1、第五章第五章 液压控制阀液压控制阀5.15.1 方向控制阀方向控制阀5.25.2 压力控制阀压力控制阀5.3 5.3 流量控制阀流量控制阀5.4 5.4 插装阀和叠加阀插装阀和叠加阀5.55.5 伺服阀伺服阀5.65.6 电液比例阀电液比例阀概述概述1、液压阀的作用、液压阀的作用：控制液流的压力、流量和方向，保证控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照要求进行工作。执行元件按照要求进行工作。2、液压阀的基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀、液压阀的基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。体内作相对运动的装置。3、液压阀的工作原理：、液压阀的工作原理： 利用阀芯在阀体内
2、作相对运动来控制阀口的通断及阀利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和方向的控制。口的大小，实现压力、流量和方向的控制。液压阀的概述液压阀的概述四、液压阀的分类四、液压阀的分类： 1.根据结构形式分类根据结构形式分类滑阀滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。因此滑阀运动存在一个死区。锥阀锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为12 20 ，阀口关闭时，阀口关闭时为线密封，密封性能好为线密封，密封性能好且动作灵敏。且动作灵敏。球阀球阀 性能与锥阀相同。性能与锥阀相同。2.2
3、.根据控制制方式不同分：根据控制制方式不同分：定值或开关控制阀：被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、定值或开关控制阀：被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。叠加阀。比例控制阀：被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比比例控制阀：被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。例阀和带内反馈的电液比例阀。伺服控制阀：被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变伺服控制阀：被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。数字控制阀：用数字信息直接控制
4、阀口的启闭，来控制液流的压力、流数字控制阀：用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类。量、方向的阀类。3. 3. 根据用途分：根据用途分： 压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀液压阀的概述液压阀的概述方向控制阀的作用：在液压系统中控制液流方向。方向控制阀的作用：在液压系统中控制液流方向。方向控制阀包括：单向阀和换向阀方向控制阀包括：单向阀和换向阀 5.1 5.1 方向控制阀方向控制阀一、普通单向阀一、普通单向阀 使油液只能沿一个方向流动，反向则被截止的方向阀。使油液只能沿一个方向流动，反向则被截止的方向阀。图形符号图形符号5.1.1 5.
5、1.1 单向阀单向阀 单向阀包括：普通单向阀和液控单向阀单向阀包括：普通单向阀和液控单向阀普通单向阀普通单向阀普通单向阀的应用常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。油箱。被用来分隔油路以防止高低压干扰。被用来分隔油路以防止高低压干扰。与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等复合阀。等复合阀。安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。作安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背
6、压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为力为（ 0.30.5）MPa。二、液控单向阀二、液控单向阀二、液控单向阀二、液控单向阀工作原理：工作原理： 当控制油当控制油口不通压力油时，油口不通压力油时，油液只能从液只能从p p1 1p p2 2；当控当控制油口通压力油时，制油口通压力油时，正、反向的油液均可正、反向的油液均可自由通过。自由通过。二、液控单向阀二、液控单向阀 换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通接通或或切断切断而改变油流方向的阀。而改变油流方向的阀。n换向阀的分类
7、换向阀的分类n按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。n按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通等。等。n按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位等。按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位等。n按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、液按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、液动、电液动等。动、电液动等。5.1.2 5.1.2 换向阀换向阀手动换向阀手动换向阀一、滑阀式换向阀的主体形式结构一、滑阀式换向阀的主体形式结构n阀芯阀芯n阀体阀体二、换向阀的中位机能二、换向阀的中位机能n多位阀
