第五章 液压控制阀

1、1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；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；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；1. 按功能按功能: 可用于控制液流的可用于控制液流的压力、方向和流量压力、方向和流量的元件或装的元件或装置称为液压控制阀。主要由阀芯、阀体和驱动装置组置称为液压控制阀。主要由阀芯、阀体和驱动装置组成。成。2滑阀滑阀阀芯为多端圆柱体，阀芯相对阀体作轴向阀芯为多端圆柱体，阀芯相对阀体作轴向 运动；运动；锥阀锥阀阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；阀芯为锥柱体，阀芯相对

2、阀体作轴向运动；球阀球阀阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀体转动；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: 有有电液比例阀电液比例阀、伺服阀伺服阀、数字控制阀数字控制阀、定值或开关控定值或开关控制阀制阀等。等。4. 按安装方式按安装方式: 有有板式阀板式阀、管式阀管式阀、叠加阀叠加阀、插装阀插装阀等。等。3 1.公称通径公称通径：代表阀的通流能力大小，对应为额定代表阀的通流能力大小，对应为额定流量，是油管规格选择的依据。流量，是油管规格选择的依据。 2.额定压力额定压力：液压阀长期工作所允许的最高压力。：液压阀长期工作所允许的最

3、高压力。1.动作灵敏、使用可靠、振动和噪声小；动作灵敏、使用可靠、振动和噪声小；2.方向阀的压损小，压力阀的稳定好；方向阀的压损小，压力阀的稳定好；3.受外界干扰小（压力、流量等）；受外界干扰小（压力、流量等）；4.结构紧凑，安装、调试和维护方便，通用好。结构紧凑，安装、调试和维护方便，通用好。4 液压控制阀按其作用可分为液压控制阀按其作用可分为方向控制阀方向控制阀、压压力控制阀力控制阀和和流量控制阀流量控制阀三大类。本节介绍方向控三大类。本节介绍方向控制阀。制阀。 方向控制阀方向控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

4、关系的阀类。如单向阀、换向阀及压力表开关等。力表开关等。第二节第二节 方向控制阀方向控制阀5本节提要本节提要 阀口特性与阀芯的运动阻力，节流边阀口特性与阀芯的运动阻力，节流边 单向阀单向阀 换向阀换向阀 液压阀的连接方式液压阀的连接方式本节主要内容为本节主要内容为 ： 对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示：流量均可用下式表示：式中式中:0A阀口通流面积；阀口通流面积；p阀口前、后压差；阀口前、后压差；qc流量系数；流量系数；液体密度。液体密度。/20pAcqq（5-1）（1）滑阀的流量系数）滑阀的流量系数 流量系数流量系

5、数Cq与雷诺数与雷诺数Re有关。对于滑阀，若阀有关。对于滑阀，若阀口为锐边，可取口为锐边，可取Cq0.60.65。 锥阀阀口流量系数约为锥阀阀口流量系数约为Cq=0.770.82。（2）锥阀的流量系数）锥阀的流量系数8（1）阀口与节流边阀口与节流边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阀中的可变节流口可以看成是由两条作相对运动的由两条作相对运动的边线边线构成，故一个可变节流口可以看成是一对构成，故一个可变节流口可以看成是一对节流边节流边。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

6、就是阀的开度在阀芯上。这一对节流边之间的距离就是阀的开度x x。 9（1）阀口与节流边阀口与节流边 阀体的节流边是在阀体孔中挖一个环形槽（或方孔、圆孔）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槽相通，阀口正好将两个通道隔开。 10 如果在阀芯上不开环形槽，而是直接利用阀芯的轴端面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作为阀芯节流边 图（图（a a） ，则阀芯受到液压力的作用后不，则阀芯受到

7、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（成图（b b）所示平衡活塞，则阀芯上所承受的液压力大部分）所示平衡活塞，则阀芯上所承受的液压力大部分可以得到平衡，施以较小的轴向力即可驱动阀芯。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11（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 图图 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力 cos)90coscos(212qvvvqFs(5.5) 12图图 作用在锥阀上的稳态液动力作用在

8、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2sincos2smvqssxpdCCFqvF内流式锥阀内流式锥阀 2sincos2smvqssxpdCCFqvF(5.10) 13 单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许反向流动。反向流动。单向阀有单向阀有和和两种。两种。 普通单向阀普通单向阀(b)14 15 上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口可通过管上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠

