1、单元四单元四 液压控制元件及基本回路液压控制元件及基本回路任务一任务一 方向控制阀工作原理及选用方向控制阀工作原理及选用1. 液压控制阀的分类2. 液压控制阀的性能要求学习目标学习目标 1.了解方向控制阀的各种结构，掌握其工作原理；了解方向控制阀的各种结构，掌握其工作原理； 2.掌握三位阀的中位机能及电液换向阀的工作原理。掌握三位阀的中位机能及电液换向阀的工作原理。 作用：作用：是只允许液流单方向流动，不允许反向倒。是只允许液流单方向流动，不允许反向倒。 结构形式：结构形式：直通式单向阀为管式 连接。 直角式单向阀为板式连接。 管式联接单向阀管式联接单向阀板式联接单向阀板式联接单向阀图形符号图
2、形符号一、单向阀一、单向阀 1.普通单向阀（简称单向阀）普通单向阀（简称单向阀） 当压力油从当压力油从 口流入时，克服弹簧力使阀心右移，阀口口流入时，克服弹簧力使阀心右移，阀口开启，油液经阀口、阀芯上的径向孔和轴向孔，从开启，油液经阀口、阀芯上的径向孔和轴向孔，从 口流出。口流出。 若油液从若油液从 流口入时，在油压和弹簧作用下，将阀心锥流口入时，在油压和弹簧作用下，将阀心锥面紧压在阀座上，阀口关闭，使油液不能通过。面紧压在阀座上，阀口关闭，使油液不能通过。 1P2P2P 工工 作作 原原 理：理：一般单向阀的开启压力为（一般单向阀的开启压力为（0.030.05）MPa。 2. 液控单向阀液控
3、单向阀 构成构成：由单向阀和微型液压缸组成。 工工 作作 原原 理：理： 当控制口C不通压力油时，其工作和普通单向阀一样。注意：注意：C口通入的控制油压力最小须为主油路压力的口通入的控制油压力最小须为主油路压力的30%50% 当控制口当控制口C通压力油时，控制活塞通压力油时，控制活塞1右侧右侧a腔通泄油口，在油腔通泄油口，在油液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆2顶开阀心顶开阀心3，使油口，使油口 到到 及及 到到 均能接通。均能接通。1P2P2P1P表表2-5 换向阀的分类换向阀的分类 分分 类类 方方 法法 型型 式式按阀芯结构及运动方式按阀芯结构及运动方式
4、滑阀、转阀、锥阀等滑阀、转阀、锥阀等按阀的工作位置数和通路数按阀的工作位置数和通路数二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通、三位五通等三位四通、三位五通等按阀的操纵方式按阀的操纵方式手动、机动、电动、液动、电液动等手动、机动、电动、液动、电液动等按阀的安装方式按阀的安装方式管式、板式、法兰式等管式、板式、法兰式等 1换向阀的分类换向阀的分类 二、换向阀二、换向阀 换向阀是利用阀心与阀体的相对位置改变使油路接通，换向阀是利用阀心与阀体的相对位置改变使油路接通，切断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件的启动、停切断或变换油流的方向，从而实现液压执
5、行元件的启动、停止或变换方向。止或变换方向。 2.换向阀的换向原理换向阀的换向原理 滑阀阀心是一个具有多段环槽的圆柱体，而阀体孔内有若干条沉割槽。每条沉割槽都通过相应的孔道与外部相通，其P口为进油口，T口为回油口，A口和B口分别接执行元件的两腔。 当阀心在外力作用下处于图工作位置时，四个油口互不通，当阀心在外力作用下处于图工作位置时，四个油口互不通，液压缸两腔均不通压力油，处于停车位置状态。液压缸两腔均不通压力油，处于停车位置状态。 若使阀心右移，如图所示，口和口相通，若使阀心右移，如图所示，口和口相通，B口和口和T口相口相通，压力油经通，压力油经P、A油口进入液压缸左腔，液压缸右腔的油液经油
6、口进入液压缸左腔，液压缸右腔的油液经B、T油口回油箱，活塞向右运动。油口回油箱，活塞向右运动。 反之，若使阀心左移，如图所示，口和口相通，口反之，若使阀心左移，如图所示，口和口相通，口和和T口相通，活塞向左运动。口相通，活塞向左运动。 工工 作作 原原 理：理： (2) 图形符号图形符号 一个换向阀完整的图形符号应表示出其操纵方式、复位方式一个换向阀完整的图形符号应表示出其操纵方式、复位方式和定位方式等内容，和定位方式等内容， 换向阀的图形符号含义说明：换向阀的图形符号含义说明： （1）用方格数表示阀的工作位置数，有几个方格表示几）用方格数表示阀的工作位置数，有几个方格表示几“位位“。 （2）
