1、液压控制液压控制阀阀 控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，满足液控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，满足液压执行元件对压力、速度和换向的要求。压执行元件对压力、速度和换向的要求。基本回路基本回路 由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的典型油由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的典型油路。液压系统是由一些基本回路组成的。路。液压系统是由一些基本回路组成的。基本回路基本回路分类分类 压力控制回路，速度控制回路，方向控制回路及多压力控制回路，速度控制回路，方向控制回路及多执行元件控制回路。执行元件控制回路。第十章第十章 液压控制元件及基本回路液压控制元件及基本回路 主主 要要 内内
2、容容 方向控制阀及方向控制回路方向控制阀及方向控制回路 液压控制阀的功用、分类及性能要求液压控制阀的功用、分类及性能要求 压力控制阀及压力控制回路压力控制阀及压力控制回路 流量控制阀及速度控制回路流量控制阀及速度控制回路 多执行元件控制回路多执行元件控制回路 其他液压控制阀及其应用其他液压控制阀及其应用 学习目标学习目标 1 1）了解方向、压力、流量控制阀的各种结构，掌握其工）了解方向、压力、流量控制阀的各种结构，掌握其工作原理；作原理；2 2）掌握液压控制阀的选用及常见故障分析；）掌握液压控制阀的选用及常见故障分析；3 3）掌握各种基本回路的功能及合理选用。学会各种基本）掌握各种基本回路的功
3、能及合理选用。学会各种基本回路的连接。回路的连接。液压控制阀的分类液压控制阀的分类 按操纵方式分按操纵方式分人力操纵阀机械操纵阀电动操纵阀按用途分按用途分 压力控制阀流量控制阀方向控制阀 按联接方式分按联接方式分 管式联接板式及叠压式联接拆装式联接 对液压控制阀的性能要求对液压控制阀的性能要求 1）动作灵敏，工作可靠，工作时冲击和振动小。）动作灵敏，工作可靠，工作时冲击和振动小。2）油液通过液压阀时，压力损失要小。）油液通过液压阀时，压力损失要小。3）密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。）密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。4）结构简单紧凑，安装、调试、维护方便、通用性好。）结构简单紧凑，安装、调试、
4、维护方便、通用性好。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）第一节第一节 方向控制阀工作原理及选用方向控制阀工作原理及选用 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。当压力油从 口流入时，克服弹簧力使阀芯右移，阀口开启，油液经阀口、阀芯上的径向孔和轴向孔，从 口流出。若油液从 流口入时，在油压和弹簧作用下，将阀芯锥面紧压在阀座上，阀口关闭，使油液不能通过。1P2P2P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
5、控单向阀液控单向阀 构成构成：由单向阀和微型液压缸组成。由单向阀和微型液压缸组成。当控制口C不通压力油时，其工作和普通单向阀一样。当控制口C通压力油时，控制活塞1右侧a腔通泄油口，在油液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆2顶开阀芯3，使油口 到 及 到 均能接通。注意：注意：C口通入的控制油压力最小须为口通入的控制油压力最小须为主油路压力的主油路压力的30%50%1P2P2P1P 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、
6、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 2.换向阀的工作原理及图形符号换向阀的工作原理及图形符号 换向阀是利用阀芯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、停止或变换方向。（1）换向阀的工作原理）换向阀的工作原理 当阀芯在外力作用下处于图工作位置时，四个油口互不通，当阀芯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
7、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。若使阀芯右移，如图所示，口和口相通，若使阀芯右移，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，若使阀芯左移，如图所示，口和口相通，口反之，若使阀芯左移，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。（2）换向阀的图形符号）换向阀的图形符号 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
8、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）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
9、。（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.常态和中位机能常态和中位机能 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。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。对于二位换向阀靠有弹簧的那一位为常态。二位二通换向阀有常开型和常闭型之分，常开型的常态位是连通的，常闭型的常态位是截止的。中位机能：中位机能：对于三位的换向阀，其常态为中间位置，各油口的对于三位的换向阀，其常态为中间位置，各油口的
10、连通方式体现了换向阀的不同控制机能，称之为中位机能。连通方式体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手动换向阀是利用杠杆来改变阀芯位置实现换向的。手动换向阀是利用杠杆来改变阀芯位置实现换向的。（1）手动换向阀）手动换向阀 图图 a 自动复位式手动换向阀自动复位式手动换向阀 推动手柄向右，阀芯移至左位，口与口相通，口与口相通；推动手柄向左，阀芯移至右位，口与口、口与口相通，从而实现换向。手一离开手柄，阀芯在弹簧力作用下自动复位到中位，油口、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。适用于动作频繁，工作持续时间短的场合。操作较安
