第五章液压控制阀

1、l主要内容主要内容l液压控制阀概述液压控制阀概述l压力控制阀压力控制阀l流量控制阀流量控制阀l方向控制阀方向控制阀l液压阀的基本结构与原理液压阀的基本结构与原理l1. 功能功能：在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和：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。属控制元件。方向，保证执行元件按照要求进行工作。属控制元件。l液压阀基本液压阀基本结构结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。作相对运动的装置。l液压阀基本液压阀基本工作原理工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动来：利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通

2、断及阀口的大小，实现压力、流量和方向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。的控制。l液压阀的分类液压阀的分类l按用途不同分：按用途不同分：压力控制阀压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀。用来控制和调节液压系统液流压力的阀。如溢流阀、减压阀、顺序阀等。如溢流阀、减压阀、顺序阀等。流量控制阀流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量的阀。用来控制和调节液压系统液流流量的阀。如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。方向控制阀方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向的阀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

3、阀、换向阀等。类。如单向阀、液控单向阀、换向阀等。l根据结构形式分类根据结构形式分类l滑阀滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。运动存在一个死区。l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 ，阀口关闭时为线密封，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。密封性能好且动作灵敏。l球阀球阀 性能与锥阀相同。性能与锥阀相同。2dpqCDxd2sinpqCdx02dxpqCdhRl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

4、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续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的电变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。液比例阀。伺服控制阀伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）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，包括机液伺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。服阀和电液伺服阀。数字控制阀数字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启闭，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，可直来控制液流的压力、流量、方向的

5、阀类，可直接与计算机接口，不需要接与计算机接口，不需要D/A转换器。转换器。l根据安装连接形式不同分类根据安装连接形式不同分类l管式连接管式连接 进出口由螺纹与油管连接。进出口由螺纹与油管连接。l结构简单、易查找故障、安装结构简单、易查找故障、安装方便、密封困难。方便、密封困难。l板式连接板式连接 进出口通过连接板进出口通过连接板与油管连接。便于集成。与油管连接。便于集成。l叠加式叠加式 板式连接的发展形式，板式连接的发展形式，每个阀包含有沟通阀与阀的通每个阀包含有沟通阀与阀的通道。道。l插装式插装式 将阀芯、阀套组成的将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实组件插入专门设计的阀块内实现不

6、同功能。结构紧凑。现不同功能。结构紧凑。叠加式叠加式l液压阀的性能参数液压阀的性能参数公称通径公称通径Dg(mm) 阀的通流能力的大小，对应阀的通流能力的大小，对应于额定流量。进出油管应与阀的通径一致。实际于额定流量。进出油管应与阀的通径一致。实际流量应小于或等于它的额定流量，最大不得大于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额定流量的1.1倍。倍。压力参数压力参数 额定压力、开启压力、压力损失等。额定压力、开启压力、压力损失等。l额定压力额定压力 阀长期工作所允许的最高压力。对压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力控制阀，实际最高压力有时

7、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。率极限的限制。流量参数流量参数 额定流量、最小稳定流量等。额定流量、最小稳定流量等。特性曲线特性曲线 压力压力流量特性曲线等。流量特性曲线等。l对液压阀的基本要求对液压阀的基本要求l结构紧凑，动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和结构紧凑，动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。振动要小。l阀口关闭时，密封性能好；阀口全开时，压力损阀口关闭时，密封性能好；阀口全开时，压力损失小，被控制量要稳定。失小，被控制量要稳定。l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）

8、要稳定，受外干扰时变化量要小。时变化量要小。l安装、调试、维护方便，通用性要好。安装、调试、维护方便，通用性要好。l功用功用 在液压系统中控制液流方向。在液压系统中控制液流方向。l类型：类型：l换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁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。动、液动、电液动等。单向阀单向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀换向阀换向阀l普通单向阀普通单向阀l功用功用 只允许液流一个方向流动，只允许液流一个方向流动，A通通B；反向则被截；反向则被截止，止， B不通不通A 。l要求要求 正向液流通过时压力损失小，反向截止时密封性正向液流通过

