1、第4章 液压控制元件与液压基本回路1v 掌握各种阀的工作原理掌握各种阀的工作原理v 熟悉各种阀的特性及应用场合熟悉各种阀的特性及应用场合v 了解常见阀的结构及调整方法了解常见阀的结构及调整方法v 能识别各种阀的职能符号能识别各种阀的职能符号v 能评价和选择各种阀的性能参数能评价和选择各种阀的性能参数v 熟悉各种阀构成的基本回路熟悉各种阀构成的基本回路教学要求教学要求:2重点难点：重点难点：v 各种液压阀的工作原理及典型结构各种液压阀的工作原理及典型结构 v 各种液压阀的职能符号各种液压阀的职能符号v 各种液压阀的作用及应用各种液压阀的作用及应用v 各种液压阀的性能参数各种液压阀的性能参数3v
2、液压阀基本结构：包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。驱动装置可以是手调机构，也可以是弹簧或电磁铁，有时还作用有液压力。v 液压阀基本工作原理：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。流经阀口的流量q与阀口前后压力差p和阀口面积 A 有关，始终满足压力流量方程。 4.1 液压阀和液压基本回路概述液压控制元件主要用来控制液压执行元件的运动方向、承载能力和运动速度，以满足执行元件的工作要求。液压基本回路是用于实现执行元件压力、流量、方向及速度等控制的典型回路。 4.1.1 液压阀的类型42液压控制阀的分类 4.1 液压阀的类型分类方法类型详细
3、分类按用途分压力控制阀溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀按结构分类滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀座阀椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀射流阀按操作方式分人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀挡块、弹簧操纵阀液压（或气动）操纵阀液压、气动操纵阀电动操纵阀电磁铁、电液操纵阀按控制方式分类比例阀比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀伺服阀单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀数字控制压力控制流量阀与方向阀按连接方式分类管式连接螺纹式连接、法兰式连接阀板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、整体
4、连接板式、叠加阀插装式连接螺纹式插装阀、法兰式插装阀5滑阀：滑阀：运动存在死区运动存在死区按结构形式分按结构形式分：提升阀：提升阀：p 锥阀：密封性好，且动作灵敏锥阀：密封性好，且动作灵敏p 球阀：性能和锥阀相似球阀：性能和锥阀相似p 座阀座阀转阀转阀锥阀锥阀滑阀滑阀球阀球阀座阀座阀2液压控制阀的分类 4.1 液压阀的类型6 4.1 液压阀的类型7 4.1 液压阀的类型8板式连接板式连接 4.1 液压阀的类型9 4.1 液压阀的类型10插装式插装式 4.1 液压阀的类型11n 液压阀基本参数 公称流量公称流量：阀在额定工作状态下所允许通过的：阀在额定工作状态下所允许通过的 名义流量（名义流量（
5、l/min) 公称通径公称通径：表征阀通流能力大小的物理量。：表征阀通流能力大小的物理量。 额定压力：额定压力：阀长期工作所允许的最高压力。阀长期工作所允许的最高压力。 4.1.2 液压阀的性能参数12l 动作灵敏，工作可靠，工作时冲击和振动小；l 油液通过时压力损失小；l 密封性能好，内泄露少，无外泄露；l 结构紧凑，安置、调试、维护方便，通用性好。 4.1.2 液压阀的基本要求13方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动等。4.2 方向控制阀与方向控制回路144.2.1 单向阀按其它方式分类，如：按阀芯结
6、构分为球芯、柱芯、锥芯；按液流方向与阀芯移动方向分为直角式、直通式。单向阀是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，单向阀可分为普通单向阀和液控单向阀两类。 154.2.1 单向阀作用：控制油路通断。正向导通，反向截止。1-阀心，2-阀体，3-弹簧1、普通单向阀、普通单向阀结构图动画16普通单向阀：正向流通工作原理：左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液被截止不能通过。普通单向阀：反向截止4.2.1 单向阀应用：1）分隔油路以防干扰（开启压力 0.03-0.05 M Pa ）；
