液压传动第五章方向控制阀

1、 本章提要本章提要 液压控制阀按其作用可分为液压控制阀按其作用可分为、 和和三大类。本章介绍方向控三大类。本章介绍方向控 制阀。制阀。 是用来改变液压系统中各油路之是用来改变液压系统中各油路之 间液流通断关系的阀类。如单向阀、换向阀及压间液流通断关系的阀类。如单向阀、换向阀及压 力表开关等。本章主要介绍方向控制阀和方向控力表开关等。本章主要介绍方向控制阀和方向控 制回路。制回路。 本章教学内容本章教学内容 5.1 阀口特性与阀芯的运动阻力阀口特性与阀芯的运动阻力 5.2 单向阀单向阀 5.3 换向阀换向阀 5.4 方向阀在换向与锁紧回路中的应用方向阀在换向与锁紧回路中的应用 5.5 液压阀的连

2、接方式液压阀的连接方式 本章小结本章小结 习习 题题 点 击 进点 击 进 入入 相 应 章相 应 章 节节 http:/ 引用本教案内容，请注明出处引用本教案内容，请注明出处 返回本页点击此返回本页点击此 方方 向向 控控 制制 阀阀用于控制液流的流动方向；用于控制液流的流动方向； Directional Control Valve 压压 力力 控控 制制 阀阀用于控制液流的压力大小；用于控制液流的压力大小； Pressure Control Valve 流流 量量 控控 制制 阀阀用于控制液流的流量大小。用于控制液流的流量大小。 Flow Control Valve 1. 按功能按功能:

3、可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称 为液压控制阀为液压控制阀(Hydraulic Control Valve) 滑阀滑阀阀芯为多段圆柱体，阀芯相对阀体作轴向运动； 锥阀锥阀阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动； 转阀转阀阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀体转动。 2. 按阀芯结构按阀芯结构: 3. 按控制方式按控制方式: 有手动操作(Manually-actuated)、电磁铁控制(Solenoid- actuated)、比例电磁铁控制(Proportional Solenoid-actuated)、 液压控制(Hydraulic

4、Pressure-actuated)等。 4. 按安装方式按安装方式: 有板式(Subplate mounting)、管式(Threaded Connection)、 叠加式(Sandwich plate design)、插装式(Cartridge)等。 滑阀 spool valve 锥阀 cone valve 转阀 rotational valve 对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量 均可用下式表示： /2 0 pAcq q (5-1) 式中: 0 A 阀口通流面积(geometric area) ； p阀口前、后压差(differential pressure)； q c

5、流量系数(discharge coefficient) ； 液体密度(liquid density) 。 1、滑阀的流量系数、滑阀的流量系数 流量系数Cq与雷 诺数Re有关。对于滑 阀，若阀口为锐边， 可取Cq0.60.65。 2、锥阀的流量系数、锥阀的流量系数 锥阀阀口流量系数约为Cq=0.770.82。 阀体节流边阀体节流边 阀体节流边阀体节流边 阀中的可变节流口可以看成是由两条作相对运动的边线 构成，故一个可变节流口可以看成是一对节流边。其中固定 不动的节流边在阀体上，可以移动的节流边则在阀芯上。这 一对节流边之间的距离就是阀的开度x。 阀体的节流边是在阀体孔中挖一个环形槽(或方孔、圆孔

6、) 后形成的，阀芯的节流边也是在阀芯中间挖出一个环形槽后形 成的。阀芯环形槽与阀体环形槽相配合就可以形成一个可变节 流口(即阀口)。 阀体节流边阀体节流边阀芯节流边阀芯节流边阀口阀口 如果在阀芯上不开环形槽，而是直接利用阀芯的轴端面作 为阀芯节流边图(a)，则阀芯受到液压力的作用后不能平衡， 会给控制带来困难。通过在阀芯上开设环形槽，形成图(b)所示 平衡活塞，则阀芯上所承受的液压力(Liquid Pressure)大部分可 以得到平衡，施以较小的轴向力即可驱动阀芯。 阀芯节流边阀芯节流边 平衡活塞平衡活塞 Balanced Piston 若进油道与阀芯环形槽相通，那么出油道必须与阀体的 环形