9、时压力损失小，反向截止时密封性能好。能好。l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，压力油与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座右端进油，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，不能通过。孔上，阀口关闭，油液被截止，不能通过。l 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，反向截止时为线密封，且密封力随压力增高而增大。开启后进出口为线密封，且密封力随压力增高而增大。开启后进出口压力差（

10、压力损失）为（压力差（压力损失）为（0.20.3 ）MPa.。 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

11、，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。l液控单向阀工作原理液控单向阀工作原理l功用功用 允许液流从允许液流从AB正向流动；正向流动；l 反向反向流动由流动由控制油控制油控制。控制。l控制活塞上腔泄油方式：内泄式和外泄式。控制活塞上腔泄油方式：内泄式和外泄式。l普通液控单向阀工作原理普通液控单向阀工作原理l控制油口控制油口K不通不通控制控制油油，油液只能从，油液只能从AB。l控制油口控制油口K通通控制控制油油，正、反向油液均可，正、反向油液均可自由通自由通过过，从，从AB

12、或或BA 。l复式复式结构液控单向阀结构液控单向阀 l阀芯内装有阀芯内装有卸载小阀芯卸载小阀芯。l控制活塞上行时先顶开小阀芯使主油路卸压，再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，控制压力仅为工作压力的顶开单向阀阀芯，控制压力仅为工作压力的 4.5，普通液控单向阀的控制压力为工作压力的普通液控单向阀的控制压力为工作压力的40 50 。l双向液压锁双向液压锁 集成的两个液控单向阀集成的两个液控单向阀l工作原理工作原理 l支腿收起支腿收起 A口进油，左阀开启，压力油从口进油，左阀开启，压力油从A口进入支口进入支腿缸小腔，控制活塞左移，推开右阀，大腔回油从腿缸小腔，控制活塞左移，推

13、开右阀，大腔回油从B口口l经右阀到经右阀到B口回油箱。口回油箱。l支腿放下时类似。支腿放下时类似。l作业时作业时 A，B油口油口通油箱，支腿缸大腔通油箱，支腿缸大腔闭锁油经闭锁油经B口作用于口作用于右阀阀芯上，使右阀右阀阀芯上，使右阀可靠锁紧；另外由于可靠锁紧；另外由于油缸大、小腔的面积油缸大、小腔的面积差的作用，油缸自动差的作用，油缸自动停止内漏，同时也会停止内漏，同时也会使左阀锁紧，防止软使左阀锁紧，防止软退现象发生。退现象发生。l控制压力油油口不工作时，应使其通回油箱，否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。则控制活塞难以复位，单向阀反向不

14、能截止液流。l功用功用 利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接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液流方向。通或切断而改变液流方向。l换向阀的分类：换向阀的分类： 按按结构形式结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。可分：滑阀式、转阀式、球阀式。 按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通通等。等。 按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位等。四位等。 按按操作操作阀芯运动的阀芯运动的方式方式可分：手动、机动、电磁可分：手动、机动、电磁动、液动、电液动等。动、液动、电液动等。 按阀芯按阀芯定位

15、定位方式分：方式分：钢球定位钢球定位式、式、弹簧复位弹簧复位式。式。l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。l滑阀式换向阀的结构滑阀式换向阀的结构l阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。l阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可以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。是三台肩五沉割槽。l当阀芯运动时，通过阀芯当阀芯运动时，通过阀芯台肩开启台肩开启或或封闭封闭阀体阀体沉割槽沉割槽，接通

