液压控制元件概述20120420

1、1第四章第四章 液压控制元件液压控制元件n第一节第一节 概述概述n第二节第二节 方向方向控制阀控制阀n第三节第三节 压力控制阀压力控制阀n第四节第四节 流量控制阀流量控制阀n第五节第五节 叠加式液压阀叠加式液压阀n第六节第六节 二通插装阀二通插装阀n第七节第七节 液压阀的连接液压阀的连接2第一节第一节 概述概述v一、液压阀的作用一、液压阀的作用 v液压阀是液压系统中液压阀是液压系统中控制液流流动方向，压控制液流流动方向，压力高低、流量大小力高低、流量大小的控制元件。的控制元件。 v二、液压阀的基本结构及原理二、液压阀的基本结构及原理 v液压阀基本结构包括液压阀基本结构包括阀芯、阀体阀芯、阀体和

2、和驱动驱动阀芯阀芯在阀体内作相对运动的在阀体内作相对运动的装置装置，其中驱动装置其中驱动装置形式有手调机构、弹簧、电磁铁或液压力。形式有手调机构、弹簧、电磁铁或液压力。3v三、液压阀的基本工作原理三、液压阀的基本工作原理v利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通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、流量或方向的控断及阀口的大小，实现压力、流量或方向的控制。制。v流经阀口的流量流经阀口的流量q与阀口前后的压力差与阀口前后的压力差p p有关有关, ,始终满足压力流量方程（流量公式始终满足压力流量方程（流量公式q=KAq=KAp pm m）；）；作用在阀芯上的力是否平衡则

3、需要具体分析。作用在阀芯上的力是否平衡则需要具体分析。4v四、液压阀的分类四、液压阀的分类v1、根据结构形式分、根据结构形式分v滑阀滑阀、锥阀、球阀、锥阀、球阀v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，因口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。此滑阀运动存在一个死区。阀口的压力流量方程为阀口的压力流量方程为2dpqCDxv式中，式中，D阀的直径；阀的直径；v x 开口量；开口量；小孔流量系数速度收缩5v锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为1220 ，阀，阀口关闭时为线密封（口关闭时为线密封（d），密封性能好），密封性能好且动作灵敏。且动作灵敏。v阀口的

4、压力流量方程为阀口的压力流量方程为2sindqCdxp6v球阀性能与锥阀相同球阀性能与锥阀相同 v阀口的压力流量方程为阀口的压力流量方程为v式中，式中，vx阀的轴向位移；阀的轴向位移；vR球阀半径。球阀半径。02dxqCdhpR2202dhR7v2、根据用途不同分、根据用途不同分v压力控制阀压力控制阀：用来控制和调节液压系统液流：用来控制和调节液压系统液流压力，如溢流阀、减压阀、顺序阀等压力，如溢流阀、减压阀、顺序阀等v流量控制阀流量控制阀：用来控制和调节液压系统液流：用来控制和调节液压系统液流流量的，如节流阀、调速阀、溢流节流阀等流量的，如节流阀、调速阀、溢流节流阀等v方向控制阀方向控制阀：

5、用来控制和改变液压系统液流：用来控制和改变液压系统液流方向的，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。方向的，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。8v五、控制阀的共性特点五、控制阀的共性特点n阀的结构：均由阀体、阀芯和控制动力三大部分组成；阀的结构：均由阀体、阀芯和控制动力三大部分组成；n工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，改变通流面工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，改变通流面积（面），从而控制液体的压力、流向和流量；积（面），从而控制液体的压力、流向和流量；n液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象n从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以满足执行从功能上来说，阀

6、不能对外做功，只能用以满足执行元件的压力、速度和换向等要求。元件的压力、速度和换向等要求。9v2、对控制阀的要求：、对控制阀的要求：动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小；动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小；密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损失小；失小；结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用性好。性好。10 方向控制阀在液压系统中起阻止和引导油液方向控制阀在液压系统中起阻止和引导油液按规定的流向进出通道，即按规定的流向进出通道，即在油路中起通断油路在油路中起通断油路或改变油液流动方向的作用或改变油液流动方向的作用。

7、方向阀方向阀单向阀单向阀换向阀换向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀转阀式换向阀转阀式换向阀滑阀式换向阀滑阀式换向阀手动式换向阀手动式换向阀机动式换向阀机动式换向阀电动式换向阀电动式换向阀液动式换向阀液动式换向阀电液式换向阀电液式换向阀第二节第二节 方向控制阀方向控制阀direction control valves11一、单向阀一、单向阀（check valve）使油只能在一个方向上流动，其反方向被堵塞。使油只能在一个方向上流动，其反方向被堵塞。单向阀的构造及符号如图单向阀的构造及符号如图51所示。所示。v管式单向阀管式单向阀v（一）普通单向阀（一）普通单向阀v图形图形符号符号12普