11、全。定位槽数由阀的工作位数决定，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。需保持工作状态时间较长的情况。图图 b 钢球定位式换向阀定位部分结构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。（2）机动换向阀）机动换向阀(又称行程阀又称行程阀)原理：原理：在常态位时，口与口不通；当固定在运动部件上的挡块压下滚轮时，阀芯右移，口与A口相通。阀芯2上的轴向孔是泄漏通道。特点：特点：动作可靠，换向位置精度高。
12、改变挡块的迎角或凸轮的动作可靠，换向位置精度高。改变挡块的迎角或凸轮的外形，可使阀芯获得合适的换向速度，减小换向冲击。外形，可使阀芯获得合适的换向速度，减小换向冲击。应用：应用：用于液压系统的速度换接回路中。用于液压系统的速度换接回路中。电磁换向阀是利用电磁铁的推力使阀心移动实现换向的。电磁换向阀是利用电磁铁的推力使阀心移动实现换向的。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，便于实现自动控制，动作迅速，操作方便，便于实现自动控制，（3）电磁换向阀）电磁换向阀1）
13、二位三通电磁换向阀）二位三通电磁换向阀 当电磁铁不通电时，口与A口相通，口断开；当电磁铁通电时，推杆1将阀芯2推向右端，口与相通，口断开。2）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，油口、均不相通；当左边电磁铁通电，油口与相通，与相通；当右边电磁铁通电时，油口与相通，与相通。（4）液动换向阀）液动换向阀 利用系统中控制油路的压利用系统中控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀。力油来改变阀芯位置的换向阀。当阀芯两端控制油口1、2都不通入压力油时，阀芯弹簧力作用下处于中位，油口、互不相通；当1口接通压力油，2口接通回油时，与接通，与接通；当2口接通压力油，1口接回油时，与接
14、通，与接通。构成：构成：电液换向阀是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，用来改变液动换向阀的控制油路的方向，称为先导阀；液动换向阀实现主油路的换向，称为主阀。（5）电液换向阀）电液换向阀 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 1YA通电，电磁阀芯5右移，来自主阀口或外接油口P的控制压力油经先导电磁阀的口和左单向阀2进入主阀左端，推动主阀芯1右移，主阀右端控制油液通过右边节流阀7经先导阀的口和口流回油箱，使主阀油口与相通，与相通。2YA通电，使电磁阀阀芯5左移，主阀右端油腔进控制压力油，左端油腔的油液经
15、左边节流阀3回油箱，使主阀阀芯1左移，则油口与相通，与相通。阀体内的节流阀可用来调节主阀芯的移动速度，使其换向阀体内的节流阀可用来调节主阀芯的移动速度，使其换向平稳，无冲击。平稳，无冲击。特点：特点：具有控制方便，换向平稳，无冲击。具有控制方便，换向平稳，无冲击。应用：应用：适用流量大的系统。适用流量大的系统。必必 须须 注注 意意 1）当主阀为弹簧对中型时，先导电磁阀的中位机能必须保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，液动阀两端的控制油路卸荷（如电磁阀证先导阀处于中位时，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。型中位机能），否则
16、液动阀无法回到中位。2）控制压力油可来自主油路的口（内控式），也可以另）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）。设独立油源（外控式）。当采用内控式，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，当采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大流量的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。，以保证换向时间的要求。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例如将二位四通换向阀的A口或口或B口
17、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 举例：举例：换向阀互相代用练习换向阀互相代用练习 （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。画画 一一 画画 （2 2）二位五通换向阀能否当二位四通阀用吗？如能实现）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。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，其电磁先导阀为什么通常采用Y型中位机能？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
18、制回路是控制液压执行元件起动、停止和换向作用的回路。回路。常用的方向控制回路有换向回路、锁紧回路和制动回路。常用的方向控制回路有换向回路、锁紧回路和制动回路。一、一、换向回路换向回路 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。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）位数和通路数的选择 2）换向阀操纵方式的选择）换向阀操纵方式的选择 第二节第二节 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 二、二、锁紧回路锁紧回路 功能：功能：是通过切断执行元件的进油、回油通道来使它停留是通过切断执行元件的进油、回油通道来使它停留在任