16、或关闭接通或关闭与沉割槽相通的与沉割槽相通的油口油口。l换向阀工作原理换向阀工作原理l阀芯左右移动，使阀体各油口连通或断开，改变阀芯左右移动，使阀体各油口连通或断开，改变油液流动方向，控制执行元件换向或停止。油液流动方向，控制执行元件换向或停止。l换向阀的换向阀的图形符号图形符号l1用用方框方框表示阀的表示阀的工作位工作位置置，有几个方框就表示有，有几个方框就表示有几几“位位”。l2方框外部连接的方框外部连接的接口接口表表示阀的油管接口，有几个示阀的油管接口，有几个接口数表示有几接口数表示有几“通通”。l3P表示压力油口，表示压力油口，T（或（或O）表示回油口，）表示回油口，A 、 B表表示通

17、往执行原件的油口。示通往执行原件的油口。l4换向阀至少有换向阀至少有2个工作位置，其中个工作位置，其中1个为个为常态位常态位，即，即图形符号中的图形符号中的中位中位，表示阀芯未受到操纵力时所处的位，表示阀芯未受到操纵力时所处的位置。置。弹簧复位弹簧复位的二位阀靠近弹簧的方框为阀的的二位阀靠近弹簧的方框为阀的常态位常态位。汇液压系统图时油路应连接在常态位上。汇液压系统图时油路应连接在常态位上。l三位滑阀的三位滑阀的中位机能中位机能lO性机能性机能l四个油口四个油口均封闭均封闭，液压缸活塞锁住不动，液压缸活塞锁住不动，液压液压泵不卸荷泵不卸荷，用于多个换向阀，用于多个换向阀并联并联工工作。作。lP

18、性机能性机能l油口油口T封闭封闭，油口，油口P、A、B互通，液压缸互通，液压缸两腔互通两腔互通压力油，若液压缸为单活塞杆压力油，若液压缸为单活塞杆缸，则为缸，则为差动差动连接，活塞连接，活塞快速伸出快速伸出。lH性机能性机能l四四个油口个油口全部全部互互通通，液压缸两腔互通压，液压缸两腔互通压力油，活塞力油，活塞浮动浮动，即在外力作用下活塞，即在外力作用下活塞上下移动，液压上下移动，液压泵卸荷泵卸荷。lY性机能性机能l进油口进油口P封闭封闭，A A、B B 、 T T互通，液压缸互通，液压缸活塞活塞浮动浮动，液压，液压泵不卸荷泵不卸荷。lM性机能性机能l油口油口A、B封闭封闭，油，油口口P、T

19、互通互通，液压，液压缸缸活塞锁住活塞锁住不动，不动， 液压液压泵卸荷泵卸荷。l手动换向阀手动换向阀l靠机械外力推动阀芯运靠机械外力推动阀芯运动。手动换向阀分为手动。手动换向阀分为手动和脚踏两种；机动换动和脚踏两种；机动换向阀通过安装在运动部向阀通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。阀芯。特点是工作可靠。l定位方式定位方式：弹簧：弹簧钢球定位钢球定位、弹簧弹簧自动自动复位复位l机动换向阀机动换向阀l工作原理工作原理l靠行程挡块推动阀芯实现换向。靠行程挡块推动阀芯实现换向。l特点特点l动作可靠动作可靠l改变挡块斜面角度便可改变换向改变挡块斜面角度便可改变换向

20、速度。速度。l应用应用l经常应用机床液压系统的速度换经常应用机床液压系统的速度换接回路中。接回路中。l电磁换向阀电磁换向阀l阀芯运动靠电磁力和弹簧力的共阀芯运动靠电磁力和弹簧力的共同作用。同作用。l电磁铁可以是交流、直流或交变电磁铁可以是交流、直流或交变整流的。整流的。l电磁铁电磁铁失电失电，阀芯在右端，阀芯在右端弹簧弹簧的作用下，处于的作用下，处于左端左端位置位置（右位右位），油口），油口p与与A通，通，B不通；电磁铁不通；电磁铁得电得电，电磁力电磁力推动阀芯推动阀芯右移右移，则阀，则阀左位左位工作，油口工作，油口p与与B通，通，A不通。不通。l两位电磁阀有两位电磁阀有弹簧复位弹簧复位式（一

