液压与气动技术（第6版）课件：液压控制阀

液压与气动技术

液压控制阀

液压控制阀第一节概述第二节方向控制阀第三节压力控制阀第四节流量控制阀第五节插装阀与叠加阀第六节比例阀、伺服阀和数字阀第一节概述液压控制元件作用

液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向，从而对执行元件的起动、停止、运动方向、速度、动作顺序和克服负载的能力进行调节与控制。对液压控制元件的基本要求动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动小，使用寿命长。油液通过液压阀时压力损失小。密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。结构简单紧凑，体积小。安装、维护、调整方便，通用性好。一、液压阀的基本结构与原理

利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口大小，来实现压力、流量和方向控制。二、液压阀的分类1.按结构型式划分:滑阀锥阀球阀2.按机能划分:

方向阀、压力阀、流量阀3.按控制原理:开关阀、比例阀、伺服阀、数字阀4.按连接方式：管式、板式、叠加式、插装式5.按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动

三、液压阀的性能参数1.公称通径阀的规格大小用通径Ｄｇ（单位为ｍｍ）来表示，公称通径表征阀通流能力的大小，其应与阀进、出油口连接油管的规格一致。2.额定压力液压阀连续工作所允许的最高压力称为额定压力。第二节方向控制阀作用控制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。分类

单向阀换向阀一、

单向阀1.普通单向阀一种只允许液流沿一个方向通过，而反向液流被截止的方向阀；结构：阀体、阀芯、弹簧等作用：只许油液单向流动，反向不通。要求：正向流动阻力小，反向不通，

密封好。开启压力：0.04~0.1MPa背压阀：（单向阀的变形）

弹簧较硬开启压力：0.2~0.6MPa（背压：执行元件回油腔的压力。）普通单向阀工作原理2.液控单向阀

液控单向阀是一种通入控制液压油后即允许油液双向流动的单向阀。2.液控单向阀组成：普通单向阀+小活塞缸特点：a.无控制油时，与普通单向阀一样，

b.通控制油时，正反向都可以流动。职能符号：KP1P2二、换向阀

1.换向阀的工作原理

变换阀芯在阀体内的相对工作位置，使阀体各油口连通或断开，从而控制执行元件的换向或启停。职能符号：结构图三位四通换向阀2.换向阀的分类

按结构类型分：滑阀式、转阀式和球阀式；

按阀体连通的主油路数分：二通、三通、四通等；按阀芯在阀体内的工作位置分：二位、三位、四位等；

按操作阀芯运动的方式分：手动、机动、电磁动、液动、电液动等；

按阀芯的定位方式分：钢球定位和弹簧复位两种。换向阀结构与职能符号：

二位二通PA二位三通PAB二位四通三位五通PABT1T23.三位换向阀的中位机能

三位阀常态位

（即中位）各油口

的连通方式称为中

位机能。4.滑阀式换向阀的操作方式

滑阀式换向阀的操作

方式包括手动、机动、电

磁动、液动和电液动等。

（1）手动（机动）换向阀

手动换向阀阀芯的运动是

借助人力来实现的；实物实物手动转阀（动画）（２）电磁换向阀

电磁阀布置灵活，易于实现自动化，但电磁铁的吸力有限，难于切换大的流量。

电磁换向阀电磁换向阀实物电磁换向阀实物电磁换向阀实物（３）液动换向阀

电磁阀布置

灵活，易于实现

自动化，但电磁

铁的吸力有限，

难于切换大的流

量。电液换向阀的一些控制机构１）阻尼调节器

又称为换向时间调节器，它是一叠加式单向节流阀，可叠放在先导阀与主阀之间。２）预压阀：对于以内控方式实现供油的电液换向阀。电液联合控制，弹簧复位。●电磁控制先导阀动作，●液体控制主阀芯动作，●节流阀控制阀芯移动速度。应用：高压、大流量的场合。（qV≤1200L/min)三位四通电液换向阀实物（动画）实物换向阀小结职能符号:位:阀芯的工作位置;通:阀体上油路的通道数;机能:中位时油路的连通方式。控制方式:O型H型P型Y型K型手动机动电磁液动电液

第三节压力控制阀

分类：

按用途：溢流阀，减压阀，顺序阀，压力继电器；

按工作原理：直动式，先导式。

一、溢流阀

1.结构原理

溢流阀按结构型式可分为直动型和先导型。

旁接在液压泵的出口，保证系统压力恒定或限制其最高压力；

旁接在执行元件的进口，对执行元件起安全保护作用。

（１）直动型溢流阀作用：防止系统过载，保持系统压力恒定。1.溢流阀的结构和工作原理工作原理：pA<Fs,阀口不开；

pA>Fs,溢流。

Fs—

弹簧力实物（２）先导型溢流阀它由先导阀和主阀两部分组成。三级同心结构，即主阀芯的大直径与阀体孔、锥面与阀座孔、上端直径与阀盖孔三处同心。先导式溢流阀

结构：先导阀+主阀阻尼孔，压差Δp

调压弹簧2，平衡弹簧4

远程控制口K

:实现远程调压。K口打开，p由控制油压决定；K口堵上，p由先导阀ps

决定。实

物Y2型中高压溢流阀2.溢流阀的应用溢流阀的应用主要有：溢流稳压；过载保护；远程调压；使泵卸荷。3.溢流阀的静态特性溢流阀静态特性，是指元件或系统在稳定工作状态下的性能。溢流阀的静态特性指标很多，主要是指压力—流量特性。压力—流量特性调压偏差（ｐｓ－ｐｋ）、（ｐｓ－ｐｂ）；开启压力比ｎｋ＝ｐｋ／ｐｓ；闭合压力比ｎｂ＝ｐｂ／ｐｓ。ｎｋ＝0.9～0.95。直动式特点：反应快，波动大（0.2-0.4MPa).先导式特点：反应慢，稳定性好，波动小。

