1、2022-6-16液压控制元件及辅件液压控制元件及辅件2022年6月16日星期四教学内容：教学内容：l方向控制阀（重点）l压力控制阀及应用（重点）l流量控制阀及应用（重点）l叠加阀/插装阀（了解）2022年6月16日星期四l4.液压控制元件 液压控制元件液压控制元件主要是各种控制阀，在液压系统中控制主要是各种控制阀，在液压系统中控制液体流动方向、流量大小和压力的高低，以满足执行元件的液体流动方向、流量大小和压力的高低，以满足执行元件的工作要求。工作要求。 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves） 方向控制阀是通过控制液体流动的方向来操纵执
2、行元件的运动方向控制阀是通过控制液体流动的方向来操纵执行元件的运动，如液压缸，如液压缸的前进、后退与停止，液压马达的正反转与停止等。的前进、后退与停止，液压马达的正反转与停止等。 4 41 11 1 单向阀单向阀 单向阀（单向阀（Check valveCheck valve）使油只能在一个方向流动，反方向则堵塞。其构）使油只能在一个方向流动，反方向则堵塞。其构造及符号如图造及符号如图4-14-1所示。所示。 液控单向阀如图液控单向阀如图4-24-2所示，在普通单向阀的基础上多了一个控制口，当控所示，在普通单向阀的基础上多了一个控制口，当控制口空接时，该阀相当于一个普通单向阀；若控制口接压力油，
3、则油液可双向流制口空接时，该阀相当于一个普通单向阀；若控制口接压力油，则油液可双向流动。动。 为减少压力损失，单向阀的弹簧刚度很小，但若置于回油路作背压阀使为减少压力损失，单向阀的弹簧刚度很小，但若置于回油路作背压阀使用时，则应换成较大刚度的弹簧。用时，则应换成较大刚度的弹簧。2022年6月16日星期四方向控制阀l单向阀普通单向阀2022年6月16日星期四方向控制阀l单向阀普通单向阀2022年6月16日星期四方向控制阀l单向阀普通单向阀2022年6月16日星期四方向控制阀l液控单向阀液控单向阀2022年6月16日星期四方向控制阀l液控单向阀液控单向阀2022年6月16日星期四方向控制阀：单向阀
4、单向阀液控单向阀2022年6月16日星期四方向控制阀l液控单向阀液控单向阀2022年6月16日星期四41 方向控制阀（方向控制阀（direction control valves）2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）4 41 12 2 换向阀：换向阀：换向阀是换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。油液流动方向。一般以下述方法分类。 1 按接口数及切换位置数分类按接口数及切换位置数分类 接口接口是指阀上各种接油管的进、出口，是
5、指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为进油口通常标为P，回油口则标为，回油口则标为R或或T，出油出油口则以口则以A、B来表示来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数切换位置数, ,通常我们将接口称为通常我们将接口称为“通通”，将阀芯的位置称为将阀芯的位置称为“位位”，例如：图，例如：图43所示的手动换向阀有三个切换位置，所示的手动换向阀有三个切换位置，4个接口，我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置个接口，我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置如图如图44所示，各种位和通的换向阀符号见图所示，各
6、种位和通的换向阀符号见图45所示。所示。 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）4 41 12 2 换向阀：换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。 1 按接口数及切换位置数分类按接口数及切换位置数分类 接口是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为接口是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为P，回油口则，回油口则标为标为R或或T，出油，出油口则以口则以A、B来表示。阀内阀
7、芯可移动的位置数称为切换位置数，来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数，通常我们将接口称为通常我们将接口称为“通通”，将阀芯的位置称为，将阀芯的位置称为“位位”，例如：图，例如：图43所示的手所示的手动换向阀有三个切换位置，动换向阀有三个切换位置，4个接口，我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个接口，我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置如图个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置如图44所示，各种位和通的换向阀符号所示，各种位和通的换向阀符号见图见图45所示。所示。 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves
