四、液压控制阀

1、培训讲义培训讲义培训讲义 四、液压控制阀四、液压控制阀 液压阀概述液压阀概述 培训讲义培训讲义培训讲义 液压阀概述液压阀概述 培训讲义培训讲义培训讲义 液压阀的基本结构与原理液压阀的基本结构与原理 液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、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，保证执行元件按照要求进行工作。属控流量和方向，保证执行元件按照要求进行工作。属控 制元件。制元件。 n液压阀基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体液压阀基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体 内作相对运动的装置。驱动装置可以是手调机构，也内作相对运动的装置。驱动装置可以是手调机构，也 可以是弹簧

2、或电磁铁，有时还作用有液压力。可以是弹簧或电磁铁，有时还作用有液压力。 n液压阀基本工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动液压阀基本工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动 来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和 方向的控制。流经阀口的流量方向的控制。流经阀口的流量q与阀口前后压力差与阀口前后压力差p 和阀口面积和阀口面积 A 有关，始终满足压力流量方程；作用在有关，始终满足压力流量方程；作用在 阀芯上的力是否平衡则需要具体分析。阀芯上的力是否平衡则需要具体分析。 培训讲义培训讲义培训讲义 液压阀的分类液压阀的分类 n根据结构形式分类根据结构形式

3、分类 n滑阀滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度， 因此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程因此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程 q CdD x (2p/）1/2 n锥阀锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为12 20 ，阀口关闭时为，阀口关闭时为 线密封，密封性能好且动作灵敏。阀口的压力流量方程线密封，密封性能好且动作灵敏。阀口的压力流量方程 q Cdd x sin(2p/）1/2 n球阀球阀 性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程 q Cdd h 0 （x/R） (2p/）1/2

4、培训讲义培训讲义培训讲义 根据用途不同分类根据用途不同分类 n压力控制阀压力控制阀 用来控制和调节液压系统液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、顺序阀流压力的阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀 等。等。 n流量控制阀流量控制阀 用来控制和调节液压系统液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、分流集流流量的阀类，如节流阀、调速阀、分流集 流阀、比例流量阀等。流阀、比例流量阀等。 n方向控制阀方向控制阀 用来控制和改变液压系统液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、换流方向的阀类，如单向阀、液控单向阀、换 向阀等。向阀等。 培训讲义培训讲

5、义培训讲义 根据控制方式不同分类根据控制方式不同分类 定值或开关控制阀定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，被控制量为定值的阀类， 包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。 比例控制阀比例控制阀 被控制量与输入信号成比例连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反馈续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈 的电液比例阀。的电液比例阀。 伺服控制阀伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间被控制量与（输出与输入之间 的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括的）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。机液伺服阀和电液伺服阀。 数字控制阀数

6、字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启用数字信息直接控制阀口的启 闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类，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，不需要可直接与计算机接口，不需要D/A转换器。转换器。 培训讲义培训讲义培训讲义 根据安装连接形式不同分类根据安装连接形式不同分类 管式连接管式连接 阀体进出口由阀体进出口由 螺纹或法兰与油管连接。螺纹或法兰与油管连接。 安装方便。安装方便。 叠加式叠加式 是板是板 式连接阀的一种式连接阀的一种 发展形式。发展形式。 板式连接板式连接 阀体进出口通阀体进出口通 过连接板与油管连接。便于过连接板与油管连接。便于 集成。集成。 插装式

7、插装式 将阀芯、阀套组将阀芯、阀套组 成的组件插入专门设计的阀成的组件插入专门设计的阀 块内实现不同功能。结构紧块内实现不同功能。结构紧 凑。凑。 培训讲义培训讲义培训讲义 液压阀的性能参数液压阀的性能参数 公称通径公称通径 代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。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通径相一致。阀与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀 工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，最大工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，最大 不得大于额定流量的不得大于额定流量的1.1倍。倍。 额定压力额定压力 阀长期工作所允许的最高压力

8、。对压力控制阀，阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀， 实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀， 实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。 培训讲义培训讲义培训讲义 对液压阀的基本要求对液压阀的基本要求 n动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。 n阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时，阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时， 密封性能要好。密封性能要好。 n所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰 时