21、个式（一个电磁铁）和电磁铁）和钢球定位钢球定位式（两个电式（两个电磁铁）。磁铁）。l电磁吸力有限，电磁换向阀最大电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于通流量小于100 L/min。l液动力较大的大流量阀应选用液液动力较大的大流量阀应选用液动换向阀或电液换向阀。动换向阀或电液换向阀。l如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组如果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，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（常位）。不得电为中位（常位）。三位电磁换向阀三位电磁换向阀l液动换向阀、液动换向阀、l控制口：控制口：K1 、K2l工作原理：工作

22、原理：lK1通通控制控制油油，K2回油，回油，阀芯阀芯右移右移，换，换左位左位，PA 、 BT。lK2通通控制控制油油，K1回油，回油，阀芯阀芯左移左移，换，换右位右位，PB 、AT。l换向时间换向时间l若控制油直接接控制口，若控制油直接接控制口，则换向时间短且不可调；则换向时间短且不可调；l若在控制口之前接若在控制口之前接单向单向节流阀节流阀，则，则换向延时换向延时（可減少换向冲击）。（可減少换向冲击）。l电液换向阀电液换向阀l组成组成：电磁换向阀、：电磁换向阀、液动换向阀。液动换向阀。l液动液动换向换向阀阀使使主油路主油路换向换向，称为主阀；，称为主阀；l电磁电磁换向换向阀阀使液动换使液动

23、换向阀向阀控制油路换向控制油路换向，称为称为先导阀先导阀。l电液换向阀电液换向阀工作原理工作原理l中位中位：l两电磁阀两电磁阀断电断电，先导，先导阀处中位，阀处中位，A、B油油口口通通T 。l主阀两端通主阀两端通T口，在对口，在对中弹簧作用下，主阀中弹簧作用下，主阀处处中位中位。l左位左位：l左左电磁阀电磁阀得电得电，先导阀，先导阀PA，B T，先导阀芯先导阀芯右移右移，换，换左位左位工作；工作；l主阀右主阀右端通端通P，左左端通端通T，主阀芯，主阀芯左移左移，PA，B T，换，换左位左位工作。工作。l电液换向阀工作原理要点电液换向阀工作原理要点l为保证液动阀回复中位，为保证液动阀回复中位，电

24、磁阀电磁阀的的中位中位必须是必须是A、B、T油口油口互通（中位互通（中位Y型机能）型机能）。l控制油可以取自主油路的控制油可以取自主油路的p口口（内控内控），也可以另），也可以另设设独立油源独立油源（外控外控）。）。l内控内控时，主油路必须保证时，主油路必须保证最低最低控制控制压力压力（0.30.5MPa)；l外控外控时，独立油源的时，独立油源的流量不流量不得得小于小于主阀最大通流量主阀最大通流量的的15 ，以保证换向时间要求。以保证换向时间要求。l电磁阀的电磁阀的回油回油可以单独引出（可以单独引出（外排外排），也可以在阀），也可以在阀体内与主阀回油口沟通，一起排回油箱（体内与主阀回油口沟通，

25、一起排回油箱（内排内排）。）。l 液动阀两端控制油路上的液动阀两端控制油路上的节流阀节流阀可以调节主阀的可以调节主阀的换换向速度向速度。l换向阀的性能换向阀的性能l换向可靠换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置；置； 换向信号撤除后阀芯能换向信号撤除后阀芯能自动复位自动复位。同一通径的电。同一通径的电磁阀，磁阀，机能不同机能不同，可靠可靠换向的压力换向的压力流量流量范围范围不同不同。l压力损失压力损失：包括：包括阀口阀口压力损失和压力损失和流道流道压力损失。压力损压力损失。压力损失一般不超过失一般不超过1MPa。l内泄漏量：滑阀式换向阀为内泄