8、）4 41 12 2 换向阀：换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。 1 按接口数及切换位置数分类按接口数及切换位置数分类 接口是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为接口是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为P，回油口则，回油口则标为标为R或或T，出油，出油口则以口则以A、B来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数，来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数，通常我们将接口称为通常我们将接口称为“通通”，将阀芯的位置
9、称为，将阀芯的位置称为“位位”，例如：图，例如：图43所示的手所示的手动换向阀有三个切换位置，动换向阀有三个切换位置，4个接口，我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个接口，我们称该阀为三位四通换向阀。该阀的三个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置如图个工作位置与阀芯在阀体中的对应位置如图44所示，各种位和通的换向阀符号所示，各种位和通的换向阀符号见图见图45所示。所示。 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）4 41 12 2 换向阀：换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路
10、接通、关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。关断或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。 2按操作方式分类按操作方式分类 推动阀内阀芯移动的动力有推动阀内阀芯移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁手、脚、机械、液压、电磁等方法，如图等方法，如图46所示。阀所示。阀上如装弹簧，则当外加压力消失时，阀芯会回到原位。上如装弹簧，则当外加压力消失时，阀芯会回到原位。 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）3换向阀结构：换向阀结构：在液压传动系统中广泛采用的是在液压传动系统中广泛采用的是滑阀式换向阀滑阀式换向阀, ,在这里主要介绍在这里主要介
11、绍这种换向阀的几种结构。这种换向阀的几种结构。1) 1) 手动换向阀：手动换向阀：手动换向阀是利用手动换向阀是利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向的手动杠杆来改变阀芯位置实现换向的, ,图图4-74-7所示为手动换向阀的图形符号。所示为手动换向阀的图形符号。 图图4-7a4-7a为自动复位式手动换向阀，手柄左扳则阀芯右移，阀的油口为自动复位式手动换向阀，手柄左扳则阀芯右移，阀的油口P P和和A A通，通，B B和和T T通；手柄右扳则阀芯左移，阀的油口通；手柄右扳则阀芯左移，阀的油口P P和和B B通，通，A A和和T T通；放开手柄，阀通；放开手柄，阀芯芯2 2在弹簧在弹簧3 3的作用下自动回
12、复中位（四个油口互不相通）。的作用下自动回复中位（四个油口互不相通）。 如果将该阀阀芯右端弹簧如果将该阀阀芯右端弹簧3 3的部位改为图中的部位改为图中7b7b的形式的形式, ,即成为可在三个位即成为可在三个位置定位的手动换向阀，图置定位的手动换向阀，图4-7c4-7c、d d为其图形符号图。为其图形符号图。2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）2 2）机动换向阀：）机动换向阀：又称行程阀又称行程阀, ,它主要用来控制液压机械运动部件的行程，它是借它主要用来控制液压机械运动部件的行程，它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动，从
13、而控制油液的流动方向，助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动，从而控制油液的流动方向，机动换向阀通常是二位的机动换向阀通常是二位的, ,有二通、三通、四通和五通几种有二通、三通、四通和五通几种, ,其中二位二三通机动其中二位二三通机动阀又分常闭和常开两种。阀又分常闭和常开两种。 图图4-8a4-8a为滚轮式二位二通常闭式机动换向阀，若滚轮未压住则油口为滚轮式二位二通常闭式机动换向阀，若滚轮未压住则油口P P和和A A不通，当挡铁或凸轮压住滚轮时，阀芯右移不通，当挡铁或凸轮压住滚轮时，阀芯右移, ,则油口则油口P P和和A A接通。图接通。图4-8b4-8b为其图形为其图形符号。符号。 2
14、022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）3 3）电磁换向阀：）电磁换向阀：利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控制油口的连通状态。利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控制油口的连通状态。图图4 49 9所示为三位五通电磁换向阀，当左边电磁铁通电，右边电磁铁断电时，阀所示为三位五通电磁换向阀，当左边电磁铁通电，右边电磁铁断电时，阀油口的连接状态为油口的连接状态为P P和和A A通，通，B B和和T T2 2通，通，T T1 1堵死；当右边电磁铁通电，左边电磁铁堵死；当右边电磁铁通电，左边电磁铁断电时，断电时，P P和和B B通，通，A A和和