7、在一个方格内，箭头或堵塞符号）在一个方格内，箭头或堵塞符号“丅丅”、“丄丄”与方格的与方格的交点数为油口通路数；箭头表示两油口相通，并不一定表示实际交点数为油口通路数；箭头表示两油口相通，并不一定表示实际流向，流向，“丅丅”和和“丄丄” 表示油口截止。表示油口截止。 （3）表示进油口，表示回油口，和表示连接其它两个）表示进油口，表示回油口，和表示连接其它两个工作油路的油口。工作油路的油口。 （4）控制方式和复位弹簧的符号画在方格的两侧。）控制方式和复位弹簧的符号画在方格的两侧。 （5）三位阀的中位，二位阀靠近弹簧的那一位为常态位。）三位阀的中位，二位阀靠近弹簧的那一位为常态位。 3.常态和中位
8、机能常态和中位机能 (1) 常态常态 当换向阀没有操纵力的作用处于静止状态时称为常态。对于当换向阀没有操纵力的作用处于静止状态时称为常态。对于二位换向阀靠有弹簧的那一位为常态。二位换向阀靠有弹簧的那一位为常态。 (2) 中位机能中位机能 对于三位的换向阀，其常态为中间位置，各油口的连通方式体对于三位的换向阀，其常态为中间位置，各油口的连通方式体现了换向阀的不同控制机能，称之为中位机能。现了换向阀的不同控制机能，称之为中位机能。 4.几种常见的换向阀几种常见的换向阀 （1）手动换向阀）手动换向阀 手动换向阀是利用杠杆来改变阀心位置实现换向的。手动换向阀是利用杠杆来改变阀心位置实现换向的。 推动手
9、柄向右，阀心移至左位，口与口相通，口与口推动手柄向右，阀心移至左位，口与口相通，口与口经阀心内的径向孔和轴向孔相通；推动手柄向左，阀心移至右位，经阀心内的径向孔和轴向孔相通；推动手柄向左，阀心移至右位，口与口、口与口相通，从而实现换向。口与口、口与口相通，从而实现换向。 手一离开手柄，阀心在弹簧力作用下自动复位到中位，油口、手一离开手柄，阀心在弹簧力作用下自动复位到中位，油口、全部封闭。、全部封闭。 应用：应用： 适用于动作频繁，工作持续时间短的场合。操作较安全。图图 a 所示为自动复位式手动换所示为自动复位式手动换 定位槽数由阀的工作位数决定，当手柄板动阀心时，阀心可定位槽数由阀的工作位数决
10、定，当手柄板动阀心时，阀心可借助弹簧和钢球保持在左、中、右任何一个位置上定位。当松开借助弹簧和钢球保持在左、中、右任何一个位置上定位。当松开手柄后，阀心仍保持在所需要的工作位置上。手柄后，阀心仍保持在所需要的工作位置上。 应用：应用：需保持工作状态时间较长的情况。图图 b 所示为钢球定位式换向阀定位部分结构所示为钢球定位式换向阀定位部分结构机动换向阀是由行程挡块或凸轮推动阀心实现换向的。机动换向阀是由行程挡块或凸轮推动阀心实现换向的。二位二通机动换向阀结构图形符号（2）机动换向阀）机动换向阀(又称行程阀又称行程阀) 在常态位时，口与口不通；当固定在运动部件上的挡块在常态位时，口与口不通；当固定
11、在运动部件上的挡块压下滚轮时，阀心右移，口与压下滚轮时，阀心右移，口与A口相通。口相通。 工工 作作 原原 理：理：三位四通电磁换向阀外形三位四通电磁换向阀外形 电磁换向阀是利用电磁电磁换向阀是利用电磁铁的推力使阀心移动实现换铁的推力使阀心移动实现换向的。向的。 电磁铁按使用的电源不同分交流：使用电压为220或380 直流：使用电压为24或36 按电磁铁铁心是否浸在油里又可分 干式 湿式 电磁阀的优点电磁阀的优点： 动作迅速，操作方便，动作迅速，操作方便，便于实现自动控制，便于实现自动控制，（3）电磁换向阀）电磁换向阀二位三通电磁换向阀二位三通电磁换向阀 工工 作作 原原 理：理： 当电磁铁不
12、通电时，口与当电磁铁不通电时，口与A口相通，口断开；当电磁铁通口相通，口断开；当电磁铁通电时，推杆电时，推杆1将阀心将阀心2推向右端，口与相通，口断开。推向右端，口与相通，口断开。三位四通电磁换向阀三位四通电磁换向阀 当两边电磁铁均不通电时，阀心在对中弹簧作用下处于当两边电磁铁均不通电时，阀心在对中弹簧作用下处于中位，油口、均不相通；中位，油口、均不相通； 当左边电磁铁通电，铁心当左边电磁铁通电，铁心9通过推杆通过推杆6将阀心推至右位，将阀心推至右位，则油口与相通，与相通；则油口与相通，与相通； 当右边电磁铁通电时，阀心被推至左位，油口与相当右边电磁铁通电时，阀心被推至左位，油口与相通，与相通
13、。通，与相通。 因此，通过控制左、右电磁铁通、断电，就可以控制液因此，通过控制左、右电磁铁通、断电，就可以控制液流的方向，实现执行元件的换向。流的方向，实现执行元件的换向。 工工 作作 原原 理：理：（4）液动换向阀）液动换向阀 液动换向阀是利用系统中控制油路的压力油来改变阀心位液动换向阀是利用系统中控制油路的压力油来改变阀心位置的换向阀。置的换向阀。 当阀心两端控制油口当阀心两端控制油口1、2都不通入压力油时，阀心在都不通入压力油时，阀心在两端弹簧力的作用下处于中位，油口、互不相通；两端弹簧力的作用下处于中位，油口、互不相通；当当1口接通压力油，口接通压力油，2口接通回油时，阀心右移，此时与
