流体传动与控制基础（第3版）课件：液压控制阀1

流体传动及控制基础（

液压控制元件1）

液压控制阀2

液压控制阀5.1

概述液压缸5.2

方向控制阀5.3

压力控制阀5.4

流量控制阀5.5

插装阀控制阀马达电机-泵5.6

电液比例阀油箱35.1

概

述n

液压控制阀的作用在液压系统中，液压控制阀是用来控制油液的方向、压力和流量，从而控制执行机构按负载的需要进行工作及实现一定的性能要求。液压系统工作流程图液压控制阀1．控制方向2．控制压力3．控制流量液压执行元

件液压能源液

压

泵1．液压油缸2．液压马达油液储存装置油

箱液压传动系统基本组成执行元件节流阀方向控制阀过滤器电机压力控制阀液压泵油箱1065.1.1液压控制阀的分类n

按液压控制阀在液压系统中所起的控制功能不同进行分类。n

可分为三大类：n

方向控制阀n

压力控制阀n

流量控制阀方向控制阀n

方向控制阀

用来控制和改变液压系统中液流方向的阀类，称为方向控制阀。如单向阀、换向阀等。压力控制阀n

压力控制阀

用来控制或调节液压系统中液流压力的阀类，称为压力控制阀。如溢流阀、减压阀等。9流量控制阀n

流量控制阀

用来控制或调节液压系统中液流流量的阀类，称为流量控制阀。如节流阀、调速阀等。10各类阀的共同特点n

依靠阀孔的开、闭来限制、改变或停止液体的流动。n

都是节流装置，它们在完成调节功能的同时，都会产生压力降，即液压能量损失，从而使油液温度升高。单向阀换向阀115.1.2液压控制阀的基本参数n

公称通径阀的通流能力，即阀规格的大小。工作时，阀的实际流量应小于或等于阀规格所允许通过的最大流量值。通径n

公称压力液压控制阀在额定工作状态下所允许的最高压力，对应于阀的额定工作压力。阀工作时的实际压力应小5.2

方向控制阀n

方向控制阀是用来控制液压系统中各管道间通断关系的阀类。n

普通方向控制阀n

单向阀n

换向阀135.2.1

单向阀n

单向阀的作用是使油液沿一个方向流动，不允许它反向倒流。图形符号单向阀4球形阀芯单向阀工作原理BA从B到A不能流动A有效面积阀座0时,球形阀芯当阀芯压缩弹簧离开阀座AB出油进油从

A到

B可自由流动锥形阀芯单向阀当当时,,阀口开启阀口关闭时16直角单向阀锥形阀芯17单向阀保护液压泵的作用至系统至系统单向阀D电机单向阀安装在泵出口液压泵油箱18单向阀在泵出口方向装反液压泵出口压力无限增大至系统nn

损坏液压泵和管路单向阀电机至系统液压泵D油箱19单向阀作背压阀背压A有效面积0弹簧的预压力油缸的背压即为作背压阀20单向阀作背压阀装反背压油缸不能运动将增大，油缸不能回油，而背压升高油缸不能运动21单向阀的应用至系统消除油路干扰作旁路阀22液控单向阀的工作原理n

从

A

流向

B，正向导通n

从

B流向

A，反向切断n

在控制压力作用下，正、反向液流均可自由通过两种液控单向阀BB1ATBABA23YXXACC控制油图形符号控制油图形符号内泄式液控单向阀外泄式液控单向阀24液控单向阀的保压作用n