8、通单向阀普通单向阀13压力油从阀体左端的通口流入时压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧克服弹簧3作用在阀芯上的力，作用在阀芯上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯上的径向孔通过阀芯上的径向孔a、轴向孔、轴向孔b从网体右端的通口流出；从网体右端的通口流出； 14当压力油从阀体右端当压力油从阀体右端的通的通 口流入时，液口流入时，液压力和弹簧力一起使压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上，阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无使阀口关闭，油液无祛通过，祛通过， 15v一般单向阀的开启压一般单向阀的开启压力在力在0.035-0.05MPa，作作背压阀使用时，更换刚背压阀使

9、用时，更换刚度较大的弹簧度较大的弹簧，v使开启压力达到使开启压力达到0.2-0.6MPa。16单向阀使用的注意点单向阀使用的注意点v（1）正常工作时，单向阀的）正常工作时，单向阀的工作压力要低于工作压力要低于单向阀的额定压力单向阀的额定压力；通过单向阀的；通过单向阀的流量要在流量要在通径允许通径允许的额定流量范围的额定流量范围内，并且应不产生内，并且应不产生较大的压力损失。较大的压力损失。v（2）单向阀的开启压力有多种，应根据系统）单向阀的开启压力有多种，应根据系统功能要求选择适用的功能要求选择适用的开启压力，应尽量低开启压力，应尽量低，以减小压力损失；以减小压力损失；v但作背压功能的单向阀其

10、开启压力较高，通但作背压功能的单向阀其开启压力较高，通常由背压值确定。常由背压值确定。17v（3）在选用单向阀时，除了要）在选用单向阀时，除了要根据需要合理根据需要合理选择开启压力选择开启压力外，还应特别注意外，还应特别注意工作时流量工作时流量应与阀的额定流量相匹配应与阀的额定流量相匹配，v因为当通过单向阀的流量远小于额定流量时，因为当通过单向阀的流量远小于额定流量时，单向阀有时会产生振动。单向阀有时会产生振动。v流量越小，开启压力越高，油中含气越多，流量越小，开启压力越高，油中含气越多，越容易产生振动。越容易产生振动。18v（4）注意认清进出口方向，保证安装正确注意认清进出口方向，保证安装正

11、确，否则会影响液压系统的正常工作。特别是单否则会影响液压系统的正常工作。特别是单向阀用在泵的出口时，如反向安装可能损坏向阀用在泵的出口时，如反向安装可能损坏泵或烧坏电动机。单向阀安装位置不当，会泵或烧坏电动机。单向阀安装位置不当，会造成自吸能力弱的液压泵的吸空故障。造成自吸能力弱的液压泵的吸空故障。19v应采取必要措施，防止液压泵产生吸空故障，应采取必要措施，防止液压泵产生吸空故障，如在连接液压泵和单向阀的接头或法兰上开一如在连接液压泵和单向阀的接头或法兰上开一排气口，当液压泵产生吸空故障时，可以松开排气口，当液压泵产生吸空故障时，可以松开排气螺塞，使泵内的空气直接排出。排气螺塞，使泵内的空气

12、直接排出。v若还不够，可从排气口向泵内罐油；或使液压若还不够，可从排气口向泵内罐油；或使液压泵的吸油口低于油箱的最低液面，以便油液靠泵的吸油口低于油箱的最低液面，以便油液靠自重能自动充满泵体；自重能自动充满泵体；v或选用开启压力较小的单向阀等措施。或选用开启压力较小的单向阀等措施。20v（5）单向阀闭锁状态下的泄漏量非常小，甚）单向阀闭锁状态下的泄漏量非常小，甚至为零，但是经过一段时间的使用，因阀座至为零，但是经过一段时间的使用，因阀座和阀芯的磨损就会引起泄漏，而且有时泄漏和阀芯的磨损就会引起泄漏，而且有时泄漏量非常大，会导致单向阀的失效，故量非常大，会导致单向阀的失效，故当阀芯当阀芯磨损后应