14、口接通回油时，阀心右移，此时与接通，与接通；接通，与接通； 当当2口接通压力油，口接通压力油，1口接通回油时，阀心左移，此时口接通回油时，阀心左移，此时与接通，与接通。与接通，与接通。 优点：优点： 结构简单，动作可靠，换向平稳，液压驱动力大。 应用：应用： 用于流量大的系统中。 工工 作作 原原 理：理：构成：构成： 电液换向阀是由电电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀磁换向阀和液动换向阀组合而成。组合而成。 电磁换向阀起先电磁换向阀起先导作用，用来改变液动导作用，用来改变液动换向阀的控制油路的方换向阀的控制油路的方向，称为先导阀；向，称为先导阀； 液动换向阀实现液动换向阀实现主油路的换向，
15、称为主主油路的换向，称为主阀。阀。（5）电液换向阀）电液换向阀 电液换向阀外形电液换向阀外形 工工 作作 原原 理：理： 1YA通电，电磁阀通电，电磁阀心心5向右移动，来自主阀向右移动，来自主阀口或外接油口口或外接油口P的控的控制压力油经先导电磁阀制压力油经先导电磁阀的的口和左单向阀口和左单向阀2进进入主阀左端，推动主阀入主阀左端，推动主阀心心1向右移动，主阀右端向右移动，主阀右端控制油液通过右边节流控制油液通过右边节流阀阀7经先导阀的经先导阀的口和口和口流回油箱，使主口流回油箱，使主阀油口与相通，阀油口与相通，与相通。与相通。 2YA通电，使电磁阀阀心通电，使电磁阀阀心5向左移动，主阀右端油
16、腔进控向左移动，主阀右端油腔进控制压力油，左端油腔的油液经左边节流阀制压力油，左端油腔的油液经左边节流阀3回油箱，使主阀阀回油箱，使主阀阀心心1向左移动，则油口与相通，与相通。向左移动，则油口与相通，与相通。 阀体内的节流阀可用来调节主阀心的移动速度，使其换向阀体内的节流阀可用来调节主阀心的移动速度，使其换向平稳，无冲击。平稳，无冲击。 特点：特点： 电液换向阀综合了电磁阀和液动阀的优点，具有控制方便，换向平稳，无冲击；适用流量大的系统。 必必 须须 注注 意意: 当主阀为弹簧对中型时，先导电磁阀的中位机能必须保证当主阀为弹簧对中型时，先导电磁阀的中位机能必须保证先导阀处于中位时，液动阀两端的
17、控制油路卸荷（如电磁阀型先导阀处于中位时，液动阀两端的控制油路卸荷（如电磁阀型中位机能），否则液动阀无法回到中位。中位机能），否则液动阀无法回到中位。 控制压力油可来自主油路的口（内控式），也可以另设控制压力油可来自主油路的口（内控式），也可以另设独立油源（外控式）。独立油源（外控式）。 当采用内控式，主油路又有卸荷要求时，必须在口安装一当采用内控式，主油路又有卸荷要求时，必须在口安装一预控压力阀，以保证最低的控制压力。预控压力阀，以保证最低的控制压力。 当采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大流量的当采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大流量的15，以保证换向时间的要求。，以保证换向
18、时间的要求。 换向阀互相代用练习换向阀互相代用练习在大多数情况下，多通阀通过堵塞油口的方法可以当少通阀在大多数情况下，多通阀通过堵塞油口的方法可以当少通阀使用。例如将二位四通换向阀的使用。例如将二位四通换向阀的A口或口或B口用油堵堵上，即可得到口用油堵堵上，即可得到二位三通换向阀二位三通换向阀 . 二位四通换向阀替代二位三通换向阀二位四通换向阀替代二位三通换向阀 （1）用二位四通阀替代二位三通和二位二通阀使用，画一画下图的油路连接。 练练 一一 练练 （2）二位五通换向阀能否当二位四通阀用吗？如能实现二位四通的同等功能，画一画下图的油路连接。 想一想想一想 对于弹簧对中型的电液换向阀，其电磁先
19、导阀为什么通常采用Y型中位机能？学习目标学习目标 1.熟悉和掌握方向回路的结构组成及工作原理；熟悉和掌握方向回路的结构组成及工作原理； 2.掌握各种换向回路的功能，学会合理选用换向回路。掌握各种换向回路的功能，学会合理选用换向回路。 基本回路是由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的典基本回路是由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的典型油路。型油路。 一般可分为：压力控制回路，速度控制回路，方向控制回路一般可分为：压力控制回路，速度控制回路，方向控制回路及多执行元件控制回路。及多执行元件控制回路。 方向控制回路是控制液压执行元件起动、停止和换向作用的方向控制回路是控制液压执行元件起动、停止和