7、槽相通，阀口正好将两个通道隔开。 由于液压半桥有三个通道，因此必须在阀芯和阀体上共开 出三个环形槽，让P、O、A分别与三个环形槽相通，并且受控 压力A要放在P和O的中间，以便于A能分别与P和O接通。 进油口进油口 Inlet 回油口回油口 Outlet 工作油口工作油口 Load Port 进油口进油口回油口回油口 工作油口工作油口 液压半桥只有一个控制油口A(或B)，只能用于控制有一个 工作腔的单作用缸或单向马达。三通阀就是液压半桥。 液压半桥有两种布置方案： 第一种方案是将第一种方案是将A放在阀芯环形槽中，而将放在阀芯环形槽中，而将P、O两腔放在两腔放在 阀体环形槽中阀体环形槽中如图如图(

8、b)； 另一种方案是将另一种方案是将A放在阀体环形槽中，而将放在阀体环形槽中，而将P、O两腔放在两腔放在 阀芯环形槽中阀芯环形槽中如图如图(C)。 进油口进油口 回油口回油口 回油口回油口 工作油口工作油口工作油口工作油口 A腔进、回油阀口腔进、回油阀口 B腔进、回油阀口腔进、回油阀口 全桥应该有全桥应该有Ol、A、P、T、O2等等5个通道。相应地，阀芯个通道。相应地，阀芯 和阀体应共有和阀体应共有5个环形槽个环形槽。 回油口回油口回油口回油口回油口回油口 回油口回油口 进油口进油口 进油口进油口 工作油口工作油口 工作油口工作油口工作油口工作油口 工作油口工作油口 液压全桥有两种布置方案。液

9、压全桥有两种布置方案。 第二种：将阀芯槽与阀体槽所对应的油口对换，让第二种：将阀芯槽与阀体槽所对应的油口对换，让A、B 通道布置在阀芯环形槽中，通道布置在阀芯环形槽中，O1、P、O2布置在阀体环形槽中布置在阀体环形槽中 (三台肩式四通阀三台肩式四通阀) 将将A、B通道布置在阀体通道布置在阀体 环形槽中，将环形槽中，将O1、P、 O2布置在阀芯环形槽中布置在阀芯环形槽中 (1)作用在圆柱滑阀上的稳态液动力作用在圆柱滑阀上的稳态液动力(Bernoulli Force) 图5.7 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力 cos)90coscos( 212 qvvvqFs(5.5) 压力分布压力分布 P

10、ressure Distribution 阀芯阀芯 Spool 阀套阀套 Valve Cover 液动力方向液动力方向 Bernoulli Force direction 图5.8 作用在锥阀上的稳态液动力 (a)(a)外流式；外流式； (b)(b)内流式内流式 (5.9) (2)作用在锥阀上的稳态液动力作用在锥阀上的稳态液动力 外流式锥阀外流式锥阀 2sin cos 2 smvqs s xpdCCF qvF 内流式锥阀内流式锥阀 2sin cos 2 smvqs s xpdCCF qvF (5.10) (3)作用在滑阀上的液压卡紧力作用在滑阀上的液压卡紧力(Hydraulic Jamming

11、 Force) (5.13) )(27. 0 21 ppKfldFt 开一条均压槽时，K0.4；开三条等距槽时，K0.063；开七条槽时，K0.027。 (c)(c)倾斜倾斜(b)(b)顺锥顺锥(a)(a)倒锥倒锥 单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许反向流动。单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许反向流动。 单向阀有单向阀有 图5.10 普通单向阀 (b) 上图所示的阀属于管式连接阀上图所示的阀属于管式连接阀(Thread Connecting Valve)，此类阀的油口可通过管接头和油管相连，阀体的重，此类阀的油口可通过管接头和油管相连，阀体的重 量靠管路支承，因此阀的体积不能太

12、大太重。量靠管路支承，因此阀的体积不能太大太重。 321 ABAB 321 1阀体阀体(Valve Body)； 2阀芯阀芯(Spool)；3 弹簧弹簧(Spring)； 直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。 直角式单向阀直角式单向阀(The Right-angle Check Valve)的进出油口的进出油口 A(P1)、B(P2)的轴线均和阀体轴线垂直的轴线均和阀体轴线垂直。 ABAB 图5.11所示的阀属于板式连接阀(Subplate Mounting Valve)， 阀体用螺钉固定在机体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴 合，阀体上各油