8、在不同工作位置时，各油口的连通方式体现了换向阀的不同的控多位阀在不同工作位置时，各油口的连通方式体现了换向阀的不同的控制机能，称之为换向阀的机能。对于三位阀，左、右位实现执行元件的制机能，称之为换向阀的机能。对于三位阀，左、右位实现执行元件的换向，换向，中位则能满足执行元件处于非工作状态时系统的不同要求。中位则能满足执行元件处于非工作状态时系统的不同要求。 中位机能的应用：中位机能的应用： 使泵卸载的有使泵卸载的有H H、K K、M M型；使执行元件停止型；使执行元件停止的有的有O O、M M型；使执行元件浮动的有型；使执行元件浮动的有H H、Y Y型；使液压缸实现差动的型；使液压缸实现差动的
9、有有P P型。型。三、换向阀的结构三、换向阀的结构以三位四通电液换向阀为例以三位四通电液换向阀为例压力控制阀的作用：压力控制阀的作用：1 1、用来控制液压系统中油液压力；、用来控制液压系统中油液压力； 1) 1) 溢流阀溢流阀 2) 2) 减压阀减压阀2 2、以压力为控制信号实现油路通断。、以压力为控制信号实现油路通断。3) 3) 顺序阀顺序阀4) 4) 压力继电器压力继电器5.2 5.2 压力控制阀压力控制阀共同工作原理：利用作用于阀心上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作。共同工作原理：利用作用于阀心上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作。 n按结构型式分：按结构型式分： 直动式溢流阀直动
10、式溢流阀 先导式溢流阀先导式溢流阀5.2.1 5.2.1 溢流阀溢流阀一、直动式溢流阀一、直动式溢流阀 二、先导式溢流阀二、先导式溢流阀溢流阀应用实例溢流阀应用实例（1 1）为定量泵系统溢流稳压）为定量泵系统溢流稳压 和定量泵、节流阀并联，阀口常开。和定量泵、节流阀并联，阀口常开。（2 2）变量泵系统提供过载保护）变量泵系统提供过载保护 和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载时打开，起安全保护作用，和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载时打开，起安全保护作用，故又称安全阀。故又称安全阀。（3 3）实现远程调压）实现远程调压 p p远程远程 p pT 时，柱塞上升，发出信号时，柱塞上升，发出信号
11、pk pT 时，柱塞下降，断开信号时，柱塞下降，断开信号 5.3 5.3 流量控制阀流量控制阀n功用：通过改变阀口过流面积来调节输出功用：通过改变阀口过流面积来调节输出流量，从而控制执行元件的运动速度。流量，从而控制执行元件的运动速度。 n 分类：节流阀、调速阀、温度补偿调速分类：节流阀、调速阀、温度补偿调速阀、分流集流阀阀、分流集流阀 5.3 5.3 流量控制阀流量控制阀 常用节流口结构有常用节流口结构有锥形、三角槽形、矩锥形、三角槽形、矩形、三角形等。由节形、三角形等。由节流方程知，当压力差流方程知，当压力差一定时，改变开口面一定时，改变开口面积即改变液阻就可改积即改变液阻就可改变流量。变
12、流量。5.3.1 5.3.1 节流阀节流阀n节流阀实质相当于一个可变节流口，借助控制机构使阀节流阀实质相当于一个可变节流口，借助控制机构使阀芯相对于阀体孔运动改变阀口的过流面积。芯相对于阀体孔运动改变阀口的过流面积。n结构原理结构原理 主要零件有阀芯、阀体和螺母。阀体上右边是进油主要零件有阀芯、阀体和螺母。阀体上右边是进油口，左边是出油口。阀芯一端开有三角尖槽，另一端加口，左边是出油口。阀芯一端开有三角尖槽，另一端加工有螺纹，旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。工有螺纹，旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液压径向力，三角槽须对称布置。为平衡液压径向力，三角槽须对称布置。5.3.2
13、5.3.2 调速阀调速阀n定差减压阀与节流阀串联而成，用来调节通过的流量自动补定差减压阀与节流阀串联而成，用来调节通过的流量自动补偿负载变化的影响。偿负载变化的影响。 n工作原理工作原理5.4 5.4 插装阀和叠加阀插装阀和叠加阀 5.4.1 插装阀插装阀n上世纪上世纪7070年代初发展起来的一种新元件，是古老锥阀的新应用。配以盖年代初发展起来的一种新元件，是古老锥阀的新应用。配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀。有两个油口，故被称为二通插装阀。n特点：特点：n阀芯为锥阀
14、，密封性能好，且动作灵敏；阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏；n通流能力大，抗污染；通流能力大，抗污染；n一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。n特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突出。特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突出。插装阀基本组件n插装阀基本组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。插装阀基本组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。阀组件。插装阀的应用n单向阀单向阀将方向阀组件的控制口通过阀将方向阀组件的控制口通过阀块和盖板上的通道与油口块和盖板上的
15、通道与油口A A或或B B直接沟通，可组成单向阀。直接沟通，可组成单向阀。 二通阀二通阀由一个二位三通电磁滑阀控制方由一个二位三通电磁滑阀控制方向阀组件控制腔的通油方式，可向阀组件控制腔的通油方式，可组成二位二通阀。组成二位二通阀。W插装阀的应用n三通阀三通阀由两个方向阀组件并联由两个方向阀组件并联而成，对外形成一个压而成，对外形成一个压力油口、一个工作油口力油口、一个工作油口和一个回油口。三通插和一个回油口。三通插装阀的工作状态数取决装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位于先导换向阀的工作位置数。置数。 四通阀四通阀由两个三通阀并联而成。由两个三通阀并联而成。三通阀三通阀W5.4.2 5.