7、2）作背压阀用（开启压力 0.3-0.6 M Pa）。172.液控单向阀作用：作用：1）控制口通油箱时，同普通单向阀；2）控制口通压力油时，液流可正反向自由通过。多一个控制油口K图形符号图形符号4.2.1 单向阀181 1、K K口不通油口不通油和和普通单向普通单向阀一样阀一样2、正向流通正向流通3、K口通油，反向可以流通2.液控单向阀4.2.1 单向阀动画19 换向阀的分类按阀芯运动的方式：滑阀式和转阀式；按操纵方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动；按阀芯在阀体内占据的工作位置：二位、三位、多位等；按阀芯上主油路数量：通、三通、四通、五通、多通等；按安装方式：管式、板式、法兰式；按阀芯定位
8、方式：钢球定位式、弹簧复位式。换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。4.2.2换向阀20五槽式五槽式三槽式三槽式滑阀式换向阀 阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。 阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的油口。4.2.2 换向阀动画211 1、换向阀、换向阀换向原理换向原理左位:右位:中位:PA ,B O ,活塞右移；P、A、B、O均不通，活塞静止；P B,A O,活塞左移。4.2.2 换向阀动画22方框表示
9、方框表示“位位”，方框数表示位数，方框数表示位数“”表示连通，表示连通，“T”表示堵塞表示堵塞在一方框内在一方框内“”的首尾及的首尾及“T” 与方与方框交点数表示通路数框交点数表示通路数每一方框表达的内容，为该阀芯在每一方框表达的内容，为该阀芯在此位工作位置时的连通方式此位工作位置时的连通方式4.2.2 换向阀PTBATTTT23换向阀结构及图形符号换向阀结构及图形符号二位三通阀二位二通阀4.2.2 换向阀24二位四通阀二位五通阀换向阀结构及图形符号换向阀结构及图形符号4.2.2 换向阀25三位四通阀三位五通阀换向阀结构及图形符号换向阀结构及图形符号4.2.2 换向阀26换向阀的操作方式换向阀
10、的操作方式滑阀式换向阀的操纵方式手动换向阀机动换向阀电磁换向阀 液动换向阀 电液换向阀4.2.2 换向阀27机动换向阀（行程阀）机动换向阀（行程阀）3.3.几种常用的换向阀几种常用的换向阀4.2.2 换向阀（1）机动换向阀：以外加运动件的机动力推动阀芯移）机动换向阀：以外加运动件的机动力推动阀芯移动换向。动换向。28（2 2）手动换向阀）手动换向阀4.2.2 换向阀用手动杠杆操纵阀芯换位的换向阀，它主要有弹簧复位和钢珠定位两种形式。29电磁换向阀 电磁换向阀借助于电磁铁吸力推动阀心动作来改变液流流向。操纵方便，布置灵活，易实现自动化。电磁阀的电磁铁按所用电源的不同，分为交流型、直流型和交流本整
11、型三种；按电磁铁内部是否有油侵入，又分为干式、湿式种。交流电磁铁使用方便，起动力大，吸合、释放快，动作时间最快约为10ms；但工作时冲击和噪声较大，为避免线圈过热，换向频率不能超过60次/min；起动电流大，在阀心被卡时会烧毁线圈；工作寿命仅数百万次至一千万次以内。直流电磁铁体积小，工作可靠；冲击小，允许换向频率为120次/min，最高可达300次/min；使用寿命可高达两千万次以上；但起动力比交流电磁铁要小，且需有直流电源。交流本整型电磁铁自身带有整流器，可以直接使用交流电源，又具有直流电磁铁的性能。（3 3）电磁换向阀）电磁换向阀4.2.2 换向阀30三位四通电磁换向阀外形4.2.2 换向
12、阀（3 3）电磁换向阀）电磁换向阀31 二位三通电磁换向阀二位三通电磁换向阀结构、工作原理及职能符号结构、工作原理及职能符号4.2.2 换向阀（3 3）电磁换向阀）电磁换向阀二位三通干式交流电磁换向阀的左端有一干式交流电磁铁，当电磁铁不通电时（图示位置），P与A相通；当电磁铁通电时，衔铁向右移动，通过推杆1使阀芯2推压弹簧3一起向右移动至端部，使P与B相通，而P与A断开。32 二位三通湿式直流电磁换向阀二位三通湿式直流电磁换向阀4.2.2 换向阀（3 3）电磁换向阀）电磁换向阀334.2.2 换向阀344.2.2 换向阀354.2.2 换向阀364.2.2 换向阀374.2.2 换向阀38液动
13、换向阀电磁换向阀吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。4.2.2 换向阀（3）液动换向阀以液压力推动阀芯移动实现换向。以液压力推动阀芯移动实现换向。39（5）电液换向阀）电液换向阀电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组合而成，液动换向阀实现主油路的换向，称为主阀；电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向，称为先导阀。4.2.2 换向阀404.2.2 换向阀414.2.2 换向阀424.2.2 换向阀434.2.2 换向阀44（5）电液换向阀）电液换向阀4.2.2 换向阀n 电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回油