13、孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O”形 密封圈使它们密封。 不但单向阀有管式连接和板式连接之分，其它阀类也有不但单向阀有管式连接和板式连接之分，其它阀类也有 管式连接和板式连接之分。大多数液压系统都采用板式连接管式连接和板式连接之分。大多数液压系统都采用板式连接 阀。阀。 图5.11 板式连接单向阀 (2)对单向阀的要求对单向阀的要求 开启压力要小。开启压力要小。 能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。 正向导通时，阀的阻力损失要小。正向导通时，阀的阻力损失要小。 阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。 (3)单向阀的图形符

14、号单向阀的图形符号 单向阀和其它阀组合后， 成为组合阀，例如单向顺序阀、 单向节流阀等。 AB 图5.10(C) 单向阀的图形符号 (1) 液控单向阀的工作原理和图形符号液控单向阀的工作原理和图形符号 (1) 简式内泄型液控单向阀简式内泄型液控单向阀 此类阀不带卸荷阀此类阀不带卸荷阀 芯芯(Unload Poppet)， 图5.12 简式内泄型液控单向阀 1阀体(Valve Body)；2阀芯(Poppet)； 3弹簧(Bias Spring)； 4阀盖(Valve Top)；5阀座(Valve Seat)；6控制活塞(Control Piston)； 7下盖。 A 正向进油口正向进油口 B

15、正向出油口正向出油口 K 控制口控制口 (2) 简式外泄型液控单向阀简式外泄型液控单向阀 此类阀此类阀不带卸荷阀芯不带卸荷阀芯， ，外泄油口通油箱，外泄油口通油箱， 故可用于较高压力系统。故可用于较高压力系统。 图图5.13 简式外泄型液控单向阀简式外泄型液控单向阀 1-1-控制活塞；控制活塞；2-2-顶杆；顶杆；3-3-阀芯。阀芯。 1Control Piston 2Mandril 3-Spool1Control Piston 2Mandril 3-Spool 泄油口泄油口 Drain p1正向进油口正向进油口; p2 正向出油口正向出油口; K 控制口控制口 内内 泄泄 式式 K (3)

16、带卸荷阀的液控单向阀带卸荷阀的液控单向阀 若在控制口若在控制口K加控加控 制压力，先顶开卸荷阀制压力，先顶开卸荷阀 芯芯3，B腔压力降低，腔压力降低， 活塞活塞5继续上升并顶开继续上升并顶开 主阀芯主阀芯2，大量液流自，大量液流自 B腔流向腔流向A腔，完成反腔，完成反 向导通。向导通。此阀适用于反此阀适用于反 向压力很高的场合向压力很高的场合。 图5.14(a) 带卸荷阀的内泄式液控单向阀 2-主阀芯; 3-卸荷阀芯; 5-控制活塞 1 2 3 4 5 6 A B 图5.14(b) 带卸荷阀的液控单向阀(外泄式) 2-主阀芯; 3-卸荷阀芯; 5-控制活塞 A-正向进油口; B-正向出油口;

17、K-控制口 AB K K L 1 2 3 4 5 6 A B (4) 液控单向阀图形符号液控单向阀图形符号 AB K a内泄式内泄式 AB K b外泄式外泄式 5 3 4 右图中，用单 向阀5将系统和泵 隔断，泵开机时泵 排出的油可经单向 阀5进入系统;泵停 机时，单向阀5可 阻止系统中的油倒 流。 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) 用单向阀将系统用单向阀将系统 和泵隔断和泵隔断 (2) 用单向阀将两个泵隔断用单向阀将两个泵隔断 在下图中，1是低压大流量泵，2是高压小流量泵。低压时两个泵排出 的油合流，共同向系统供油。高压时，单向阀的反向压力为高压，单向阀 关闭

18、，泵2排出的高压油经过虚线表示的控制油路将阀3打开，使泵1排出 的油经阀3回油箱，由高压泵2单独往系统供油，其压力决定于阀4。这样， 单向阀将两个压力不同的泵隔断，不互相影响。 21 4 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 (3) 用单向阀产生背压用单向阀产生背压 在右图中，高压油进入缸的无 杆腔，活塞右行，有杆腔中的低压 油经单向阀后回油箱。单向阀有一 定压力降，故在单向阀上游总保持 一定压力，此压力也就是有杆腔中 的压力，叫做背压，其数值不高一 般约为0.5MPa。在缸的回油路上保 持一定背压，可防止活塞的冲击， 使活塞运动平稳。此种用途的单向 阀也叫背压阀背压阀