可防止重物的超速下降重物BBAAX左控制口右液控单向阀的锁紧作用n

可防止液压缸的左右窜动BBAAX1X2左右单向阀的性能要求n

对单向阀的性能要求n

通过液流时压力损失要小，反向截止时密封性要好。n

动作灵敏，工作时无撞击和噪声。275.2.2

换向阀n

换向阀是用来控制系统中油路的接通、切断或改变液流方向的阀类。换向阀控制液压缸n

阀芯处于左位，

P

流向

BA

流向

T，液压缸缩回n

阀芯处于右位，

P

流向

AB

流向

T，液压缸伸出n

阀芯处于中位，

P

口封闭A

、B、T口封闭，停止PABTT控制液压缸工作原理ABABAB换向阀PTPTPT液压缸缩回液压缸停止液压缸伸出30换向阀的分类n

按阀心结构不同ABnnnn滑阀式转阀式球阀式锥阀式PTn

液压系统中应用最多的是滑阀式换向阀。四通滑阀式换向阀的结构电磁铁a电磁铁b32阀芯阀体四通滑阀式换向阀的结构电磁铁a电磁铁bPT

AB对中弹簧

阀芯阀体对中弹簧阀体的典型结构PT阀体底面n

阀体底面有油口P、T、A、BⅠⅠn

阀体上有圆柱形阀孔A

BA

P

B

Tn

阀孔内开沉割槽n

沉割槽与油口相通阀体半剖A

B滑阀式换向阀的典型结构n

阀芯是圆柱形，阀芯上有凸肩n

通过凸肩封闭或开启阀体沉割槽n

阀芯凸肩上有均压槽T

A

P

B

Tn

阀芯与阀孔有径向间隙n

阀芯移动要克服各种阻力阀芯处于中位阀芯在阀体内工作位置n

阀芯在阀体内作相对运动，可实现油路的接通、切断或改变液流方向。液流流过阀口的流量

:T

A

P

B

TF流量系数，阀孔直径，阀口开口，液体密度，阀芯向左运动进、出阀口压力，TTABPPABTT滑阀式换向阀工作原理n

根据阀芯在阀体中工作位置数目不同，换向阀可分为n

两位阀n

三位阀n

根据阀所控制的通道数目不同，换向阀可分为n

两通阀n

三通阀n

四通阀n

五通阀38二位四通换向阀工作原理n

阀芯工作在左端或右端，可改变液流的流动方向。阀芯在右端阀芯在左端“P”

与“A”通“B”

通油箱“T”“P”

与“B”通“A”

通油箱“T”39二位四通换向阀n

二位四通换向阀结构剖视图TTAPB40二位四通换向阀n

二位四通换向阀控制液压缸运动阀芯在左端阀芯在右端41二位三通换向阀工作原理沟槽连通两油口沟槽连通两油口凸肩封闭“A”凸肩封闭“B”“P”

与“B”通

“A”

关闭“P”

与“A”通

“B”

关闭A

BPA图形符号BT42P四通阀阀板和三通阀阀板n

根据阀板结构设计不同，四通阀可做四通阀使用，也可以作三通阀使用。PABTTABABPP43四通阀阀板三通阀阀板三位四通换向阀工作原理n

三位四通换向阀有三个工作位置，有四个油口。阀芯处于左端阀芯处于中间阀芯处于右端44三位四通换向阀工作原理A

BP

T图形符号三位四通换向阀控制液压缸【应用举例】46换向阀的中位机能n

三位四通换向阀的阀心在中位时，各油口的连通方式称为滑阀的中位机能。对三位四通换向阀，左、右工作位置用于执行元件的换向，一般为P与A通，B与T通

或

P与B通，A与T通；而中位则有多种机能以满足执行元件处于非运动状态时系统的不同性能要求。A

BP

T47三位四通换向阀的O、H中位机能O形H形48三位四通换向阀的P、Y中位机能P形Y形49三位四通换向阀的K、M中位机能K形M形50换向阀中位机能的应用(1)n【例5-1】滑阀式换向阀控制液压缸，要求液压缸运动中能停止于任意位置，而油源卸荷，应选用何种中位机能的换向阀？n