19、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作用而发生移动。（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。实现锁紧的方法实现锁紧的方法 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、起重运常用于工程机械、起重运输机械和飞机起落架的收放油输机械和飞机起落架的收放油路上。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 试分析以下四种换向回路哪
20、些回路能正常工作？其理由是什么？第三节第三节 压力控制阀工作原理及选用压力控制阀工作原理及选用 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压力控制阀的共同特点：利用作用在阀芯上的液压力和弹：利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作。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压力维溢流阀是通过其阀口的溢流，使被控系统
21、或回路的压力维持恒定，从而实现稳压、调压或限压作用。持恒定，从而实现稳压、调压或限压作用。溢流阀可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀。1.直动式直动式溢流阀的结构和工作原理溢流阀的结构和工作原理 当进油压力较低，当进油压力较低，阀芯处于最下端位置，将和两油口隔开，阀处于关闭状态。当进口压力升高，当进口压力升高，阀芯上移，阀口被打开，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，使阀芯处于某一平衡位置。阀芯上的阻尼孔对阀芯的运动起到阻尼作用，可避免阀芯阀芯上的阻尼孔对阀芯的运动起到阻尼作用，可避免阀芯产生振动，提高阀的工作稳定性。产生振动，提高阀的工作稳定性。特点：特点：直动式
22、溢流阀所控制的压力随流量的变化较大，而且调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。节费力。应用：应用：适用于系统压力较低、流量不大的场合。适用于系统压力较低、流量不大的场合。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。2.先导式溢流阀先导式溢流阀组成组成 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，主阀芯上下两
23、腔压力相等，主阀处于最下端位置，进油口与回油口不相通。当系统压力升高，作用在先导阀芯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芯上阻尼孔流动，因而产生了压力降，使主阀芯上腔的压力 低于下腔的压力 。当此压力差对主阀芯所产生作用力超过弹簧力 时，阀芯被抬起，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。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
24、用力和弹簧力相平衡的原理进行压力控制的。1ppSF1ppp 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，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。压力稳定，但反应不如直动式溢流阀快。应用：应用：适用于中、高压系统。型溢流阀公称压力为适用于中、高压系统。型溢流阀公称压力为6.3Pa。二级同心溢流阀二级同心溢流阀 三级同心溢流阀三级同心溢流阀结构：结构：工作原理：工作原理：两级同心式和三级同心式溢流阀两级同心式和三级同心式溢流阀 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
25、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？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，而多余油液从溢流阀溢回油箱。溢流阀处于其调定压力下的常开状态，液压泵的工作压力决定于溢流阀的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。调整压力，且基本保持恒定。3溢流阀的应用溢流阀的应用（1）调压溢流）调压溢流（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
26、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）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
27、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。减压阀的主要组成部分与溢流阀相同，外形也相似。它们在系统中所起的作用不同，其具体结构是有差异的。它们在系统中所起的作用不同，其具体结构是有差异的。根据它们的结构进行分析比较：根据它们的结构进行分析比较：减压阀分减压阀分直动式减压阀直动式减压阀先导式减压阀先导式减压阀先导式溢流阀先导式溢流阀先导式减压阀先导式减压阀 溢流阀主阀芯有溢流阀主阀芯有两个台肩，而减压阀两个台肩，而减压阀主阀芯有三个台肩；主阀芯有三个台肩；溢流阀进、溢流阀进、出口是常闭的，出口是常闭的，减压阀是常开的；减压阀是常开的；2）在常态下）在常
28、态下 1）主阀心结构不同）主阀心结构不同 3）控制阀口开启的油液来源）控制阀口开启的油液来源 溢流阀来自进口油压，保证进口压力恒定；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。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）。油箱（外泄式）。减压阀工作原理：减压阀工作原理：先导式减压阀由先导阀和主阀两部分组成，由先导阀调压，先导式减压阀由先导阀和主阀两部分组