20、换向作用的回路。回路。 任务二任务二方向控制回路组成原理及油路连接方向控制回路组成原理及油路连接 一、换向回路一、换向回路 运动部件的换向，一般可运动部件的换向，一般可采用各种换向阀来实现。采用各种换向阀来实现。 对于依靠重力或弹簧力回程的单作用液压缸，可以采用二位三通换向阀使其换向。 1换向回路中换向阀的选择换向回路中换向阀的选择 （1）位数和通路数的选择 （2）换向阀操纵方式的选择 二、锁紧回路二、锁紧回路 功能：是通过切断执行元件的进油、回油通道来使它停留功能：是通过切断执行元件的进油、回油通道来使它停留在任意位置，并防止停止运动后因外力作用而发生移动。在任意位置，并防止停止运动后因外力
21、作用而发生移动。 实现锁紧的方法有：实现锁紧的方法有： （1）采用）采用O型或型或M型中位机能的三位换向阀。型中位机能的三位换向阀。 由于滑阀的泄漏，不能长时间保持停止位置不动，锁紧精度不高。 由于液控单向阀的密封性好，泄漏少，可较长时间锁紧。锁紧精度只受液压缸的泄漏和油液压缩性的影响。 应用：应用： 常用于工程机械、起重运输机械和飞机起落架的收放油路上。（2）采用液控单向阀（又称液压锁）作锁紧元件。）采用液控单向阀（又称液压锁）作锁紧元件。想一想想一想 （1）试分析以下四种换向回路哪些回路能正常工作？其理由是什么？ 换向回路练习换向回路练习 （2）图示锁紧回路）图示锁紧回路。 为什么要求换向
22、阀的中位机能为H型或Y型？ 若采用M型会出现什么问题？ 任务三任务三 压力控制阀工作原理及选用压力控制阀工作原理及选用学习目标学习目标 1.了解压力控制阀的各种结构，掌握其工作原理；了解压力控制阀的各种结构，掌握其工作原理； 2.掌握各种压力阀的功能。掌握各种压力阀的功能。 控制和调节液压系统油液压力或利用液压力作为信号控制控制和调节液压系统油液压力或利用液压力作为信号控制其它元件动作的阀称为压力控制阀。如溢流阀、减压阀、顺序其它元件动作的阀称为压力控制阀。如溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。阀和压力继电器等。 压力控制阀的共同特点是：利用作用在阀芯上的液压力和压力控制阀的共同特点是：利用
23、作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作。弹簧力相平衡的原理进行工作。一、溢流阀一、溢流阀 溢流阀是通过其阀口的溢流，使被控系统或回路的溢流阀是通过其阀口的溢流，使被控系统或回路的压力维持恒定，从而实现稳压、调压或限压作用。压力维持恒定，从而实现稳压、调压或限压作用。 1.直动式溢流阀的结构和工作原理直动式溢流阀的结构和工作原理 当进油压力较低，向上的液压力不足以克服弹簧的预紧力时，阀心处于最下端位置，将和两油口隔开，阀处于关闭状态。 当进口压力升高，在阀心下端产生的作用力超过弹簧的预紧力时，阀心上移，阀口被打开，将多余的油液由口经口排回油箱，溢流阀溢流。被控制的油液压力就不再升高，使
24、阀心处于某一平衡位置。 设进口压力为 ，阀心端面积为，弹簧力为 ，若忽略阀心自重和摩擦力，则阀心的受力平衡方程为pSFSFpA AFpS则则 阀心上的阻尼孔对阀芯的运动起到阻尼作用，可避免阀心阀心上的阻尼孔对阀芯的运动起到阻尼作用，可避免阀心产生振动，提高阀的工作稳定性。产生振动，提高阀的工作稳定性。应用：应用：适用于系统压力较低、流量不大的场合。 特点：特点：直动式溢流阀所控制的压力随流量的变化较大，而且调节费力。 工作原理：工作原理：直动式溢流阀是利用液压力直接和弹簧力相平衡直动式溢流阀是利用液压力直接和弹簧力相平衡的原理来进行压力控制的。的原理来进行压力控制的。 由公式可见：由公式可见：
25、组成组成先导阀：先导阀：小规格的锥阀，其内的弹簧为调压弹簧，用 来调定主阀的溢流压力。主阀：主阀：用于控制主油路的溢流，其内的弹簧为平衡弹簧。 当系统压力低于先导阀调定压力时，先导阀关闭，此时没有油液经过阻尼孔e流动，主阀心上下两腔压力相等，主阀在弹簧4的作用下处于最下端位置，进油口与回油口不相通。 2.先导式溢流阀的结构和工作原理先导式溢流阀的结构和工作原理 当系统压力升高，作用在先导阀心上液压力大于其调定压力时，先导阀被打开，主阀上腔的压力油经先导阀开口、回油口流回油箱。这时有压力油经主阀心上阻尼孔流动，因而就产生了压力降，使主阀心上腔的压力 低于下腔的压力 。当此压力差对主阀心所产生作用