15、T T1 1通，通，T T2 2堵死；当左右电磁铁全断电时，五个油口全堵死。堵死；当左右电磁铁全断电时，五个油口全堵死。2022年6月16日星期四a断电状态 b)通电状态 c)电磁铁a通电b断电 d) 电磁铁b通电a断电2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）4 4）液动换向阀）液动换向阀 图图4 41010所示为三位四通液动换向阀，当所示为三位四通液动换向阀，当K K1 1通压力油，通压力油，K K2 2回油时，回油时，P P与与A A接接通，通，B B与与T T接通；当接通；当K K2 2通压力油，通压力油，K K1 1回油时，回油时
16、，P P与与B B接通，接通，A A与与T T接通；当接通；当K K1 1、K K2 2都未都未通压力油时，通压力油时，P P、T T、A A、B B四个油口全堵死。四个油口全堵死。 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）5 5）电液换向阀：由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。）电液换向阀：由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。 电磁换向阀起先导作用，它可以改变控制液流的方向，从而改变液动换电磁换向阀起先导作用，它可以改变控制液流的方向，从而改变液动换向阀的位置。由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，所以主阀可以做得很大，向阀的位置。由于操纵
17、液动换向阀的液压推力可以很大，所以主阀可以做得很大，允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流。图允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流。图4 41111所所示三位四通电液换向阀。该阀的工作状态（不考虑内部结构）和普通电磁阀一样，示三位四通电液换向阀。该阀的工作状态（不考虑内部结构）和普通电磁阀一样，但工作位置的变换速度可通过阀上的节流阀调节。但工作位置的变换速度可通过阀上的节流阀调节。2022年6月16日星期四2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）5 5）电液换向阀）电液换向阀2022年6月16日星
18、期四l41 方向控制阀（direction control valves）6比例式电磁换向阀比例式电磁换向阀 比例方向阀（比例方向阀（Proportional Directional-Flow ValveProportional Directional-Flow Valve）是以在阀芯外）是以在阀芯外装置的电磁线圈所产生的电磁力，来控制阀芯的移动，依靠控制线圈电流来控制装置的电磁线圈所产生的电磁力，来控制阀芯的移动，依靠控制线圈电流来控制方向阀内阀芯的位移量，方向阀内阀芯的位移量，故可同时控制油流动的方向和流量。故可同时控制油流动的方向和流量。 图图4 41212为比例式方向阀的职能符号，通过
19、控制器可以得任何想要之流为比例式方向阀的职能符号，通过控制器可以得任何想要之流量和方向，同时也有压力及温度补偿的功能；量和方向，同时也有压力及温度补偿的功能；比例式方向阀有进油和回油流量控比例式方向阀有进油和回油流量控制两种类型。制两种类型。2022年6月16日星期四方向控制回路PTABABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵2022年6月16日星期四方向控制回路PTABABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵2022年6月16日星期四方向控制回路ABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵PTAB2022年6月16日星期四换向阀：滑阀式换向阀滑阀式换向阀ABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵PTAB2022年6月16日星期四
20、换向阀：滑阀式换向阀滑阀式换向阀ABPTPTAB2022年6月16日星期四换向阀ABPTPTAB2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）5 中位机能中位机能 当液压缸或液压马达需在任何位置均可停止时，须使用当液压缸或液压马达需在任何位置均可停止时，须使用3位阀，位阀，（即除前进端与后退端外，还有第三位置），此阀双边皆装弹簧，如无（即除前进端与后退端外，还有第三位置），此阀双边皆装弹簧，如无外来的推力，阀芯将停在中间位置，称此位置为中间位置，简称为中位，外来的推力，阀芯将停在中间位置，称此位置为中间位置，简称为中位，换向阀中间位置各接口的连
