1、液压识图介绍 一、简化模型一、简化模型二、力比和速比二、力比和速比三、两个重要概念三、两个重要概念四、容积式液压传动四、容积式液压传动 在液压传动中，人们利用没有固定形状但具在液压传动中，人们利用没有固定形状但具有确定体积的液体来传递力的运动。下图是一个有确定体积的液体来传递力的运动。下图是一个经过简化的液压传动模型。图中有两个直径不同经过简化的液压传动模型。图中有两个直径不同的液压缸的液压缸2 2和和4 4，缸内各有一个与内壁紧密配合的，缸内各有一个与内壁紧密配合的活塞。如图活塞活塞。如图活塞5 5上有重物上有重物W W则当则当活塞活塞1 1上施加的力上施加的力F F达到达到一定大小时，就能
2、阻止一定大小时，就能阻止重物重物W W下降。下降。一、简化模型一、简化模型1. 1. 等压特性等压特性: :根据帕斯卡定律根据帕斯卡定律“平衡液体内某一平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处点的液体压力等值地传递到液体内各处”，即：，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。输出端的力之比等于二活塞面积之比。 P P1 1=P=P2 2=P=F/A=P=F/A1 1=W/A=W/A2 2 或或 ：W/F=AW/F=A2 2/A/A1 1 2. 2. 等体积特性：假设活塞等体积特性：假设活塞1 1向下移动体积向下移动体积L L1则则液压缸被挤出的液体体积为液压缸被挤出的液体体积为A A1
3、1L L1 1。这部分液体进入。这部分液体进入液压缸液压缸4 4，使活塞，使活塞5 5上升上升L L2 2，其让出的体积为，其让出的体积为A A2 2L L2 2 。即。即： A A1 1L L1 1=A=A2 2L L2 2 或或 L L2 2/L/L1 1=A=A1 1/A/A2 2二、力比和速比二、力比和速比 进一步认为这些动作是在时间进一步认为这些动作是在时间t t内完成，活塞内完成，活塞1 1的速度的速度v v1 1=L=L1 1/t/t，活塞活塞5 5的速度的速度v v2 2=L=L2 2/t/t，则有：则有： V V2 2/V/V1 1=A=A1 1/A/A2 2这说明输出，输入
4、的位移和速度都与二活塞面积这说明输出，输入的位移和速度都与二活塞面积成反比。上式可写成：成反比。上式可写成： A A1 1V V1 1=A=A2 2V V2 2 这在流体力学中称为液流连续性原理，它反这在流体力学中称为液流连续性原理，它反映了物理学中质量守恒这一现实。映了物理学中质量守恒这一现实。 3. 3. 能量守恒特性能量守恒特性 WVWV2 2=FV=FV1 1 注：等式左边和右边分别代表输出和输入的功注：等式左边和右边分别代表输出和输入的功率。这说明能量守恒也适用于液压传动率。这说明能量守恒也适用于液压传动。 通过以上分析，上述模型中两个不同面通过以上分析，上述模型中两个不同面积的活塞
5、和液压缸相当于机械传动中的杠杆积的活塞和液压缸相当于机械传动中的杠杆，其面积比相当于杠杆比，即，其面积比相当于杠杆比，即A1/A2=b/aA1/A2=b/a。因。因之采用液压传动可达到传递动力，增力，改之采用液压传动可达到传递动力，增力，改变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保变速比等目的，并在不考虑损失的情况下保持功率不变。持功率不变。 三、两个重要概念三、两个重要概念 1.1. 液压传动中的液体压力取决于负载液压传动中的液体压力取决于负载 2. 2. 流量决定速度流量决定速度四、容积式液压传动四、容积式液压传动 图图1-11-1中主动活塞运动后使一定体积的液体挤中主动活塞运动后使一定体积的
6、液体挤出，这些液体进入从动液压缸，使从动活塞产生出，这些液体进入从动液压缸，使从动活塞产生运动，而二者间的运动关系是依靠主动件挤出的运动，而二者间的运动关系是依靠主动件挤出的液体体积与从动件所得到的液体体积相等来保证液体体积与从动件所得到的液体体积相等来保证的。这种传动称为容积式液压传动。的。这种传动称为容积式液压传动。 工业上另外有一种依靠液体的动能及其转换工业上另外有一种依靠液体的动能及其转换来实现力和运动的传递的方法，称为动力液力传来实现力和运动的传递的方法，称为动力液力传动。动。一、液压千斤顶一、液压千斤顶二、液压图形符号二、液压图形符号三、液压系统的组成三、液压系统的组成一、液压千斤