9、管路支承，因此阀的体积接头和油管相连，阀体的重量靠管路支承，因此阀的体积不能太大太重。不能太大太重。321ABAB3211 1阀体；阀体； 2 2阀芯；阀芯；3 3 弹簧；弹簧；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。16 直角式单向阀的进出油口直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线均和阀的轴线均和阀体轴线垂直体轴线垂直。ABAB 图图 (a)所示的阀属于板式连接阀，阀体用螺钉固定所示的阀属于板式连接阀，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，阀体上在机体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴合，阀体上各油孔分别和机体上相对应

10、的孔对接，用各油孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O”形密封圈形密封圈使它们密封。使它们密封。17 直角式单向阀的进出油口直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线均和阀的轴线均和阀体轴线垂直体轴线垂直。ABAB 不但单向阀有管式连接和板式连接之分，其它阀类也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有管式连接和板式连接之分。大多数液压系统都采用板式板式连接阀。连接阀。181 1一阀体；一阀体；2 2一阔芯；一阔芯；3 3一弹簧；一弹簧； A A一进油口；一进油口； B B一出油口。一出油口。管式阀管式阀板式阀板式阀 普通单向阀普通单向

11、阀直通式直通式直角式直角式19(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)单向阀的符号单向阀的符号 单向阀和其它阀组合后，单向阀和其它阀组合后，成为组合阀，例如成为组合阀，例如单向顺序阀单向顺序阀、单向节流阀单向节流阀等。等。AB图（图（C C） 单向阀的职能符号单向阀的职能符号20(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21(2)简式内泄型

12、液控单向阀简式内泄型液控单向阀 此类阀此类阀不带卸荷阀芯不带卸荷阀芯，无专门的泄油口。无专门的泄油口。 简式内泄型液控单向阀简式内泄型液控单向阀1 1 阀体；阀体；2 2 阀芯；阀芯；3 3 弹簧；弹簧；4 4 阀盖；阀盖；5 5阀座；阀座；6 6 控制活塞；控制活塞；7 7 下盖。下盖。 A正向进油口正向进油口; B 正向出油口正向出油口K 控制口控制口22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。(3)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，有专有专门的泄油口门的泄油口，外泄油口通油

13、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。P1正向进油口正向进油口; P2 正向出正向出油口油口 K 控制口控制口泄油口泄油口23内内泄泄式式图 (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 123456ABK 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。24图 (b) 带卸荷阀的液控单向阀(外泄式)

14、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;K-控制口ABKKL123456AB (5)液控单向阀符号液控单向阀符号 ABKa内泄式内泄式ABKb外泄式外泄式2525134图中，用单向阀图中，用单向阀5将系统和泵隔将系统和泵隔断，泵开机时泵断，泵开机时泵排出的油可经单排出的油可经单向阀向阀5进入系统进入系统;泵停机时，单向泵停机时，单向阀阀5可阻止系统可阻止系统中的油倒流。中的油倒流。 （1）用单向阀用单向阀将系统和泵隔断将系统和泵隔断 26 (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，在下图中，1是低压大流量泵，是低压大流量泵，2是高压小流量泵。低是高

15、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，泵向阀的反向压力为高压，单向阀关闭，泵2排出的高压油排出的高压油经过虚线表示的控制油路将阀经过虚线表示的控制油路将阀3打开，使泵打开，使泵1排出的油经阀排出的油经阀3回油箱，由高压泵回油箱，由高压泵2单独往系统供油，其压力决定于阀单独往系统供油，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。这样，单向阀将两个压力不同的泵隔断，不互相影响。214327(3) 用单向阀产生背压用单向阀产生背压 在右图中，高压油进入缸在右图中，高压油

16、进入缸的无杆腔，活塞右行，有杆腔的无杆腔，活塞右行，有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降，故在单单向阀有一定压力降，故在单向阀上游总保持一定压力，此向阀上游总保持一定压力，此压力也就是有杆腔中的压力，压力也就是有杆腔中的压力，叫做叫做背压背压，其数值不高一般约，其数值不高一般约为为0.5MPa。在缸的回油路上。在缸的回油路上保持一定背压，可防止活塞的保持一定背压，可防止活塞的冲击，使活塞运动平稳。此种冲击，使活塞运动平稳。此种用途的单向阀也叫用途的单向阀也叫背压阀背压阀。背压阀pb28(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