9、变化量要小。时变化量要小。 n结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。 培训讲义培训讲义培训讲义 方向控制阀方向控制阀 培训讲义培训讲义培训讲义 n方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。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。它包括单向阀和换向阀。 n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。 n换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、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、电液动等。电磁动、液动、电液动等。 培训讲义培训讲义培训讲义 普通单向阀普通单向阀 普通单向阀是只允许

10、液普通单向阀是只允许液 流一个方向流动，反向则流一个方向流动，反向则 被截止的方向阀。要求正被截止的方向阀。要求正 向液流通过时压力损失小，向液流通过时压力损失小， 反向截止时密封性能好。反向截止时密封性能好。 图形符号图形符号 工作原理工作原理 左端进油左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹，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 止不能通过。止不能通过。 正向

11、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 （压力损失）为（压力损失）为（0.20.3 ）MPa.。 培训讲义培训讲义培训讲义 普通单向阀的应用普通单向阀的应用 常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影 响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系 统油液倒流经泵回油箱。统油液倒流经泵回油箱。 被用来分隔油路以防止高低压干扰。被用来分隔油路以防止

12、高低压干扰。 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单 向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另 一个方向流经节流阀等。一个方向流经节流阀等。 安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定 背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹 簧，其正向开启压力为（簧，其正向开启压力为（ 0.30.5）MPa。 培训讲义培训讲义培训讲义 液控单向阀液控单向阀 n工作原理工作原理 n当控制油口不通当控制油口不通 压力油时，油液压力油时，油液 只能从只能从

13、p1p2； ； 当控制油口通压当控制油口通压 力油时，正、反力油时，正、反 向的油液均可自向的油液均可自 由通过。由通过。 n根据控制活塞上根据控制活塞上 腔的泄油方式不腔的泄油方式不 同分为内泄式和同分为内泄式和 外泄式。外泄式。 复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行 时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅为时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅为 工作压力的工作压力的 4.5，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作 压力的压

14、力的40 50 。 培训讲义培训讲义培训讲义 液控单向阀的应用液控单向阀的应用 用于保压回路用于保压回路 用于锁紧回路用于锁紧回路 需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油 箱，否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。箱，否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。 培训讲义培训讲义培训讲义 换向阀换向阀 n换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通 或切断而改变油流方向的阀。或切断而改变油流方向的阀。 n换向阀的分类换向阀的分类 n按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。按结构形

15、式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。 n按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通等。等。 n按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位 等。等。 n按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、 液动、电液动等。液动、电液动等。 n按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。 n下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。 培训讲义培训讲义培训讲义 滑阀式换向阀的结构滑阀式换向阀的结构 n

16、阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可 以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩 开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的 油口。油口。 阀芯与阀体阀芯与阀体 孔配合处为台孔配合处为台 肩，阀体孔内肩，阀体孔内 沟通油液的环沟通油液的环 形槽为沉割槽。形槽为沉割槽。 阀体在沉割槽阀体在沉割槽 处有对外连接处有对外连接 油口。油口。 培训讲义培训讲义培训讲义 位、位、 通通 及及 图图 形形 符符 号号 动画 培训讲义培训讲义培训讲义 手动

17、（机动）换向阀手动（机动）换向阀 n阀芯运动是藉助于机阀芯运动是藉助于机 械外力实现的。其中，械外力实现的。其中， 手动换向阀又分为手手动换向阀又分为手 动和脚踏两种；机动动和脚踏两种；机动 换向阀则通过安装在换向阀则通过安装在 运动部件上的撞块或运动部件上的撞块或 凸轮推动阀芯。特点凸轮推动阀芯。特点 是工作可靠。是工作可靠。 n根据阀芯的定位方式根据阀芯的定位方式 分为分为 n弹簧钢球定位式弹簧钢球定位式 n弹簧自动复位式弹簧自动复位式 培训讲义培训讲义培训讲义 电磁换向阀电磁换向阀 阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电，阀阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁

18、不得电，阀 芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口p与与A通，通， B不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移， 则阀左位工作，油口则阀左位工作，油口p与与B通，通，A不通。不通。 电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。 两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个 电磁铁）。电磁铁）。 培训讲义培训讲义培训讲义 如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的如果