21、通方式称为中位机能，换向阀中间位置各接口的连通方式称为中位机能，各种中位机能如表各种中位机能如表41所示。所示。 换向阀不同的中位机能换向阀不同的中位机能,可以满足液压系统的不同要求，由表可以满足液压系统的不同要求，由表4-1可以看出中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。可以看出中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。 在分析和选择三位换向阀的中位机能时在分析和选择三位换向阀的中位机能时,通常考虑以下几点通常考虑以下几点:2022年6月16日星期四41 方向控制阀（方向控制阀（direction control valves）2022年6月16日星期四41 方向控制阀（方向控制阀（dir
22、ection control valves）2022年6月16日星期四 滑阀的中位机能l三位的滑阀在三位的滑阀在中位时各油口中位时各油口的连通方式体的连通方式体现了换向阀的现了换向阀的控制机能，称控制机能，称之为滑阀的中之为滑阀的中位机能。位机能。2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）5 中位机能中位机能1）系统保压）系统保压 中位为中位为“O”型，如图型，如图413所示，所示， P口被堵塞时，此时油需从溢流口被堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱，阀流回油箱，增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。
23、 2022年6月16日星期四l41 方向控制阀（direction control valves）2 2）系统卸荷）系统卸荷：中位中位“M”型，图型，图414所示，当方向阀于中位时，因所示，当方向阀于中位时，因P、T口相通，口相通，泵输出的油液不经溢流阀即可流回油箱，由于直接接油箱，泵输出的油液不经溢流阀即可流回油箱，由于直接接油箱，所以泵的输出压力近所以泵的输出压力近似为零，也称泵卸荷，减少功率损失。似为零，也称泵卸荷，减少功率损失。3 3）液压缸快进：）液压缸快进：中位中位“P”P”型，型，图图415所示，当换向阀于中位时，因所示，当换向阀于中位时，因P、A、B相通，故相通，故可用作差动回
24、路可用作差动回路。2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（O型）型）T1T2T1T2（T）PABT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（H型）型）T1T2T1T2AB（T）PT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（Y型）型）T1T2T1T2AB（T）PT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（J型）型）T1T2T1T2（T）PABT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（C型）型）T1T2T1T2AB（T）PT三位四通三位四通三位五通
25、三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（P型）型）T1T2T1T2（T）PABT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（K型）型）T1T2T1T2AB（T）PT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（X型）型）T1T2T1T2B（T）PAT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（M型）型）T1T2T1T2AB（T）PT三位四通三位四通三位五通三位五通2022年6月16日星期四换向阀ABPPAB（U型）型）T1T2T1T2AB（T）PT三位四通三位四通三位五通三位五通2
26、022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，这类阀的共同点主要是这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。的原理来工作的。 4 42 21 1 溢流阀及其应用溢流阀及其应用 当液压执行元件不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理当液压执行元件不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂为止，此时电机为论上压力将一直增至无限大，实际上压力将
27、增至液压元件破裂为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统破坏，维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是“溢流阀（溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个：，其主要用途有二个： 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 “溢流阀（溢流阀（Relief valve）”，其
28、主要用途有二个：，其主要用途有二个： 1）作溢流阀用：）作溢流阀用：在定量泵的液压系统中如图在定量泵的液压系统中如图416（a）所示，常利用流量控制）所示，常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工作压力保持定值。作压力保持定值。2）作安全阀用：）作安全阀用：图图416（b）所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关）所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流