17、阀和节流阀组成复合阀，叫由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀单向节流阀。用单向。用单向阀组成的复合阀还有阀组成的复合阀还有单向顺序阀单向顺序阀、单向减压阀单向减压阀等。在单向节等。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。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。此法常用来快节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。

18、此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。速回油。从而可以改变缸的运动速度。29 在右图中，通过液控单在右图中，通过液控单向阀往向阀往立式缸立式缸的下腔供袖，的下腔供袖，活塞上行。停止供油时，因活塞上行。停止供油时，因有液控单向阀，活塞靠自重有液控单向阀，活塞靠自重不能下行，于是不能下行，于是可在任一位可在任一位置悬浮置悬浮。将液控单向阀的控。将液控单向阀的控制口加压后，活塞即可靠自制口加压后，活塞即可靠自重下行。重下行。 若此立式缸下行为若此立式缸下行为工作行程，可同时往缸的上工作行程，可同时往缸的上腔和液控单向阀的控制口加腔和液控单向阀的控制口加压，则活塞下行，完成工作压，则活塞下行，

19、完成工作行程。行程。ABK(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30 (6) 用两个液控单向阀使液压缸用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁双向闭锁 将高压管将高压管A中的压力作为控制压中的压力作为控制压力加在液控单向阀力加在液控单向阀2的控制口上，液的控制口上，液控单向阀控单向阀2也构成通路。此时高压油也构成通路。此时高压油自自A管进入缸，活塞右行，低压油自管进入缸，活塞右行，低压油自B管排出，缸的工作和不加液控单向管排出，缸的工作和不加液控单向阀时相同。同理，若阀时相同。同理，若B管为高压，管为高压，A管为低压时，则活塞左行。若管为低压时，则活塞左行。若A、B管均不通油

20、时，液控单向阀的控制管均不通油时，液控单向阀的控制口均无压力，阀口均无压力，阀1和阀和阀2均闭锁。这均闭锁。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。完成缸的双向闭锁。锁紧缸锁紧缸的办法虽有多种，用液控单向的办法虽有多种，用液控单向阀的方法是最可靠的一种。阀的方法是最可靠的一种。12AB31知识点回顾知识点回顾 液压控制阀的概念及性能参数（液压控制阀的概念及性能参数（公称直径和公称直径和额定压力额定压力）；）； 按功用来分，液压阀分为方向、压力和按功用来分，液压阀分为方向、压力和流量控制阀；流量控制阀； 方向阀主要知

21、识点：方向阀主要知识点： 单向阀（单向阀（普通单向普通单向 阀和液控单向阀阀和液控单向阀） 注意：符号注意：符号 换向阀换向阀32 换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可以很方换向阀能改变液流方向，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。便地使缸的活塞改变运动方向。换向阀的类型有换向阀的类型有 按阀的结构形式按阀的结构形式：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。 按阀的操纵方式按阀的操纵方式：手动式、机动式、电磁式、液动式、：手动式、机动式、电磁式、液动式、电液动式、气动式。电液动式、气动式。 按阀的工作位置数和控制的通道数按阀的工作位置数和控制的通道

22、数：二位二通阀、二：二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。 33 TPAB 如下图，换向阀阀体如下图，换向阀阀体2上开有上开有4个通油口个通油口 P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义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：如下：P压力油口；A、B工作油口；T回油口。PTBA34PTBAP TA BTPABP TA BTPABTPABP TA B35P TA BTPAB 下图表示阀芯处于下图表示阀芯处于中位中位时的情况时的情况, 此时从此时从P 口进来的压力口进来的压力油没有通路

23、。油没有通路。 A 、B 两个油口也不和两个油口也不和T口相通。口相通。36TPAB 下图表示人向一侧搬动控制手柄，下图表示人向一侧搬动控制手柄，或者说阀芯，或者说阀芯处于处于的情况。此时的情况。此时P口和口和A口相通，压力油经口相通，压力油经P、A到其它到其它元件；从其它元件回来的油经元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，阀芯中心孔，T 回油箱。回油箱。P TA B左位37P TA BTPAB 下图表示人向另一侧搬动控制手柄下图表示人向另一侧搬动控制手柄， 或者说或者说阀芯处于阀芯处于时的情况。此时，从时的情况。此时，从P口进来的压力油经口进来的压力油经P、B 到其它元件。从其它元件回来