7、顶一、液压千斤顶图12 液压千斤顶原理图 液压千斤顶原理见下图。当向下压杠杆液压千斤顶原理见下图。当向下压杠杆1时，时，小活塞小活塞3使缸使缸2内的液体经管道内的液体经管道6、阀、阀7进入大缸进入大缸9，并使活塞并使活塞8上升，顶起重物上升，顶起重物W。适当地选择大、小。适当地选择大、小活塞面积和杠杆比，就可以人力升起很重的负载活塞面积和杠杆比，就可以人力升起很重的负载W。二、液压图形符号二、液压图形符号机床工作台液压系统的图形符号图油箱滤油器液压泵溢流阀开停阀换向阀活塞液压缸工作台2 2、执行元件、执行元件 其其作用是将液压能重新转化成作用是将液压能重新转化成机械能，克服负载，带动机器完成所
8、需的运动。机械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。三、液压系统的组成三、液压系统的组成1 1、动力元件、动力元件 即液压泵，它可将机械能转化成即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。液压能，是一个能量转化装置。4 4、辅助元件、辅助元件 如油箱、油管、滤油器等。如油箱、油管、滤油器等。5 5、传动介质、传动介质 即液体。即液体。3 3、控制元件、控制元件 如各种阀。其中有方向阀和压力如各种阀。其中有方向阀和压力 阀两种。阀两种。第二章 液压元件符号及功能n动力元件与执行元件动力元件与执行元件n辅助元件辅助元件动力元件与执行元件动力元件与执行元件液压传动系统的能源元件即指各种类
9、型的液压泵。在传动过程中，通过能源元件原动机（电动机、发动机等）的机械能转变为液体的压力能输送到系统中。在液压传动系统中，液压马达和液压缸都是执行元件，都是将输入的液体压力能转变成机械能的能量转换元件，都是驱动运动机构完成工作任务的。轴轴向向柱柱塞塞泵泵径径向向柱柱塞塞泵泵叶叶片片泵泵齿齿轮轮泵泵定定量量泵泵轴轴向向柱柱塞塞泵泵叶叶片片泵泵变变量量泵泵泵泵 图中为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动机图中为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动机带动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时，柱塞和带动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时，柱塞和缸体形成的密封体积减小，油液从密封体积中挤缸体形成的密封体积减小，油液从密封体积
10、中挤出，经单向阀排到需要的地方去。出，经单向阀排到需要的地方去。 当凸轮旋转至曲线的下降当凸轮旋转至曲线的下降 部位时，弹簧迫使柱塞向部位时，弹簧迫使柱塞向 下，形成一定真空度，油下，形成一定真空度，油 箱中的油液在大气压力的箱中的油液在大气压力的 作用下进入密封容积。凸作用下进入密封容积。凸 轮使柱塞不断地升降，密轮使柱塞不断地升降，密 封容积周期性地减小和增封容积周期性地减小和增 大，泵就不断吸油和排油。大，泵就不断吸油和排油。低低速速液液压压马马达达轴轴向向柱柱塞塞马马达达径径向向柱柱塞塞马马达达齿齿轮轮马马达达定定量量马马达达轴轴向向柱柱塞塞马马达达变变量量马马达达马马达达定量泵变量泵
11、定量马达变量马达 双向变量泵 双向变量马达图3-3 液压泵和液压马达的图形符号 液压缸是将液压能转变为机械能液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。中得到广泛应用。根据常用液压缸的结构形式，可根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型将其分为四种类型：活塞式活塞式柱塞式柱塞
12、式伸缩式伸缩式摆动式摆动式单活塞杆式单活塞杆式双活塞杆式双活塞杆式 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。单单活塞杆液压缸可以是缸筒固定，活塞运动；活塞杆液压缸可以是缸筒固定，活塞运动；也可以是活塞杆固定缸筒运动。无论采用其也可以是活塞杆固定缸筒运动。无论采用其中哪一种形式，液压缸运动所占空间长度都中哪一种形式，液压缸运动所占空间长度都是两倍行程。是两倍行程。1 1、单活塞杆液压缸、单活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出。双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出。将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相将缸筒固定在床身上，活塞杆和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为