26、力超过弹簧力 时，阀心被抬起，进油口和回油口相通，实现了溢流作用。 调节螺母调节螺母1可调节调压弹簧可调节调压弹簧2的预紧力，从而调定了系统的的预紧力，从而调定了系统的压力。压力。1ppSF 当溢流阀起溢流、稳压作用时，不计阀心自重和摩擦力，作用于主阀心上的力平衡方程为sFAppA1AFpps1 工作原理：工作原理：先导式溢流阀是利用主阀上下两端的压力差先导式溢流阀是利用主阀上下两端的压力差所形成的用力和弹簧力相平衡的原理进行压力控制的。所形成的用力和弹簧力相平衡的原理进行压力控制的。特点：特点：调压比较轻便。先导式溢流阀工作时振动小，噪声低，压力稳定，但反应不如直动式溢流阀快。应用：应用：适
27、用于中、高压系统。型溢流阀公称压力为6.3Pa。由公式可见：由公式可见： （1）压力调节范围）压力调节范围 指溢流阀在规定的范围内调节时，阀的输出压力能平稳地升降，无压力突跳或迟滞现象。（2）启闭特性）启闭特性 指溢流阀在某一调定压力下工作时，其溢流量变化与阀进口压力之间的变化关系。一般用溢流阀处于额定流量、调定压力时，开始溢流的开启压力及停止溢流的闭合压力分别与比值来衡量。 nqSpKpSpBp 开启比开启比 、闭合比、闭合比 越大，或调压偏差越大，或调压偏差 越小，阀的性能越好。越小，阀的性能越好。SBpp /SKpp/)(KSpp 3溢流阀的主要性能溢流阀的主要性能 （3）卸荷压力）卸荷
28、压力 当将先导式溢流阀遥控口接油箱，其主阀阀口开度最大，液压泵处于卸荷状态时，溢流阀的进口与出口压力之差，称为卸荷压力。 （4）压力损失）压力损失 当调压弹簧全部放松,阀通过额定流量时,溢流阀的进口压力与出口压力之差称为压力损失。压力损失略高于卸荷压力。（5）压力超调量）压力超调量 如图所示，当溢流阀由卸荷状态突然向额定压力工况转变或由零流量状态向额定压力、额定流量工况转变时，由于溢流阀阀心动作迟缓，引起阀的进口压力迅速升高到某一峰值，阀口打开，开始溢流，接着压力逐渐衰减、振荡，最后稳定在调定压力上。压力超调量：峰值压力与调定压力之差。压力超调量：峰值压力与调定压力之差。即即 越小，说明阀的灵
29、敏度越高，一般溢越小，说明阀的灵敏度越高，一般溢流阀的压力超调量不得大于额定压力的流阀的压力超调量不得大于额定压力的30，否则会发生元件，否则会发生元件损坏，管道破裂或使一些元件产生误动作。损坏，管道破裂或使一些元件产生误动作。Spppmax想一想想一想 （1）若先导式溢流阀主阀心上阻尼孔堵塞了溢流阀会出现什么故障？若先导阀座上的进油小孔堵塞了，又会出现什么故障？ （2）若先导式溢流阀主阀心上阻尼孔脱落到主阀心上腔或未装阻尼孔，在使用中会出现什么问题？ （1）调压溢流）调压溢流 在采用定量泵供油的节流调速系统中，泵的一部油液进入液压缸，而多余的油液从溢流阀溢回油箱。溢流阀处于其调定压力下的常开
30、状态，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力，且基本保持恒定。 4溢流阀的应用溢流阀的应用（2）安全保护）安全保护 采用变量泵供油，系统内无多余的油液需溢流，泵的工作压力由负载决定，用溢流阀限制系统的最高压力。 系统在正常工作状态下，溢系统在正常工作状态下，溢流阀阀口关闭，当系统过载时才流阀阀口关闭，当系统过载时才打开，以保证系统的安全，故称打开，以保证系统的安全，故称其为安全阀。其为安全阀。（3）使泵卸荷）使泵卸荷 用二位二通换向阀将先导式溢流阀的遥控口C和油箱接通，当电磁铁1YA通电时，溢流阀遥控口C通油箱，这时溢流阀阀口全开，泵输出的油液全部回油箱，使液压泵卸荷，以减少功率损耗。 （4）
31、作背压阀）作背压阀 将溢流阀设置在回油路上，可产生背压，提高运动部件运动的平稳性。 这种用途的阀可称为这种用途的阀可称为背压阀。背压阀。二、减压阀二、减压阀 减压阀是一种利用液流通过缝隙产生压力降的原理，使减压阀是一种利用液流通过缝隙产生压力降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。出口压力低于进口压力的压力控制阀。 1结构和工作原理结构和工作原理 减压阀的主要组成部分与溢流阀相同，外形也相似。但它们在系统中所起的作用不同，其具体结构是有差异的。下面根据它们的结构图进行分析比较：直动式减压阀直动式减压阀先导式减压阀先导式减压阀减压阀分减压阀分先导式溢流阀先导式溢流阀先导式减压阀先导式减压阀