24、的油经到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱。回油箱。右位38“通通”和和“位位”是换向阀的重要概念。不同的是换向阀的重要概念。不同的“通通”和和“位位”构成了不同类型的换向阀。构成了不同类型的换向阀。 “位位” (Position)一指阀芯的位置，指阀芯的位置，通常所说的通常所说的“二位二位阀阀” 、 “三位阀三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置，工作位置，“位位”在符号图中用方框表示在符号图中用方框表示。 所谓所谓“二通阀二通阀” 、 “三通阀三通阀” 、 “四通阀四通阀”是指换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向

25、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。位时阀口的开关来沟通。39表表5.1 不同的不同的“通通”和和“位位”的滑阀式换向阀的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号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 二位三通 二位四通 三位四通 40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用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位位” 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向方框内的箭头表示油路处于接通状态，但

26、箭头方向不一定表示液流的实际方向不一定表示液流的实际方向 方框内符号方框内符号“”或或“”表示该通路不通表示该通路不通 方框外部连接的接口数有几个，就表示几方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通通”41表表5.15.1中图形符号的含义如下：中图形符号的含义如下： 一般，阀与系统供油路连接的一般，阀与系统供油路连接的进油口进油口用字母用字母P P表示；阀表示；阀与系统回油路连通的与系统回油路连通的回油口用回油口用T T( (有时用有时用O)O)表示；而阀表示；而阀与与执行元件执行元件连接的油口用连接的油口用A A、B B等表示。有时在图形符等表示。有时在图形符号上用号上用 L L 表示泄漏油口

27、。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，其中一个为常态位常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符，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常态位。利用弹簧复位的二位号中的中位是三位阀的常态位。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。阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。 42 滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，阀中阀中各油口的连通方式各油口的连通方

28、式称为换向阀的滑阀称为换向阀的滑阀机能机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始原始位位置时置时,阀各油口的通断情况。阀各油口的通断情况。 三位阀的机能是指阀芯处于三位阀的机能是指阀芯处于中位中位时时,阀各油口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通断情况。三位阀有多种机能现只介绍最常用的几种。的几种。43（1）二位二通换向阀）二位二通换向阀 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通或断。通或断。 二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）、常型）、常开式（开式

29、（H型）型） 。 二位二通换向阀的滑阀机能二位二通换向阀的滑阀机能 二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没没有动作有动作的位置；若为液压控制则是指的位置；若为液压控制则是指失压失压的位置的位置;若为电磁控若为电磁控制则是指制则是指失电失电的位置。的位置。44 （2）三位四通换向阀三位四通换向阀 三位四通三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有以常见的有以下所列的几种下所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方。中间一个方框表示其原始位置，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框表示两个换向位

30、。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为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位的型式。式。P TA BO型机能型机能45 因因P口封闭，泵不能口封闭，泵不能卸荷卸荷 ，泵排出的压力油只能从，泵排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。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向阀处于中位时, 仍可保持系统压力，不致影响其它分仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工作。支的正常工作。P TA BO型机能型机能缸的两腔被封闭缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住活塞在任一位置均可停

31、住, 且能承受且能承受一定的正向负载和反向负载。一定的正向负载和反向负载。 1）O型机能型机能 阀芯处于中位时阀芯处于中位时, P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点四个油口均被封闭，其特点是：是：462）H型机能型机能 阀芯处于中位时阀芯处于中位时, P ,A,B,T 四个油口互通。四个油口互通。P TA BH型机能型机能 虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时油缸不能承受负载。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

32、可言击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言 泵泵可卸荷可卸荷。 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。不能正常工作了。H 型机能的特点如下：型机能的特点如下：473）M型机能型机能 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型机能的下半部组成的，型机能的下半部组成的，故兼有二者的特点。故兼有二者的特点。