19、将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的 电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位 （常位）。（常位）。 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 L/min。 对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向 阀。阀。 培训讲义培训讲义培训讲义 电液换向阀电液换向阀 n电液换向阀是由电液换向阀是由 电磁换向阀与液电磁换向阀与液 动换向阀组合而动换向阀组合而 成，液动换向阀成，液动换向阀 实现主油路的换实现主油路的换 向，称为主阀；向，称为

20、主阀； 电磁换向阀改变电磁换向阀改变 液动阀控制油路液动阀控制油路 的方向，称为先的方向，称为先 导阀。导阀。 培训讲义培训讲义培训讲义 电液换向阀工作原理要点电液换向阀工作原理要点 为保证液动阀回复中位，为保证液动阀回复中位， 电磁阀的中位必须是电磁阀的中位必须是A、B、 T油口互通。油口互通。 控制油可以取自主油路的控制油可以取自主油路的p 口（内控），也可以另设口（内控），也可以另设 独立油源（外控）。采用独立油源（外控）。采用 内控时，主油路必须保证内控时，主油路必须保证 最低控制压力（最低控制压力（0.3 0.5MPa)；采用外控时，；采用外控时， 独立油源的流量不得小于独立油源的流

21、量不得小于 主阀最大通流量的主阀最大通流量的15 ， 以保证换向时间要求。以保证换向时间要求。 电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回 油口沟通，一起排回油箱（内排）。油口沟通，一起排回油箱（内排）。 液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。 培训讲义培训讲义培训讲义 滑阀的滑阀的 中位机能中位机能 n三位的滑阀在中位时各三位的滑阀在中位时各 油口的连通方式体现了油口的连通方式体现了 换向阀的控制机能，称换向阀的控制机能，称 之为滑阀的中位机能。之为滑阀的中

22、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；使执行元件停止型；使执行元件停止 的有的有O、M型；使执行型；使执行 元件浮动的有元件浮动的有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。 培训讲义培训讲义培训讲义 换向阀的性能换向阀的性能 n换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置；换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置； 换向换向 信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同

23、，可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。靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。 n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1MPa。 n内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，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， 内泄内泄 漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯漏越大。泄漏

24、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。与阀体要同心，并要有足够的封油长度。 n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。手动换向阀和电液冲击要小。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。换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。 n 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0.030.15s， 直流电磁铁的换向时间约为直流电磁铁的换向时间约为0.10.3s；换行频率为；换行频率为60240次次 /min。 培训讲义培训讲义培训讲义 电磁球阀简介电磁球阀简介 n特

25、点特点 对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力 可达可达63MPa；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用 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。难度较大，成本较高。 n主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。 结构结构 主要由左、主要由左、 右阀座、球阀、操作右阀座、球阀、操作 杆、杠杆、弹簧等组杆、杠杆、弹簧等组 成。成。p 口压力

26、油除通口压力油除通 过右阀座孔作用在球过右阀座孔作用在球 阀的右边外，还经过阀的右边外，还经过 阀体上的通道阀体上的通道 b 进入进入 操纵杆的空腔并作用操纵杆的空腔并作用 在球阀的左边，球阀在球阀的左边，球阀 所受轴向液压力平衡。所受轴向液压力平衡。 培训讲义培训讲义培训讲义 压力控制阀压力控制阀 培训讲义培训讲义培训讲义 n压力控制阀是用来控制液压系统中油液压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。它包力或通过压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。括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。 n压力控制阀的基本工作原理压力控制阀的基本工

27、作原理 通过液压作通过液压作 用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力 的控制。的控制。 n调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作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压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零 件，称为调压弹簧。件，称为调压弹簧。 n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。 培训讲义培训讲义培训讲义 溢流阀溢流阀 n按结构形式分按结构形式分 n直动型溢流阀直动型溢流阀 n先导型溢流阀先导型溢流阀 培训讲义培训讲义培训讲义 直动型溢流阀直动型溢流阀 n结构原理结构原理 直动型溢流阀由阀芯、

28、阀体、直动型溢流阀由阀芯、阀体、 弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件弹簧、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，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。此时阀芯受力压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力 平衡，

