首页：「金森娱乐」：首页液压控制调节元件介绍阀类元件的作用是调节控制液压系统油液的压力、油流的方向和流量，使系统在安全的条件下按规定的要求平稳而协调地工作。分为：压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀要求掌握：各种阀的结构、工作原理、特性及应用阀的结构：均由阀体、阀芯和控制动力三大部分组成；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；液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象；从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以满足执行元件的压力、速度和换向等要求。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，压力损失小；结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用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511阀的作用和分类一、作用控制液流的方向、压力和流量。二、分类按用途：方向阀、压力阀、流量阀2按控制方式分1）开关或定值控制阀：借助于手调机构或通断电磁铁，控制液流通路的开闭，或定值控制液流的压力流量。这类阀最为常见，称普通液压阀；（2）比例控制阀：这类阀输出量与输入量成正比，即输出量可按输入量的变化规律连续成比例地进行调节。如比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀；3）伺服控制阀：输入信号对输出信号（流量、压力）进行连续、成比例地控制。与比例阀不同的是，其动态性能和静态性能好，主要用于快速、高精度的控制系统中。控制阀的分类343按结构形式分类按阀的结构形式可分为：（a）滑阀；（e）喷嘴挡板阀；（c）球阀；（f）射流管阀。4按安装连接形式分类按阀的安装连接可分为：（a）螺纹式（管式）安装连接这种连接方式的阀的连接口用螺纹管接头与管道及其它元件连接，它适用于简单系统。（b）板式安装连接这种连接方式使阀的各连接口均布置在同一安装面上，并用螺钉固定在与阀有对应连接口的连接板上，再用管接头和管道与其它元件连接。2控制阀的性能参数阀的规格大小用通径D是阀连接口的名义尺寸，它和连接口的实际尺寸不一定相等，因后者还受流体流速等参数的影响。如通径同为10mm，某电磁换向阀连接口的实际直径为112mm，而直角单向阀却是147mm。有些系列阀的规格用额定流量来表示；也有的既用通径，又给出所对应的流量。但即使是在同一压力级别，对于不同的阀，同一通径所对应的流量也不一定相同。控制阀的性能参数22阀主要有两个参数，即额定压力和额定流量。还有一些与具体阀有关的量，如通过额定流量时的额定压力损失、最小稳定流量、开启压力等等。只要工作压力和流量不超过额定值，阀即可正常工作。目前对不同的阀也给出一些不同的数据，如最大工作压力、开启压力、允许背压、最大流量等。同时给出若干条特性曲线，如压力－流量曲线、压力损失－流量曲线、进口压力－出口压力曲线等，供使用者确定不同状态下的参数数据。这既便于使用，又比较确切地反映了阀的性能。5-2方向控制阀５-2方向控制阀一、作用用来通断油路或改变有液流动的方向，从而控制液压执行元件的起动或停止改变其运动方向。二、分类单向阀换向阀方向控普通单向阀液控单向阀按通路分类---二通,三通,四通,五通按工作位置分类----二位,三位,四位按控制方式分类电磁换向阀液控换向阀按操作方式分类手动换向机动换向气动换向一、普通单向阀结构：阀体、阀芯、弹簧等5-21单向阀作用：只许油液单向流动，反向不通。要求：是正向最小开启力、正向流动时的压力损失和反向泄漏量。开启压力：003~005MPa背压阀：单向阀的变形弹簧较硬开启压力：02~06MPa背压：执行元件回油腔的压力。职能符号：应用：1锁紧油缸，避免向油泵倒灌。2平衡重物二、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，职能符号：应用：控制重物下放速度。液压锁522换向阀换向阀是借助于阀心与阀体之间的相对位置，使阀体相连的各通路之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。组成主体阀体、阀芯）操纵定位装置分类滑阀滑阀式换向阀（a）换向阀的结构和工作原理滑阀式换向阀是借助于滑阀阀心在阀体内的轴向位置变化，使与阀体相连的各通路实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。换向阀的结构和工作原理12不通—、箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即为几通弹簧—W、M，画在方格两侧。