14、口沟通，一起排回油箱（内排）。n 液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。n 为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。n 控制油可以取自主油路的P口（内控），也可以另设独立油源（外控）。采用内控时，主油路必须保证最低控制压力（0.30.5MPa)；采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15 ，以保证换向时间要求。45换向阀的机能表示阀芯在某位置时阀主油路的连通方式，对于三位阀有中位机能、左位机能和右位机能。三位换向阀的中位机能 三位换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表4-4中所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方框表示两个换向位，其左位和右位
15、各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位的型式。4.2.2 换向阀4、换向阀的机能464.2.2 换向阀三位换向阀的中位机能47方向控制回路是液压系统最基本的回路，在任何系统中都离不开方向控制。实现方向控制的基本方法如下。 阀控：采用换向阀来实现。 泵控：采用双向变量泵或双向定量泵改变液流的方向和流量。 锁紧执行元件控制：采用双向液压马达改变液流方向。4.2.3 方向控制回路481阀控方向控制回路4.2.3 方向控制回路（1）换向阀换向回路采用一个三位四通电磁换向阀控制的回路。当电磁铁1YA通电时，滑阀向左移动，左位油路接通，液压缸向右移动；当没有电时，滑阀位于中位，液压
16、缸停止；当2YA通电时，滑阀右移，液压缸左移。动画491阀控方向控制回路4.2.3 方向控制回路（2）插装阀换向控制采用相当于一个二位四通阀的插装阀控制方向。在电磁阀通电时，液压油通过插装阀E流入液压缸右腔，活塞左移，左腔的油通过C回油箱。当断电时，插装阀C与E上腔通油箱，D与F上腔通压力油，D阀通而F阀不通，压力油由阀D流入液压缸左腔，右腔油通过F回油箱，活塞右移。动画502泵控方向控制回路4.2.3 方向控制回路利用双向泵旋转方向的改变来改变液流的方向，实现缸的运动方向的改变。液压泵可以是变量泵或定量泵。双向变量泵方向控制回路为了补偿在闭式液压回路中单杆液压缸两侧油腔的油量差，采用了一个蓄
17、能器。当活塞向下运动时，蓄能器放出油液以补偿泵吸油量的不足。当活塞向上运行时，压力油将液控单向阀打开，使液压缸上腔多余的回油流入蓄能器。513锁紧执行元件控制回路4.2.3 方向控制回路锁紧回路是当液压泵停止向执行元件供油后，执行元件能被锁紧在要求位置上，当受到重力或外力作用时位置不变。例如，起重机的支撑腿，在工作过程中活塞不能移动，保证吊物时的安全。起重机升降机523锁紧执行元件控制回路4.2.3 方向控制回路锁紧方式分单向锁紧和双向锁紧，当单向锁紧时可用单向阀；双向锁紧时可利用液控单向阀、方向阀M型中位机能或液控顺序阀。单向阀锁紧回路采用二位四通阀和单向阀使液压缸活塞锁紧在液压缸的两端，实
18、现双端锁紧。533锁紧执行元件控制回路4.2.3 方向控制回路双向阀锁紧回路采用两个液控单向阀组成连锁回路，可以实现活塞在任意位置上的锁紧。此回路锁紧精度高。设计中应用本回路时，为了保证可靠的锁紧，其换向阀应该采用H型或Y型。这样当换向阀处于中位时，A、B两油口直通油箱，液控单向阀才能立即关闭，活塞停止运动并被锁紧。O型中位机能由于油液不能立即排出而影响关闭时间和精度。换向阀M机能锁紧回路是采用换向阀的M型中位机能实现的双向锁紧回路，由于滑阀有一定的泄漏，因此该回路在需要较长时间且要求较高的系统中是不适用的。54 单向阀和换向阀是液压系统中控制液流方向的元件。 单向阀分成两类：即普通单向阀（简
19、称单向阀）和液控单向阀，单向阀只允许液流向一个方向通过；液控单向阀具有普通单向阀的功能，并且只要在控制口通以一定压力的控制油液，油流反向也能通过。单向阀和液控单向阀用于回路需要单向导通的场合，也用于各种锁紧回路。 换向阀既可用来使执行元件换向，也可用来切换油路。换向阀的各种结构形式中，滑阀式用得较多。而各种操纵形式的换向阀中，则以电磁和电液换向阀用得较多，因为它易于实现自动化。换向阀的图形符号明确地表示了阀的作用原理、工作位置数、通路数、通断状态以及操纵方式等，应予以足够的重视，并能熟练掌握。 55v溢流阀溢流阀v减压阀减压阀v顺序阀顺序阀v压力继电器压力继电器 压力控制阀是用来控制液压系统中
