀；

183、2控制盖板；3插装组件。 (1)(1)插装单向阀回路插装单向阀回路 插装单向阀回路见图6.415。图中(a)、(b)是普通单向阀和与之对应的插装单向阀回路。图(c)是液控单向阀和与之对应的插装液控单向阀回路。 在图6.4一15(a)中，当阀的A口通压力时，B口无油压。压力油顶开插装组件的阀芯后自B口流出，阀单向导通。若B口通压力油时，压力油还同时到达插装组件的控制口c，压力油作用于插装组件阀芯的上端面上，阀芯的上端面略大于的下端面，故阀芯不开启，B口和A口不通，液体不能反向流动。 在下面介绍的各回路图中：省略控制盖板，仅用符号图表示回路。图图6.4-15 插装单向阀回路插装单向阀回路C(2)插

184、装二位二通阀回路(a) (b) 图图6.4-16 插装二位二通阀的回路插装二位二通阀的回路 在图6.4-16(a)中，当电磁铁未通电时，有一定压力的控制油经二位三通先导阀和插装阀的控制口c作用于插装阀阀芯的上端面上，阀芯不开启，A和B断路。电磁铁通电后，二位三通先导阀的左位工作。插装阀的控制油口c经过先导阀和油箱相通。先导阀阀芯开启。A和B连通。于是构成了常闭式二位二通插装阀。 图6.4-16(b)是常开式二位二通插装阅。 二位阀的机能是指阀处于原始位置时，阀内各油口的通断状况。若此时各油口均不相通则称之为0型机能，见图6.4-16(a)。若油口均相通则称之为H型机能，见图6.4-16(b)。

185、 (3)插装三位四通阀回路 图6.4-17a)是插装三位四通阀回路原理。其先导阀是Y型机能的三位四通电磁阀。图图6.4-17 插装三位四通阀回路插装三位四通阀回路当先导阀失电时，其阀芯处于中位。油压p经先导阀，别加到方向插装组件1、2、3、4的阀芯上端面上，4个阀芯均不开启，P、A、B、T四个油口均不通。和本回路对应的普通三位四通电磁阀的中位机能为“0”型，见图6.4-17(b)。 1YA通电时，先导阀左位投入工作，压力油经先导阀后，作用于“方向插装组件”1、3，使它们的阀芯关闭。此时，“方向插装组件”2、4的弹簧腔和油箱相通，它们的阀芯可以开启。 主油路如下:压力油经方向插装组件2自油口A流

186、出到达某个执行元件，从执行元件回来的油经泊口B、方向插装组件4回油箱。 2YA通电时，主油路的压力油从B口出、A口进，然后从组件1回油箱。 图6.4-17(b)是和上述插装回路对应的普通0型机能三位四通电磁换向阀。 除上述的几种阀外，利用插装方向组件还可构成插装液控单向阀、插装常开式二位二通阀、插装二位三通阀、插装二位四通阀、插装多位多通阀等回路。 插装压力阀的插装组件见图6.4-18(a)。1为先导阀，其结构和普通压力阀所用的先导阀相同，也就是常用的远程调压阀。先导阀的符号也和远程调压阀的符号相同。2是控制盖板其中有节流器等。3是插装组件。 插装压力阀的插装组件和方向阀的插装组件大同小异，只

187、是阀芯上多了一个阻尼孔。图6.4-18(b)是压力插装组件的符号图。图图6.4-18 插装压力阀插装压力阀4.3.34.3.3插装压力阀回路插装压力阀回路插装压力阀回路插装压力阀回路 (1)插装溢流阀回路 插装溢流阀回路见图6.4-19(a)1是先导阀，2是压力阀插装组件。当插装组件进油口A的压力pa小于先导阀的调定压力时，先导阀不开启，插装组件阻尼孔上下游的压力相等。插装组件的阀芯不上升，进油口A和出油口B断路。图图6.4-19 插装溢流阀回路和与其插装溢流阀回路和与其 对应的普通溢流阀对应的普通溢流阀 当pa达到先导阀的调定压力时，先导阀开启，从A口经先导阀到油箱的控制油路形成通路。阻尼孔