29、阀口溢流满足压力流量方程。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/）1/2 培训讲义培训讲义培训讲义 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 xo，阀的进口压力，阀的进口压力 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

30、液动力Fs的影响，阀的的影响，阀的 进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量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为额定流量时的阀的进口压力 ps 最大，最大，ps称为阀称为阀 的调定压力。的调定压力。 弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回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，则背压将作用在油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在 阀芯上端，使阀的进口压力增大。阀芯上端，使阀的进口压力增大。 对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很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性能变差，结

31、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。构上也难以实现。 培训讲义培训讲义培训讲义 先导型溢流阀先导型溢流阀 n结构组成结构组成 它由先导它由先导 阀和主阀组成。先导阀和主阀组成。先导 阀实际上是一个小流阀实际上是一个小流 量直动型溢流阀，其量直动型溢流阀，其 阀芯为锥阀。主阀芯阀芯为锥阀。主阀芯 上有一阻尼孔，且上上有一阻尼孔，且上 腔作用面积略大于下腔作用面积略大于下 腔作用面积，其弹簧腔作用面积，其弹簧 只在阀口关闭时起复只在阀口关闭时起复 位作用。位作用。 n图形符号图形符号 动作原理动画动作原理动画 培训讲义培训讲义培训讲义 先导型溢流阀工作原理要点先导型溢流阀工

32、作原理要点 先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满 足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到，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的预压缩量确定，主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。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，其弹簧刚度也不因此其尺寸很小，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很大改善。大。这样一来阀的调节性能有很大改善。 主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成

33、的压力差。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，孔径很小阻力孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm， 孔长孔长l = 812mm，因此工作时易堵塞，一旦堵，因此工作时易堵塞，一旦堵 塞则导致主阀口常开无法调压。塞则导致主阀口常开无法调压。 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。 培训讲义培训讲义培训讲义 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，旁接在先导型溢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，其调定压力必须低于先导阀的调流阀遥控口起远

34、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，泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。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。 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。 培训讲义培训讲义培训讲义 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，

35、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。 培训讲义培训讲义培训讲义 溢流阀的性能溢流阀的性能 调压范围调压范围 ： 在规定的范围内调节时，阀的输出压力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。为改善高压溢流能平稳的升降，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阀的调节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧 0.68、416、820、1632MPa实现四级调实现四级调 压。压。 压力流量特性：压力流量特性： 溢流阀的进口

36、压力随流量变化而波动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。的性能；又称为启闭特性。 （ps-pk）、（）、（ps-pb）称为调压偏差，调压偏差小好）称为调压偏差，调压偏差小好 nk=pk/ps 称为开启压力比，称为开启压力比， nb=pb/ps 称为闭合压力比，称为闭合压力比，nk 、 nb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，流经阀的流量为主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。额定值时，溢流阀的进口压力。 压力损失略高于卸载压力损失

37、略高于卸载 压力。压力。 培训讲义培训讲义培训讲义 减压阀减压阀 n减压阀是利用液流流过减压阀是利用液流流过 缝隙产生压力损失，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。 n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。 培训讲义培训讲义培训讲义 定值减压阀的结构原理定值减压阀的结构原理 减压阀由压力先导阀和减压阀由压力先导阀和 主阀组成。出口压力油主阀组成。出口压力油 引至主阀芯上腔和先导引至

38、主阀芯上腔和先导 阀前腔，当出口压力大阀前腔，当出口压力大 于减压阀的调定压力时，于减压阀的调定压力时， 先导阀开启，主阀芯上先导阀开启，主阀芯上 移，减压缝隙关小，减移，减压缝隙关小，减 压阀才起减压作用且保压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 培训讲义培训讲义培训讲义 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： 减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀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。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

39、压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。 减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体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。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

40、决定，此时减压阀不起减压 作用。作用。 培训讲义培训讲义培训讲义 顺序阀顺序阀 顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。顺序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。漏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 培训讲义培训讲义培训讲义 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到内控外泄、通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、 内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构