32、 3）控制阀口开启的油液：）控制阀口开启的油液：溢流阀来自进口油压，保证进口压力恒定；减压阀来自出口油压，保证出口压力恒定。 4）溢流阀导阀弹簧腔的油液在阀体内引至回油口（内泄式）：）溢流阀导阀弹簧腔的油液在阀体内引至回油口（内泄式）：减压阀其出口油液接通执行元件，因此泄漏油需单独引回油箱（外泄式）。 1）主阀心结构不同：）主阀心结构不同：溢流阀主阀心有两个台肩，而减压阀主阀心有三个台肩； 2）在常态下：）在常态下：溢流阀进、出口是常闭的，减压阀是常开的； 先导式减压阀也是由先导阀和主阀两部分组成，由先导先导式减压阀也是由先导阀和主阀两部分组成，由先导阀调压，主阀减压。工作过程中，减压阀的开口
33、能随进口压阀调压，主阀减压。工作过程中，减压阀的开口能随进口压力的变化而自动调节，因此能自动保持出口压力恒定力的变化而自动调节，因此能自动保持出口压力恒定。 工作原理：工作原理：如果由于干扰使进口压力升高，在主阀心未来得及反应如果由于干扰使进口压力升高，在主阀心未来得及反应时也升高，使主阀心上移，减压口关小，压力降增大，出口时也升高，使主阀心上移，减压口关小，压力降增大，出口压力又下降，使主阀心在新的位置上达到平衡，出口压力压力又下降，使主阀心在新的位置上达到平衡，出口压力基本维持不变。基本维持不变。 1p2p2p2p当负载较小，出口压力低于调定压力时，导阀关闭，由于阻尼孔9没有油液流动，主阀
34、芯上、下两腔油压相等，主阀心在弹簧作用下处于最下端，减压阀口全开，不起减压作用。当出口油压超过调定压力时，导阀被打开，因阻尼孔的降压作用，使主阀上下两腔产生压力差（），主阀心在压力差作用下克服弹簧力向上移动，减压阀口减小，起减压作用。当出口压力下降到调定值时，导阀心和主阀心同时处于受力平衡，出口压力稳定不变，等于调定压力。32pp 2p2p 2减压阀的应用减压阀的应用减压回路减压回路 液压泵的供油压力根据主系统的负载要求由溢流阀1调定，夹紧缸所需的压力由减压阀2调节。单向阀的作用：单向阀的作用： 当主油路压力低于减压当主油路压力低于减压阀的调定值时，防止夹紧缸阀的调定值时，防止夹紧缸的压力受其
35、干扰，使夹紧油的压力受其干扰，使夹紧油路和主油路隔开，实现短时路和主油路隔开，实现短时间保压。间保压。 减压回路的功用：使系统中某一支路上获得比溢流阀的调定减压回路的功用：使系统中某一支路上获得比溢流阀的调定压力低，且稳定的工作压力。压力低，且稳定的工作压力。 1）为确保安全，减压回路中的换向阀可选用带定位式的电）为确保安全，减压回路中的换向阀可选用带定位式的电磁换向阀，如用普通电磁换向阀应设计成断电夹紧。磁换向阀，如用普通电磁换向阀应设计成断电夹紧。 2）为使减压回路可靠地工作，减压阀的最低调整压力不应）为使减压回路可靠地工作，减压阀的最低调整压力不应小于小于0.5P,最高调整压力至少应比系
36、统压力低一定的数值，最高调整压力至少应比系统压力低一定的数值，中压系统约低中压系统约低0.5P，中高压系统约低，中高压系统约低1P。 3）当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在）当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以免减压阀的泄漏口流回油箱的油液对执行元件减压阀的后面，以免减压阀的泄漏口流回油箱的油液对执行元件的速度产生影响。的速度产生影响。 设计减压回路时应注意：设计减压回路时应注意：如果减压阀的出口被堵住后，减压阀处于何种工作状态？想一想想一想 三、顺序阀三、顺序阀 顺序阀：以压力作为控制信号，自动接通或切断某油路的顺序阀：以压力作为控制信号，自动接通或
37、切断某油路的压力阀。常用来控制液压系统各执行元件动作的先后顺序。压力阀。常用来控制液压系统各执行元件动作的先后顺序。 按控制方式分按控制方式分内控式顺序阀（简称顺序阀）内控式顺序阀（简称顺序阀）外控式顺序阀（称液控式顺序阀）外控式顺序阀（称液控式顺序阀）按结构形式分按结构形式分直动式：用于低压系统直动式：用于低压系统先导式：用于中高压系统先导式：用于中高压系统1.结构和工作原理结构和工作原理顺序阀的结构和工作原理与溢流阀相似。 先导式顺序阀先导式顺序阀直动式顺序阀直动式顺序阀 当进口压力低于调定压力时，阀口关闭，当进口压力超过调定压力时，进、出油口接通，出口压力油使其后面的执行元件动作。 出口
38、油路的压力由负载决定，因此它的泄油口需要单独接回油箱。 若将顺序阀的下盖旋转若将顺序阀的下盖旋转90或或180安装，去掉外控口的安装，去掉外控口的螺塞，并从外控口引入控制压力油来控制阀口的启闭，这种阀螺塞，并从外控口引入控制压力油来控制阀口的启闭，这种阀称为液控顺序阀，图形符号见直动顺序阀图）。称为液控顺序阀，图形符号见直动顺序阀图）。 液控顺序阀阀口的开启和闭合与阀的主油路进口压力无关，液控顺序阀阀口的开启和闭合与阀的主油路进口压力无关，而只决定于外控口引入的控制压力。而只决定于外控口引入的控制压力。 若将顺序阀的上盖旋转若将顺序阀的上盖旋转90或或180安装，使泄油口与出安装，使泄油口与出