29、成，由先导阀调压，主阀减压。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。2p 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，主阀芯上、下两腔油压相等，主阀芯在弹簧作用下处于最下端，减压阀口全开，不起减压作用。2p当出口油压超过调定压力时，导阀打开，因阻尼孔的降压作用，使主阀上下两腔产生压力差（），主阀芯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。32pp 2p如果由于干扰使进口压力升高，在主阀芯未来得及反应时也升高，使主阀芯上移，减压口关小，压力降增大，出口压力又下降，使主阀芯在新的位置上达到平衡，出口压
30、力基本维持不变。1p2p2p2p 当出口压力下降到调定值时，导阀芯和主阀芯同时处于受力平衡，出口压力稳定不变，等于调定压力。2减压回路减压回路 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。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阀的调定值时，防止夹紧缸的压力当主油路压力低于减压阀的调定值时，防止夹紧缸的压力受其干扰，使夹紧油路和主油路隔开，实现短时间保压。受其干扰，使夹紧油路和主油路隔开，实现
31、短时间保压。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。设计减压回路时应注意：设计减压回路时应注意：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
32、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。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 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以压力作为控制信号，自动接通或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）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：用于低压系统先导式：用于中高压系统 1.结构和工作
33、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。三、顺序阀三、顺序阀（1）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。出口油路的压力由负载决定，因此它的泄油口单独接回油箱。出口油路的压力由负载决定，因此它的泄油口单独接回油箱。若将顺序阀的下盖旋转90或180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，这种阀称为液控顺序阀，图形符号见直动顺序阀图）。若将顺序阀的上盖旋转90或180安装，使泄油口与出油口相通，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
34、荷，故称为卸荷阀，图形符号见直动顺序阀）。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。（2）先导式顺序阀先导式顺序阀 该阀由主阀和先导阀组成。压力油从进口 进入，经通道进入先导阀下端，经阻尼孔和先导阀后由泄漏口流回油箱。当系统压力不高时，先导阀关闭，主阀两端压力相等，复位弹簧将阀芯推向中间，顺序阀进出油口关闭；当压力达到调定值时，先导阀打开，压力油经阻尼孔产生压力降，使主阀两端形成压差，此压力差克服弹簧力，使主阀芯抬起，进、出油口打开。1P 2.顺序阀的应用顺序阀的应用
35、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。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。定位夹紧系统实例定位夹紧系统实例 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。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
36、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作，或关闭电动机，使系统停止工作，起到安全保护作用等。想一想想一想 当压力阀的铭牌没有或不清楚时，不用拆卸，当压力阀的铭牌没有或不清楚时，不用拆卸，如何判别哪如何判别哪个是溢流阀、减压阀及顺序阀？个是溢流阀、减压阀及顺序阀？能否将溢流阀做顺序阀使用？为什么？判别压力阀的种类判别压力阀的种类第四节第四节 压力控制回路的组成及油路连接压力控制回路的组成及油路连接 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、
37、减压、增压、平衡、等目油路的压力，达到调压、保压、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。调压回路的功用是调定或限制液压系统的最高压力，或者使执行元件在工作过程不同阶段实现多级压力转换。一、调压回路一、调压回路1远程调压回路远程调压回路 在主溢流阀1的遥控口C上接一远程调压阀（或小流量溢流阀）2，将主溢流阀1的压力调到系统的最大安全压力值，则系统的压力可由阀2远程调节控制。应注意：应注意：主溢流阀主溢流阀1的调定的调定压力必须大于远程调压力必须大于远程调压阀压阀2的调整压力。的调整压力。图示为三级调压回路：当系统需多级压力控制时，可将
38、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来调定。来调定。2.多级调压回路多级调压回路 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。优点：优点：利用低压泵，获得高压油，节利用低压泵，获得高压油，节省能源损耗，系统工作可靠、噪声小省能源损耗，系统工作可靠、噪声小。当换向阀处于右
39、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
40、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
41、于单执行元件系统和流量较小的场合。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：适用于流量小于适用于流量小于40L/in的场合。的场合。3.用蓄能器保压泵卸荷的回路用蓄能器保压泵卸荷的回路 当三位换向阀左位工作时，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：