41、类型内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。 培训讲义培训讲义培训讲义 顺序阀的功用顺序阀的功用 内控外泄顺序阀与溢流阀内控外泄顺序阀与溢流阀 非常相象：阀口常闭，进非常相象：阀口常闭，进 口压力控制，但是该阀出口压力控制，但是该阀出 口油液要去工作，所以有口油液要去工作，所以有 单独的泄油口。单独的泄油口。 内控外泄顺序阀用于多个内控外泄顺序阀用于多个 执行元件顺序动作。其进执行元件顺序动作。其进 口压力先要达到阀的调定口压力先要达到阀的调定 压力，而出口压力取决于压力，而出口压力取决于 负载。当负载压力高于阀负载。当负载压力高于阀 的调定压力时，进口压力的调定压力时，进口压力 等于出口压

42、力，阀口全开；等于出口压力，阀口全开； 当负载压力低于调定压力当负载压力低于调定压力 时，进口压力等于调定压时，进口压力等于调定压 力，阀的开口一定。力，阀的开口一定。 培训讲义培训讲义培训讲义 内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢 流阀相同。多串联在执行元件的回油路上，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，保证执行元件运动平使回油具有一定压力，保证执行元件运动平 稳。如图示阀稳。如图示阀3作背压阀。作背压阀。 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

43、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。 培训讲义培训讲义培训讲义 压力继电器压力继电器 压力继电器是一种将液压系统的压力继电器是一种将液压系统的 压力信号转换为电信号输出的元压力信号转换为电信号输出的元 件。件。 其作用是实现执行元件的顺序控其作用是实现执行元件的顺序控 制或安全保护。制或安全保护。 按结构特点分为柱塞式、弹簧管按结构特点分为柱塞式、弹簧管 式和膜片式。图示为柱塞式压力式和膜片式。图示为柱塞式压力 继电器。主要零件包括柱塞继电器。

44、主要零件包括柱塞1、 调节螺帽调节螺帽2和电气微动开关和电气微动开关3。 压力油作用在柱塞下端，液压力压力油作用在柱塞下端，液压力 直接与弹簧力比较。当液压力大直接与弹簧力比较。当液压力大 于或等于弹簧力时，柱塞向上移于或等于弹簧力时，柱塞向上移 压微动开关触头，接通或断开电压微动开关触头，接通或断开电 气线路。反之，微动开关触头复气线路。反之，微动开关触头复 位。位。 培训讲义培训讲义培训讲义 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

45、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。 培训讲义培训讲义培训讲义 流量控制阀流量控制阀 培训讲义培训讲义培训讲义 n流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现 流量调节的阀。流量调节的阀。 n普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流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。阀和分流集流阀。 节流阀节流阀 调速阀调速阀 培训讲义培训讲义培训讲义 流量控制原理流量控制原理 n流经薄壁小孔的流量流经

46、薄壁小孔的流量 q = cdA(2p/)1/2 n流经细长孔的流量流经细长孔的流量 q =(d 4/128l )p n综合两式得通用节流方程综合两式得通用节流方程 q = KLAp m n节流元件的节流口结构有锥形、节流元件的节流口结构有锥形、 三角槽形、矩形、三角形等。三角槽形、矩形、三角形等。 工业上又将节流口的过流面积工业上又将节流口的过流面积 A 的倒数称为液阻，将过流面的倒数称为液阻，将过流面 积可调的节流口称为可变液阻。积可调的节流口称为可变液阻。 由节流方程知，当压力差一定由节流方程知，当压力差一定 时，改变开口面积即改变液阻时，改变开口面积即改变液阻 就可改变流量。就可改变流量

47、。 培训讲义培训讲义培训讲义 节流阀节流阀 n结构原理结构原理 主要零件有阀芯、阀主要零件有阀芯、阀 体和螺母。阀体上开体和螺母。阀体上开 有进油口和出油口。有进油口和出油口。 阀芯一端开有三角尖阀芯一端开有三角尖 槽，另一端加工有螺槽，另一端加工有螺 纹，旋转阀芯即可轴纹，旋转阀芯即可轴 向移动改变阀口过流向移动改变阀口过流 面积。为平衡液压径面积。为平衡液压径 向力，三角槽须对称向力，三角槽须对称 布置。布置。 培训讲义培训讲义培训讲义 n流量特性方程流量特性方程 q = KLAp m 它反映了流经节流阀的流量它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差与阀前后压力差p 和开口面积和开口面积A