33、M型机能如下：型机能如下： 活塞可停在任一位置上，能承受双向负载。活塞可停在任一位置上，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。方向而定。活塞有前冲。 泵能泵能卸荷卸荷。 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。P TA BM型机能型机能48 此种机能目的是构成此种机能目的是构成差动连接差动连接油路，使单活塞杆缸油路，使单活塞杆缸的活塞增速。的活塞增速。4）P型机能型机能 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。P TA BP型机能型机

34、能49O型机能H型M型P型50Y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。 除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况不同尚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：机能是：图图 三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀弹簧复位方式弹簧复

35、位方式钢珠定位方式钢珠定位方式 手动换向阀主手动换向阀主要有要有弹簧复位弹簧复位和和钢珠定位钢珠定位两两种型式。种型式。 图图 (a)所示为所示为钢球定位式三钢球定位式三位四通手动换位四通手动换向阀。向阀。 图图 (b)则为弹则为弹簧自动复位式簧自动复位式三位四通手动三位四通手动换向阀。换向阀。图图 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阀阀芯芯复位弹簧复位弹簧图图 三位四通手动换向阀左位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图 三位四通手动换向阀右位三位四通手动换向阀右位手柄手柄阀阀芯芯复位弹簧复位弹簧旋转移动式旋转移动式手动换向阀手动换向阀 图图 (c)所示

36、为所示为旋转移动式手动换旋转移动式手动换向阀，旋转手柄可向阀，旋转手柄可通过螺杆推动阀芯通过螺杆推动阀芯改变工作位置。这改变工作位置。这种结构具有体积小、种结构具有体积小、调节方便等优点。调节方便等优点。由于这种阀的手柄由于这种阀的手柄带有锁带有锁，不打开锁，不打开锁不能调节，因此使不能调节，因此使用安全。用安全。56 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，当挡块触压阀推杆固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 ，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端部的滚轮脱离接

37、触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，也有管此类阀叫有关，也有管此类阀叫“行程阀行程阀”。1滚轮滚轮 2推杆推杆 3阀芯阀芯图图 机动换向阀机动换向阀57 电磁换向阀是利用电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工来改变阀的工作位置。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：阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： 交流电磁铁。寿命较短。交流电磁铁。寿命较短。 直流电磁铁。需要专用直流电源，使用寿命较长。直流电磁铁。需要

38、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。本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。（2）干式、油浸式、湿式电磁铁）干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。 图图 三位四通三位四通电磁换向阀电磁换向阀右电磁铁右电磁铁通电换向通电换向左、右电磁铁左、右电磁铁断电（复中位）断电（复中位）左电磁铁左电磁铁通电换向通电换向59 图所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断电时，图所示为交流式二位三通电磁换向阀。当

39、电磁铁断电时，阀芯阀芯2被弹簧被弹簧7推向左端，推向左端，P 和和A接通；当电磁铁通电时，铁接通；当电磁铁通电时，铁芯通过推杆芯通过推杆3将阀芯将阀芯2推向右端，使推向右端，使P和和B接通。接通。 （4）电磁换向阀的典型结构）电磁换向阀的典型结构 图图交流式二位三通电磁换向阀交流式二位三通电磁换向阀 60 图示为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁图示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，阀芯都不通电时，阀芯2在两边对中弹簧在两边对中弹簧4的作用下处于中位，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，推杆口互不相通；当右边电磁铁通电时，推杆6将将阀芯阀芯

40、2推向左端，推向左端，P 与与A通，通，B与与T通；当左边电磁铁通电时，通；当左边电磁铁通电时，P与与B通，通，A与与T通。通。 图图 直直流湿式三位四通电磁换向阀流湿式三位四通电磁换向阀 61 液动换向阀是利用液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置控制压力油来改变阀芯位置的换向的换向阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型和液压对中型两种。和液压对中型两种。62 阀芯两端分别接通控制油口阀芯两端分别接通控制油口K1和和K2。当对液动滑阀换向平。当对液动滑阀换向平稳性要求较高时，还应在滑阀两端稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2

41、控制油路中加装阻尼控制油路中加装阻尼调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。 图图 弹簧对中型三位四通液动换向阀弹簧对中型三位四通液动换向阀 63p1p21 1、5 5对中弹簧；对中弹簧；2 2、4 4定位套筒；定位套筒；3 3阀芯；阀芯；k k1 1、k k2 2控制油口控制油口图图 弹簧对中型三位四通液动换向阀弹簧对中型三位四通液动换向阀 64电磁换向阀起电磁换向阀起先导先导作用，控制液动换作用，控制液动换向阀的动作；液动换向阀作为向阀的动作；液动换向阀作为主阀主阀，用于控制液压系统中的执行元件。用于控制液压系统中的执