29、，对系统起过载保护作用。保护作用。 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 1溢流阀结构及分类溢流阀结构及分类1）直动型溢流阀直动型溢流阀（Spring loaded type relief valve）结构如图结构如图4 41717b b所示，压力所示，压力由弹簧设定，当油的压力超过设定值时，提动头上移，油液就从溢流口流回油箱，由弹簧设定，当油的压力超过设定值时，提动头上移，油液就从溢流口流回油箱，并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。图并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。图4 41717c c为直动式溢流阀的职能符
30、号。为直动式溢流阀的职能符号。 2022年6月16日星期四压力控制回路PT符号符号PT2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 2） 先导型溢流阀先导型溢流阀（Pilot operated relief valve）：）：结构如图结构如图418所示，由主阀所示，由主阀和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧力相平衡。力相平衡。2022年6月16日星期四压力控制回路调节螺钉调节螺钉锥阀锥阀 锥阀座锥阀座调压弹簧调压弹簧阀体阀体主阀芯主阀芯主阀体主阀体主阀弹簧主阀弹簧遥控口遥控口K进油口
31、进油口P出油口出油口TPT符号符号2022年6月16日星期四压力控制回路2022年6月16日星期四压力控制回路2022年6月16日星期四压力控制回路2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 2溢流阀的应用：溢流阀的应用：除了图除了图416（a）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图416（b）所示作安全阀用外，还有下列用途：）所示作安全阀用外，还有下列用途：1）远程压力控制回路：远程压力控制回路：从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，图从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，图419所所示回路压力调定是由遥控溢流阀（示回路压力调定是由遥控溢流阀
32、（remote control relief valves）所控制，回路压）所控制，回路压力维持在力维持在3MPa。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则等等于将主溢流阀引压口堵塞于将主溢流阀引压口堵塞。 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 2溢流阀的应用：溢流阀的应用：除了图除了图416（a）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图416（b）所示作安全阀用外，还有下列用途：）所示作安全阀用外，还有下列用途：2）多级压力切换回路多级压力切换回路：如图如图420利用电磁换向阀
33、可调出三种回路压力，注意最利用电磁换向阀可调出三种回路压力，注意最大压力大压力一定要在主溢流阀上设定一定要在主溢流阀上设定。 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 22 2 减压阀及其应用减压阀及其应用 当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时其它的液压缸当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时其它的液压缸仍需高压运作时，此刻就得用减压阀（仍需高压运作时，此刻就得用减压阀（Reducing valve）提供一较系统压力为低的压力给）提供一较系统压力为低的压力给低压缸。低压缸。 1 减压阀结构及工作原理：减压阀结构及工作原理：减压阀有
34、直动型和先导型两种，图减压阀有直动型和先导型两种，图421所示，为先导型所示，为先导型减压阀，由主阀和先导阀组减压阀，由主阀和先导阀组成，先导阀负责调定压力，主阀负责减压作用。成，先导阀负责调定压力，主阀负责减压作用。 2022年6月16日星期四压力控制回路2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 2减压阀的应用减压阀的应用1）减压回路：）减压回路：图图422为减压回路，不管回路压力多高，为减压回路，不管回路压力多高，A缸压力决不会超过缸压力决不会超过3MPa。2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 例题例题1：如图：如图423所示，溢流阀调定压力所示，溢流阀调定压力
35、ps1=4.5MPa，减压阀的调定压力，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积，活塞面积A=20 1010-4-4m2 ，减压阀全开，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。两点的压力。（2）当负载）当负载F=7000N时，时，A、B两点的压力是多少？两点的压力是多少？2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 23 3 顺序阀及其应用顺序阀及其应用1顺序阀的结构及动作原理顺序阀的结构及动作原理：顺序阀