39、油口相通，并将外泄口堵死，便成为外控内泄式顺序阀，阀油口相通，并将外泄口堵死，便成为外控内泄式顺序阀，阀出口接油箱，常用于使泵卸荷，故称为卸荷阀，图形符号见出口接油箱，常用于使泵卸荷，故称为卸荷阀，图形符号见直直动顺序阀动顺序阀）。）。 2.用顺序阀的应用用顺序阀的应用 定位夹紧回路工作过程：定位夹紧回路工作过程： 定位夹紧回路定位夹紧回路 当换向阀在图示位置时，液压油进入缸上腔，推动活塞下行完成定位动作，定位完成后，油压升高达到顺序阀的调定压力时，顺序阀打开，压力油进入缸上腔，推动活塞下行，完成夹紧动作。 当电磁铁通电换向阀换向后，两个液压缸可同时返回。 用顺序阀控制的顺序动作回路的可靠性，
40、在很大程度上取用顺序阀控制的顺序动作回路的可靠性，在很大程度上取决于顺序阀的性能及其压力调整值。决于顺序阀的性能及其压力调整值。 顺序阀的调整压力应比先动作的液压缸的工作压力高顺序阀的调整压力应比先动作的液压缸的工作压力高1015。 四、压力继电器四、压力继电器 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。控制元件。 注注 意：意： 当系统压力达到调定压力时，作用于柱塞上的液压力克服弹簧力，柱塞向上移动，通过顶杆2使微动开关4的触点闭合，发出电信号。以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，使油路卸压、换向、执行元件实现顺序动
41、作，或关闭电动机，使系统停止工作，起到安全保护作用等。工工 作作 原原 理：理： 判别压力阀的种类判别压力阀的种类 想一想想一想 （1）当压力阀的铭牌没有或不清楚时，不用拆卸， 如何判别哪个是溢流阀、减压阀及顺序阀？ （2）能否将溢流阀做顺序阀使用？为什么？学习目标学习目标 1了解各种压力控制回路的组成原理及功能；了解各种压力控制回路的组成原理及功能； 2掌握各种压力控制回路的选择。掌握各种压力控制回路的选择。 压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个液压系统或局部油路的压力，达到调压、保压、卸荷、减压、增压、平衡、等目油路的压力，达到调压、保
42、压、卸荷、减压、增压、平衡、等目的，以满足执行元件对力或力矩的要求。的，以满足执行元件对力或力矩的要求。 任务四任务四 压力控制回路组成原理及油路连接压力控制回路组成原理及油路连接 一、调压回路一、调压回路功用：功用： 调定或限制液压调定或限制液压系统的最高压力，或系统的最高压力，或者使执行元件在工作者使执行元件在工作过程不同阶段实现多过程不同阶段实现多级压力转换。级压力转换。 当系统需要随时调整压力时，可采用远程调压回路，1远程调压回路远程调压回路溢主流阀溢主流阀1的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力必须大于远程调压阀2的调整压力。的调整压力。 将主溢流阀1的压力调到系统的最大安全压力值，
43、则系统的压力可由阀2远程调节控制。 当主阀心上腔油压只要达到远程调压阀的调整压力时，远程调压阀的锥阀便打开，主阀心即可抬起溢流，其主溢流阀1的先导阀不打开，此时系统的压力决定于调压阀2的调定值。 调压原理：调压原理：应应 注注 意：意：2.多级调压回路多级调压回路 当系统需多级压力控时，可将主溢流阀1的遥控口通过三位四通换向阀4分别接具有不同调定压力的调压阀2和3，使系统获得三种压力调定值 换向阀处于中位时为系统换向阀处于中位时为系统的最高压力，由主溢流阀的最高压力，由主溢流阀1来来调定。调定。 二、增压回路二、增压回路 当液压系统中某一支路需要压力较高但流量又不大的压当液压系统中某一支路需要
44、压力较高但流量又不大的压力油时，若采用高压泵又不经济，就可采用增压回路。力油时，若采用高压泵又不经济，就可采用增压回路。 工作原理：工作原理：优点：优点：利用低压泵，获得高压油，节省能源损耗，而且系统工作可靠、噪声小。 当换向阀处于右位时，增压缸1输出压力为 的压力油进入工作缸2；换向阀处于图示位置时，增压缸活塞左移，工作缸靠弹簧复位，补油箱3经单向阀向增压缸右腔补油。 2112/ AApp 三、卸荷回路三、卸荷回路 在执行元件短时间停止工作期间，不需频繁启停驱动泵的电在执行元件短时间停止工作期间，不需频繁启停驱动泵的电动机，而使泵在很小的输出功率下运转。动机，而使泵在很小的输出功率下运转。流