20、油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。4.3 压力控制阀与压力控制回路56* 压力继电器压力控制阀的作用：1、用来控制液压系统中油液压力* 溢流阀* 减压阀2、通过压力信号实现控制* 顺序阀4.3 压力控制阀与压力控制回路574.3.1 溢流阀581. 直动式溢流阀直动式溢流阀（1 1）结构和）结构和工作原理工作原理阀芯受力：阀芯受力：PA 与与Fs基本稳定因此，阀进口压力而此时时，有溢流当，临界状态时，当时，无溢流当PxxAxxkPFPAPPFPAF
21、PAskss00)(4.3.1 溢流阀动画59（2 2）职能符号）职能符号 直动式溢流阀是利用阀芯直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的上端的弹簧力直接与下端面的液压力相平衡来控制溢流压力液压力相平衡来控制溢流压力的。的。 一般直动式阀只做成低压、一般直动式阀只做成低压、流量不大的溢流阀。流量不大的溢流阀。进油口压力控制阀芯移动进油口压力控制阀芯移动4.3.1 溢流阀60（3 3）直动型溢流阀特点v 对应调压弹簧一定的预压缩量 xo，阀的进口压力 p 基本为一定值。v 由于阀开口大小 x 和 稳态液动力Fs的影响，阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量时的阀的进口压
22、力 ps 最大，ps称为阀的调定压力。v 弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的进口压力增大。v 对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很大的弹簧力，这样不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。4.3.1 溢流阀612. 先导式溢流阀先导式溢流阀先导阀：先导阀：一般采用锥形座阀式结一般采用锥形座阀式结构，是一个小流量直动构，是一个小流量直动型溢流阀型溢流阀1.1.结构和工作原理结构和工作原理主阀：阀芯上有一阻尼孔，且上腔主阀：阀芯上有一阻尼孔，且上腔 作用面积略大于下腔作用面积作用面积略大于下腔作用面积4.3.1 溢流阀62结构
23、：先导调压部分：控制主阀的溢流压力。主阀部分：溢流 原理：利用主阀芯上下两端液体压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力控制。特点：因为锥阀作用面积很小，故调压轻便；由于主阀弹簧软，故压力波动小，静态特性好；能适应各种不同的调压范围的要求；主阀芯采用锥面阀座式结构密封，没有搭合量，故动作灵敏。2. 先导式溢流阀先导式溢流阀4.3.1 溢流阀63主阀弹簧：使主阀芯回位（回位）导阀弹簧：调定溢流阀进口压力（调压）主阀：主油路溢流（流量大）；导阀：调定压力并控制主阀溢流（流量小）；主阀芯细长孔：形成压差，使主阀开启溢流； 产生阻尼，衰减主阀芯振动。遥控口K：如堵死，普通先导式溢流阀； 接另一直动式溢流阀
24、，可实现远程调压； 接回油箱，主阀全开，进口压力为零， 卸荷压力0.15-0.30MPa。主阀芯尾碟：产生与液动力（向上）相反的力，使阀芯稳定。2. 先导式溢流阀先导式溢流阀4.3.1 溢流阀64 溢流过程分析溢流过程分析 调压弹簧：先导阀弹簧调压弹簧：先导阀弹簧 复位弹簧：主阀弹簧复位弹簧：主阀弹簧 调压性能较好调压性能较好 遥控口遥控口职能符号职能符号F F液液=PAF弹弹= kx2. 先导式溢流阀先导式溢流阀4.3.1 溢流阀黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制动画652.2. 先导型溢流阀特点先导型溢流阀特点v先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满足压力流量方程。阀的
25、进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。v通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1，因此其尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。v主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长l = 812mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。v先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。4.3.1 溢流阀66讨论：讨论： 堵塞主阀阻尼孔堵塞主阀阻尼孔：导致系统压力建立不起来；导致系统压力建立不起来； 堵塞锥阀座小孔：堵塞锥阀座小孔： 远程控制口远程控制口K K接油