19、(Back Pressure Valve)。 背 压 阀 pb 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 (4)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 由单向阀和节流阀(Throttle Valve)组成复合阀，叫单向 节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减 压阀等。在单向节流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。 当液流沿箭头所示方向流动时，因单向阀关闭，液流只能 经过节流阀从阀体流出。若液流沿箭头所示相反的方向流 动时，因单向阀的阻力远比节流阀为小，所以液流经过单 向阀流出阀体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的 运动速度。 普通单向阀和液控单向阀的应

20、用普通单向阀和液控单向阀的应用 在右图中，通过液控单向阀 往立式缸的下腔供袖，活塞上行。 停止供油时，因有液控单向阀， 活塞靠自重不能下行，于是可在 任一位置悬浮。将液控单向阀的 控制口加压后，活塞即可靠自重 下行。 若此立式缸下行为工作行 程，可同时往缸的上腔和液控单 向阀的控制口加压，则活塞下行， 完成工作行程。 A B K (5) 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 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 (6)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁 将高压管A中的压力作为控制压力 加在液控单向阀2的控制口上，液控单 向阀

21、2也构成通路。此时高压油自A管进 入缸，活塞右行，低压油自B管排出， 缸的工作和不加液控单向阀时相同。同 理，若B管为高压，A管为低压时，则 活塞左行。若A、B管均不通油时，液 控单向阀的控制口均无压力，阀1 和阀2 均闭锁。这样，利用两个液控单向阀， 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 法虽有多种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。 12 AB 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 换向阀用于改变液流方向，将换向阀与缸连接，可方便地 改变缸的活塞运动方向。 换向阀的类型有换向阀的类型有 按阀的结构形式：滑阀式(Spool Valve)、转阀式(Rota

22、tional Valve)、球阀式(Ball Valve)、锥阀式(Cone Valve) 按阀的操纵方式：手动式(Manually-actuated)、机动式 (Mechanically-actuated)、电磁式(Solenoid-actuated)、液动式 (Hydraulic operation)、电液动式(Electro-hydraulic operation)和 气动式(Pneumatic operation)。 按阀的工作位置数和控制的通道数：二位二通阀、二位三 通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。 换向阀分两部分讨论：换向阀分两部分讨论： 1. 主主 体体 部部 分：阀

23、芯与阀体分：阀芯与阀体 2. 定位操作装置：阀芯定位与移动定位操作装置：阀芯定位与移动 TP A B 如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、T。 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： P压力油口压力油口； A、B工作油口工作油口； T回油口。回油口。 P T B A 弹簧对中型 spring-centred neutral position PT BA P T A B TP AB P T A B TP AB TP AB P T A B 弹簧对中型 spring-centred neutral position “位位” (Position)一指阀芯的与阀体（或

24、阀套）的相对位 置，通常所说的“二位阀” 、 “三位阀”是指换向阀的阀芯 有两个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表示。 “通”(Port) 主要主要油道接口 所谓“二通阀” 、“三通阀” 、“四通阀”是指换向阀 的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管 相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开 关来沟通。 表5.1 不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀 主体部分的结构形式和图形符号 名称结构原理图图形符号 二位二通 2-position 2-port 二位三通 2-position 3-port 二位四通 2-position 4-port 三位四通 3-

25、position 4-port 表5.1中图形符号的含义如下： 用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位” 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表 示液流的实际方向 方框内符号“”或“”表示该通路不通 方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通” 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系 统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行元 件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用 L 表示 泄漏油口。 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态 位(Normal position )，即阀芯未受到操纵力时所处的位置， 图形符号中的中位是三位阀的

26、常态位。利用弹簧复位的二 位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制 系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。 表5.1中图形符号的含义如下： 滑阀式换向阀处于中间位置(neutral position)或原始位置 (normal position )时，阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀 机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位置时两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位置时,阀各油阀各油 口的通断情况。口的通断情况。 三位阀的机能是指阀芯处于中位时三位阀的机能是指阀芯处于中位时,阀各油口的通断情况。阀各油口的通断情况。 三位阀有多种机能现只介绍最常用的几种。三位阀有多种机