13、注意研磨修复。磨损后应注意研磨修复。v（6）单向阀的）单向阀的正向自由流动的压力损失也较正向自由流动的压力损失也较大大，一般为开启压力的，一般为开启压力的35倍，约为倍，约为0.20.4MPa，高的可达，高的可达0.8MPa。故使用时应充。故使用时应充分考虑，慎重选用，分考虑，慎重选用，能不用的就不用能不用的就不用。21（二）液控单向阀（二）液控单向阀液控单向阀液控单向阀的图形符号的图形符号22v单向阀有何作用？单向阀有何作用？v安装在泵出口处，防止系安装在泵出口处，防止系统压力突然升高而损坏油统压力突然升高而损坏油泵。即起止回作用。泵。即起止回作用。v液压泵停止时，保持液压泵停止时，保持液压

14、缸的位置。液压缸的位置。v区分高、低压力油，防区分高、低压力油，防止高压油进入低压系统。止高压油进入低压系统。有时系统同时采用两种有时系统同时采用两种压力要求的油。压力要求的油。v选择液流方向。选择液流方向。23v单向阀有何作用？单向阀有何作用？v背压阀，对系统起缓冲作用背压阀，对系统起缓冲作用 。v利用单向阀的背压作用，保利用单向阀的背压作用，保持控制回路有个较小压力。持控制回路有个较小压力。v与节流阀或减压阀并联，正与节流阀或减压阀并联，正向慢速，反向快速；正向减向慢速，反向快速；正向减压，反向自由流通。压，反向自由流通。v与顺序阀并联，组合阀。与顺序阀并联，组合阀。24v液控单向阀有何作

15、用？液控单向阀有何作用？v能使油液正、反向流动。能使油液正、反向流动。v滑阀式换向阀有间隙泄漏，滑阀式换向阀有间隙泄漏，加液控单向阀保持压力。加液控单向阀保持压力。v用于液压缸的用于液压缸的“支承支承”，防，防止活塞和滑块因滑阀泄漏而止活塞和滑块因滑阀泄漏而下降。下降。25v液控单向阀有何作用？液控单向阀有何作用？v充油阀，立式液压缸下充油阀，立式液压缸下降迅速，产生吸空和负降迅速，产生吸空和负压。压。v组合换向阀（三位三通）。组合换向阀（三位三通）。26二、换向阀二、换向阀v1 1、作用：换向阀是利用阀芯、作用：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变（相对阀体的相对位置改变（相对运动）来控制油

16、路对运动）来控制油路接通接通、 关断关断或或改变改变油液流动方向的。油液流动方向的。v（一）基本概念（一）基本概念2728v2、性能要求：、性能要求：（1）工作时）工作时压力损失压力损失要小，一般要小，一般p = 0.10.3MPa；（2 ）各关闭阀口的）各关闭阀口的泄漏量泄漏量要小；要小；（3）换向）换向可靠，平稳可靠，平稳迅速。迅速。293 3、分类、分类v按阀芯运动方式：滑阀式、转阀式按阀芯运动方式：滑阀式、转阀式n按操纵方式：手（脚）动、机动、电（磁）按操纵方式：手（脚）动、机动、电（磁）动、液动、电液动动、液动、电液动n按工作位数：二位、三位等按工作位数：二位、三位等n按通道数：二通

17、、三通、四通、五通等按通道数：二通、三通、四通、五通等密封性能差，径向不平衡流量小304、换向阀的、换向阀的“位位”与与“通通”v“通通”：是指阀上各种接油管的进、出是指阀上各种接油管的进、出口口n“位位”：阀的几个工作位置与阀芯在阀阀的几个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置体中的对应位置n进油口通常标为进油口通常标为P， 回油口标为回油口标为R或或T，出油口则以出油口则以A、B来表示。来表示。31换向阀的换向阀的“位位”和和“通通”的符号的符号ABPT三 位 四 通A BT1P三 位 五 通T2A BT1P二 位 五 通T2A BP T二 位 四 通二 位 三 通AP二 位 二 通APB32A

18、BPT三位四通A BT1P三位五通T2A BT1P二位五通T2A BP T二位四通二位三通AP二位二通APB33ABP T三位四通A BT1P三位五通T2ABT1P二位五通T2ABP T二位四通二位三通AP二位二通APB规定：规定：P P口通泵（进油口），口通泵（进油口），T T通油箱（回油口）通油箱（回油口）A A、B B通工作腔，通工作腔，L L为泄油口，为泄油口，K K为控制口为控制口34（二）换向阀的工作原理（二）换向阀的工作原理35ABPTLABPTLABPTLTAPBL(a)TAPBL(b)TAPBL(c)(a) 手柄左扳，手柄左扳， 阀左位工作；阀左位工作；v（a ）36（b ）

