液压控制元件课件

第五章液压控制元件液压控制阀又称液压阀，是液压系统中的控制元件。控制和调节系统中工作液体的压力、流量和方向，以满足对执行机构（液压缸、液压马达）所提出的压力、速度和换向的要求，从而使执行机构实现预期的动作。第五章液压控制元件液压控制阀又称液压阀，是液液压控制阀的分类分类方法种类详细分类

按机能分类压力控制阀溢流阀、顺序阀、卸荷阀、平衡阀、减压阀、比例压力控制阀、缓冲阀、仪表截止阀、限压切断阀、压力继电器流量控制阀节流阀、单向节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、比例流量控制阀方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀、行程减速阀、充液阀、梭阀、比例方向阀液压控制阀的分类分类方法种类详细分类

按机能分类压力控制阀溢2022/11/22

按结构分类滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀座阀椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀射流阀按操作方法分类手动阀手把及手轮、踏板、杠杆机动阀挡块及碰块、弹簧、液压、气动电动阀电磁铁控制、伺服电动机和步进电动机控制2022/10/11

按结构分类滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑2022/11/22

按控制方式分类电液比例阀电液比例压力阀、电源比例流量阀、电液比例换向阀、电流比例复合阀、电流比例多路阀三级电液流量伺服伺服阀单、两级（喷嘴挡板式、动圈式）电液流量伺服阀、三级电液流量伺服数字控制阀数字控制压力控制流量阀与方向阀2022/10/11

按控制方式分类电液比例阀电液比例压力阀阀芯的三种形式滑阀滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。锥阀锥阀阀芯半锥角一般为12°～20°，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。球阀性能与锥阀相同。阀芯的三种形式滑阀滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长二、液压阀的性能参数公称通径代表阀的通流能力大小，对应阀的额定流量。与阀的进出口连接的油管的规格应与阀的通径相一致。额定压力液压控制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。二、液压阀的性能参数公称通径三、对液压阀的基本要求动作灵敏、使用可靠、工作时冲击和振动要小，噪音要低。阀口开启时，作为方向阀，液流的压力损失要小；作为压力阀，阀芯的工作稳定性要好。所控制的参量（压力、流量）稳定，受外界干扰时变化量要小。结构紧凑、安装、调试、维护方便，通用性能和好、密封性好。三、对液压阀的基本要求动作灵敏、使用可靠、工作时冲击和振动要

各种液压阀的阀口数量因阀而异，一般分为5种。用字母所表示的阀口功能说明如下：压力油口（P）：进入压力油的油口。减压阀、顺序阀的出油口也是压力油口。回油口（O或T）：低压油口，阀内的低压油由此流出，流向下一个元件或油箱。泄油口（L）：低压油口，阀体中漏到空腔中的低压油经它回到油箱。工作油口：指方向阀的A、B油口（工作油口），由它连接执行元件。控制油口（K）：使控制阀动作的外接控制压力油由此进入。各种液压阀的阀口数量因阀而异，一般分为5种。用

第二节压力控制阀种类

一溢流阀：直动型、先导型

1、用途：控制油液压力；利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护和执行件顺序动作。职能符号如右图所示：

第二节压力控制阀种类溢流阀一种液压压力控制阀。液压设备中主要起定压溢流作用，稳压，系统卸荷和安全保护作用。溢流阀一般有两种结构：1、直动型溢流阀。2、先导型溢流阀。对溢流阀的主要要求：调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵敏，过载能力大，噪声小。溢流阀一种液压压力控制阀。液压设备中主要起定压溢流作用，稳压国产溢流阀分为三个系列：

P系列的低压溢流阀：0.2～2.5MPaY系列的中压溢流阀：0.6～6.2MPaYF系列的高压溢流阀：0.6～32MPa国产溢流阀分为三个系列：2、结构和工作原理1）直动式溢流阀（图5-2）组成：阀芯1、阀座2、密封圈3、弹簧卡4、阀盖5、调压弹簧6、调压螺钉7等零件组成。

2）先导式溢流阀（图5-3）组成：阀体1、主阀阀座2、主阀阀芯3、主阀弹簧4、先导阀阀芯5、螺堵6、先导阀弹簧7、调压螺钉8、先导阀阀座9等。2、结构和工作原理1）直动式溢流阀（图5-2）先导式溢流阀特点：阀的进口压力是通过先导阀阀芯和主阀阀芯两次比较得来的，压力值主要由先导阀调压弹簧预压缩量确定，流经先导阀的流量很小，溢流流量的大部分经主阀阀口流回油箱，主阀弹簧只在关闭时起复位作用，弹簧力很小，称弱弹簧。