26、漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封环形间隙密封，工作，工作压力越压力越高高， 内内泄泄漏越大漏越大。阀芯与阀体要。阀芯与阀体要同心同心，并有足够的，并有足够的封封油长度油长度。l换向平稳性换向平稳性：要求换向时压力冲击要小。手动换向阀和：要求换向时压力冲击要小。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。电液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。l 换向时间换向时间和和换向频率换向频率：交流电磁铁的换向时间约为：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；换向；换向频率为频率为60240次次/min。l滑阀的液动力滑阀的

27、液动力l包括稳态液动力和瞬态液动力。包括稳态液动力和瞬态液动力。l稳态液动力是滑阀开口固定之后，油液流过阀口时动量稳态液动力是滑阀开口固定之后，油液流过阀口时动量改变，作用在阀芯，使阀口关小的力。改变，作用在阀芯，使阀口关小的力。l瞬态液动力是阀芯移动，阀口大小变化，使液流加速或瞬态液动力是阀芯移动，阀口大小变化，使液流加速或减速时作用在阀芯上的力。减速时作用在阀芯上的力。l滑阀的液压卡紧现象滑阀的液压卡紧现象l液压卡紧液压卡紧由于滑阀几何形状误差和同心度变化引起由于滑阀几何形状误差和同心度变化引起的径向不平衡力使阀芯移动卡滞，换向困难。的径向不平衡力使阀芯移动卡滞，换向困难。l倒锥：阀芯锥部

28、大端朝向高压侧，径向不平衡力使偏心倒锥：阀芯锥部大端朝向高压侧，径向不平衡力使偏心距愈来愈大；距愈来愈大；l顺锥：阀芯锥部大端朝向低压侧，径向不平衡力使偏心顺锥：阀芯锥部大端朝向低压侧，径向不平衡力使偏心距减小；距减小；l环形减压槽。环形减压槽。l功用功用：用来控制液压系统中油液压力或通过压力：用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号变化实现控制。信号变化实现控制。l类型类型：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。l压力控制阀的基本工作原理压力控制阀的基本工作原理 通过通过液压液压作用作用力力与与弹弹簧簧力力进行进行比较比较来实现对油液压力的控制。来实现对油

29、液压力的控制。l调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，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，称为调压该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。弹簧。l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。l作用作用 溢流稳压溢流稳压l在在溢去溢去系统系统多余多余的的油液油液的同时使泵的同时使泵的供的供油压油压力得到调整并力得到调整并保持保持基本基本稳稳定定。l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l直动型溢流阀结构直动型溢流阀结构 由阀芯、阀体、由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等弹簧、上

30、盖、调节杆、调节螺母等零件组成。零件组成。l进油口旁接在泵的出口，出口接油进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。箱。l原始状态，阀芯在弹簧力作用下处于最下端，原始状态，阀芯在弹簧力作用下处于最下端，进出油口被隔断。进口油液经阻尼孔作用在阀进出油口被隔断。进口油液经阻尼孔作用在阀芯底面，当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯芯底面，当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，压力油经阀口回油箱。上移，阀口开启，压力油经阀口回油箱。l阀口溢流满足压力流量方程。阀口溢流满足压力流量方程。l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 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l阀口

31、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204kDpK xL204sDpK xLxF2pqC Dxl直动型溢流阀工作原理直动型溢流阀工作原理lP进口进口p调定调定l在弹簧力作用下，进口关闭。在弹簧力作用下，进口关闭。l无溢流无溢流l不起稳定作用不起稳定作用lP进口进口=p调定调定l液压力克服弹簧力推开阀芯液压力克服弹簧力推开阀芯l阀口开启，溢流阀口开启，溢流lP进口进口不再升高，起稳压作用。不再升高，起稳压作用。对应弹簧一定的预压缩量对应弹簧一定的预压缩量 xo，进，进口压力口压力 p 为一定值。为一定值。由于开口大小由于开口大小 x 和稳态液动力和稳态液动力Fs的影响，进口压力随