19、换向阀动作原理说明换向阀动作原理说明ABPTLABPTLTAPBL(a)TAPBL(b)TAPBL(c)(b) 松开手柄，松开手柄， 阀中位工作阀中位工作37（c ）换向阀动作原理说明换向阀动作原理说明ABPTLABPTLTAPBL(a)TAPBL(b)TAPBL(c)(c) 手柄右扳，手柄右扳， 阀右位工作阀右位工作38转阀v图示PA相通，BT相通，转到另一位置，通路则不相同。39（三）换向阀的结构特点（三）换向阀的结构特点电 磁 -液 压 先 导 控 制液 压 先 导 控 制液 压 动手 动机 械 动 (滚 轮 式 )电 磁 动弹 簧电 磁 -液 压 先 导 控 制液 压 先 导 控 制液

20、 压 动手 动机 械 动 (滚 轮 式 )电 磁 动弹 簧40v1、手动手动换向阀换向阀手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来实现换手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来实现换向的，如图向的，如图47所示为手动换向阀的图形符号。所示为手动换向阀的图形符号。图图47(a)为自动复位式手动换向阀，为自动复位式手动换向阀， 手柄左扳则阀手柄左扳则阀芯右移，芯右移， 阀的油口阀的油口P和和A通，通， B和和T通；通； 手柄右扳则手柄右扳则阀芯左移，阀芯左移， 阀的油口阀的油口P和和B通，通， A和和T通；通； 放开手柄，放开手柄， 阀芯阀芯2在弹簧在弹簧3的作用下自动回复中位（四个油口互的作用下自动回

21、复中位（四个油口互不相通）不相通）换向阀的驱动方式及其结构特点换向阀的驱动方式及其结构特点41BA12TP3(a)(b)a图图47手动换向阀手动换向阀 (a)图为自动复位式图为自动复位式三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀(b)图为定位式三位图为定位式三位四通手动换向阀四通手动换向阀42如果将该阀阀芯右端弹簧如果将该阀阀芯右端弹簧3的部位改为图的部位改为图47 (b)的形式，的形式， 即成为可在三个位置定位的即成为可在三个位置定位的手动换向阀，手动换向阀，图图47 (c)、 图图47 (d)所示为手动换向阀的图形所示为手动换向阀的图形符号图。符号图。A BP T(c)A BP T(d)1手 柄

22、 ； 2阀 芯 ； 3弹 簧自动复位式三位四通手自动复位式三位四通手动换向阀手动换向阀动换向阀手动换向阀 43机动换向阀机动换向阀又称又称行程阀行程阀， 主要用来控制液压机械主要用来控制液压机械运动部件的行程。运动部件的行程。它借助于安装在工作台上的它借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮挡铁或凸轮来迫使阀来迫使阀芯移动，芯移动， 从而控制油液的流动方向。从而控制油液的流动方向。机动换向阀通常是二位的，机动换向阀通常是二位的， 有二通、有二通、 三通、三通、 四四通和五通几种。通和五通几种。其中二位二通、其中二位二通、 三通机动换向阀又三通机动换向阀又分常闭和常开分常闭和常开两种。两种。2、机动换向

23、阀、机动换向阀44AP(b)(a)AP1231滚轮；2阀芯；3弹簧 图图48 机动换向阀机动换向阀(a) 结构；结构； (b) 职能符号职能符号45图图48(a)所示为滚轮式二位二通常闭式机动换向阀所示为滚轮式二位二通常闭式机动换向阀若滚轮未压住，则油口若滚轮未压住，则油口P和和A不通不通当挡铁或凸轮压住滚轮时，阀芯右移，则油口当挡铁或凸轮压住滚轮时，阀芯右移，则油口P和和A接通。接通。如图（如图（48b）所示）所示为其职能符号。为其职能符号。 46电磁换向阀是利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控电磁换向阀是利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控制油口的连通状态的。制油口的连通状态的。如图如

24、图4 49 9所示为二位三通电磁换向阀所示为二位三通电磁换向阀3、电磁换向阀电磁换向阀1-推杆，2-阀芯，3-弹簧47A BT1P T2(b)ABPT1T2(a)图图410 三位五通电磁阀三位五通电磁阀(a) 结构；结构； (b) 职能符号职能符号v三位五通电磁换向阀三位五通电磁换向阀当左边电磁铁通电，当左边电磁铁通电， 右边电磁铁断电时，右边电磁铁断电时， 阀油口的连接状态为阀油口的连接状态为P和和A通，通， B和和T2通，通， T1堵死；堵死；当右边电磁铁通电，左当右边电磁铁通电，左边电磁铁断电时，边电磁铁断电时，P和和B通，通，A和和T1通，通，T2堵死堵死当左右电磁铁全断电时，当左右电