先导阀前腔有一卸载和远程调压口，又称遥控口。在遥控口接电磁换向阀可共同组成电磁溢流阀，接远程调压阀可以实现远控或多级调压。先导式溢流阀特点：先导阀前腔有一卸载和远程调压口，又称遥控DB型溢流阀（二级同心式），工艺性比三级同心式溢流阀好。DB型溢流阀（二级同心式），工艺性比三级同心式溢流阀好。152022/11/22溢流阀作用：对液压系统定压或进行安全保护。用途:常用于节流调速系统中,和流量控制阀配合使用,调节进入系统的流量,并保持系统的压力基本恒定.溢流阀2并联于系统中,进入液压缸4的流量由节流阀3调节.由于,泵1的流量大于4所需的流量,油压升高,将溢流阀2打开,多余的油液经阀2流回油箱,系统压力基本保持不变.152022/10/11溢流阀溢流阀2并联于系统中,进入液压162022/11/22性能要求:过载保护的溢流阀称为安全阀.正常工作时,阀2关闭,不溢流,只有系统发生故障压力升至安全阀的调整值时,阀口才打开,使变量泵排出的油液经阀2流回油箱,以保证系统的安全.定压精度高:阀流量变化时,系统压力变化要小.灵敏度高:缸突然停止运动时,溢流阀要迅速开打.工作平稳:无振动和噪音.阀关闭时,密封好,泄漏小.162022/10/11性能要求:过载保护的溢流阀称为3、应用举例（1）作溢流阀用，随时把系统中多余的油液放回油箱，保持系统压力的基本稳定；（2）作安全阀用，溢流阀常闭，当负载增大使系统的压力超过溢流阀调定的压力是，溢流阀开启，油液流回油箱，保证液压系统的安全；3、应用举例安全阀安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力第五章-液压控制元件课件（3）作卸荷阀用，溢流阀在近于零压下溢流，液压泵卸荷空运转。（3）作卸荷阀用，溢流阀在近于零压下溢流，液压泵卸荷空运转。（4）作背压阀用，一般安装在液压缸回油路上，可使缸回油腔成背压，提高运动部件及液压系统的平稳性。（4）作背压阀用，一般安装在液压缸回油路上，可使缸回油腔成背定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。稳压作用：溢流阀串联在回油路上，溢流阀产生背压运动部件平稳性增加。系统卸荷作用：在溢流阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀，当电磁铁通电时，溢流阀的遥控口通油箱，此时液压泵卸荷。溢流阀此时作为卸荷阀使用。安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%～20%）。实际应用中一般有：作卸荷阀用，作远程调压阀，作高低压多级控制阀，作顺序阀，用于产生背压（串在回油路上）。定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量二、减压阀工作原理：调节系统压力，使P出（二次压力）<P进（一次压力）。

用于减压、稳压，将较高的进口油压降为较低的出口油压，通常要求能自动保持其输出压力值基本不变。多用于辅助回路。1、工作原理二、减压阀第五章-液压控制元件课件减压阀的分类按调节分类：定压减压阀：用于保证出口压力为定值。定比减压阀：用于保证进出口压力成比例。定差减压阀：用于保证进出口压力差不变。按结构分类：直动和先导式两种。减压阀的分类按调节分类：职能符号图：其中P1一次油路，高压进油口，P2二次油路，低压出油口。职能符号图：第五章-液压控制元件课件第五章-液压控制元件课件从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。

从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，150元/件150元/件基本性能调压范围：它是指减压阀输出压力P2的可调范围，在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。压力特性：它是指流量g为定值时，因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小，减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力—定值才基本上不随输入压力变化而变化。流量特性：它是指输入压力—定时，输出压力随输出流量g的变化而变化的持性。当流量g发生变化时，输出压力的变化越小越好。一般输出压力越低，它随输出流量的变化波动就越小。基本性能调压范围：它是指减压阀输出压力P2的可调范围，在此范调压步骤关闭减压阀前的闸阀，开启减压阀后的闸阀，制造下游低压环境；将调节螺钉按逆时针旋转至最上位置（相对最低出口压力），然后关闭减压阀后闸阀；慢慢开启减压阀前的闸阀至全开；顺时针慢慢旋转调节螺钉，将出口压力调至所需要的压力（以阀后表压为准）；调整好后，将锁紧螺母锁紧，打开减压阀后闸阀；如在调整时出口压力高于设定压力，须从第一步开始重新调整，即只能从低压向高压调调压步骤关闭减压阀前的闸阀，开启减压阀后的闸阀，制造下游低压应用举例：机床夹紧回路（图5-8）、润滑油路、控制油路等应用举例：机床夹紧回路（图5-8）、润滑油路、控制油路等减压阀与溢流阀区别