27、能现只介绍最常用的几种。 图5.15 二位二通换向阀的滑阀机能 二位阀的原始位置：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 则是指失电的位置。 (1) 二位二通换向阀二位二通换向阀 2-position 2-port Valves 两个油口之间的状态只有两种：通或断。 滑阀机能有：常闭式(O型)、常开式(H型) 。 (2) 三位四通换向阀三位四通换向阀 3-position 4-port Valves 三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表5.1中所 列的几种。中间一个方框表示其原始位置，又称中位(neutral pos

28、ition)，左右方框表示两个换向位。其左位和右位各油口的 连通方式均为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位 的型式。 P T A B O型机能型机能 因P口封闭，泵不能卸荷 ，泵排出的压力油只能从溢流 阀排回油箱。 可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀 处于中位时, 仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工 作。 P T A B O型机能型机能 缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住, 且能承受一 定的正向负载和反向负载。 阀芯处于中位时, P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点是： 阀芯处于中位时, P ,A,B,T 四个油口互通。 P T A B H型机能型机能 虽

29、然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时油 缸不能承受负载。 不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击， 也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言 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 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。 H 型机能的特点如下： 阀芯处于中位时, A 、B 油口被封闭，P、T 油口互通。M 型机能是取O型机能的上半部，H型机能的下半部组成的，故兼 有二者的特点。M型机能如下： 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 向而定。活塞有前冲。 泵能卸荷。

30、不宜用于多个换向阀并联的系统。 P T A B M型机能型机能 此种机能目的是构成差动连接(Differential Connection)油路， 使单活塞杆缸的活塞增速。 阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口T被封闭。 P T A B P型机能型机能 O型机能 H型 M型 P型 Y型机能封闭，、互通。 型机能、互通，封闭。 型机能、之间只有很小的缝隙连通。 型机能、封闭，、互通。 型机能、相通，、封闭。 型机能、封闭，、互通。 型机能、封闭，、互通。 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 (见教材p57) ： 图5.17

31、 三位四通手动换向阀 弹簧复位方式弹簧复位方式Spring ResetSpring Reset 钢珠定位方式钢珠定位方式 Steel Ball Orientation 手动换向阀 主要有弹簧复位 和钢珠定位两种 型式。 图5.17(a)所 示为钢球定位式 三位四通手动换 向阀。 图5.17(b)则 为弹簧自动复位 式三位四通手动 换向阀。 图图5.17 三位四通手动换向阀中位三位四通手动换向阀中位 手柄手柄 Hand Lever 阀芯阀芯 Spool 复位弹簧复位弹簧 Reset Spring 图5.17 三位四通手动换向阀左位 手柄手柄 阀阀 芯芯 复位弹簧复位弹簧 图5.17 三位四通手动

32、换向阀右位 手柄手柄 阀阀 芯芯 复位弹簧复位弹簧 图5.17(c)所示 为旋转移动式手动 换向阀，旋转手柄 可通过螺杆推动阀 芯改变工作位置。 这种结构具有体积 小、调节方便等优 点。由于这种阀的 手柄带有锁，不打 开锁不能调节，因 此使用安全。 旋转移动式旋转移动式 手动换向阀手动换向阀 此类控制方式的“信号源”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2的滚滚轮1时 ，推 杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2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的行程有关， 也有管此类阀叫“行程阀”。 1滚轮滚轮Roller 2推杆推杆 Handspike

33、 3阀芯阀芯Spool 图图5.18 机动换向阀机动换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位 置。 (1) 直流电磁铁和交流电磁铁直流电磁铁和交流电磁铁 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： 交流电磁铁(Alternating-current Solenoid) 。寿命较短。 直流电磁铁(Directing-current Solenoid) 。需要专用直流 电源，使用寿命较长。 本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。 (2) 干式干式(Dry) 、油浸式、油浸式(Oil-immersed) 、湿式、湿式(Wetted)电磁电磁 铁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干

34、式和湿式的。湿式 电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。 图5.20所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断电 时，阀芯2被弹簧7推向左端，P 和A接通；当电磁铁通电时， 铁芯通过推杆3将阀芯2推向右端，使P和B接通。 (3) 电磁换向阀的典型结构电磁换向阀的典型结构 图5.20 交流式二位三通电磁换向阀 图5.21为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁都 不通电时，阀芯2在两边对中弹簧4的作用下处于中位，P、T、 A、B口互不相通；当右边电磁铁通电时，推杆6将阀芯2推向 左端，P 与A通，B与T通；当左边电磁铁通电时，P与B通，A 与T通。 图5.21 直流湿式三位四通电磁换向阀