25、磁铁全断电时，五个油口全部堵死。五个油口全部堵死。 48v电磁阀操作简便，能远距电磁阀操作简便，能远距离自动控制，应用广泛离自动控制，应用广泛。v但但由于由于电磁铁吸力有限电磁铁吸力有限，v适用于适用于q100L/min，要用要用液液动阀或电液动阀动阀或电液动阀。49v电磁阀有电磁阀有交流交流（用（用“D”表示，表示，如如“34D10B”）和）和直流直流（用（用“E”表示，如表示，如“34E10”）及）及本整式本整式（本体整流式）三种。（本体整流式）三种。v交流有交流有220V、380V和和36V三种三种v直流有直流有110V、24V和和12V三种三种50v交流电磁铁换向时间短，接线简交流电磁

26、铁换向时间短，接线简单，费用低。而换向冲击大，噪单，费用低。而换向冲击大，噪音大，当滑阀卡住时容易烧坏，音大，当滑阀卡住时容易烧坏，工作可靠性差工作可靠性差。n直流电磁铁启动力小，冲击小，直流电磁铁启动力小，冲击小，寿命长，安全，工作可靠性好，寿命长，安全，工作可靠性好，但要有专门的直流电源，费用高，但要有专门的直流电源，费用高，当电压不够时吸力不够当电压不够时吸力不够。51v电磁阀的电磁铁又分电磁阀的电磁铁又分干式和湿式干式和湿式两种。两种。v干式干式电磁铁电磁铁不允许油液进入电磁铁内部不允许油液进入电磁铁内部，故推杆处有可靠的密封，推杆运动摩擦故推杆处有可靠的密封，推杆运动摩擦阻力大。阻力

27、大。v湿式湿式电磁铁的衔铁和推杆可浸在油液内电磁铁的衔铁和推杆可浸在油液内工作，故电磁铁的相对运动件之间就不工作，故电磁铁的相对运动件之间就不需要密封装置，减少了阀芯的运动阻力，需要密封装置，减少了阀芯的运动阻力，提高了换向可靠性。提高了换向可靠性。湿式电磁铁性能好，湿式电磁铁性能好，但价格高但价格高。52图图411 所示为三位四通液动换向阀所示为三位四通液动换向阀当当K1通压力油，通压力油， K2回油时，回油时，P与与A接通，接通，B与与T接通接通当当K2通压力油，通压力油， K1回油时，回油时，P与与B接通，接通，A与与T接通接通当当K1、K2都未通压都未通压力油时，力油时，P、T、A、B

28、四个油口全部堵死四个油口全部堵死液动换向阀主要用于液动换向阀主要用于大流量大流量的液压系统中的液压系统中4、液动液动换向阀换向阀A BP TK1K2(b)(a)K1K2TABPTv(a) 结构；结构；v(b) 职能符号职能符号535、电液换向阀、电液换向阀电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组合而成的电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组合而成的电磁换向阀起先导作用，电磁换向阀起先导作用， 它可以改变和控制液流的方它可以改变和控制液流的方向，向， 从而改变液动换向阀的工作位置从而改变液动换向阀的工作位置由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，因此主阀由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，因此主阀

29、可以做得很大，可以做得很大， 允许有较大的流量通过允许有较大的流量通过电液动换向阀主要用于电液动换向阀主要用于高压大流量高压大流量的的液压系统中液压系统中54单向阀节流阀电磁铁电磁阀阀芯电磁铁节流阀单向阀液动阀阀芯TBPAP TA BP T(c)(a)APBT(b)图图412 (a)三位四通电液换向阀三位四通电液换向阀55 图图412 (b)、 (c)三位四通电液换向阀三位四通电液换向阀(b) 职能符号；职能符号； (c) 简化职能符号简化职能符号单 向 阀节 流 阀电 磁 铁电 磁 阀 阀 芯电 磁 铁节 流 阀单 向 阀液 动 阀 阀 芯TBPAP TA BP T(c)(a)APBT(b)