二位阀，靠弹簧的一格。常态位置原理图中，油路应该连接在常态位置三位阀，中间一格。一、主体部分职能符号：作用：控制油路的通与断两位三通职能符号：作用：控制液流方向两位四通职能符号：作用：控制执行元件换向三位四通职能符号：作用：换向、停止。两位五通职能符号：作用：换向、两种回油方式。三位五通职能符号：作用：换向、停止、回油不同。平稳退回：快速畅通三、中位机能三位滑阀在常态位（中间位置）工作时，油路的连通方式。双向锁紧，系统保压。单向锁紧，油泵卸荷。不同的中位机能是通过改变阀芯的形式和尺寸得到的。在分析和选择三位换向阀的中位机能时，通常考虑以下几点：系统保压系统卸荷换向平稳性与精度启动平稳性液压缸“浮动”和在任意位置上的停止（c）换向阀的主要性能换向阀的主要性能包括以下几项：工作可靠工作可靠是指换向阀能否可靠地换向和可靠地复位。这一方面取决于换向阀的设计和制造，另一方面还和换向阀的使用有关。液动力和卡紧力的大小对工作可靠性影响很大，而这两个力与通过阀的流量和压力有关，所以一定要使换向阀在换向界内工作。压力损失由于阀工作时的开口较小，故流体流过阀口时会产生较大的压力损失。恰当地选择阀的通流量，以使其压力损失在允许的范围内。换向阀的主要性能12当换向阀在各个不同的工作位置时，在规定的工作压力下，从高压腔漏到低压腔的泄漏量称为内泄量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率，还会影响执行元件的正常工作。换向时间与复位时间换向时间是指从收到信号到阀心换向终止的时间；复位时间指从信号消失到阀心复位终止的时间。减少这些时间都会提高系统的效率，但将引起压力冲击。使用寿命使用寿命是指换向阀用到某一零件损坏、不能进行正常的换向或复位动作。通常用换向次数来衡量换向阀的寿命。换向阀的主要性能22二、操纵定位装置作用：移动阀芯并使其保持在工作位置上。a手柄控制，弹簧复位。1手动b手柄控制，钢球定位。应用：小流量，需徒手操作的场合。三位四通手动换向阀手动换向阀结构图机动两位两通机动换向阀挡块操纵，弹簧复位。应用：行程控制的场合。（又叫行程阀）两位两通常开电磁两位三通电磁换向阀电磁铁操纵，弹簧复位。优点：易于实现自动化。应用：小流量的场合。（q63Lmin实物在图511中，当两边的电磁铁都不通电时，阀心2在两边的对中弹簧4作用下处于中位，A、B、P口和O口不通；当右边电磁铁通电时，推杆6将阀心 推向左端，P口与A口通，B口与O口通；当左边电 磁铁通电时，推杆将阀心推向右端，P口与B口通， 电磁换向阀25二位电磁阀一般由单电磁铁控制。但无复位 弹簧而设有定位机构的双电磁铁二位阀，由于 电磁铁断电后仍能保留通电时的状态，从而减 少了电磁铁的通电时间，延长了电磁铁的寿命， 节约了能源；此外，当电源因故中断时，电磁 阀的工作状态仍能保留下来，可以避免系统失 灵或出现事故，这种“记忆”功能对于一些连 续作业的自动化机械和自动线来说，往往是十 分需要的。 电磁换向阀35 液体操纵，弹簧复位。三位四通液动换向阀 应用：液动换向阀对阀心的操纵推力很大 ，因此适用于压力高、流量大、阀心移动 行程长的场合。这种阀通过一些简单的装 置可使阀心的移动速度得到调节。 。（q160 Lmin 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 简化符号：应用：高压、大流量的场合。（ q1200 Lmin 三位四通电液换向 实物滑阀的液压卡紧现象。一般滑阀的阀孔和阀芯之间有 很小的间隙，当缝隙均匀且缝隙中有油液时，移动阀芯 所需的力只需克服粘性摩擦力，数值是相当小的。但在 实际使用中，特别是在中、高压系统中，当阀芯停止运 动一段时间后一般约5min以后，这个阻力可以大到几百 牛顿，使阀芯很难重新移动。这就是所谓的液压卡紧现 引起液压卡紧的原因，有的是由于脏物进入缝隙而使阀芯移动困难，有的是由于缝隙过小在油温升高时阀芯膨 胀而卡死，但是主要原因是来自滑阀副几何形状误差和 同心度变化所引起的径向不平衡液压力。 如图5-13a所示，当阀芯和阀体孔之间无几何形状误差，且 轴心线平行但不重合时，阀芯周围间隙内的压力分布是线线;，且各向相等，阀芯上不会出现不平 衡的径向力；当阀芯因加工误差而带有倒锥锥部大端朝向高 压腔且轴心线平行而不重合时，阀芯周围间隙内的压力分布 如图5-13b中曲线所示，这时阀芯将受到径向不平衡力图中阴影部分的作用而使偏心距越来越大，直到两者 表面接触为止，这时径向不平衡力达到最大值；但是，如阀 芯带有顺锥锥部大端朝向低压腔时，产生的径向不平衡力 将使阀芯和阀孔间的偏心距减小；图5-13c所示为阀芯表面 有局部凸起相当于阀芯碰伤、残留毛刺或缝隙中楔入脏物时， 阀芯受到的径向不平衡力将使阀芯的凸起部分推向孔壁 图4-14滑阀上的径向力 当阀芯受到径向不平衡力作用而和阀孔相接 触后，缝隙中存留液体被挤出，阀芯和阀孔 间的摩擦变成半干摩擦乃至干摩擦，因而使 阀芯重新移动时所需的力增大了许多。 