188、上游(插装组件阀芯下部)的压力高于阻尼孔下游(插装组件阀芯上部的压力，形成压差，此压差克服阀芯上的阻力使阀芯上浮。A口和B口相通。当阀进入稳态后，阀芯保持一定开口，使A口的压力pa基本上保持常数。B口压力通油箱，维持进口为恒压的原理和普通溢流阀相同。 图6.4一19(b)是和插装溢流阀回路对应的普通溢流阀 (2)插装顺序阀回路 插装顺序阀回路见图6.4-20(a)。1为先导阀，2为压力阀插装组件。当A口压力pa小于先导阀的调定压力时，插装压力阀的插装组件的阀芯不开启，油口A和油口B断路。当pa接近先导阀的调定值时，阀芯上升，油口A和油口B互通。从油口B排出的油不回油箱，通向其它回路。 图6.4

189、-20(b)是和插装顺序阀回路对应的普通顺序阀。 图图6.4-20 插装顺序阀回路和与其插装顺序阀回路和与其 对应的普通顺序阀对应的普通顺序阀 若改变压力插装组件的结构，也可组成插装减压阀回路。 (1)(1)节流插装组件节流插装组件 插装节流阀的插装组件及其符号见图6.4-21。 图6.4-21(a)是插装节流阀的结构示意图。1为控制盖板，2为插装组件。图图6.4-21 插装节流阀插装节流阀4.3.44.3.4插装流量阀回路插装流量阀回路插装流量阀回路插装流量阀回路 属于控制盖板的：1.1是调节螺母； 1.2是控制盖板壳体；1.3是将弹簧腔和阀体外控制油路沟通的流油通道。属于插装组件的:2.1

190、为弹簧32.2为阀芯开口量控制杆；2.3为阀芯；2.4为插装组件本体。 调节螺母1.1即可改变控制杆2.2的位移从而可调节阀芯的开口量。 弹簧2.1和压力阀中弹簧的作用不同，它只在阀芯开启过程中起缓冲作用而不参加阀芯力的平衡，阀芯所受到的全部外力，在阀芯到位后全部由，控制杆2.2承受。 节流阀插装组件的阀芯带有锥台形的尾锥，其上还开有三角槽，图中只画了一个三角槽，三角槽的数目不只一个。 图6.4-21(b)是节流插装组件的符号图， A、B是主油路的进出油口，c是控制口。 节流插装组件除上述者外尚有多种结构形式。图图6.4-22 插装调速回路插装调速回路 上述的节流插装组件可以作为独立元件使用，

191、也可以和其它插装组件联合使用，例如和具有圆柱形双套筒的减压阀结合可以形成插装调速阀，其符号原理见图6.4-22。图中1为减压阀，2为节流插装组件。二者装在一个阀体中。 正常工作时减压阀有一定开口量x，节流插装组件有一定开口y。压力为 p1的油经减压口x后压力降为 p2，经节流阀的开口y后压力降为 p3 输往系统。若系统压力p3增加，减压阀芯的力平衡被破坏，经过几次振荡之后，重新稳定，减压口 x 略有增加， p1.是恒压，x增加则减压程度减弱， p2压力增加，保持节流口y上的压差 p2-p3 基本为恒值。流过节流口y的流量基本稳定。(2)插装调速阀回路插装调速阀回路重新稳定，开口y略有减小p1增

192、加，在节流口x上的压力差 基本上保持稳定，通过节流口x的流量也基本稳定。 (3)插装溢流节流阀回路 图6.4-23是插装溢流节流阀的原理图。圈中1是节流插装组件，2是溢流阀。正常工作时节流插装组件有一定开口x，溢流阀有一定开口y，压力为p1(p1值随负载而变)的油经开口x，压力降为p2输往系统。若系统压力p2增加，溢流阀芯的力平衡条件被破坏，经过几次振荡后，溢流阀芯图图6.4-23 插装溢流节流阀回路插装溢流节流阀回路 在插装阀回路中，主回路由插装阀组成，先导回路由小通径普通液压阀组成。一般说来插装阀回路，均有功能相通的普通液压阀回路与之对应。 例如要求设计的插装阀回路进油、出油均节流，且要求

193、出油路上有背压。设计出的插装阀回路如图6.4-24所示。 在图6.4-24中，进油路P的压力为恒压。先导三位四通电磁换向阀5的机能为Y型，即P和A、B均为通路，回油箱的油口T为断路。当阀5处于中位中位时压力油加于插装组件1、2、3、4的控制口上，它们的阀芯均不能开启，油口P、A、B、T断路，缸7的活塞被封闭。 当先导阀5处于左位左位时，压力油的一路使插装组件1、3关闭。压力油的另一路经节流插装组件2、缸7左腔。缸7右腔的油经压力插装组件4后回油箱，因插装组件4的开启受先导背压阀6的控制，故使回油箱的主油路上产生一定背压。这样，由插装阀组成了带背压的进口节流回路。 4.3.54.3.5插装阀回路