30、56该阀的工作状态（不考虑内部结该阀的工作状态（不考虑内部结构）和普通电磁阀一样，构）和普通电磁阀一样， 但工作但工作位置的变换位置的变换速度速度可通过阀可通过阀上的节上的节流阀调节流阀调节57（四）换向阀的性能和特点（四）换向阀的性能和特点v1、中位机能、中位机能v当液压缸或液压马达需在当液压缸或液压马达需在任何位置均可停止任何位置均可停止时，须时，须使用使用3位阀，此阀双边皆装弹簧，如无外来的推力，位阀，此阀双边皆装弹簧，如无外来的推力，阀芯将停在中间位置，简称为中位阀芯将停在中间位置，简称为中位。v对于各种操纵方式的三位四通和五通的换向对于各种操纵方式的三位四通和五通的换向阀，阀，阀芯在

31、中间位置时各油口的连通情况阀芯在中间位置时各油口的连通情况称称为换向阀的为换向阀的中位机能中位机能。v换向阀不同的中位机能可以满足液压系统的换向阀不同的中位机能可以满足液压系统的不同工作要求不同工作要求。58表表5-4三位换向阀的中位机能三位换向阀的中位机能 59中位机能的应用中位机能的应用1 1）系统保压）系统保压 中位为中位为“O”型，如图所示，型，如图所示， P口被口被堵塞时，此时油需从溢堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱，流阀流回油箱，增加增加功率消耗；但是液功率消耗；但是液压泵能用于多缸系压泵能用于多缸系统。统。602 2 ） 系 统 卸 荷 ：） 系 统 卸 荷 ： 中 位中 位“M

32、”型，图型，图414所所示，当方向阀于中位示，当方向阀于中位时，因时，因P、T口相通，口相通，泵输出的油液不经溢泵输出的油液不经溢流阀即可流回油箱，流阀即可流回油箱，由于直接接油箱，由于直接接油箱，所所以泵的输出压力近似以泵的输出压力近似为零，也称泵卸荷，为零，也称泵卸荷，减少功率损失。减少功率损失。613 3）液压缸快进：）液压缸快进：中中位位“P”P”型，型，图图415所示，当换向阀所示，当换向阀于中位时，因于中位时，因P、A、B相通，故相通，故可可用作差动回路用作差动回路。62在分析和选择三位换向阀的中位机能在分析和选择三位换向阀的中位机能时，通常考虑：时，通常考虑：v（1）系统保压）系

33、统保压 当当P口被堵塞时，系统口被堵塞时，系统保压保压，液压泵能用于液压泵能用于多缸系统多缸系统；当；当P口不太通畅地口不太通畅地与与T口相通时（如口相通时（如X型），系统能保持一定的型），系统能保持一定的压力供控制油路使用。压力供控制油路使用。63v（2）系统卸荷）系统卸荷v在中位时，在中位时，P口通畅地与口通畅地与T口相通时，系统卸口相通时，系统卸荷。荷。v（3）换向平稳性和精度）换向平稳性和精度v当液压缸当液压缸A、B两口都堵塞时，换向过程中易两口都堵塞时，换向过程中易产生液压冲击，产生液压冲击，换向不平稳换向不平稳，但，但换向精度高换向精度高；反之，反之， A、B两口都通两口都通T口时

34、，换向过程中工口时，换向过程中工作部件作部件不易制动不易制动，换向精度低换向精度低，但液压冲击，但液压冲击小。小。有通道还在流动64v（4）启动平稳性）启动平稳性v阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，（如阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，（如K型）则启动时该腔内因型）则启动时该腔内因无足够的油液无足够的油液起缓冲起缓冲作用，启动不平稳。作用，启动不平稳。v（5）液压缸）液压缸浮动浮动和在任意位置上停止和在任意位置上停止v阀在中位时，当阀在中位时，当A、B两油口互通时（两油口互通时（U型），型），卧式液压缸呈浮动状态，可利用其他机构移卧式液压缸呈浮动状态，可利用其他机构移动工作台，动工作台，调整其位置

35、调整其位置。当。当A、B两口堵塞或两口堵塞或与与P口连接（在非差动情况下），则可使液口连接（在非差动情况下），则可使液压缸在任意位置处停止。压缸在任意位置处停止。65换向阀换向阀P（O型）型）ABT1T2（T）PABT1T2PABT三位四通三位四通三位五通三位五通v各油口全部封闭，系统不各油口全部封闭，系统不卸荷。液压缸充满油液，卸荷。液压缸充满油液，从静止到启动平稳；制动从静止到启动平稳；制动时运动惯性引起的液压冲时运动惯性引起的液压冲击较大；换向精度高。击较大；换向精度高。66换向阀换向阀（H型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2ABPT三位四通三位四通三位五通三位五通v各油口全部连通