要求油源不能卸荷，需要保压应选用什么机能换向阀？换向阀中位机能的应用(2)M形

机能液压源卸荷O形

机能液压源保压52换向阀的操纵方式n

换向阀从一个工作位置换到另一个工作位置，通常有五种操纵方式n

手动操纵n

机械操纵n

电磁操纵n

液压操纵n

电液操纵手动换向阀操纵手柄A

BP

T图形符号几种手动换向阀滚轮机动换向阀TPABT供油T图形符号机动换向阀滚轮T

A

P

B57A

BP

T电磁换向阀图形符号58A

BP

T电磁换向阀图形符号阀芯左移T

B

A阀芯右移T

B

A电磁换向阀的特点n

利用电磁铁产生的电磁力来推动阀心移动，改变阀心的工作位置，从而控制油液方向。由于它可利用按钮开关、限位开关、压力继电器等发出的电信号进行控制，因此易于实现自动化操作，应用最广泛。P电磁换向阀的电磁铁n

电磁换向阀有交流和直流两种电磁铁操纵。n

直流电磁铁工作可靠，不会因阀心卡住而烧坏

。n

交流电磁铁容易因阀心卡住而造成电磁铁电流过大而烧坏。但是，交流电比直流电获取方便。电磁换向阀的流量范围n

由于电磁铁的吸力较小，电磁换向阀只适用于流量不太大的小规格换向阀。n

当流量较大时，需要的换向操纵力也较大，应采用液压操纵、气压操纵或电液复合操纵换向阀。通径液动换向阀液控压力油的作用阀芯右移P与A接通T

A

P

B几种液动换向阀64电液换向阀的构成n

电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。液动换向阀是主阀；电磁换向阀起先导控制作用，由它控制操纵主阀的控制油，从而控制主阀阀心位置，实现主阀的换向。65电液换向阀n

电液换向阀由先导阀和主阀组合而成。n

先导阀是电磁换向阀，主阀是液控换向阀。电磁换向阀液控换向阀66电液换向阀工作原理电液换向阀电磁换向阀电磁换向阀TPBATX1液控换向阀X2液控换向阀APB电液换向阀的油路工作原理APBT电磁先导阀思考：控制油AB主阀用M型机能，可以吗？液控主阀主阀回油PT主阀供油68电液换向阀的结构剖视图先导阀控制油控制腔控制腔主阀电液换向阀的油路工作原理T

A

P

B70电液换向阀的特点n

电液换向阀综合了电磁换向阀和液动换向阀的优点，用较小的电磁铁就能控制较大的流量，具有控制方便、通流能力大的特点，在大流量的液压系统中应用广泛。ABTTP715.2.3

电磁换向座阀n

一般电磁换向阀采用圆柱形阀心；而电磁球式换向阀则采用球形阀心结构，也称电磁球阀

。72电磁球式换向阀工作原理73电磁球式换向阀的特点n

与圆柱形滑阀换向阀相比，电磁球阀具有密封性能好、抗污染能力强、工作可靠等优点。除用做大流量换向阀的先导控制阀外，也应用于超高压小流量的液压系统中

。5.2.4电磁换向阀的性能n

换向阀在液压系统中起控制油液通、断和改变方向的作用，其主要性能要求有：P

Tnnn油液流经阀时压力损失要小。各关闭油口间的泄漏量要小。A

B换向可靠、迅速平稳无冲油口间泄漏增大，将导致内部压力击。油串流，致使执行元件产生误动作。755.2.4电磁换向阀的性能n

油液流经阀时压力损失T

A

P

B

TF阀芯向左运动思考：换向阀怎么选用？765.2.4电磁换向阀的性能n

各关闭油口间的泄漏量要小T

A

P

B

TT

ABP阀芯处于中位泄漏77思考：换向阀泄漏将产生哪些影响？5.2.4电磁换向阀的性能n

换向可靠、迅速且平稳无冲击78【案例】M7150平面磨床n

平面磨床由双出杆液压缸驱动往复运动n

磨床结构体积限制，液压系统油箱体积小。n

停机以后，液压管路油液流回油箱，油箱油液溢出。油箱解决办法：在回油管上加一个单向阀。对单向阀的弹簧力有要求吗？