26、箱接油箱 ：导致系统在低压下卸荷；导致系统在低压下卸荷； 远程控制口远程控制口K K接另一调压阀：接另一调压阀：若若p y 2p y 1, , 系统压力取决于系统压力取决于p y 2。 导致系统过载，出现压力超调现象；导致系统过载，出现压力超调现象；4.3.1 溢流阀673. 溢流阀的启闭特性 溢流阀闭合时的压力pk称为闭合压力。闭合压力pk与调定压力pn之比称为闭合比。开启压力pc与调定压力pn之比称为开启比。由于阀开启时阀芯所受的摩擦力与进油压力方向相反，而闭合时阀芯所受的摩擦力与进油压力方向相同，因此在相同的溢流量下，开启压力大于闭合压力。 为保证溢流阀有良好的静态特性，一般规定其开启比
27、不应小于90%，闭合比不应小于85%。 溢流阀的启闭特性是指溢流阀从刚开启到通过额定流量(也叫全流量)，再由额定流量到闭合(溢流量减小为额定值的1%以下)整个过程中的压力流量特性。 4.3.1 溢流阀68溢流调压溢流调压溢流阀旁接在定量泵的出口，用来保证系统压力恒定。安全保护安全保护溢流阀旁接在变量泵的出口，限制系统压力的最大值，对系统起保护作用。4.3.1 溢流阀4. 溢流阀的应用69形成背压形成背压溢流阀接在执行元件出口，以改善执行元件运动平稳性。液压泵卸荷液压泵卸荷电磁溢流阀可以在执行元件不工作时使泵卸载。4.3.1 溢流阀4. 溢流阀的应用动画70Py1Py21DT条件：条件： Py1
28、 Py2远程调压4.3.1 溢流阀4. 溢流阀的应用714.3.1 减压阀在同一系统中，往往有一个泵要向几个执行元件供油，而各执行元件所需的工作压力不尽相同的情况。若某执行元件所需的工作压力较泵的供油压力低时，可在该分支油路中一减压阀。油液流经减压阀后，压力降低，且使其出口处相接的某一回路的压力。这种减压阀称为。72 减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。4.3.1 减压阀由先导阀和主阀组成，先导阀由手轮、弹簧、先导阀阀芯和阀座等组成；主阀由主阀芯、主阀体、阀盖等组成。油压为p1的压力油由主阀进油口流入，经减压阀阀口x后由出油口流出，其压力为p2。对减压阀
29、的要求：出口压力维持恒定，不受进口压力、通过流量大小的影响。泄油口泄油口L（在侧面，图中看不见）（在侧面，图中看不见）主阀比较主阀比较：7312PP 当阀处于工作状态时，减压12PP 当阀口大开时，不减压的大小)调定压力(下调手柄可调节工作状态阀芯下移当阀芯上移当稳压22222PPePPeP4.3.1 减压阀特点：出口压力控制阀芯动作，有单独泄油口。74减压阀与溢流阀比较：减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔泄漏油经阀体内流道内泄至出口。减压阀与溢流阀减压阀与溢流阀一样有遥控口。一
30、样有遥控口。4.3.1 减压阀75减压回路减压回路二、减压阀的应用稳压回路稳压回路减压阀用在液压系统中获得压力低于主系统压力或使出口压力稳定的二次油路上。若负载压力低于调定压力，减压阀不起减压作用。764.3.3 顺序阀 顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号，控制油路通断。 顺序阀也有直动型和先导型之分，根据控制压力来源不同，它还有内控式和外控式之分；按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄；通过改变控制方式、泄油方式以及二次油路的连接方式，顺序阀还可用作背压阀、卸荷阀和平衡阀等。 顺序阀的特征：阀的出口一般接负载（串联），调压弹簧腔有外接泄油口，采用进口测压，不工作时阀口常闭。 77 直动式
31、顺序阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的顺序阀。结构：出油口接二次油路，有单独泄油口。工作原理：p ps ,接通特点：内部控制，外部泄油（1）直动式内控顺序阀4.3.3 顺序阀78顺序阀的符号调压手柄调压手柄测压柱塞测压柱塞阀芯阀芯泄油口泄油口泄油口泄油口测压孔测压孔测压孔测压孔调压弹簧调压弹簧调调压压弹弹簧簧进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口直动式顺序阀原理.swf顺序阀（不同控制方式）.swf4.3.3 顺序阀79控制与控制与泄油方泄油方式式内控内控外泄外泄外控外控外泄外泄内控内泄内控内泄 外控内泄外控内泄内控外泄内控外泄加单向阀加单向阀外控外泄外控外泄加单