36、，系统卸荷，各油口全部连通，系统卸荷，缸成浮动状态。液压缸两腔缸成浮动状态。液压缸两腔接油箱，从静止到启动有冲接油箱，从静止到启动有冲击；制动时油口互通，故制击；制动时油口互通，故制动较动较O型平稳；但换向位置型平稳；但换向位置变化大。变化大。67换向阀换向阀（Y型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2ABPT三位四通三位四通三位五通三位五通v泵不卸荷，缸两腔通回油，缸泵不卸荷，缸两腔通回油，缸成浮动状态。因为液压缸两腔成浮动状态。因为液压缸两腔接油箱，从静止到启动有冲击；接油箱，从静止到启动有冲击；制动性能介于制动性能介于O型和型和Y型之间。型之间。68换向阀换向阀（J型）型）ABPT1T

37、2（T）PABT1T2PABT三位四通三位四通三位五通三位五通P与与A不通不通,B与与T通通,泵不卸荷，缸泵不卸荷，缸停止停止 。69换向阀换向阀（C型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2ABPT三位四通三位四通三位五通三位五通v一侧启动平稳，一侧启动一侧启动平稳，一侧启动有冲击。有冲击。70换向阀换向阀（P型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2PABT三位四通三位四通三位五通三位五通vP与与A、B连通，形成差动回连通，形成差动回路；回油口封闭。从静止到路；回油口封闭。从静止到启动较平稳；制动时缸两腔启动较平稳；制动时缸两腔均通压力油，故制动平稳；均通压力油，故制动平稳；换向位置变动比

38、换向位置变动比H型的小，型的小，应用广泛。应用广泛。71换向阀换向阀（K型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2ABPT三位四通三位四通三位五通三位五通v泵卸荷，缸一腔封闭一腔接泵卸荷，缸一腔封闭一腔接回油。两个方向换向时性能回油。两个方向换向时性能不同。不同。72换向阀换向阀（X型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2BPAT三位四通三位四通三位五通三位五通v各油口半开接通，各油口半开接通，P口保持口保持一定的压力，换向性能介于一定的压力，换向性能介于O型和型和H型之间。型之间。73换向阀换向阀（M型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2ABPT三位四通三位四通三位五通三位五通v液压泵

39、卸荷，缸两腔封闭。液压泵卸荷，缸两腔封闭。从静止到启动较平稳；制动从静止到启动较平稳；制动性能与性能与O型相同；可用于油型相同；可用于油泵卸荷液压缸锁紧的液压回泵卸荷液压缸锁紧的液压回路中。路中。74换向阀换向阀（U型）型）ABPT1T2（T）PABT1T2ABPT三位四通三位四通三位五通三位五通v泵保压，缸两腔连通，成浮泵保压，缸两腔连通，成浮动状态。启动有冲击，制动动状态。启动有冲击，制动时运动惯性较大。时运动惯性较大。75v三位换向阀除了在中间位置时有各种滑阀机三位换向阀除了在中间位置时有各种滑阀机能外，有时也把阀芯在其一端位置时的油口能外，有时也把阀芯在其一端位置时的油口连通情况设计成

40、特殊的机能。以两个字母来连通情况设计成特殊的机能。以两个字母来表示滑阀在中间状态和一端状态的滑阀机能。表示滑阀在中间状态和一端状态的滑阀机能。v常用的有常用的有OP型和型和MP型。型。OP型型MP型型vOPOP型和型和MPMP型主要用于差动回路型主要用于差动回路76讨论题讨论题v某执行元件要求中途停顿时压力油卸荷，应某执行元件要求中途停顿时压力油卸荷，应选用何种机能的三位四通换向阀？选用何种机能的三位四通换向阀？v画出中位机能为画出中位机能为H型的三位五通换向阀的图型的三位五通换向阀的图形符号。形符号。77v答：答：M型型PT1T2A B78v2、滑阀的液动力、滑阀的液动力v由教材由教材P29

41、动量方程的运用可知，油液通过动量方程的运用可知，油液通过换向阀时作用在阀芯上的液动力有稳态力和换向阀时作用在阀芯上的液动力有稳态力和瞬态力两种。瞬态力两种。v稳态力是在阀芯移动完毕，开口固定后液流稳态力是在阀芯移动完毕，开口固定后液流流过阀口时因动量变化而作用在阀芯上的力，流过阀口时因动量变化而作用在阀芯上的力，有使有使阀口关小阀口关小的趋势。的趋势。v流量越大，稳态力越大。在高压大流量情况流量越大，稳态力越大。在高压大流量情况下这个力相当大，使阀芯的下这个力相当大，使阀芯的操纵操纵成为突出问成为突出问题。题。流出流入动量流量变化，qv79v瞬态力是滑阀在移动过程中阀腔中液流因速瞬态力是滑阀在