13、活塞联接时，工作台运动所占空间长度为活塞有效行程的三倍。反之，将活塞杆固定在有效行程的三倍。反之，将活塞杆固定在床身上，缸筒和工作台相联接时，工作台床身上，缸筒和工作台相联接时，工作台运动所占空间长度为液压缸有效行程的两运动所占空间长度为液压缸有效行程的两倍。倍。（）它是一种单作用式液压缸，靠（）它是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；（）柱塞式液压缸易加工，适于做（）柱塞式液压缸易加工，适于做长行程液压缸；长行程液压缸；（）工作时柱塞总受压，因而它必须（）工作时柱塞总受压，因而它
14、必须有足够的刚度；有足够的刚度；（）柱塞重量往往较大，水平放置时（）柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。单边磨损，故其垂直使用更有利。 伸缩式液压缸具有二级或多级活塞。伸缩式液压缸具有二级或多级活塞。伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械
15、上。工程机械和农业机械上。 摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种形式。叶片和双叶片两种形式。滤油器滤油器蓄能器蓄能器油箱及热交换器油箱及热交换器其他辅件其他辅件液压辅件元件液压辅件元件1 1、液压系统的油液中的各种污染物：、液压系统的油液中的各种污染物：外部污染物外部污染物: :切屑、锈垢、橡胶颗粒、切屑、锈垢、橡胶颗粒、 漆片、棉丝漆片、棉丝内部污染物：零件磨损的脱落物、内部污染物：零件磨损的脱落物、油液因理化作用的生成物油液因理化作用的生成物一、滤油器一、滤油器因液压
16、系统中有着以上诸多污染物，故须按照因液压系统中有着以上诸多污染物，故须按照在需要在液压系统的某些部位安装滤油器。在需要在液压系统的某些部位安装滤油器。2 2、滤油器的安装位置、滤油器的安装位置n（1 1）滤油器安装于液压泵吸油口此位置可）滤油器安装于液压泵吸油口此位置可避免较大颗粒的杂质进入液压泵，但要求滤避免较大颗粒的杂质进入液压泵，但要求滤油器有很大的通油能力和较小的压力损失。油器有很大的通油能力和较小的压力损失。一般采用过滤精度较低的网式滤油器。一般采用过滤精度较低的网式滤油器。n（2 2）滤油器安装于液压泵压油口此位置可）滤油器安装于液压泵压油口此位置可用以保护除液压泵以外的其它液压元
17、件。要用以保护除液压泵以外的其它液压元件。要求滤油器能耐高压。求滤油器能耐高压。 n（3 3）滤油器安装于回油管路，此位置使油）滤油器安装于回油管路，此位置使油液在流回油箱之前先经过过滤液在流回油箱之前先经过过滤 ，使油箱中，使油箱中的油液得到净化。此种滤油器壳体的的油液得到净化。此种滤油器壳体的耐压性耐压性能可较低。能可较低。n4 4、滤油器安装在旁油路上，此位置可使、滤油器安装在旁油路上，此位置可使管路中的油液不断净化，使油液的污染管路中的油液不断净化，使油液的污染程度得到控制。程度得到控制。n5 5、独立的过滤系统这是将滤油器和泵组、独立的过滤系统这是将滤油器和泵组成一个独立于液压系统之
18、外的过滤回路。成一个独立于液压系统之外的过滤回路。它的作用也是不断净化系统中的油液，它的作用也是不断净化系统中的油液，与将滤油器安装在旁路上的情况相似。与将滤油器安装在旁路上的情况相似。它需要增加设备（泵），适用于大型机它需要增加设备（泵），适用于大型机械的液压系统。械的液压系统。（一）蓄能器的类型（一）蓄能器的类型1. 1. 重锤式蓄能器重锤式蓄能器它利用重锤的位置变化来储存和释它利用重锤的位置变化来储存和释放能量。重锤作用于油液，油液压力决放能量。重锤作用于油液，油液压力决定于弹簧的预紧力和活塞面积。这种蓄定于弹簧的预紧力和活塞面积。这种蓄能器目前已很少采用，只有在个别的低能器目前已很少采
19、用，只有在个别的低压系统中还能见到。符号如右图：压系统中还能见到。符号如右图：重鏙式蓄能器重鏙柱塞液压油气体液压瓶气瓶式蓄能器2. 2. 弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器弹簧活塞液压油3.3.充气式蓄能器充气式蓄能器充气式蓄能器利用压缩气体储存能量。充气式蓄能器利用压缩气体储存能量。（1 1）气瓶式蓄能器）气瓶式蓄能器n这是一种直接式接触式蓄能器。它是一这是一种直接式接触式蓄能器。它是一个下半部盛油液，上半部充压缩气体的个下半部盛油液，上半部充压缩气体的气瓶。这种蓄能器容量大，体积小，惯气瓶。这种蓄能器容量大，体积小，惯性小，反应灵敏。但是气体容易混入油性小，反应灵敏。但是气体容易混入油液