42、行元件。图图 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀外部控制、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。电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。电液换向电液换向阀用在大阀用在大流量的液流量的液压系统中。压系统中。65图图 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀外部控制、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

43、部回油等四种类型。油；内部控制、外部回油；内部控制、内部回油等四种类型。 66密封性好，介质可以是水、乳化液和矿物油；工作压密封性好，介质可以是水、乳化液和矿物油；工作压力可高达力可高达63MPa。图 常开型二位三通电磁球式换向阀。671 1电磁铁；电磁铁；2 2杠杆；杠杆；3 3左推杆；左推杆；4 4左阀座；左阀座；5 5钢球；钢球；6 6右阀座；右阀座；7 7右推杆；右推杆；8 8弹簧弹簧图图 电磁球式换向阀原理电磁球式换向阀原理68换向阀的性能 1.换向可靠性（可靠灵活） 2.压力损失（包括阀口和流道损失，尽可能小） 3.内泄漏量（尽可能小） 4.换向平稳性（换向平稳，压力冲击小）69

44、对于换向要求高的主机（如各类磨床），若用手动换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，既可避免式液动换向阀来实现工作台的换向，既可避免“换向死换向死点点”，又可消除换向冲击。这种换向回路，按换向要求不，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。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

45、元件之间采用标准的简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀即可。普通换向阀即可。 70图 时间控制制动式换向回路 （a）时间控制制）时间控制制动式换向回路动式换向回路71图 时间控制制动式换向回路 其 制 动 时 间其 制 动 时 间可通过节流阀可通过节流阀J1和和J2的开口量得的开口量得到调节；此外，到调节；此外，换向阀中位机能换向阀中位机能采用采用H型，对减型，对减小冲击量和提高小冲击量和提高换向平稳性都有换向平稳性都有利。其主要缺点利。其主要缺点是换向精度不高是换向精度不高。72图 行程控制制动式换向回路 （b）行程控制制动式换向回路）行程控制制动式换向回路换向精度较高，

46、冲出量较小；但制动时间的长短不可调。 73 锁紧回路可使活塞在锁紧回路可使活塞在任一位置停止，可防其窜动。任一位置停止，可防其窜动。锁紧的简单的方法是利用三锁紧的简单的方法是利用三位换向阀的位换向阀的 M、 O型中位型中位机能封闭液压缸两腔。但由机能封闭液压缸两腔。但由于换向阀有泄漏，这种锁紧于换向阀有泄漏，这种锁紧方法不够可靠，只适用于锁方法不够可靠，只适用于锁紧要求不高的回路中。紧要求不高的回路中。 最常用的方法是采用双最常用的方法是采用双液控单向阀，由于液控单向液控单向阀，由于液控单向阀有良好的密封性能，即使阀有良好的密封性能，即使在外力作用下，也能使执行在外力作用下，也能使执行元件长期

47、锁紧。元件长期锁紧。 图 锁紧回路 74液压阀的连接方式有五种。液压阀的连接方式有五种。 （1 1）螺纹连接）螺纹连接 阀体油口上带螺纹的阀称为管式阀。将管式阀的油口用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。螺纹管接头和管道连接，并由此固定在管路上。 （2 2）法兰连接）法兰连接 它是通过阀体上的螺钉孔（每油口多为它是通过阀体上的螺钉孔（每油口多为4 4个螺钉孔）与管个螺钉孔）与管件端部的法兰，用螺钉连接在一起。件端部的法兰，用螺钉连接在一起。 (3) (3) 板式连接板式连接 阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有连接螺钉阀的各油口均布置在

48、同一安装平面上，并留有连接螺钉孔，这种阀称为板式阀，如电磁换向阀多为板式阀。将板式孔，这种阀称为板式阀，如电磁换向阀多为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口的平板式或阀块式连接体上。阀用螺钉固定在与阀有对应油口的平板式或阀块式连接体上。 (4)(4)叠加式连接叠加式连接 (5)(5)插装式连接插装式连接 75图 叠加阀式液压装置 图 集成块式液压装置 单向阀和换向阀是液压系统中控制液流方向的元件。单向阀和换向阀是液压系统中控制液流方向的元件。 单向阀分成两类：即单向阀分成两类：即普通单向阀（简称单向阀）普通单向阀（简称单向阀）和和液控液控单向阀单向阀。单向阀只允许液流向一个方向通过；液控