32、向阀加单向阀内控内泄内控内泄加单向阀加单向阀外控内泄外控内泄加单向阀加单向阀名称名称顺序阀外控顺序阀背压阀卸荷阀内控单向顺序阀外控单向顺序阀内控平衡阀外控平衡阀图形图形符号符号改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种。单向顺序阀有内外控之分。若将出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可作平衡阀。平衡阀作用：放在执行元件的回油路上，平衡重物，限制重物下落速度。卸荷阀作用：使油泵卸荷，减小功率消耗。区别：出口接油箱，K口接卸荷油压。4.3.3 顺序阀80n溢流阀、减压阀和顺序阀之区别81 4.3.4 压力继电器n 压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的
33、元件。n 其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护。n 压力继电器在压力达到调定值时，发出电信号，控制电气元件动作。n 压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式四种结构形式。82进油口进油口电器开关原理电器开关原理测压面测压面压力继电器符号压力继电器符号调压弹簧调压弹簧电器开关电器开关调压螺丝调压螺丝柱塞柱塞压力继电器动画压力继电器动画当压力超过弹簧力时，顶杆推当压力超过弹簧力时，顶杆推动电器开关，发出电信号动电器开关，发出电信号 4.3.4 压力继电器83压力控制回路利用各种压力控制阀控制液压系统整体或系统中某一部分的压力，以满足执行元件对力或者力矩要求的回路。 4.3.5 压力控制回
34、路84 调压回路的作用是液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。u 定量泵系统：采用溢流阀来调节液压泵的供油压力u 变量泵系统：用安全阀来限定系统的最高压力，防止系统过载。u 若液压系统中需要两种以上的压力，可采用多级调压回路。一般分为： 单级调压回路 二级调压回路 多级调压回路 连续、按比例进行压力调节回路 4.3.5 压力控制回路851、调压调压回路回路 作用：为使系统保持一定工作压力或不超过某一个数为使系统保持一定工作压力或不超过某一个数值，或在几种不同压力下工作。值，或在几种不同压力下工作。 （1 1）单级调压回路）单级调压回路 Py 值小的为稳压溢流作用；值小的为稳压溢流作
35、用；Py 值大的起安全作用值大的起安全作用。Py2Py1 4.3.5 压力控制回路动画86Py1Py21DT条件：条件： Py1 Py21DT()：P= Py11DT()：P= Py2（2 2）二级调压回路）二级调压回路 4.3.5 压力控制回路动画87（3 3）多级调压回路）多级调压回路条件：条件： Py1 Py2 、 Py1 Py3 、 Py2 Py3 1DT() 、2DT() ： P= Py1 1DT()： P= Py2 2DT()： P= Py3Py11DT2DT2Py3 4.3.5 压力控制回路动画88（4 4）无级压力调节回路）无级压力调节回路采用先导式比例电磁溢流阀，调节进入阀的
36、输入电流（或电压）的大小，即可实现系统压力的无级调节。优点：优点：简单，压力切换平稳，更容易实现远距离控制或程控。简单，压力切换平稳，更容易实现远距离控制或程控。 4.3.5 压力控制回路动画89使某一支路获得低于系统压力的稳定值，以满足机床的夹紧、定位、润滑及控制油路的要求。2 2、减压回路减压回路功用：减压阀稳定工作的条件：最低调整压力0.5MPa，最高调整压力至少比系统压力低0.5MPa。 4.3.5 压力控制回路90减压回路分类p 单级减压回路单一减压阀p 多级减压回路减压阀+远程调压阀p 无级减压回路比例减压阀 4.3.5 压力控制回路912、减压回路作用：作用：使系统某一部分油路使
37、系统某一部分油路( (夹紧回路、控制回路、润夹紧回路、控制回路、润滑回路滑回路) )具有较低的稳定压力。具有较低的稳定压力。 （1 1）单级减压回路）单级减压回路条件：条件： Py PJ 0.5 MPa PJ 0.5 MPaPyPJ 4.3.5 压力控制回路92（2 2）二级减压回路）二级减压回路条件：条件： Py1 PJ 、 PJ Py2PJPy1Py2 4.3.5 压力控制回路933、卸荷卸荷回路回路泵的卸荷：当执行元件间歇工作（或停止工作），不需要液压能时，应自动将泵源排油直通油箱，使液压泵处于无负荷运转，这个工作由卸荷回路完成。泵在很小的输出功率下运转（流量卸荷变量泵；压力卸荷定量泵）