20、中，使油液的可压缩性增加，并且耗液中，使油液的可压缩性增加，并且耗气量大，必须经常补气。气量大，必须经常补气。（2 2）活塞式蓄能器）活塞式蓄能器n这是一种隔离式蓄能器。它利用活塞使这是一种隔离式蓄能器。它利用活塞使气和油液隔离，以减少气体渗入油液的气和油液隔离，以减少气体渗入油液的可能性。其容量大，常用于中、可能性。其容量大，常用于中、 高压系高压系统，但正逐渐被性能更完善的气囊式统，但正逐渐被性能更完善的气囊式 蓄能器所代替。蓄能器所代替。充气阀壳体气囊菌形阀气囊式蓄能器 气囊式蓄能器也是一种隔离式蓄能器。气囊式蓄能器也是一种隔离式蓄能器。外壳为两端成球形的圆柱体，壳体内有外壳为两端成球形
21、的圆柱体，壳体内有一个用耐油橡胶制成的气囊。气囊出口一个用耐油橡胶制成的气囊。气囊出口上设充气阀，充气阀只在为气囊充气时上设充气阀，充气阀只在为气囊充气时才打开，平时关闭。这种蓄能器中气体才打开，平时关闭。这种蓄能器中气体和液体完全隔离开，而且蓄能器的重量和液体完全隔离开，而且蓄能器的重量轻，惯性小，反应灵敏，是当前最广泛轻，惯性小，反应灵敏，是当前最广泛应用的一种蓄能器。符号：应用的一种蓄能器。符号：（3 3）气囊式蓄能器）气囊式蓄能器（二）蓄能器的功用（二）蓄能器的功用蓄能器在液压系统中的功用主要有以下几个方蓄能器在液压系统中的功用主要有以下几个方面：面：1.1.短期大量供油短期大量供油2
22、.2.系统保压系统保压3.3.应急能源应急能源4.4.缓和冲击压力缓和冲击压力5.5.吸收脉动压力吸收脉动压力上诉五项中，前三项属辅助能源，后二项属上诉五项中，前三项属辅助能源，后二项属减少压力冲击，改善性能的辅助装置。减少压力冲击，改善性能的辅助装置。使用蓄能器时应注意一下几点：使用蓄能器时应注意一下几点：1.1.气瓶式蓄能器需要垂直安装，气体在上部，气瓶式蓄能器需要垂直安装，气体在上部，油液处于下部，以避免气体随液体一起排油液处于下部，以避免气体随液体一起排出。出。2.2. 装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。 3.3. 蓄能器与管路系统之间应安装截至阀
23、，以蓄能器与管路系统之间应安装截至阀，以便在系统长期停止工作以及充气和检修时，便在系统长期停止工作以及充气和检修时，将蓄能器与主油路切断。蓄能器与液压泵将蓄能器与主油路切断。蓄能器与液压泵之间还应安装单向阀，以防止液压泵停转之间还应安装单向阀，以防止液压泵停转时蓄能器内的压力油倒流。时蓄能器内的压力油倒流。三、油箱及热交换器三、油箱及热交换器n1、油箱、油箱n油箱用以储存油液，以保证供给液压系统充分油箱用以储存油液，以保证供给液压系统充分的工作油液，同时还具有散热，使渗入油液中的工作油液，同时还具有散热，使渗入油液中的污物沉淀等作用。的污物沉淀等作用。n2 2、热交换器、热交换器n（1 1）冷
24、却器）冷却器n液压系统中的功率损失几乎全部变成能量，使液压系统中的功率损失几乎全部变成能量，使油液温度升高。油液温度升高。 要是散热面积不够，则需要要是散热面积不够，则需要采用冷却器，使油液的平衡温度降低到合适的采用冷却器，使油液的平衡温度降低到合适的范围内。按冷却介质分，冷却器可分为风冷、范围内。按冷却介质分，冷却器可分为风冷、水冷、和氨冷等多种形式。一般液压系统中主水冷、和氨冷等多种形式。一般液压系统中主要采用前两种。要采用前两种。n冷却器安装在回油管，避免受高压。冷却器安装在回油管，避免受高压。n（2 2）加热器）加热器n液压系统中油液的加热一般用电加热液压系统中油液的加热一般用电加热器
25、。由于直接和加热器接触的油液温器。由于直接和加热器接触的油液温度可能很高，会加速油液老化，所以度可能很高，会加速油液老化，所以这种电加热器应慎用。这种电加热器应慎用。油 箱 2 电 加 热 器第三章液压阀第三章液压阀n方向阀方向阀n压力阀压力阀n流量阀流量阀 n一、单向阀和液控单向阀n（一）单向阀n 单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止。这种阀也称为止回阀。对单向阀的主要性能要求是：油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好。其结构如图。压力油从P1进入，克服弹簧力推动阀芯，使油路接通，压力油从P2流出；当压力油从反向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，油液不能通过。单向阀都采用图