32、流量增大而的影响，进口压力随流量增大而增大。当流量为额定流量时，进增大。当流量为额定流量时，进口压力口压力 ps 最大，最大，ps称为调定压力。称为调定压力。弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，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，则背压将作用在阀芯上端，使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。阀的进口压力增大。对于高压大流量的压力阀，调压弹簧具有很大的弹簧力，对于高压大流量的压力阀，调压弹簧具有很大的弹簧力，不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。l先导式溢流阀先导式溢流阀l结

33、构组成结构组成 由先导阀和由先导阀和主阀组成。先导阀是一主阀组成。先导阀是一个小流量直动型溢流阀，个小流量直动型溢流阀，阀芯为锥阀。主阀芯上阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用用面积略大于下腔作用面积，弹簧只在阀口关面积，弹簧只在阀口关闭时起复位作用。闭时起复位作用。l先导溢流阀的工作原理先导溢流阀的工作原理l油液流动：油液流动：P口口主阀前腔主阀前腔阻尼孔阻尼孔主阀后腔主阀后腔先导阀芯先导阀芯lP进口进口P调定调定l液压力液压力弹簧力弹簧力l先导阀先导阀关闭关闭l主阀内油液主阀内油液无流动无流动l主阀主阀P右腔右腔P左腔左腔l主阀主阀关闭关闭，无溢

34、流无溢流lP进口进口=P调定调定l液压力液压力=弹簧力弹簧力l先导阀先导阀开启开启l主阀内油液主阀内油液流动流动，阻尼孔阻尼孔产生产生压力压力损失损失l主阀主阀P右腔右腔P左腔左腔l主阀主阀开启开启，溢流溢流l遥控口遥控口K接油箱接油箱lP泵泵0l油泵卸荷油泵卸荷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，压力值主要由先导阀调压弹程。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，主阀弹簧起复位作用。簧的预压缩量确定，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

35、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，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。有很大改善。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，孔径很小细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长，孔长l = 812mm，因此工作时，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。易堵塞，一旦堵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。l先导型溢流阀工作

36、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，其阀口都满足压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。阀的力流量方程。阀的进口压力进口压力由由两次比较两次比较得到，得到，压力压力值主值主要由要由先导先导阀阀调压弹簧调压弹簧的预压缩量的预压缩量确定确定，主阀弹簧起复位，主阀弹簧起复位作用。作用。通过通过先导先导阀的阀的流量很小流量很小，是主阀额定流量的，是主阀额定流量的1，尺寸，尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。改善改善阀的调阀的调节节性能性能。主阀芯开启是利用液流流经主阀芯开启是利用液流流经阻力孔阻力孔形成的压

37、力差。阻力形成的压力差。阻力孔一般为细长孔，孔径很小孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长，孔长l = 812mm，工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开，工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。无法调压。先导阀前腔有一控制口，用于先导阀前腔有一控制口，用于卸荷卸荷和和遥控遥控。l液流阀的液流阀的作用作用l溢流稳压溢流稳压l溢流阀溢流阀旁接旁接在在定量泵定量泵的出口，溢去多的出口，溢去多余的液压油；余的液压油；l系统系统正常工作正常工作时，溢流阀处于时，溢流阀处于开启开启状状态；态；l保证系统压力恒定，称为保证系统压力恒定，称为定压阀定压阀。l过载保护过载保护l溢流阀溢流阀旁

38、接旁接在在变量泵变量泵的出口；的出口；l限限制系统最大制系统最大压压力，力，P调定调定=1.1=1.1P工作工作；l系统系统正常工作正常工作时，溢流阀处于时，溢流阀处于关闭关闭状状态；态；l对系统起保护作用，称为对系统起保护作用，称为安全阀安全阀。l使泵卸荷使泵卸荷l遥控口遥控口K通过通过电磁阀电磁阀通通油箱油箱；l正常正常工作工作时，电磁铁时，电磁铁断电断电，泵，泵不不卸荷卸荷；l执行机构执行机构不工作不工作时，电磁铁时，电磁铁通电通电，油泵油泵卸荷卸荷。l远程控制远程控制l遥控口遥控口K接接远程调远程调压阀压阀；l远程调定压力远程调定压力P调调2低低于先导阀的调定压于先导阀的调定压力力P调