38、，可节省功率损耗，减少系统发热及泵的磨损，延长泵和电机的使用寿命，而又不用频繁启闭电机。 4.3.5 压力控制回路94（1）采用复合泵的）采用复合泵的卸荷卸荷回路回路 4.3.5 压力控制回路95（2）采用二通阀的）采用二通阀的卸荷卸荷回路回路到到系系统统 4.3.5 压力控制回路动画96（3）采用换向阀）采用换向阀卸荷卸荷的回路的回路H型中位机能型中位机能K型中位机能型中位机能M型中位机能型中位机能 4.3.5 压力控制回路动画97（4）采用先导式溢流阀的）采用先导式溢流阀的卸荷卸荷回路回路到到系系统统 4.3.5 压力控制回路动画984 4、增压回路、增压回路 增压回路是利用增压缸来提高液
39、压系统中某一支路的油压，以满足驱动执行元件运动的需要。利用增压回路，液压系统可以采用供油压力较低的液压泵。 4.3.5 压力控制回路99（1）利用串联液压缸的增压回路将小直径液压缸和大直径液压缸串联可使冲柱急速推出，且在低压下可得很大的输出力量。将换向阀移到左位，泵所送过来的油液全部进入小直径液压缸活塞后侧，冲柱急速推出，此时大直径液压缸由单向阀将油液吸入，且充满大液压缸后侧空间，当冲柱前进到尽头受阻时，泵送出的油液压力升高，而使顺序阀动作，此时油液以溢流阀所设定的压力作用在大、小直径液压缸活塞的后侧，故推力等于大、小直径液压缸活塞后侧面积和与溢流阀所调定的压力之积。当然，如果想单独使用大直径
40、液压缸且以上述速度运动的话，势必要选用更大容量的泵，而采用这种串联液压缸只要用小容量泵就够了，节省了许多动力。 4.3.5 压力控制回路4、增压回路动画100将三位四通换向阀移到右位工作时，泵将油液经液控单向阀送到液压缸活塞上侧使冲柱向下压。同时，增压器的活塞也受到油液作用向右移动，但达到规定的压力后就自然停止，这样使它一有油送进增压器活塞大直径侧，就能够马上供给液压缸高压油。当冲柱下降碰到工件时（即产生负荷时），泵的输出油液压力立即升高，并打开顺序阀，经减压阀减压后的油液以减压阀所调定的压力作用在增压器的大活塞上，于是使增压器小直径侧产生3倍于减压阀所调定压力的高压油液，该油液进入液压缸活塞
41、上方而产生更强的加压作用。 4.3.5 压力控制回路（2）利用增压器的增压回路动画101（2）气、液联合使用的增压回路把上方油箱的油液先送入增压器的出口侧，再由压缩空气作用在增压器大活塞面积上，使出口侧油液压力增强。当把手动操作换向阀移到阀右位工作时，空气进入上方油箱，把上方油箱的油液经增压器小直径活塞下部送到三个液压缸。当液压缸冲柱下降碰到工件时，造成阻力使空气压力上升，并打开顺序阀，使空气进入增压器活塞的上部来推动活塞。增压器的活塞下降封闭了上方油箱进入增压器的油口，活塞继续下移，使小直径活塞下侧的油液变成高压油液，并注到三个液压缸。一旦把换向阀移到阀左位时，下方油箱的油会从液压缸下侧进入
42、，把冲柱上移，液压缸冲柱上侧的油液流经增压器回到上方油箱，增压器恢复到原来的位置。 4.3.5 压力控制回路1025、保压回路保压性能指标功用 使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持稳定不变的压力。保压时间和压力稳定性。 4.3.5 压力控制回路103（1）利用液压泵保压的保压回路采用液控单向阀、电接触式压力表发讯使泵自动补油。 4.3.5 压力控制回路5、保压回路动画104（2）利用蓄能器的保压回路 4.3.5 压力控制回路5、保压回路利用蓄能器的保压回路是指借助蓄能器来保持系统压力，补偿系统泄漏的回路。图4-39所示为利用虎钳对工件进行夹紧。当换向阀左位工作时，活塞前进，并将虎
43、钳夹紧，这时泵继续输出的压力油将为蓄能器充压，直到卸荷阀被打开卸载为止，此时，作用在活塞上的压力由蓄能器来维持，并补充液压缸的漏油作用在活塞上。当工作压力降低到比卸荷阀所调定的压力还低时，卸荷阀又关闭，泵的液压油再继续送往蓄能器。本系统可节约能源并降低油温。动画1056、平衡回路使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失控。 功用： 4.3.5 压力控制回路106（1）采用单向顺序阀的平衡回路单向顺序阀用于平衡自重 p 顺p自重 当自重较大时，p 顺较高，P较大，因此通常用于自重不大的场合。为防止泄漏而造成缸下移，可装一液控单向阀。
44、 为减小无功损耗，可将单向顺序阀换为外控单向顺序阀。 4.3.5 压力控制回路107 （2）采用液控单向阀的平衡液控单向阀是锥面密封，故闭锁性能好。回路油路上串联单向节流阀用于保证活塞下行的平稳。 4.3.5 压力控制回路108流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。节流阀调速阀 4.4 流量控制阀及速度控制回路109对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:mTQK Ap1. 节流口的节流特性 Qp 节流口的流量-压力特性细长孔m=1 簿壁孔m=0.5式中:TA阀口通流面积；p阀口前、后压差；m由节流口形状和结构决定