35、( a ) 图5.21 电磁阀原理图 1, 2线圈Winding; 3, 4对中弹簧Spring; 5, 6 套筒Sleeve;7 阀芯Spool; 8, 9 衔铁Armature Iron; 10, 11 推杆Handspike 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号

36、图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 1,2线圈; 3,4对中弹簧; 5,

37、6 套筒; 7 阀芯; 8,9 衔铁;10,11 推杆 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A

38、 PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符号图 ( a ) 图5.21 电磁阀原理图 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 1542 911673108 A PBT ( b ) ( (a) )结构原理图结构原理图 ( (b) )图形符号图图形符

39、号图 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向 阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型 (spring-centred )和液压对中型(pressure-centred)两种。 弹簧对中型 阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平 稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼 调节器。调节阻尼调节器(Damping Adjuster)节流口大小即可调 整阀芯的动作时间。 图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀 1、5对中弹簧；2、4定位套筒；3阀芯；k1、k2控制油口 p1 p2 图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀 电磁换向阀起先导作用，控

40、制液动换向阀的动作；液动 换向阀作为主阀，用于控制液压系统中的执行元件。 图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。 电液换向阀用 在大流量的液 压系统中。 图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀 电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种型式。若按控制压力油及其 回油方式进行分类则有：外部控制、外部回油；外部控制、内部回油； 内部控制、外部回油；内部控制、内部回油等四种类型。 图5.24 常开型二位三通电磁球式换向阀。 密封性好，介质可以是水(Water)、乳化液(Emulsion)和矿 物油(Mineral Oil)；工作压力可高达6

41、3MPa。 1电磁铁Solenoid；2杠杆Lever；3左推杆；4左阀 座Left Valve Body；5钢球Steel Ball；6右阀座；7右 推杆；8弹簧 图5.24 电磁球式换向阀原理 对于换向要求高的主机(如各类磨床)，若用手动换向阀就 不能实现自动往复运动，一般采用特殊设计的机液换向阀，以 行程挡块推动机动先导阀，由它控制一个可调式液动换向阀来 实现工作台的换向，既可避免“换向死点”，又可消除换向冲 击。这种换向回路，按换向要求不同可分为时间控制制动式和 行程控制制动式两种。 简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的普通 换向阀即可。 图5.25 时间控制制动式换向回路

42、(1)时间控制制动时间控制制动 式换向回路式换向回路 其制动时间可 通过节流阀J1和J2 的开口量得到调 节；此外，换向 阀中位机能采用 H型，对减小冲 击量和提高换向 平稳性都有利。 其主要缺点是换 向精度不高。 图5.25 时间控制制动式换向回路 图5.26 行程间控制制动式换向回路 换向精度较高，冲出 量较小；但制动时间 的长短不可调。 锁紧回路可使活塞在任一位锁紧回路可使活塞在任一位 置停止，可防其窜动。锁紧的简置停止，可防其窜动。锁紧的简 单的方法是利用三位换向阀的单的方法是利用三位换向阀的 M、 O型中位机能封闭液压缸两腔。型中位机能封闭液压缸两腔。 但由于换向阀有泄漏，这种锁紧但

43、由于换向阀有泄漏，这种锁紧 方法不够可靠，只适用于锁紧要方法不够可靠，只适用于锁紧要 求不高的回路中。求不高的回路中。 最常用的方法是采用双液控最常用的方法是采用双液控 单向阀，由于液控单向阀有良好单向阀，由于液控单向阀有良好 的密封性能，即使在外力作用下，的密封性能，即使在外力作用下， 也能使执行元件长期锁紧。也能使执行元件长期锁紧。 图5.27 锁紧回路 液压阀的连接方式有五种。液压阀的连接方式有五种。 (1)螺纹连接螺纹连接 Threaded Connection 阀体油口上带螺纹的阀称为管式阀。将管式阀的油口阀体油口上带螺纹的阀称为管式阀。将管式阀的油口 用螺纹管接头和管道连接，并由此固定在管路上。用螺纹管接头和管道连接，并由此固定在管路上。 (2)法兰连接法兰连接 Fl