26、示的座阀式结构，这有利于保证良好的反向密封性能。单向阀KP1P2液控单向阀下部有一控制油液控单向阀下部有一控制油口口K K，当控制口不通压力油时，当控制口不通压力油时，此阀的作用与单向阀相同；此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流双阀就保持开启状态，液流双向都能自由通过。向都能自由通过。阀体 2-控制活塞 3-顶杆图6-4 双向液压锁结构原理当当P1P1腔通压力油时，一方面腔通压力油时，一方面油液通过左阀到油液通过左阀到P2P2腔，另一腔，另一方面使右阀顶开，保持方面使右阀顶开，保持P4P4与与P3P3腔畅通。同样当腔畅通。同样当P3P3
27、腔通压腔通压力油时一方面油液通过右阀力油时一方面油液通过右阀到到P4P4腔，另一方面使左阀顶腔，另一方面使左阀顶开，保持开，保持P2P2与与P1P1腔通畅而当腔通畅而当P1P1和和P2P2腔都不通压力油时，腔都不通压力油时，P2P2和和P4P4腔封闭，元件被双向腔封闭，元件被双向锁住，故称为双向液压锁。锁住，故称为双向液压锁。二、换向阀二、换向阀n换向阀的基本作用可归结为：利用阀芯换向阀的基本作用可归结为：利用阀芯和阀体的相对运动使阀所控制的一些油和阀体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。口接通或断开。n对换向阀的主要能要求是：油路导通时，对换向阀的主要能要求是：油路导通时，压力损失要小
28、；油路断开时，泄漏量要压力损失要小；油路断开时，泄漏量要小；小； 阀芯换位，操纵力要小以及换向平阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳等。稳等。n换向阀的用途广泛，种类也很多，可根换向阀的用途广泛，种类也很多，可根据换向阀的结构、操纵、位置和通路数据换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类。等分类。图6-5 换向阀换向原理 滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，而使相应的油路接通或断开的换向阀。其换向原而使相应的油路接通或断开的换向阀。其换向原理如下图所示。当阀芯处于左图位置时，理如下图所示。当阀芯处于左图位置时，P P与与B,AB,A与与T T相连，活塞向左
29、运动；当阀芯向右移动处于右相连，活塞向左运动；当阀芯向右移动处于右图位置时，图位置时，P P与与A, A, B B与与T T相连，活塞相连，活塞 向右运动。所以向右运动。所以 图示换向阀可用图示换向阀可用 于使液压执行元于使液压执行元 件换向。件换向。图形符号二位四通二位三通二位二通位和通表6-2 常用换向阀的结构原理和图形符号结构原理图三位五通三位四通二位五通位和通结构原理图图形符号 下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形符号。一个换向阀完整的图形符号速应表示出形符号。一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、复位和定位方式等。操纵、复位和定位方式等。换
30、向阀图形符号含义如下：换向阀图形符号含义如下：（1 1）用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表）用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示几示几“位位”。（2 2）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接通状态，但并不一定表示油流的实际流向；通状态，但并不一定表示油流的实际流向；（3 3）方框内符号）方框内符号或或表示此油路被阀芯封闭表示此油路被阀芯封闭; ;（4 4）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数表示几表示几“通通”；（5 5）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P
31、P表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母T(T(或或O O）表示；而阀与执行元件连接的工作油口则用字）表示；而阀与执行元件连接的工作油口则用字母母A A、B B等表示。有时在图形符号上还标出泄漏油等表示。有时在图形符号上还标出泄漏油口，用字母口，用字母L L表示。表示。 以下图来说明换向阀的换向原理。当换向阀以下图来说明换向阀的换向原理。当换向阀芯处于左位时图芯处于左位时图a a，P P与与A A通通,B,B与与T T通；当阀芯处于通；当阀芯处于右位时图右位时图b b，P P与与B B通，通，A A与与T T通。这种阀的长度较短，通。这种阀的长度较短，但回