39、调1。l当当P调调2 P调调1时，系时，系统压力由远程调压统压力由远程调压阀调定。阀调定。l当当P调调2 P调调1时，系时，系统压力由先导阀调统压力由先导阀调定。定。l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，阀的输出压力平在规定的范围内调节时，阀的输出压力平稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调节性能，通过更换四根刚度不同的弹簧节性能，通过更换四根刚度不同的弹簧0.68、416、820、1632MPa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溢流阀的进口压力随流

40、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，额定流量下的溢流主阀上腔经遥控口直接接回油箱时，额定流量下的溢流阀的进口压力。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。 l减压阀减压阀l功用功用：利用液流流过缝隙产生压

41、力损：利用液流流过缝隙产生压力损失，使出口压力低于进口压力。失，使出口压力低于进口压力。l分类分类：按调节要求不同，有：按调节要求不同，有定值定值减压减压阀，阀，定差定差减压阀，减压阀，定比定比减压阀。减压阀。l直动式减压阀直动式减压阀l特点：特点：l阀口阀口常开常开l控制油引自控制油引自出口出口P2l油液：进油口油液：进油口减压阀口减压阀口出油口出油口l控制油：出油口控制油：出油口阀芯下端阀芯下端l直动式定值减压阀工作原理直动式定值减压阀工作原理l在在安装位置安装位置上上l阀芯在弹簧力的作用下位于阀芯在弹簧力的作用下位于最下最下端端，阀口，阀口开度最大开度最大，进出口沟通，进出口沟通，不不起

42、起减压减压作用。作用。l当出口压力当出口压力达到调定压力达到调定压力时，阀芯上移，阀口关小，产时，阀芯上移，阀口关小，产生压降，减压阀处于生压降，减压阀处于工作状态工作状态。l出口出口压力压力，阀芯，阀芯下移下移，阀口阀口开开大大，阻力减小，阻力减小，压降压降，出口压力出口压力到调定值。到调定值。l出口出口压力压力，阀芯，阀芯上移上移，阀口阀口关关小小，阻力加大，阻力加大，压降压降，出口压力出口压力到到调定值。调定值。l先导式先导式定值减压阀定值减压阀l结构与工作原理结构与工作原理：l结构：先导阀、主阀结构：先导阀、主阀l控制油：出油口控制油：出油口主主阀芯下端阀芯下端阻尼孔阻尼孔主阀芯上端主

43、阀芯上端先导阀先导阀芯芯l当出口压力当出口压力P2大于大于调定压力调定压力P调定调定时，先导阀开启，主阀时，先导阀开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减压且保证出口压力为定值。芯上移，减压缝隙关小，减压且保证出口压力为定值。l当当P2P调定调定时，先导阀关闭，控制油无流动时，先导阀关闭，控制油无流动主阀芯两主阀芯两端压差端压差p=0主阀芯处于最下端主阀芯处于最下端减压阀开口减压阀开口x最大，最大，不减压不减压阀处于非工作状态阀处于非工作状态l当当P2=P调定调定时，时，P1P调定调定，先导阀开启，控制油流动，先导阀开启，控制油流动主阀芯两端压差主阀芯两端压差p2-p30，主阀芯上移主阀芯上移减压阀

44、开口减压阀开口x，减压，减压阀处于工作状态阀处于工作状态l减压阀的特点与应用减压阀的特点与应用l与先导型溢流阀比较：与先导型溢流阀比较：l减压阀是减压阀是出口出口压力压力控制控制，保证出口压力为定值；，保证出口压力为定值；l溢流阀是溢流阀是进口进口压力压力控制控制，保证进口压力为定值。，保证进口压力为定值。l阀口状态：减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。阀口状态：减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。l泄油口：减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏泄油口：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。油经阀体內流道內泄至出口。l遥控口遥控口K：都有遥控口。：都有遥控口。l减压阀减压