49、单向阀具。单向阀只允许液流向一个方向通过；液控单向阀具有普通单向阀的功能，并且只要在有普通单向阀的功能，并且只要在控制口控制口通以一定压力的控通以一定压力的控制油液，油流制油液，油流反向也能通过反向也能通过。单向阀和液控单向阀用于回路。单向阀和液控单向阀用于回路需要单向导通的场合，也用于各种锁紧回路。需要单向导通的场合，也用于各种锁紧回路。 换向阀既可用来使执行元件换向阀既可用来使执行元件换向换向，也可用来，也可用来切换油路切换油路。换向阀的各种结构形式中，换向阀的各种结构形式中，滑阀式滑阀式用得较多。而各种操纵形用得较多。而各种操纵形式的换向阀中，则以式的换向阀中，则以电磁电磁和和电液换向阀

50、电液换向阀用得较多，因为它易用得较多，因为它易于实现自动化。换向阀的图形符号明确地表示了阀的作用原于实现自动化。换向阀的图形符号明确地表示了阀的作用原理、工作位置数、通路数、通断状态以及操纵方式等，应予理、工作位置数、通路数、通断状态以及操纵方式等，应予以足够的重视，并能熟练掌握。以足够的重视，并能熟练掌握。 7778压力控制阀的作用：压力控制阀的作用：1 1、用来控制液压系统中油液压力；、用来控制液压系统中油液压力； ( (通过阀口开度的大小变化）通过阀口开度的大小变化） 1) 1) 溢流阀溢流阀 2) 2) 减压阀减压阀2 2、以压力为控制信号实现油路通断。、以压力为控制信号实现油路通断。

51、 （通过阀口的通断变化）（通过阀口的通断变化） 3) 3) 顺序阀顺序阀 4) 4) 压力继电器压力继电器79本节提要本节提要 溢流阀溢流阀 减压阀减压阀 顺序阀顺序阀 压力继电器压力继电器 调压与减压回路调压与减压回路81 当液压执行元件不动时，由于泵排出的油当液压执行元件不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统将无限增大至电机烧掉为

52、止；前者使液压系统破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是就是“溢流阀（溢流阀（Relief valve）”，其主要用途，其主要用途有两个：有两个： 压力控制阀的应用压力控制阀的应用 821）作溢流阀用：在定量泵的在定量泵的液压系统中如图（液压系统中如图（a）所示，）所示，常利用流量控制阀调节进常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，入液压缸的流量，多余多余的的压力油可经溢流阀流回油压力油可经溢

53、流阀流回油箱，这样可使泵的工作压箱，这样可使泵的工作压力保持定值。力保持定值。2）作安全阀用：图（图（b）所示）所示液压系统，在正常工作状液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力只有在系统压力大于大于其调其调整压力时，溢流阀才被打整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保开溢流，对系统起过载保护作用。护作用。 压力控制阀及其应用压力控制阀及其应用 83 按结构型式分：按结构型式分： 直动式溢流阀直动式溢流阀 先导式溢流阀先导式溢流阀86直动型溢流阀直动型溢流阀（Spring loaded type relief valve）压力由压力由弹簧弹簧设定，当

54、设定，当油的压力油的压力超过超过设定值设定值时，提动头上移，油时，提动头上移，油液就从溢流口流回油液就从溢流口流回油箱，箱，并使进油压力等并使进油压力等于设定压力于设定压力。由于压。由于压力为弹簧直接设定，力为弹簧直接设定，一般当一般当安全阀安全阀使用。使用。图图c c为直动式溢流阀的为直动式溢流阀的职能符号。职能符号。 87直动式溢流阀直动式溢流阀 8889特 点 阀的进口压力取决于弹簧预压缩量；阀的进口压力取决于弹簧预压缩量； 通过额定流量时，进口压力达到最大值；通过额定流量时，进口压力达到最大值； 直动型溢流阀对弹簧的要求较高，现在直动型溢流阀对弹簧的要求较高，现在使用较多的是锥阀式直动