32、油压力直接作用于阀芯两端，对密封装置有但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封装置有较高的要求。较高的要求。图为滑阀和阀芯的实际结构图为滑阀和阀芯的实际结构 表 6-3 四 通 滑 阀 中 位 机 能机 能 代 号结 构 原 理 图结 构 原 理 图中 位 图 形 符 号机 能 代 号中 位 图 形 符 号 多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能，称为滑阀机能。下图是三位四通阀中控制机能，称为滑阀机能。下图是三位四通阀中位机能。位机能。n中位机能特点：nO型 ： A、P
33、、B、T四油口都闭死，控制的执行元件停止。泵和执行元件都保压。nP型： A、B、P口连通，T口闭死可用于差动回路。nY型： A、B、T口连通，P口闭死。执行元件停止并浮动，泵保压。nH型： A、P、B、T四个油口连通。执行元件停止并浮动，泵卸荷。n 此时系统具有节能意义。nK型： A、P、T油口连通，B口闭死。执行元件停止，泵卸荷。此时系统具有节能意义。nX型： A、P、B、T四个油口仅有节流口连通。执行元件停止，泵卸荷。此时系统具有节能意义。nC型： A、P油口连通，B、T口闭死。执行元件停止，泵保压。nJ型： A、P油口闭死，B、T口连通。执行元件停止，泵保压。nM型：A、B油口闭死，P、
34、T口连通。执行元件停止并保压，泵卸荷，可节能。nU型： A、B油口连通，P、T口闭死。执行元件停止或浮动，泵保压。1 1、手动换向阀、手动换向阀4 4、液动换向阀、液动换向阀 5 5、电液动换向阀、电液动换向阀 3 3、电磁换向阀、电磁换向阀2 2、机动换向阀、机动换向阀 下图是弹簧自动复位式三位四通手动下图是弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。推动手柄向右，阀芯向左移动至换向阀。推动手柄向右，阀芯向左移动至左位，此时左位，此时P P与与A A相通；推动手柄向左，阀相通；推动手柄向左，阀芯处于右位，液流换向。该阀适于动作频芯处于右位，液流换向。该阀适于动作频繁工作持续时间短繁工作持续时间短 的场
35、合，操作比的场合，操作比 较完全，常应用较完全，常应用 于工程机械。于工程机械。机动换向阀又称行程换机动换向阀又称行程换向阀。它依靠行程挡块推动向阀。它依靠行程挡块推动阀芯实现转向。机动阀动作阀芯实现转向。机动阀动作可靠，改变挡块斜面角度便可靠，改变挡块斜面角度便可改变换向时阀芯的移动速可改变换向时阀芯的移动速度，因而可以调节换向过程度，因而可以调节换向过程的快慢。右图是二位三通机的快慢。右图是二位三通机动换向阀。在常态位，动换向阀。在常态位，P P与与A A相通；当行程挡快压下机动相通；当行程挡快压下机动阀滚轮时，阀滚轮时，P P与与B B相通。它经相通。它经常应用于机床液压系统的常应用于机
36、床液压系统的 速度换接回路中。速度换接回路中。二位二通换向阀二位二通换向阀 电磁阀借助于电磁铁吸力推动阀芯动作。其电磁阀借助于电磁铁吸力推动阀芯动作。其操纵方便，布置灵活，易于实现动作转换的自动操纵方便，布置灵活，易于实现动作转换的自动化。但其吸力有限，不能用来直接操纵大规格的化。但其吸力有限，不能用来直接操纵大规格的阀。阀。()()二位二通电磁阀 下图是二位二通阀的图形符号。如果常态时下图是二位二通阀的图形符号。如果常态时P P与与A A断开，我们称这种阀具有常闭断开，我们称这种阀具有常闭(O(O型型) )机能，见机能，见图图A A。反之，常态时。反之，常态时 P P与与A A 相通，我们称
37、相通，我们称 这种阀具有常开这种阀具有常开(H (H 型型) )机能，见图机能，见图B B。 液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯实现换向，因此它适用于较大流量的阀。下图芯实现换向，因此它适用于较大流量的阀。下图是三位四通液动换向阀的结构原理图。当控制油是三位四通液动换向阀的结构原理图。当控制油口口K K1 1、K K2 2不通压力油时，阀芯在对中弹簧作用下处不通压力油时，阀芯在对中弹簧作用下处于中位。当于中位。当K K1 1通压力油、通压力油、K K2 2回油时，阀芯右移，回油时，阀芯右移，P P与与A A通、通、B B与与T T通；当通；当K K1