45、阀l减压阀的应用减压阀的应用l用在低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑用在低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。回路和控制回路。l减压阀出口压力还与出口负载有关，减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。作用。l顺序阀顺序阀l功用：利用压力变化控制油路的通断。功用：利用压力变化控制油路的通断。l分类：分类：按控制油来源分内控和外控，按弹簧腔泄油方式按控制油来源分内控和外控，按弹簧腔泄油方式分内泄和外泄。分内泄和外泄。l改变上盖或底盖装配位置可改变

46、控制方式与泄油方式。改变上盖或底盖装配位置可改变控制方式与泄油方式。l溢流阀与顺序阀的溢流阀与顺序阀的区别区别：l都是阀口常闭，进油口压力控制，但溢流阀都是阀口常闭，进油口压力控制，但溢流阀出口接油箱出口接油箱；顺序阀顺序阀出口有压力出口有压力；顺序阀一般设有；顺序阀一般设有外泄口外泄口L。l工作原理：工作原理：l当当PAP调定调定时，阀口关时，阀口关闭闭，油路断，油路断，A口口B口口断开断开。l当当PA= P调定调定时，阀口开时，阀口开启启，油路通，油路通，A口口通通B口。口。l当当PAP调定调定时，阀口开时，阀口开启启，不不起起稳压稳压作用。作用。l顺序阀的应用（控制多个顺序阀的应用（控制

47、多个油缸顺序动作）油缸顺序动作）l设置使设置使PAP调定调定PB l工作时，工作时，P =PA，A缸先缸先动作动作;当当A缸运动到头，缸运动到头，p上升，上升， P =P调定调定，B缸运缸运动。动。l与单向阀组成平衡油路与单向阀组成平衡油路l调定顺序阀压力调定顺序阀压力P调定调定足以承受执行机构静态重力。足以承受执行机构静态重力。l静止静止时，换向阀在中位，油泵高压油处于卸荷状态，油时，换向阀在中位，油泵高压油处于卸荷状态，油缸小腔被动受压，由于无杆腔与油箱缸小腔被动受压，由于无杆腔与油箱l连通，远控压力为零，顺序阀处于截止连通，远控压力为零，顺序阀处于截止状态，重物状态，重物可靠锁紧可靠锁紧

48、。l油缸油缸起升时起升时，换向阀在右位工作，压力，换向阀在右位工作，压力油经交叉油路油经交叉油路直接直接通过单向阀进入油缸通过单向阀进入油缸小腔，使重物小腔，使重物举升举升。l油缸油缸下降时下降时，换向阀换位在左位工作，换向阀换位在左位工作，压力油作用于顺序阀远控口，顺序阀打压力油作用于顺序阀远控口，顺序阀打开，油缸下降；当重物下降过快，远控开，油缸下降；当重物下降过快，远控压力不足以使顺序阀先导阀芯打开时，压力不足以使顺序阀先导阀芯打开时，顺序阀关闭，切断重物下降回油通路，顺序阀关闭，切断重物下降回油通路，防止超速下降，防止超速下降，从而使重物只能按油泵从而使重物只能按油泵流量限制的速度下降

49、。流量限制的速度下降。l压力继电器压力继电器l功用：将液压系统的压力信号转变为电信号输出。功用：将液压系统的压力信号转变为电信号输出。l作用：实现执行元件的顺序动作和安全保护。作用：实现执行元件的顺序动作和安全保护。l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。式和膜片式。l工作原理：工作原理：l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。l压力继电器的应用压力继电器的应用l压力继电器用在顺序动压力继电器用在顺序动作回路中。当执行元件作回路中。当执行元件