减压阀溢流阀出口压力控制，保证出口压力为定值进口压力控制，保证进口压力为定值阀口常开，进出油口相通阀口常闭，进出油口不同出口压力油去工作，压力不等于零，先导阀弹簧腔的泄露油需单独引回油箱出口直接接回油箱，因此先导阀弹簧腔的泄露油经阀体内流到内卸口留出均可在先导阀的远程调压口接远程调压阀实现远控或多级调压减压阀与溢流阀区别减压阀溢流阀出口压力控制，进口压力控制，阀三、顺序阀利用液体压力来自动控制液体传动系统中各执行元件动作先后顺序的液压元件。根据控制液体的来源不同，可分为直控顺序阀和远控顺序阀。按结构分：直动式、先导式。1、工作原理（图5-9）2、应用：作为卸荷阀使用，如图

三、顺序阀第五章-液压控制元件课件第五章-液压控制元件课件生产厂家：国内主要是榆次液压集团有限公司、北京华德液压集团有限公司、上海立新液压件厂等。国外有美国Vickers、德国Rexroth等厂家。榆次液压有限公司（原榆次液压件厂）于1965年从日本油研和纺绽公司成套引进了产品制造技术和工艺装备，是国内最早生产液压元件的厂家，现已发展成为产品种类齐全、技术装备先进、销售网络通畅的大型液压元件和系统生产基地。

生产厂家：国内主要是榆次液压集团有限公司、北京华德液压集团有第五章-液压控制元件课件第五章-液压控制元件课件四、压力继电器1、是液压系统中当流体压力达到预定值时，使电接点动作的元件。2、是将压力信号→电信号的液压元器件，客户根据自身的压力设计需要，通过调节压力继电器，实现在某一设定的压力时，输出一个电信号的功能。3、实现系统的自动控制和安全保护。四、压力继电器1、继电器的结构和工作原理按结构形式可分为柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式四种。压力继电器是利用液体的压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。当系统压力达到压力继电器的调定值时，发出电信号，使电气元件（如电磁铁、电机、时间继电器、电磁离合器等）动作，使油路卸压、换向，执行元件实现顺序动作，或关闭电动机使系统停止工作，起安全保护作用等。1、继电器的结构和工作原理按结构形式可分为柱塞式、应用场合：用于安全保护、控制执行元件的顺序动作、用于泵的启闭、用于泵的卸荷。电磁溢流阀做卸荷阀使用的卸荷回路注意：压力继电器必须放在压力有明显变化的地方才能输出电信号。若将压力继电器放在回油路上，由于回油路直接接回油箱，压力也没有变化，所以压力继电器也不会工作。应用场合：电磁溢流阀做卸荷阀使用的卸荷回路注意：压力继电器3、选用标准根据所测对象的压力来选用比如：所测压力范围在8KG以内,那么就要选用额定10KG的压力继电器,还有要符合电路中的额定电压,接口管径的大小。3、选用标准根据所测对象的压力来选用第三节流量控制阀是通过改变阀口大小，从而改变液阻实现流量调节的阀。包括：节流阀、调速阀、分流阀。一、节流阀：由于刚性差，主要应用于由定量泵供油的小流量系统中。及执行元件工作负载变化不大且对速度稳定性要求不高的场合。1、作用：利用改变流通面积来改变通过节流阀的流量，从而改变液压缸或液压马达的运动速度，也可用来进行加载和提供背压。

第三节流量控制阀是通过改变阀口大小，从而改变液阻第五章-液压控制元件课件2、原理和结构液体流经任何形状节流口的流量，都遵循以下流量特性关系式：式中：Q—通过节流口的流量。

k—节流口形状及液体性质参数，主要取决于油温对油液粘度的影响。

f—节流口通流截面积。△p—节流口前后压力差。

m—指数，由节流口形状决定，其值0.5≤m≤1。

因此：当节流口形状一定，前后压力差不变时，通过节流口的流量与节流口的通流面积成正比，即节流口开大，流量就大，反之流量就小。2、原理和结构①L形节流阀的结构（如图5-13）

L形三角槽式节流阀②LDF单向节流阀（如图5-14）主要缺点：△p变，则Q变，故节流阀只限于外载荷变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。为了克服这一缺点，可采用流量稳定的调速阀。

单向节流阀常用于气缸的调速和延时回路中。①L形节流阀的结构（如图5-13）单向节流阀常用于气缸节流阀的应用起节流调速作用。在定量泵中与溢流阀一起组成节流调速回路。图5-4起负载阻尼作用。称为液阻，节流孔面积越小液阻越大。起压力缓冲作用。在压力容易发生突变的地方安装节流元件，延缓压力影响，保护系统。如：开关可调式压力表节流阀的应用起节流调速作用。在定量泵中与溢流阀一起组成节流调二、调速阀