38、 1通压力油、通压力油、K K2 2回油时，阀芯回油时，阀芯左移左移( (如图中所示如图中所示) )。 在液动阀的控制回路上往往装有可调的单向在液动阀的控制回路上往往装有可调的单向节流阀（称阻尼器），以便分别调节换向阀芯在节流阀（称阻尼器），以便分别调节换向阀芯在两个方向上的运动速度，改善换向性能。阻尼器两个方向上的运动速度，改善换向性能。阻尼器可和液动阀连成一体，也可有独立的阀体。带有可和液动阀连成一体，也可有独立的阀体。带有阻尼器的液动换向阀称为可调式液动换向阀。其阻尼器的液动换向阀称为可调式液动换向阀。其符号见下图。符号见下图。 由于电磁阀吸力有限，电磁阀不能做成由于电磁阀吸力有限，电磁
39、阀不能做成大规格。大规格时都做成电液动换向阀。它大规格。大规格时都做成电液动换向阀。它由大规格带阻尼器的液动换向阀和小规格电由大规格带阻尼器的液动换向阀和小规格电磁换向阀组合而成。其中电磁阀时是先导阀，磁换向阀组合而成。其中电磁阀时是先导阀，液动阀是主阀。液动阀是主阀。图6-20 电液动换向阀 下左图为电液换向阀的图形符号，右图为其简下左图为电液换向阀的图形符号，右图为其简化图形符号。当先导电磁阀的电磁铁化图形符号。当先导电磁阀的电磁铁1DT1DT和和2DT2DT都断都断电时，电磁处于中位，控制压力油进油口电时，电磁处于中位，控制压力油进油口PP关闭，关闭，主阀芯在对中弹簧作用下处于中位，主油
40、路进油口主阀芯在对中弹簧作用下处于中位，主油路进油口P P也关闭。当也关闭。当1DT1DT通电，电磁阀处于左位，控制压力通电，电磁阀处于左位，控制压力油经油经PPAA单向阀单向阀主阀芯左端油腔，而回油主阀芯左端油腔，而回油从主阀芯右端油腔从主阀芯右端油腔节流阀节流阀BBTT油箱。于油箱。于是主阀切换到左位是主阀切换到左位, ,主主 油路油路P P与与B B通、通、A A与与 T T通。当通。当2DT2DT通电、通电、 1DT1DT断电时，则有断电时，则有 P P与与A A通、通、B B与与T T通。通。 n溢流阀主要作用有两个：一是定量泵节溢流阀主要作用有两个：一是定量泵节流调节系统中，用来保
41、持液压泵出口压流调节系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢流回力恒定，并将液压泵多余的油液溢流回油箱。这时溢流阀起定压溢流作用；二油箱。这时溢流阀起定压溢流作用；二是在系统中起安全作用。是在系统中起安全作用。 根据结构不同，溢流阀可分为直动式和先导根据结构不同，溢流阀可分为直动式和先导式两类。式两类。1 1、直动式溢流阀、直动式溢流阀 直动式溢流阀按其直动式溢流阀按其 阀芯形式不同可分阀芯形式不同可分 为球阀式、锥阀式、为球阀式、锥阀式、 滑阀式等。现以力滑阀式等。现以力 士乐士乐DBDDBD直动式溢直动式溢 流阀来说明直动式流阀来说明直动式 溢流阀的结构和工溢流阀的结构和
42、工 作原理。其结构如图。作原理。其结构如图。1-主阀芯 2、3、4-节流孔 5-先导阀座 6-先导阀体 7-先导阀芯 8调压弹簧 9-软弹簧 10-阀体2 2、先导式溢流阀、先导式溢流阀 图示为一先导式溢流阀的结构原理图图示为一先导式溢流阀的结构原理图. .该阀由先导该阀由先导阀和主阀两部分组成。当系统压力低于调压弹簧阀和主阀两部分组成。当系统压力低于调压弹簧调定值时，主阀芯下压在阀座上，进油口和溢流调定值时，主阀芯下压在阀座上，进油口和溢流口不通。当系统压力超过调压弹簧的调定值时，口不通。当系统压力超过调压弹簧的调定值时，先导阀打开，油液回油腔。这样，主阀先导阀打开，油液回油腔。这样，主阀
43、芯向上抬起，使芯向上抬起，使P P腔和腔和O O腔腔 接通，压力油从接通，压力油从P P腔溢流腔溢流 至至O O腔。阻尼孔对阀芯的腔。阻尼孔对阀芯的 运动产生阻尼，以提高溢运动产生阻尼，以提高溢 流阀工作的稳定性。这种流阀工作的稳定性。这种 阀的密封性好阀的密封性好, ,通油能力通油能力 大大, ,压力损失小压力损失小, ,结构紧凑。结构紧凑。1 1、作溢流阀用、作溢流阀用 在采用定量泵节流调速在采用定量泵节流调速中，调节节流阀的开口大小中，调节节流阀的开口大小可调节进入执行元件的流量，可调节进入执行元件的流量，而定量泵多余的油液则从溢而定量泵多余的油液则从溢流阀溢回油箱。在工作过程流阀溢回油