5.3.1溢流阀4（1）作溢流阀用

如图5-12（a）所示的溢流阀1；（2）作安全阀用

图5-12（b）；（3）作卸荷阀用

如图5-12（c）所示；（4）作背压阀用

如图5-12（a）所示的溢流阀2。２．溢流阀的应用二、顺序阀分类：顺序阀按结构：直动型和先导型；按控制液压油来源：内控式和外控式之分。1.顺序阀的基本结构和工作原理顺序阀的四种控制、泄油方式内控：控制液压油直接引自进油口；外控：控制液压油从外部油路引入；外泄：阀的泄油从泄油口流回油箱；内泄：泄油经内部通道进入阀的出油口。顺序阀的特点１）内控外泄顺序阀：

阀口常闭，进口压力控制阀口的开启。出口液压油工作，弹簧腔的泄漏油需单独引回油箱。２）内控内泄顺序阀：

内控内泄顺序阀串联在液压系统的回油路中使回油具有一定的压力，溢流阀则旁接在主油路中。３）外控内泄顺序阀：在功能上等同于液动二位二通阀，其出口接回油箱，工作时阀口处于全开状态，用于双泵供油回路时可使大泵卸载。４）外控外泄顺序阀除可作为液动开关阀外，还可用于变重力负载系统中，称之为限速锁。２.顺序阀的应用顺序动作组成平衡阀使泵卸载

三、减压阀减压阀是一种利用液流流过缝隙液阻产生的压力损失使出口压力低于进口压力的压力控制阀。按调节要求有：用于保证出口压力，使其为定值的定值减压阀；用于保证进、出口压力差不变的定差减压阀；用于保证进、出口压力成比例的定比减压阀。1.减压阀的基本结构和工作原理2.减压阀的应用减压阀与溢流阀的工作原理和基本结构比较减压阀的实质为出口压力控制，以保证出口压力为定值；溢流阀的实质为进口压力控制，以保证进口压力恒定；减压阀阀口常开，进、出油口互通；溢流阀阀口常闭，进、出油口不通；减压阀出口处液压油可用于工作，压力不等于零，溢流阀的出口直接接回油箱；减压阀先导阀弹簧腔的泄漏油需单独引回油箱（外泄）；溢流阀先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口（内泄）。

获得压力低于系统压力的二次油路，如夹紧油路、润滑油路和控制油路通四、压力继电器微动开关调节螺钉顶杆柱塞作用：利用系统中压力变化，控制电路的通断。职能符号：第四节流量控制阀流量控制阀通过改变阀口大小，改变液阻实现输出流量调节，从而控制执行元件。

流量阀分类：节流阀调速阀（稳流节流阀）。1.节流阀的基本结构和工作原理2.节流阀的流量特性3.节流阀的最小稳定流量节流阀的堵塞现象使节流阀在很小流量下工作时流量不稳定，以致执行元件出现爬行现象。因此，对节流阀应有一个能正常工作的最小流量限制。这个限制值称为节流阀的最小稳定流量，用于系统则限制了执行元件的最低稳定速度。二、调速阀

1.调速阀的基本结构和工作原理调速阀的基本结构调速阀的工作原理1)组成：节流阀＋差压式减压阀2)工作原理

p1一定，

p3↑→阀芯右移→x

↑→p2↑

Δp=p3-p2=C;p3↓→阀芯左移→x↓→p2↓Δp=p2-p3=C。节流阀：F变，Δp变，qV变。调速阀：F变，Δp不变，

qV不受负载变化的影响。2.调速阀的流量特性调速阀中，节流阀既是一个调节元件，又是一个检测元件。当检测的压力差值偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应的位移，改变减压缝隙的大小以进行压力补偿，进而保证节流阀前后压力差基本保持不变。因此，节流阀前、后压力差只能是基本不变，即流经调速阀的流量基本稳定。应用：负载变化，运动平稳性要求高的调速系统。Δp—阀的进出口压差节流阀：Δp=Δp=p1–p2调速阀：Δp=

Δp12+Δp23※当F变化时，调速阀进出口压差Δp

变，不变的是Δ

p23。要求：调速阀正常工作Δp>0.4~0.5MPa（Δp<0.4MPa时减压阀不起作用）调速阀的特性曲线第五节插装阀与叠加阀

插装阀（也叫做逻辑阀）特点：通流能力大、密封性能好、动作灵敏，并且结构简单。应用：用于流量较大的系统或对密封性能要求较高的系统中。插装阀通过与各先导阀组合，便可组成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。1.方向控制插装阀2.压力控制插装阀3.流量控制插装阀在插装阀的控制盖板上有阀芯限位器，用来调节阀芯的开度，从而起到流量控制阀的作用。若在二通插装阀前串联一个定差减压阀，则可组成二通插装调速阀。二、叠加阀第六节比例阀、伺服阀和数字阀一、比例阀比例阀统称电液比例控制阀。一类是由电液伺服阀简化结构、降低精度发展起来的；另一类是以比例电磁铁取代普通液压阀的手调装置或普通电磁铁而发展起来的。比例阀的工作原理1)用比例电磁铁取代直动型溢流阀的手调装置，便构成直动型比例溢流阀。2)把直动型比例溢流阀作先导阀与普通压力阀的主阀相配，便可组成先导型比例溢流阀、比例顺序阀和比例减压阀。3)用比例电磁铁取代电磁换向阀中的普通电磁铁，便构成直动型比例方向阀。4)用比例电磁铁取代节流阀或