滑阀的液压卡紧现象不仅在换向阀中有，其 他的液压阀也普遍存在，在高压系统中更为 突出，特别是滑阀的停留时间越长，液压卡 紧力越大，以致造成移动滑阀的推力如电磁 铁推力不能克服卡紧阻力，使滑阀不能复位。 为了减小径向不平衡力，应严格控制阀芯和 阀孔的制造精度，在装配时，尽可能使其成 为顺锥形式，另一方面在阀芯上开环形均压 槽，也可以大大减小径向不平衡力。 换向阀小结 职能符号: 阀体上油路的通道数;机能: 中位时油路的连通方式。 手动机动 电磁 4-3压力控制阀 4-3 压力控制阀 分类 按用途：溢流阀 减压阀 顺序阀 平衡阀 卸荷阀 按阀芯结构：滑阀 球阀 按工作原理：直动式先导式 4-31 溢流阀 一、工作原理 1作用：保持系统压力恒 定，进行安全保护。 职能符号： 2液压系统对溢流阀的性能要求。 定压精度高。当流过溢流阀的流量发生变 化时，系统中的压力变化要小，即静态压力 超调要小。灵敏度要高。如图5-14a所示， 当液压缸4突然停止运动时，溢流阀2要迅速 开大。否则，定量泵1输出的油液将因不能及 时排出而使系统压力突然升高，并超过溢流 阀的调定压力，称动态压力超调，使系统中 各元件及辅助受力增加，影响其寿命。溢流 阀的灵敏度越高，则动态压力超调越小。 工作要平稳，且无振动和噪声。当阀关闭 时，密封要好，泄漏要小。对于经常开启的 溢流阀，主要要求前三项性能；而对于安全 阀，则主要要求第二和第四两项性能。其实， 溢流阀和安全阀都是同一结构的阀，只不过 是在不同要求时有不同的作用而已。 ps,阀口不开； ps,溢流。 ps—弹簧力 职能符号： DBD型直动式溢流阀 实物 先导式溢流阀结构：先导阀 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p 决定。职能符号 新符号 旧符号 实物 二、静态特性 maxmax 调定压力全流压力:—通过额定流量时阀芯的位移 kxkx 流量-压力特性方程：特性曲线 特点：反应快，波动大（02-04 MPa 先导式对于高压大流量的溢流阀， 为了减小波动，采用了 先导阀。 特点：反应慢，稳定性好，波动小。 三、应用1作安全阀（常 作用：防止系统过载。 作溢流阀（常开）作用：保持系统 压力恒定 3卸荷或远程调压 放在系统回油路上6-3-2 减压阀 特点：出口压力控制阀芯动作， 有单独泄油口 工作原理：节流口产生压降Δp ,处于非工作状态，不起减压作用；p ,减压、稳压。作用：减低系统压力，并有稳压作用。 稳压原理 职能符号：减压阀 应用：使夹紧缸获得稳定的低压。 工作缸 夹紧缸 6-3-3 顺序阀 作用：控制多个执行元件动作顺序。 1内控顺序阀 职能符号： 结构：出油口接二次油路，有单独泄 ,接通。特点：内部控制， 外部泄油。 应用： 控制液压缸动作顺序 应用： 平衡重物。 外控顺序阀结构：控制油口。 工作原理：p ,不通；pK ps,进出 口接通。 特点：外部控制， 外部泄油。 职能符号： 溢流阀、减压阀与顺序阀的比较 项目溢流阀 减压阀 顺序阀 控制的特点 通过调定弹簧的压力，控制 进油路的压力，保证进口压 力恒定 通过调定弹簧的压力，控制 出油路的压力，保证出口压 力恒定 直控式顺序阀是通过调定弹簧的压力控 制进油路的压力，而液控式顺序阀由单 独油路控制压力 出油口情况 出油口与油箱相连 出油口与减压回路相 出油口与工作油路相连泄露形式 外泄式外泄式 进出油口状 常态 态及压力值 工作状态 进出油口相通，进油口压力为调整压力 常开 出口的压力低于进口 的压力，出口的压力 稳定在调定值上 常开 进出油口相通，进油口的压 力允许继续升高 在系统中的联结方式 并联 串联 实现顺序动作时串联，作卸 荷用时并联 功用 限压、保压、稳压 减压、稳压 不控制系统的压力，只利用 系统的压力变化控制油路的 工作原理利用控制压力与弹簧力相平衡的原理改变滑阀移动的开口量，通过开口量的 大小来控制系统的压力 结构 结构大体相同，只是泄油路不同 6-3-6 压力继电器 作用：利用系统中 压力变化，控制电 微动开关调节螺钉 柱塞压力继电器的结构与工作原 压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电 液控制元件 改变弹簧3的压缩量即可以 调节压力继电器的动作压力 工作原理： ,微动开关断开，电信号撤销。职能符号 应用：1控制电磁阀动作。2控制系统压力，出故障时，自动停车。 应用： 控制电磁阀，实现油缸顺序动作。 压力阀小结 作用：控制液压系统中的压力。 共性：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的 开与关；或控制开口大小。 溢流阀：控制进口压力 减压阀：控制出口压力 顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制执行元件的 动作顺序。 要求：掌握各种阀的工作原理及应用场合。