16、4.2 叠加阀叠加阀n叠加阀以板式阀为基础，叠加阀以板式阀为基础，每个叠加阀不仅起到单个每个叠加阀不仅起到单个阀的功能，而且还沟通阀阀的功能，而且还沟通阀与阀的流道。换向阀安装与阀的流道。换向阀安装在最上方，对外连接油口在最上方，对外连接油口开在最下边的底板上，其开在最下边的底板上，其他的阀通过螺栓连接在换他的阀通过螺栓连接在换向阀和底板之间。左图为向阀和底板之间。左图为叠加阀装置图，右图为其叠加阀装置图，右图为其系统图。系统图。n由叠加阀组成的系统结构由叠加阀组成的系统结构紧凑，配置灵活，设计制紧凑，配置灵活，设计制造周期短。造周期短。伺服阀n伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反馈量连续伺服
17、阀是一种根据输入信号及输出信号反馈量连续成比例地控制流量和压力的液压控制阀。根据输入成比例地控制流量和压力的液压控制阀。根据输入信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀。信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀。n电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力的控制。的控制。5.5 5.5 电液伺服阀电液伺服阀电液伺服阀由电气电液伺服阀由电气机械转换装置、液压机械转换装置、液压放大器和反馈（平衡）放大器和反馈（平衡）机构三部分组成。机构三部分组成。电气电气机械转
18、换装置机械转换装置将输入的电信号转换将输入的电信号转换为转角或直线位移输为转角或直线位移输出，常称为力矩马达出，常称为力矩马达或力马达。或力马达。5.6 5.6 电液比例阀电液比例阀n电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗现远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。污染等方面优于电液伺服阀。n电液比例阀根据用途分为：电
19、液比例压力阀，电电液比例阀根据用途分为：电液比例压力阀，电液比例流量阀，电液比例方向阀。液比例流量阀，电液比例方向阀。n电液比例阀的控制性能低于电液伺服阀，因此广电液比例阀的控制性能低于电液伺服阀，因此广泛应用于要求不高的一般工业部门。泛应用于要求不高的一般工业部门。电液比例溢流阀电液比例溢流阀 组成：组成： 比例电磁铁比例电磁铁+ +直动式溢流阀主体直动式溢流阀主体工作原理：工作原理： 输入一输入一I I，产生一电磁力，作用于阀心上，得到一控制，产生一电磁力，作用于阀心上，得到一控制压力，其压力，其pIpI，I I变化，变化，p p也变化。也变化。 电液比例换向阀电液比例换向阀比例电磁铁替代普通电磁换向阀中的普通电磁铁即可。比例电磁铁替代普通电磁换向阀中的普通电磁铁即可。工作原理：输入一工作原理：输入一I I，得到一个运动方向，并且还可改变输出流量的，得到一个运动方向，并且还可改变输出流量的大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。 比例调速阀比例调速阀 组成：组成： 比例电磁铁替代调速阀中的调节螺帽即可。比例电磁铁替代调速阀中的调节螺帽即可。工作原理：输入一工作原理：输入一I I，得到一相应运动，使节流阀阀口变化，流量变化，得到一相应运动，使节流阀阀口变化，流量变化，qVIqVI。