55、溢流阀；使用较多的是锥阀式直动溢流阀； 任何液压系统回路任何液压系统回路必不可少必不可少溢流阀。溢流阀。92先导型溢流阀先导型溢流阀（Pilot operated relief valve）：结构如图所示，）：结构如图所示，由由主阀主阀和和先导阀先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔塞上下两腔油液压力差油液压力差和和弹簧力弹簧力相相平衡平衡。9394959697先导溢流阀特点 先导式的压力值由先导阀调压弹簧决定，先导式的压力值由先导阀调压弹簧决定，先导阀流量很小，主阀流量大；先导阀流量很小，主阀流量大； 主阀心的开启利用阀心两端压力差；主阀心的

56、开启利用阀心两端压力差； 先导阀有遥控口，可实现远程调压；先导阀有遥控口，可实现远程调压； 易于与电磁阀组成电磁溢流阀，实现复易于与电磁阀组成电磁溢流阀，实现复杂控制。杂控制。pp引起的压力波动溢流阀流量变化p溢流阀压力超调量104溢流阀的应用：溢流阀的应用：除了溢流阀用除了溢流阀用在回路中起调压作用、作在回路中起调压作用、作安全阀用外，还有下列用安全阀用外，还有下列用途：途：1）远程压力控制回路：远程压力控制回路：从较从较远距离的地方来控制泵工远距离的地方来控制泵工作压力的回路，图作压力的回路，图519所所示回路压力调定是由遥控示回路压力调定是由遥控溢流阀所控制，回路压力溢流阀所控制，回路压

57、力维持在维持在3MPa。遥控溢流阀。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则溢流阀调定压力，否则等等于将主溢流阀引压口堵塞于将主溢流阀引压口堵塞。 1052）多级压力切换多级压力切换回路回路：如图如图520利用电磁换利用电磁换向 阀 可 调 出 三向 阀 可 调 出 三种 回 路 压 力 ，种 回 路 压 力 ，注 意 最 大 压 力注 意 最 大 压 力一 定 要 在 主 溢一 定 要 在 主 溢流阀上设定流阀上设定。 107 当回路内有两个以上当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时较低的工作压力，同时其它的液压缸仍需

58、高压其它的液压缸仍需高压运作时，此刻就得用减运作时，此刻就得用减压阀（压阀（Reducing valve）提供一较系统压力为低提供一较系统压力为低的压力给低压缸。的压力给低压缸。 1 减压阀结构及工作原理：减压阀结构及工作原理： 减压阀有直动型和先导型两种，减压阀有直动型和先导型两种，图图521所示，为先导型减压所示，为先导型减压阀，由主阀和先导阀组阀，由主阀和先导阀组成，先成，先导阀负责调定压力，主阀负责导阀负责调定压力，主阀负责减压作用。减压作用。 1081125.7.2减压阀的应用1）减压回路：图图522为减压回路，不管回为减压回路，不管回路压力多高，路压力多高，A缸压缸压力决不会超过力

59、决不会超过3MPa。113114压力控制阀的作用：压力控制阀的作用：1 1、用来控制液压系统中油液压力；、用来控制液压系统中油液压力； ( (通过阀口开度的大小变化）通过阀口开度的大小变化） 1) 1) 溢流阀溢流阀（两个作用，阀口常闭，符号）（两个作用，阀口常闭，符号） 2) 2) 减压阀减压阀（阀口常开，符号）（阀口常开，符号）2 2、以压力为控制信号实现油路通断。、以压力为控制信号实现油路通断。 （通过阀口的通断变化）（通过阀口的通断变化） 3) 3) 顺序阀顺序阀 4) 4) 压力继电器压力继电器115例题1：如图所示，溢流阀调定压力如图所示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀

60、的调，减压阀的调定压力定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积，活塞面积A=20 1010-4-4m2 ，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。两点的压力。（2）当负载）当负载F=7000N时，时，A、B两点的压力是多少？两点的压力是多少？116减压阀的功用与特点减压阀的功用与特点 1.减压阀的出口压力与负载有关，若负载压力低于调减压阀的出口压力与负载有关，若负载压力低于调定压力，则出口压力由负载决定，减压阀不起作用。定