36、（顺序阀（sequence valve）是使用在一个）是使用在一个液压泵要供给两个以上液压缸依一定顺序动作场合的一种压力阀。液压泵要供给两个以上液压缸依一定顺序动作场合的一种压力阀。 顺序阀的构造及其动作原理类似溢流阀，有直动式和先导式两种，顺序阀的构造及其动作原理类似溢流阀，有直动式和先导式两种，目前较常用直动式。顺序阀与溢流不同的是：目前较常用直动式。顺序阀与溢流不同的是：出口直接接执行元件，另出口直接接执行元件，另外有专门的泄油口外有专门的泄油口。2顺序阀的应用顺序阀的应用1 1）用于顺序动作回路：）用于顺序动作回路：图图4 42424所示为一定位与夹紧回路，其前进的动所示为一定位与夹紧
37、回路，其前进的动作顺序是先定位后夹紧，后退是同时退后。作顺序是先定位后夹紧，后退是同时退后。2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 2 2）起平衡阀的作用：起平衡阀的作用：在大形压床上由于压柱及上模很重，为防止因自重而产生在大形压床上由于压柱及上模很重，为防止因自重而产生的自走现象，必须加装平衡阀（顺序阀），如图的自走现象，必须加装平衡阀（顺序阀），如图4 42525所示。所示。2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 24 4 增压器及其应用：增压器及其应用：回路内有三个以上液压缸，其中之一需要较高的工回路内有三个以上液压缸，其中之一需要较高的工作压力，同
38、时其它的液压缸仍用较低的压力，此时即可用增压器（作压力，同时其它的液压缸仍用较低的压力，此时即可用增压器（BoosterBooster）提）提供高压给那特定的液压缸；或是在液压缸进到底供高压给那特定的液压缸；或是在液压缸进到底时，不用泵而增压时用，如此可时，不用泵而增压时用，如此可使用低压泵产生高压，以降低成本。图使用低压泵产生高压，以降低成本。图4 42626为增压器动作原理及符号。为增压器动作原理及符号。2022年6月16日星期四压力控制回路2022年6月16日星期四压力控制回路2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 24 4 增压器及其应用：增压器及其应用：图图4
39、 42727所示为增压应用例子，所示为增压应用例子，当液压缸不需高压时，由顺序阀来截断增压器的进油；当液当液压缸不需高压时，由顺序阀来截断增压器的进油；当液压缸进到底时压力升高，油又经顺序阀进入增压器提高液压压缸进到底时压力升高，油又经顺序阀进入增压器提高液压缸的推力，图中减压阀是用来控制增压器的输入压力。缸的推力，图中减压阀是用来控制增压器的输入压力。2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 25 5 压力继电器：压力继电器：是是一种将液压系统的压力信号转换为一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。电信号输出的元件。其作用是，根据液压系统压力的变化，其作用是，根
40、据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。实现执行元件的顺序控制或安全保护。 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 25 5 压力继电器：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元件。是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。或断开电气线路，
41、实现执行元件的顺序控制或安全保护。 压力继电器按结构特点可分为压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式柱塞式、弹簧管式和膜片式等。图等。图4 42828为单触点柱塞式压力继电器，主要零件包括柱塞为单触点柱塞式压力继电器，主要零件包括柱塞1 1、调节螺帽、调节螺帽2 2和电气微动开关和电气微动开关3 3。如图所示如图所示, ,压力油作用在柱塞的下端，液压力直接与上端弹簧力相比较。当液压压力油作用在柱塞的下端，液压力直接与上端弹簧力相比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压下微动开关触头，接通或断开电气线路。力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压下微动开关触头，接通或断开电气线路。当液
42、压力小于弹簧力时，微动开关触头复位。显然当液压力小于弹簧力时，微动开关触头复位。显然, ,柱塞上移将引起弹簧的压缩柱塞上移将引起弹簧的压缩量增加，因此压下微动开关触头的压力量增加，因此压下微动开关触头的压力( (开启压力与微动开关复位的压力开启压力与微动开关复位的压力( (闭合闭合压力压力) )存在一个差值，此差值对压力继电器的正常工作是必要的，但不易过大。存在一个差值，此差值对压力继电器的正常工作是必要的，但不易过大。 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 25 5 压力继电器：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元件。是一种将液压系统的压力信号