44、箱。在工作过程中阀是常开的，液压泵的工中阀是常开的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。见右压力且基本保持恒定。见右图。图。 此时阀是常闭的。此时阀是常闭的。只有当系统压力超过溢只有当系统压力超过溢流阀调整压力时，阀才流阀调整压力时，阀才打开，油液经阀流回油打开，油液经阀流回油箱，系统压力不再增高，箱，系统压力不再增高，因而可以防止系统过载，因而可以防止系统过载，起安全作用。见右图。起安全作用。见右图。图7-11 溢流阀在容积调整系统中起限压安全作用2 2、作安全阀用、作安全阀用3 3、作背压阀用、作背压阀用 图7-12 溢流阀作背压阀用 将溢流阀装在
45、回油路上，调节溢流阀的调压将溢流阀装在回油路上，调节溢流阀的调压弹簧即能调节背压力的大小。见下图。弹簧即能调节背压力的大小。见下图。4 4、远程调压回路、远程调压回路 至系统远 程 调 压 阀 将先导式溢流阀的远程控制口将先导式溢流阀的远程控制口K K接远程调压阀接远程调压阀进油口，而远程调压阀出油口接油箱，即构成了进油口，而远程调压阀出油口接油箱，即构成了远程调压回路。见下图，调节远程调压阀的调压远程调压回路。见下图，调节远程调压阀的调压弹簧即可实现远程调压。弹簧即可实现远程调压。5 5、二级调压回路、二级调压回路 图7-15 二级调压回路低压图7-16 二级调压回路远程调压阀 图图7-15
46、7-15所为二级调压回路的一例。活塞下降所为二级调压回路的一例。活塞下降为工作行程，高压溢流阀为工作行程，高压溢流阀4 4限制系统最高压力。活限制系统最高压力。活塞上升为非工作行程，低压溢流阀塞上升为非工作行程，低压溢流阀3 3的调节压力只的调节压力只需克服运动部件自重和摩擦阻力即可。此回路常需克服运动部件自重和摩擦阻力即可。此回路常用于压力机的液压系统中。图用于压力机的液压系统中。图7-167-16为二级调压回为二级调压回路另一例。活塞下降压路另一例。活塞下降压 力由高压溢流阀力由高压溢流阀 3 3调节。活塞上调节。活塞上 升系统压力由远升系统压力由远 程调压阀程调压阀5 5调节。调节。n（
47、一）减压阀的工作原理（一）减压阀的工作原理n 减压阀是一种利用液流流过隙缝产生压减压阀是一种利用液流流过隙缝产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。减压阀又可分为定压减压压力控制阀。减压阀又可分为定压减压阀、定比减压阀和定差减压阀三种。其阀、定比减压阀和定差减压阀三种。其中定压减压阀应用最广，简称为减压阀。中定压减压阀应用最广，简称为减压阀。减压阀也分为直动式和先导式两种。减压阀也分为直动式和先导式两种。 与溢流阀相比，结构非常相似，但两者的阀芯与溢流阀相比，结构非常相似，但两者的阀芯形状及油口连通情况有明显的差别。其区别为：在形状及油口连通情况有
48、明显的差别。其区别为：在原始状态时，溢流阀的进出油口完全不通，而减压原始状态时，溢流阀的进出油口完全不通，而减压阀进出油口是通畅的；进出油口位置两者恰好相反；阀进出油口是通畅的；进出油口位置两者恰好相反；溢流阀利用进油口压力来控制阀芯移动，保持进口溢流阀利用进油口压力来控制阀芯移动，保持进口压力恒定，而减压阀则利用出口压力来控制阀芯移压力恒定，而减压阀则利用出口压力来控制阀芯移动，保持出口压力恒定；溢流阀调压弹簧腔的内部动，保持出口压力恒定；溢流阀调压弹簧腔的内部通道通通道通 出油口，而减压出油口，而减压 阀调压弹簧腔的阀调压弹簧腔的 油液单独接油箱。油液单独接油箱。 图7-21 减压回路至主
49、油路 在夹紧系统、控制系统和润滑系统中常需要在夹紧系统、控制系统和润滑系统中常需要减压回路。图为常见的一种减压回路。液压泵排减压回路。图为常见的一种减压回路。液压泵排出油液的最大压力由溢流阀出油液的最大压力由溢流阀 根据主系统的需要来调节。根据主系统的需要来调节。 当液压缸当液压缸A A需要得到比泵的需要得到比泵的 供油压力低的压力时，可在供油压力低的压力时，可在 油路中串联一减压阀，减压油路中串联一减压阀，减压 阀可保持减压后压力恒定，阀可保持减压后压力恒定， 但至少应比溢流阀调定压力但至少应比溢流阀调定压力 低低0.5MPa0.5MPa。当执行元件的速。当执行元件的速 度需要调节时，节流元
50、件应度需要调节时，节流元件应 装在减压阀的出口。装在减压阀的出口。至主油路图7-22 二级调压回路 下图为二级调压回路，将减压阀的远程控制口下图为二级调压回路，将减压阀的远程控制口通过二位二通电磁阀与远程调压相连便可获得两通过二位二通电磁阀与远程调压相连便可获得两种预调的压力。种预调的压力。 跟溢流阀很相似。其主要差别在于溢流跟溢流阀很相似。其主要差别在于溢流阀的出油口接油箱，而顺序阀的出油口与系阀的出油口接油箱，而顺序阀的出油口与系统其它油路相连，因此它的泄油口要单独接统其它油路相连，因此它的泄油口要单独接油箱，另外顺序阀有很好的密封性能，因此油箱，另外顺序阀有很好的密封性能，因此阀芯和阀体