45、的指数，0.5ml 。K节流系数； 4.4 流量控制阀及速度控制回路110液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量Q稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量时，影响流量稳定性与节流口形状、节流压差以及油液温度等因素有关。 2、影响流量稳定性的因素、影响流量稳定性的因素对于薄壁孔，各种因素对流量的影响是较小的，节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳定性就越好。 4.4 流量控制阀及速度控制回路1111、节流口的形式(1) 直角凸肩节流口 直角凸肩节流口hB；B 阀体沉割槽的宽度。D特点： 过流面积和开口量呈线性结构关系，结构简单，工艺性好。但流量的调节范围较小，小流量时流量不稳定，一般节流
46、阀较少使用。节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特性在很大程度上决定着流量控制阀的性能。 4.4 流量控制阀及速度控制回路 4.4.1 节流阀112(2) 针阀式针阀式(锥形凸肩锥形凸肩)节流口节流口针阀（锥形）节流口D h 特点： 结构简单，可当截止阀用。调节范围较大。 由于过流断面仍是同心环状间隙，水力半径较小，小流量时易堵塞，温度对流量的影响较大。一般用于要求较低的场合 。1、节流口的形式 4.4 流量控制阀及速度控制回路113(3) 偏心槽式节流口偏心槽式节流口节流口由偏心的三角沟槽组成。阀芯有转角时，节流口过流断面面积即产生变化。本结构的特点是，小流量调节容易。但制造略显得麻烦、
47、阀芯所受的径向力不平衡，只宜用在低压场合。1、节流口的形式 4.4 流量控制阀及速度控制回路114(4) 轴向三角槽式节流口轴向三角槽式节流口沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即可改变开口量h，从而改变过流断面面积。特点：结构简单，水力半径大，调节范围较大。小流量时稳定性好，最低对流量的稳定流量为50ml/min。1、节流口的形式 4.4 流量控制阀及速度控制回路115图 周向缝隙式节流口(5) 周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口阀芯上开有狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。阀芯上开有狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口可以作成薄刃结构，从而获得较小的稳定流量，但
48、是这种节流口可以作成薄刃结构，从而获得较小的稳定流量，但是阀芯受径向不平衡力，只适于低压节流阀中。阀芯受径向不平衡力，只适于低压节流阀中。 1、节流口的形式 4.4 流量控制阀及速度控制回路116特点：薄壁节流口，壁厚约0.070.09mm，流量受温度的影响小、不易堵塞、最低稳定流量约20ml/min 。阀芯的轴向位移可改变节流口过流断面的面积。节流口易变形，工艺复杂是本结构的缺点。(6) 轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口1、节流口的形式 4.4 流量控制阀及速度控制回路117此种阀只能单向节流,反向畅通,为单向节流阀。1.阀体2.阀芯3.手柄4.调节杆5.弹簧1）结构3）职能
49、符号 4.4 流量控制阀及速度控制回路 4.4.1 节流阀2）工作原理：流体正向流动时，与节流阀一样，节流缝隙的大小可通过手柄进行调节；当流体反向流动时，靠油液的压力把阀芯4压下，下阀芯起单向阀作用，单向阀打开，可实现流体反向自由流动。 动画118调速阀是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响响。 4.4 流量控制阀及速度控制回路 4.4.1 调速阀作用：调速阀是进行了压力补偿的节流阀。它由定差减压阀和节流阀串联而成。1191.结构：压力补偿调速阀是由定差减压阀和简单节流阀串联组成
50、的.2.工作原理减压阀阀芯的力平衡方程: Fs+p3A=p2A P=p2-p3=Fs/A A一定，弹簧较软， Fs受位移的变化影响小，也可认为是一常数，因而P是一个常数，从而Q一定，意味着Q使不受外载和进口压力的影响. pKAQ? 4.4 流量控制阀及速度控制回路 4.4.1 调速阀120动画具体分析如下：若外载p3，Fs+p3p2A滑阀下移,开度增加，p2P=p2-p3不变.外载p3，Fs+p3p2A滑阀上移p2P不变.若p1p2Fs+p3p2A滑阀下移p2P不变 4.4 流量控制阀及速度控制回路 4.4.1 调速阀121一、调速回路 节流调速回路容积调速回路容积节流调速回路 变量泵流量阀类