194、插装阀回路插装阀回路插装阀回路图图6.4-24 双向进口节流回路双向进口节流回路(由插装阀构成由插装阀构成)1方向插装组件；2、3节流插装组件 ；4压力插装组件；5先导顺序阀；6先导顺序阀； 7液压缸 当先导阀5处于右位时，插装组件2.4关闭。压力油经节流插装组件3进入缸7右腔。缸7左腔的油经插装组件1回油箱。如此，缸的活塞左行时也形成进油节流回路，不过此时回油路上无背压。 现在我们用普通液压阀组成一个和图6.4-24功能相同的回路。此种回路的原理如图6.4-25所示。 在图6.4-25中来自恒压能源的油进入三位四通电液换向阀1。阀1处于中位时，油口P、A、B、T均被封闭。缸4被锁紧。此点是阀

195、1的0型机能保证的。图图6.4-25双向进口节流回路双向进口节流回路(由普通液压阀构成由普通液压阀构成)1换向阀；2、5、7单向阀； 3、8节流阀；4液压缸； 6背压阀 当阀1左位工作时，因单向阀2被封闭，油经节流阀3进入缸4，推动缸4的活塞右移。从缸4排出的油，因单向阀5关闭，有一定压力的油，使背压阀6开启，因单向阀7的液阻比节流阀8的小，所以油经阀7、阀1回油箱。 此种油先经过节流阀再进入缸的回路叫进口节流回路或叫节入回路。 当阀1处于右位时，压力油经阀8、阀5进入缸4。从缸4排出的油经阀2、阀1回油箱。可见缸的活塞左行时，回路仍然是进口节流回路。 上列回路中，包含有换向阀1、节流阔7、8

196、、以及背压阀(溢流阀)等三类普通液压阀。 可见，图6.4-24和图6.4-25等效。 附带提及, 若用普通阀组成相同功能的回路时，回油路上既然有节流阀完全可起到背压阀的作用，不必另加背压阀。 我们在介绍插装阀的优点时，往往是和普通阀比较而言。有些插装回路，例如超大流量的回路，无法用普通阀实现，但并不是说插装阀就可包打天下，完全取代普通阀。插装阀和普通阀各有各的优点，各有各的使用范围。就阀的使用总量看，插装阀用量较少。 回路的功能越复杂若用普通阀构成回路则阀的数量也越多。完成同样功能用插装阀，则阀的数量较少。在简单回路中，插装阀的优势不明显，但在复杂回路中插装阀的这一优点就比较突出了。 若油路正

197、反向的功能不同时，若用普通阀构成回路就要加上很多单向阀，例如图6.4-25。用插装阀时就可省去这些单向阀，例如图6.4-24。 4.3.64.3.6插装阀的特点插装阀的特点插装阀的特点插装阀的特点 回路的流量越大，则回路中每个单个普通阀的体积就越大。若用插装阀，则整个回路的体积较小。流量越大插装阀的这种优势也越明显。例如普通液压阀的回路流量大到1200L/min已经少见，此时普通阀的通径约80mm，而同样通径的插装阀额定流量为2500L/min。个别插装阀的流量可达10000L/min。所以插装阀更适合于超大流量的回路插装阀更适合于超大流量的回路。 大流量回路因需要的传动液数量过大所以多采用高水基传动液作为工作介质。插装阀适用高水基工作介质。 插装阀的结构要素相同或近似，所以非常便于集成化。可使多个插装阀共处于一个插装板或插装块中。换言之一个插装块可具有多种功能。 同样的原因，插装阀工艺简单，生产的批量越大，越能显示其优越性。 先导阀可使主插装阀实现柔性切换，减小冲击。也可用比例阀或数字阀作为先导阀，可使插装阀的性能更为优良。 用普通阀的回路，一旦组装完毕后，则很难改变整个回路的结构。而插装阀则便于调整回路的结构。 插装阀多用做阀结构，所以插装阀的静特性和动特性优于采用滑阀结构的普通阀，而和采用座阀的普通阀相当。 因采用座阀还派生出泄漏较小、耐污染能力强等特点。