42、移动过程中阀腔中液流因速度变化而产生的力，此力的大小主要取决于度变化而产生的力，此力的大小主要取决于阀口开度的变化率阀口开度的变化率。v滑阀上瞬态液动力的方向，根据油液流入阀滑阀上瞬态液动力的方向，根据油液流入阀口还是流出阀口而定，无论阀口开度增大还口还是流出阀口而定，无论阀口开度增大还是减小，油是减小，油液流出液流出阀口时，作用在阀芯上的阀口时，作用在阀芯上的瞬态液动力与阀芯的移动方向瞬态液动力与阀芯的移动方向相反相反;油油液流入液流入阀口时，作用在阀芯上的瞬态力与阀芯的移阀口时，作用在阀芯上的瞬态力与阀芯的移动方向动方向相同相同。803 3、液压卡紧现象、液压卡紧现象v为防阀的内漏，阀芯和

43、阀体间的间隙很小，为防阀的内漏，阀芯和阀体间的间隙很小，当缝隙中有油液时，移动只需克服粘性摩擦当缝隙中有油液时，移动只需克服粘性摩擦力，其数值很小。但实际上，特别在中、高力，其数值很小。但实际上，特别在中、高压系统中，当阀芯停止运动五分钟后这个阻压系统中，当阀芯停止运动五分钟后这个阻力可能很大，（几百牛顿）使阀芯从新移动力可能很大，（几百牛顿）使阀芯从新移动十分费力，这就是液压卡紧现象。十分费力，这就是液压卡紧现象。81v产生液压卡紧现象的原因：产生液压卡紧现象的原因： 阀芯和阀体孔的几何形状误差、阀芯和阀体孔的几何形状误差、 中心线不重合、中心线不重合、 间隙过小、间隙过小、 装配太紧、装配

44、太紧、 阀体孔与阀芯的热变形、阀体孔与阀芯的热变形、 进入配合间隙的污染物等。进入配合间隙的污染物等。v主要是由于几何形状误差和同轴度误差主要是由于几何形状误差和同轴度误差8283v阀芯无形状误差，轴阀芯无形状误差，轴线平行但不重合，阀线平行但不重合，阀芯周围间隙内的压力芯周围间隙内的压力分布为线性，且各向分布为线性，且各向相等，阀芯所受径向相等，阀芯所受径向力平衡。力平衡。84v阀芯因加工误差带阀芯因加工误差带倒倒锥度锥度（高压侧直径较（高压侧直径较大）阀芯与阀体孔大）阀芯与阀体孔轴轴线平行但不重合线平行但不重合时，时，阀芯径向力不平衡，阀芯径向力不平衡，使阀芯向轴线偏移方使阀芯向轴线偏移方

45、向偏移向偏移(使偏心量增大使偏心量增大)直至接触，产生液压直至接触，产生液压卡紧卡紧现象。现象。85v若间隙小的一端在低若间隙小的一端在低压侧（压侧（顺锥顺锥）阀芯有）阀芯有偏心，也将产生径向偏心，也将产生径向不平衡力，但此力力不平衡力，但此力力图减小偏心量，有自图减小偏心量，有自定心作用。定心作用。有利于减有利于减小液压卡紧现象小液压卡紧现象。86v阀芯表面有局部凸起阀芯表面有局部凸起相当于阀芯碰伤、残相当于阀芯碰伤、残留毛刺或缝隙中楔入留毛刺或缝隙中楔入污物，污物，阀芯受到的径阀芯受到的径向力不平衡力作用而向力不平衡力作用而和阀孔相接触后和阀孔相接触后，缝，缝隙中的油液被挤出，隙中的油液被挤出，阀芯和阀孔间形成干阀芯和阀孔间形成干摩擦，从而产生液压摩擦，从而产生液压卡紧。卡紧。87v若阀芯和阀体的中若阀芯和阀体的中心线不平行，径向心线不平行，径向不平衡力最大。不平衡力最大。v液压卡紧现象普遍液压卡紧现象普遍存在与各种阀和柱存在与各种阀和柱塞副中。塞副中。88v缓解液压卡紧的措施：缓解液压卡紧的措施：v提高阀芯阀体的加工精度提高阀