43、转换为电信号输出的元件。其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。 2022年6月16日星期四l42 压力控制阀及其应用 4 42 26 6 比例式压力阀比例式压力阀 前面所述的压力阀都需用手动调整的方式来作压力设定，若应用时碰到前面所述的压力阀都需用手动调整的方式来作压力设定，若应用时碰到需经常调整压力或需多级调压的液压系统，则回路设计将变得非常复杂，操作时需经常调整压力或需多级调压的液压系统，则
44、回路设计将变得非常复杂，操作时只要稍不注意就会产生失控状态。若回路要有多段压力用传统作法则需多个压力只要稍不注意就会产生失控状态。若回路要有多段压力用传统作法则需多个压力阀与方向阀；但亦可只用一个比例式压力阀和控制电路来产生多段压力。阀与方向阀；但亦可只用一个比例式压力阀和控制电路来产生多段压力。 比例式压力阀（比例式压力阀（Proportional Pressure Valve Proportional Pressure Valve ）基本上是）基本上是以电磁线圈以电磁线圈所产生的电磁力，来取代传统压力阀上的弹簧设定压力，由于电磁线圈产生的电所产生的电磁力，来取代传统压力阀上的弹簧设定压力，
45、由于电磁线圈产生的电磁力是和电流的大小成正比，所以控制线圈电流就能得到所要的压力；可以无级磁力是和电流的大小成正比，所以控制线圈电流就能得到所要的压力；可以无级调压，调压，而一般的压力阀仅能调出特定的压力。而一般的压力阀仅能调出特定的压力。2022年6月16日星期四l43 流量控制阀及其应用 液压系统在工作时，常需随工作状态的不同而以不同的速度工作，只要液压系统在工作时，常需随工作状态的不同而以不同的速度工作，只要控制流量就控制了速度；无论那一种流量控制阀，内部一定有节流阀的构造，因控制流量就控制了速度；无论那一种流量控制阀，内部一定有节流阀的构造，因此节流阀可说是最基本的流量控制阀了。此节流
46、阀可说是最基本的流量控制阀了。4 43 31 1 速度控制的概念速度控制的概念 1 1对液压执行元件而言，控制对液压执行元件而言，控制“流入执行元件的流量流入执行元件的流量”或或“流出执行流出执行元件的流量元件的流量”都可控制执行元件的速度都可控制执行元件的速度。 2022年6月16日星期四l43 流量控制阀及其应用2 2任何液压系统都要有泵，不管执行元件的推力、速度如何变化，定量泵的输任何液压系统都要有泵，不管执行元件的推力、速度如何变化，定量泵的输出流量永远是固定不变的，所谓出流量永远是固定不变的，所谓速度控制或控制流量只是使流入执行元件之流量速度控制或控制流量只是使流入执行元件之流量小于
47、泵的流量而已，故常将其称为节流调速小于泵的流量而已，故常将其称为节流调速。 图图4 43030所示说明定量泵在无负载且设回路无压力损失的状况下，其节所示说明定量泵在无负载且设回路无压力损失的状况下，其节流前后的差异；节流前泵打出的的油全进入回路，此时泵输出压力趋近于零；节流前后的差异；节流前泵打出的的油全进入回路，此时泵输出压力趋近于零；节流后泵流后泵5050L L/min的流量才有的流量才有30L/min能进入回路，虽然其压力趋近于零，但是剩能进入回路，虽然其压力趋近于零，但是剩余的余的20L/min得经溢流阀流回油箱，若将溢流阀压力设定为得经溢流阀流回油箱，若将溢流阀压力设定为5MPa，此
48、时就算是，此时就算是没有负载，系统压力仍将会大于没有负载，系统压力仍将会大于4MPa，也就是说不管负载的大小如何，只要作，也就是说不管负载的大小如何，只要作了速度控制，则泵的输出压力将会趋近溢流阀的设定压力，趋近的程度由节流量了速度控制，则泵的输出压力将会趋近溢流阀的设定压力，趋近的程度由节流量的多少与负载大小来决定。的多少与负载大小来决定。2022年6月16日星期四l43 流量控制阀及其应用4 43 32 2 节流阀：节流阀：节流阀（节流阀（Throttle valve）是根据第是根据第1 1章中孔口与阻流管原理所章中孔口与阻流管原理所作出的，图作出的，图4 43131为节流阀的结构，油液由
49、入口进入，经滑轴上的节流口后，由为节流阀的结构，油液由入口进入，经滑轴上的节流口后，由出口流出。调整手轮使滑轴轴向移动，以改变节流口节流面积的大小，从而改变出口流出。调整手轮使滑轴轴向移动，以改变节流口节流面积的大小，从而改变流量大小达到调速的目的。图中油压平衡用孔道在于减小作用于手轮上的力，使流量大小达到调速的目的。图中油压平衡用孔道在于减小作用于手轮上的力，使滑轴上下油压平衡。滑轴上下油压平衡。 图图4 43232为为单向节流阀单向节流阀，与普通节流阀不同的是：，与普通节流阀不同的是：只能控制一个方向的只能控制一个方向的流量大小，而在另一个方向则无节流作用。流量大小，而在另一个方向则无节流
50、作用。2022年6月16日星期四l43 流量控制阀及其应用4 43 32 2 节流阀：节流阀：2022年6月16日星期四流量控制阀l节流阀2022年6月16日星期四流量控制阀l节流阀2022年6月16日星期四流量控制阀l节流阀入口、出口压差入口、出口压差Q = K A pmK节流系数节流系数A过流面积过流面积流量特性方程流量特性方程pm孔口形状指数孔口形状指数2022年6月16日星期四理想液体的伯努利方程l以上两式即为理想液体作定常流动的伯努利方程2022年6月16日星期四理想流体柏努利方程几何意义和能量意义gu2222p2z0gu2211p1z0速度水头速度水头压力水头压力水头位置水头位置水