42、适用于保压时间长、要适用于保压时间长、要求功率损失小的场合。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。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从原理上讲这种卸荷方式泵消耗的功率很小，要求泵本身有较高的效率。率很小，要求泵本身有较高的效率。四、平衡回路四、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 当电磁阀处于左位使活塞下行时，
43、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。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。于工作负载固定且活塞锁紧精度要求不高的场合。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；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。适用于运动部件重量不很大，停留时
44、间较短的系统。2.用液控顺序阀的平衡回路用液控顺序阀的平衡回路 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。求在下列三种工况下A、B、C三点的压力。（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。（2）1YA通电，缸活塞运动时及活塞运动到终端后。（3）1YA断电，2YA通电，缸活塞运动时及活塞碰到死挡铁时。例例4-1 图示液压系统，液压缸有效面积 ，缸负载 ，缸运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为 、和 。MPa4MPa3MPa2221100cmAANF35000（2）1YA通电，缸通电，缸活塞运动时及活塞运
45、动到终端后，活塞运动时及活塞运动到终端后，解：解：（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位时：）液压泵启动后，两换向阀处于中位时：顺序阀处于打开状态，减压阀口关小，A点压力升高，溢流阀打开，这时 ，MPa4MPa4MPa2 缸缸活塞运动时活塞运动时:MPaPaAF5.3105.310100105.36441 缸缸活塞运动到终端后：活塞运动到终端后：MPapB4MPa2（3）1YA断电，断电，2YA通电，缸通电，缸活塞运动时及活塞碰到死挡铁时，活塞运动时及活塞碰到死挡铁时，缸活塞运动时 ，若不考虑油液流经减压阀的压力损失，则00Bp 缸缸活塞碰到死挡铁时：活塞碰到死挡铁时：，MPa2MPapB4第五
46、节第五节 流量控制阀的工作原理及选用流量控制阀的工作原理及选用 流量控制阀流量控制阀是靠改变阀口通是靠改变阀口通流面积的大小，流面积的大小，来调节通过阀口来调节通过阀口的流量，从而改的流量，从而改变执行元件的运变执行元件的运动速度。动速度。一、节流口的结构形式一、节流口的结构形式mTpKAq 二、影响节流口流量稳定性的因素二、影响节流口流量稳定性的因素4/dl5.0/dll 节流阀的节流口通常有三种基本形式：节流阀的节流口通常有三种基本形式：当小孔的长度 与其直径之比 时，称为薄壁小孔；当 时，称为细长孔；当 时，称为短孔。4/dl通过节流口输出流量的稳定性与节流口的结构形式有关。通过节流口输
47、出流量的稳定性与节流口的结构形式有关。节流阀的流量特性可用小孔流量通用公式来表示，即式中 K由孔口的形状、尺寸和液体性质决定的系数；TA孔口的截面积；p孔口前后两端压力差；（1）压力差对流量的影响）压力差对流量的影响 当外负载变化时，压力差将发生变化。通过的流量发生变化。（2）油温对流量的影响）油温对流量的影响 随油温变化，油液粘度将发生变化，通过的流量发生变化。15.0 m1m5.0mm由孔的长径比决定的指数，薄壁孔 ，细长孔 ，短孔 。由公式可知，通过节流口的流量不但与节流口通流面积有关，由公式可知，通过节流口的流量不但与节流口通流面积有关，而且还和节流口前后的压力差、油温以及节流口形状等
48、因素有关。而且还和节流口前后的压力差、油温以及节流口形状等因素有关。（3）孔口形状对流量的影响）孔口形状对流量的影响 水力半径越大节流口的抗堵塞性能越好，阀在小流量下的稳定性越好。三、节流阀三、节流阀1.节流阀的结构与工作原理节流阀的结构与工作原理 节流阀孔口形状为轴向三角槽式。节流阀孔口形状为轴向三角槽式。油液从进油口 进入，经阀芯上的三角槽节流口，从出油口 流出。转动手柄可通过推杆推动阀芯作轴向移动，改变节流口的通流转动手柄可通过推杆推动阀芯作轴向移动，改变节流口的通流面积来调节流量。面积来调节流量。（2）节流阀的应用）节流阀的应用 1）起节流调速作用）起节流调速作用 在定量泵系统中，节流
49、阀与溢流阀一起组成节流调速回路。2）起负载阻尼作用）起负载阻尼作用 改变节流阀开口面积将改变液体流动的阻力（即液阻），节流口面积越小液阻越大。3）起压力缓冲作用）起压力缓冲作用 在液流压力容易发生突变的地方安装节流元件，可延缓压力突变的影响，起保护作用。在节流调速系统中，负载变化时，引起系统压力变化，进而引起节流阀两端压力差也发生变化。从公式mTpKAq可知，通过节流阀的流量发生变化，从而使执行元件的运动速度不稳定。为解决负载变化大的执行元件的速度稳定性问题，通常是对为解决负载变化大的执行元件的速度稳定性问题，通常是对节流阀进行压力补偿，即采取措施保证负载变化时，节流阀前节流阀进行压力补偿，即
50、采取措施保证负载变化时，节流阀前后压力差不变。后压力差不变。对节流阀的压力补偿方式：对节流阀的压力补偿方式：（1）由定差减压阀串联节流阀组成为调速阀；）由定差减压阀串联节流阀组成为调速阀；（2）由压差式溢流阀与节流阀并联组成为溢流节流阀）由压差式溢流阀与节流阀并联组成为溢流节流阀。四、调速阀四、调速阀（1）调速阀的工作原理）调速阀的工作原理当减压阀阀芯在弹簧力 SF、液压力 2p和 3p的作用下处于某一平衡位置时（忽略摩擦力）力平衡方程为SFApApAp32212式中 AAA、21分别是、腔内的压力油作用于阀心的有效面积，且21AAA故AFpppS32 因弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀阀心位