45、量卸荷：流量卸荷： 使泵的流量接近于零，而压力仍维持原来的数值。使泵的流量接近于零，而压力仍维持原来的数值。 主要用于变量泵，使泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，此方法简单，但泵处于高压状态下运转，磨损较严重；压力卸荷：压力卸荷： 将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下运转。将泵的出口直接接回油箱，泵在零压或接近零压下运转。 当阀的中位机能为当阀的中位机能为M、H或或K型的三位换向阀处于中位时，型的三位换向阀处于中位时，泵输出的油液直接回油箱，泵即卸荷。泵输出的油液直接回油箱，泵即卸荷。 1.用换向阀中位机能的卸荷回路用换向阀中位机能的卸荷回路在泵的出口设置单向阀或在电液换向阀的回油口设置
46、背压在泵的出口设置单向阀或在电液换向阀的回油口设置背压阀，使泵卸荷时，仍能保持阀，使泵卸荷时，仍能保持0.30.5MPa的压力，以保证系统的压力，以保证系统能重新启动。能重新启动。 图这种卸荷方法比较简单，但换向阀切换时压力冲击较大。 应用：应用： 适用于单执行元件系统和流量较小的场合。 当系统流量较大时，可用电液换向阀来卸荷，如图所示， 使用时应注意：使用时应注意：2.用二位二通换向阀的卸荷回路用二位二通换向阀的卸荷回路 当工作部件停止运动时，二位二通换向阀通电，泵输出的油液经二位二通换向阀回油箱，使泵卸荷。 应用：应用： 适用于流量小于40L/in的场合3. 用蓄能器保压泵卸荷的回路用蓄能
47、器保压泵卸荷的回路 当三位换向阀左位工作时，液压缸向右运动夹紧工件，进油路压力升高至压力继电器调定值时，压力继电器发信号使二位换向阀通电，液压泵卸荷。单向阀自动关闭，液压缸则由蓄能器持续补油保压。 应用：应用： 适用于保压时间长、要求功率损失小的场合。4用压力补偿变量泵的卸荷回路用压力补偿变量泵的卸荷回路 当活塞运动到终点或换向阀处于中位时，液压泵压力升高，输出流量减小，当泵的压力升高到预调的最大值时，泵的流量减小到只需补充液压缸和换向阀的泄漏，回路实现保压卸荷。 特点：特点： 此种卸荷回路属于流量卸荷方式。从原理上讲这种卸荷方式泵消耗的功率很小，但要求泵本身需要有较高的效率。 四、平衡回路四
48、、平衡回路1.单向顺序阀的平衡回路单向顺序阀的平衡回路 适当调整顺序阀的开启压力，当电磁阀处于左位使活塞下行时，回路上将产生一定的背压，使运动平稳；可防止活塞因重力而产生下滑。 特点：特点： 由于顺序阀和换向阀存在泄漏，活塞不可能长时间停在任意位置上。应用：应用： 于工作负载固定且活塞锁紧精度要求不高的场合。2.用液控顺序阀的平衡回路用液控顺序阀的平衡回路特点：特点： 液控顺序阀的启闭取决于控制口的油压，回路的效率较高； 当电磁阀处于左位时，压力油进入液压缸上腔，并进入液控顺序阀的控制口，打开顺序阀使背压消失。当电磁阀处于中位时，液压缸上腔卸压，使液控顺序阀迅速关闭以防止活塞和工作部件因自重下
49、降，并被锁紧。应用：应用： 适用于运动部件重量不很大，停留时间较短的系统 任务任务五五 流量控制阀工作原理及选用流量控制阀工作原理及选用学习目标学习目标 1.了解各流量控制阀的结构工作原理；了解各流量控制阀的结构工作原理； 2.掌握各种流量控制阀的选用。掌握各种流量控制阀的选用。 流量控制阀是靠改变阀口通流面积的大小，来调节通过阀口流量控制阀是靠改变阀口通流面积的大小，来调节通过阀口的流量，从而改变执行元件的运动速度。的流量，从而改变执行元件的运动速度。一、流量控制阀一、流量控制阀 1.节流口的结构形式节流口的结构形式) 针阀式节流口 ) 偏心槽式节流口) 轴向三角槽式节流口 ) 周向缝隙式节
50、流口 ) 轴向缝隙式节流口 典典 型型 节节 流流 口形口形 式式 2.影响节流口流量稳定性的因素影响节流口流量稳定性的因素 节流口基本形式：节流口基本形式： 当小孔的长度当小孔的长度 与其直径之比与其直径之比 时，称为薄壁小孔；时，称为薄壁小孔； 当当 4时，称为细长孔；时，称为细长孔； 当当0.5 时，称为短孔。时，称为短孔。 节流阀的流量特性可用小孔流量通用公式来表示，即节流阀的流量特性可用小孔流量通用公式来表示，即5 . 0/dldl/4/dlmTpKAq孔口前后两端压力差；pK式中由孔口的形状、尺寸和液体性质决定的系数；A孔口的截面积；m由孔的长径比决定的指数，薄壁孔15 . 0 m