节流阀与定差减压阀串联组成调速阀，使液压泵的输出压力p1

减小到p2

后进入节流口，然后利用减压阀芯的自动调节作用，使节流口前后的压力差保持不变，从而保证流经调速阀的流量恒定。调速阀中的减压阀又称压力补偿器。工作原理（图5-15）调速阀要求：1、只能单向使用。2、P1-P3>0.4~0.5MPa3、可与单向阀并联组成单向调速阀。

Q型调速阀结构（如图5-16）

Q型P=0.5～6.3MPaQmin=30ml/minQF型P=32MPa二、调速阀第五章-液压控制元件课件三、分流阀

1、作用分流阀又称同步阀，保证两个或两个以上执行元件工作时同步运动。分为两类：（1）等量分流阀：把流量向几个出油口平均分配（2）比例分流阀：按一定比例向各出油口分配流量三、分流阀2、原理

载荷相同：分流阀的出油口压力p3和p4相等，因为可变节流口c、d完全相同，所以油腔6、7中的压力p1、p2也相等。故节流口的压力差△p1=p0-p1=p0-p2=△p2，流量Q1=Q2，从而使执行机构能同步运动。2、原理载荷不同（假设出油口压力p3>p4）：压力差p1-p2减小，Q1减小Q2增加，又使节流口a、b上的压降发生变化，油腔6的压力p1上升，油腔7的压力p2下降，所以阀芯向左移动，从而又使可变节流口的降发生变化，使p1减小而p2增加，这样直到压力平衡，从而使执行机构能适应负载的变化而保持运动的同步。载荷不同（假设出油口压力p3>p4）：压力差p1-p2减第五章-液压控制元件课件

第四节方向控制阀一、方向控制阀的功用和分类功用：控制工作液体流向和通断。分类：单向阀、换向阀。二、单向阀

只允许工作液体单一方向流动，反向则被截止。分为普通单向阀和液控单向阀两类。要求：通过时压力损失要小，油液反向截止密封要好。

1、单向阀

2、液控单向阀

两个液控单向阀组成一个液压锁。第四节方向控制阀一、方向控制阀的第五章-液压控制元件课件三、换向阀作用：利用阀芯与阀体做相对运动，使油路接通 或切断而改变油流方向的阀。从而是液压 执行元件启动，停止，改变运动方向。分类：按结构类型分：滑阀式、转阀式、球阀式；按阀体连通的主油路数分：二通、三通、四 通等；按阀芯工作位置分：二位、三位、四位等；按操纵方式分：手动、机动、电磁动、液 动、电液动等；按阀芯定位方式分：钢球定位、弹簧定位。

三、换向阀换向阀工作原理：换向阀工作原理：换向过程换向阀阀芯的工作位置数目通常分为二位和三位，在功能符号中用一个方框符号来代表其一个工作位置，有几个方框，就表示有几“位”。进出油口的数目（通路数）可分为二通、三通、四通、五通等几种。↗箭头表示内部油路相通；T表示不通。位和通路的组合可构成二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等各种不同工作功能的换向阀。（表5-1）换向过程第五章-液压控制元件课件第五章-液压控制元件课件二位二通换向阀二位二通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位五通换向阀三位五通换向阀滑阀式换向阀的操作方式手动换向阀电磁滑阀液动滑阀滑阀式换向阀的操作方式手动换向阀手动换向阀第五章-液压控制元件课件第五章-液压控制元件课件机动换向阀机动式换向阀是依靠安装在运动部件上的液压行程挡块或凸轮推动阀芯从而实现换向的阀类。常用于控制机械运动部件的行程，故又称行程换向阀。机动换向阀机动式换向阀是依靠安装在运动部件上的液压行程挡块或机动换向阀机动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，阀芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口p与A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，则阀左位工作，油口p与B通，A不通。电磁铁可以是直流、交流或交流整流的。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。电磁铁不电磁换向阀：两位：有一个电磁铁，靠弹簧复式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个电磁铁）。三位：有两个，当两端都不带电，处于中位。电磁换向阀：液动换向阀液动换向阀是利用控制油路的压力在阀芯端部产生的推力来使阀芯移动，从而改变阀芯的位置。由于液动力可产生较大的推动力，因此液动换向阀适用于高压、大流量的场合。液动换向阀液动换向阀是利用控制油路的压力在阀芯端部产生的推力液动换向阀当油流量较大时，电磁推力不足，采用液动。利用控制油路压力来改变阀芯位置。液动换向阀电液换向阀

电液换向阀是由电磁