48、 之间的关系。之间的关系。 n刚性刚性 外负载波动引起阀前后压力差外负载波动引起阀前后压力差p 变化，即使阀的开变化，即使阀的开 口面积口面积A 不变，也会导致流经阀的流量不变，也会导致流经阀的流量q 不稳定。不稳定。 n定义：阀的开口面积定义：阀的开口面积A 一定时一定时 ， T = dp/dq = p1-m/ KLAm 为节流阀的刚性为节流阀的刚性 。 T 越大，节流阀的性能越好。故薄刃口（越大，节流阀的性能越好。故薄刃口（m=0.5 ）多作节）多作节 流阀阀口。流阀阀口。 p 大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造 成压力损失增大，而且可能因阀口太小而堵

49、塞，一般取成压力损失增大，而且可能因阀口太小而堵塞，一般取p （0.150.4 ）MPa。 n最小稳定流量最小稳定流量 节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流 量会出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀量会出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀 的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限 制。制。 培训讲义培训讲义培训讲义 节流阀的应用节流阀的应用 当节流阀前后当节流阀前后p 一定一定 时，改变时，改变A 可改变流经可改变流经 阀的流量阀的流量起节流调起节流调 速作用，如

50、阀速作用，如阀3。 当当q 一定时，改变一定时，改变A 可可 改变阀前后压力差改变阀前后压力差p 起负载阻尼作用，如起负载阻尼作用，如 阀阀1。 当当q0 时，安装节流时，安装节流 元件可延缓压力突变的元件可延缓压力突变的 影响影响起压力缓冲作起压力缓冲作 用，如阀用，如阀2。 培训讲义培训讲义培训讲义 调速阀调速阀 n结构原理结构原理 n调速阀是由定差减压阀与节流调速阀是由定差减压阀与节流 阀串连而成。阀串连而成。 n压力油压力油p1先经定差减压阀，然先经定差减压阀，然 后经节流阀流出。节流阀进、后经节流阀流出。节流阀进、 出口压力油出口压力油p2、p3经阀体流道经阀体流道 被引至定差减压阀

51、阀芯的两端，被引至定差减压阀阀芯的两端， (p2-p3)与定差减压阀的弹簧与定差减压阀的弹簧 力进行比较，因定差减压阀阀力进行比较，因定差减压阀阀 口的压力补偿作用，使得口的压力补偿作用，使得(p2- p3)基本不变。基本不变。 n调速阀工作原理动画调速阀工作原理动画 n调速阀可以是定差减压阀在前，调速阀可以是定差减压阀在前， 节流阀在后，也可以是节流阀节流阀在后，也可以是节流阀 在前，定差减压阀在后。在前，定差减压阀在后。 培训讲义培训讲义培训讲义 n调速阀工作时的静态方程调速阀工作时的静态方程 n定差减压阀受力平衡方程定差减压阀受力平衡方程 p2A= p3A+Ft-Fs n定差减压阀压力流

52、量方程定差减压阀压力流量方程 q1=Cd1d x2（p1-p2）/1/2 n节流阀压力流量方程节流阀压力流量方程 q2=Cd2 Aj 2（p2-p3）/1/2 n通过调速阀的流量通过调速阀的流量 q1=q2=q 流量稳定性分析流量稳定性分析 调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其速度的稳定。这是调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其速度的稳定。这是 因为节流阀既是调节元件，又是检测元件。当阀口面积调定后，因为节流阀既是调节元件，又是检测元件。当阀口面积调定后， 它一方面控制流量的大小，一方面检测流量信号并转换为阀口前它一方面控制流量的大小，一方面检测流量信号并转换为阀口前 后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端面，与弹簧力相比较，后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端面，与弹簧力相比较， 当检测的压力差偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应位移，当检测的压力差偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应位移， 改变减压缝隙进行压力补偿，保证节流阀前后的压力差基本不变。改变减压缝隙进行压力补偿，保证节流阀前后的压力差基本不变。 但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波动，因此流经调速阀的但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波动，因此流经调速阀的 流量只能基本稳定。调速阀的速度刚性可近似为流量只能基本稳定