1、第五章 液压阀主讲老师:张俊俊第五章第五章 液压控制阀液压控制阀第五章 液压阀第二节第二节方向控制阀方向控制阀 方向控制阀的主要内容及与方向控制回路的关系方向控制阀的主要内容及与方向控制回路的关系第五章 液压阀第二节第二节方向控制阀方向控制阀 方向控制阀的学习要求：方向控制阀的学习要求：1.1.重点掌握单向阀、液控单向阀的导通原理和滑阀重点掌握单向阀、液控单向阀的导通原理和滑阀式换向阀的换向原理式换向阀的换向原理 2.2.重点掌握换向阀重点掌握换向阀“位位”、“通通”的概念，各种操的概念，各种操纵方式，三位阀的几种主要中位机能及其特点纵方式，三位阀的几种主要中位机能及其特点 3 3掌握换向阀、
2、单向阀和液控单向阀的应用掌握换向阀、单向阀和液控单向阀的应用 4 4了解单向阀的主要性能要求；了解单向阀的主要性能要求；5 5了解换向阀的结构形式、液压卡紧现象了解换向阀的结构形式、液压卡紧现象 第五章 液压阀第二节第二节方向控制阀方向控制阀 重点和难点：重点和难点：本节重点内容：本节重点内容：液控单向阀的导通原理和换向阀的换向原理和滑阀机能液控单向阀的导通原理和换向阀的换向原理和滑阀机能本节难点内容：本节难点内容：电液换向阀工作原理电液换向阀工作原理第五章 液压阀第二节第二节方向控制阀方向控制阀方向控制阀方向控制阀单向阀单向阀换向阀换向阀普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀二通、三通等二
3、通、三通等二位、三位等二位、三位等电磁换向阀电磁换向阀液控换向阀液控换向阀手动换向阀手动换向阀机动换向阀机动换向阀 方向控制阀的类型方向控制阀的类型第五章 液压阀单向阀作用：单向阀作用：使液体只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。用于泵使液体只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。用于泵的出口处，防止系统液压冲击影响不的出口处，防止系统液压冲击影响不 泵的工作；分割通泵的工作；分割通道，防止管路间的压力相互干扰。道，防止管路间的压力相互干扰。单向阀主要性能：单向阀主要性能：最小开启压力、压力损失和反向泄漏量最小开启压力、压力损失和反向泄漏量 普通单向阀普通单向阀第五章 液压阀管式单向阀管式单向阀1,
4、4-1,4-阀座阀座 2-2-锥阀锥阀 3-3-弹簧弹簧管式单向阀结构管式单向阀结构工作原理：单向导通，反向截止工作原理：单向导通，反向截止P1P2普通单向阀普通单向阀第五章 液压阀主要由阀芯、阀体和弹簧等组成；流体从主要由阀芯、阀体和弹簧等组成；流体从P P1 1流入时，克服流入时，克服弹簧力推动阀芯，使通道接通，流体从弹簧力推动阀芯，使通道接通，流体从P P2 2流出；当流体从流出；当流体从反向流入时，流体的压力和弹簧力将阀芯压紧在阀坐上，反向流入时，流体的压力和弹簧力将阀芯压紧在阀坐上，流体不能通过。流体不能通过。开启压力开启压力0.03-0.05MPa0.03-0.05MPa，作背压阀
5、时开启压力作背压阀时开启压力0.2-0.6MPa0.2-0.6MPa。普通单向阀的工作原理：普通单向阀的工作原理：（动画动画：5.2-1 普通单向阀）普通单向阀）普通单向阀普通单向阀第五章 液压阀1 1、安装在泵的出口，防止压力冲击影响泵的正常工作、安装在泵的出口，防止压力冲击影响泵的正常工作和泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。和泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。2 2、用来分隔油路以防止高低压干扰。、用来分隔油路以防止高低压干扰。3 3、与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺、与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经序阀等，使油液一个
6、方向流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。节流阀等。4 4、安装在执行元件的回油路上，作背压阀。作背压阀、安装在执行元件的回油路上，作背压阀。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为 0.30.30.5MPa0.5MPa。普通单向阀的应用：普通单向阀的应用：第五章 液压阀通入控制压力油后即允许流体双向流动的单向阀；由单向阀和通入控制压力油后即允许流体双向流动的单向阀；由单向阀和液控装置两部分组成。液控装置两部分组成。当控制口当控制口K K不通压力油，作用同不通压力油，作用同普通单向阀。普通单向阀。当当K K口通压力油口通压力油 ，油液可
7、在两个方向自由流动。油液可在两个方向自由流动。当当P1=0P1=0时反向开启压力（时反向开启压力（0.4-0.0.4-0.5 5）P P2 2P1P2K液控单向阀的工作理：液控单向阀的工作理：（动画动画：5.2-2 液控单向阀液控单向阀）3液控液控单向阀单向阀第五章 液压阀液控单向阀液控单向阀 保压、锁紧和平衡等回路保压、锁紧和平衡等回路 液控液控单向阀应用单向阀应用（动画动画：5.2-3 液控单向阀保压）液控单向阀保压）问题：问题：流体反向流动时，流体反向流动时，P1P1、P2P2的压力可能都很高，的压力可能都很高，控制油的压力很大才能顶开阀芯，影响工作可靠性。控制油的压力很大才能顶开阀芯，
8、影响工作可靠性。解决措施：解决措施：减小减小P1P1腔控制活塞的面积并采用外泄式腔控制活塞的面积并采用外泄式第五章 液压阀双向液压锁结构双向液压锁结构1 1，2-2-单向阀阀芯单向阀阀芯 3-3-控制阀芯控制阀芯n 工作原理：相当于两工作原理：相当于两个液控单向阀的组合。个液控单向阀的组合。n 职能符号：职能符号：液控单向阀的应用液控单向阀的应用第五章 液压阀换向阀换向阀换向阀利用阀芯与于阀体之间的相对位置使阀体相连的各换向阀利用阀芯与于阀体之间的相对位置使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。使执行通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。使执行元件启动、停止、变换运
9、动方向。元件启动、停止、变换运动方向。油路导通时，压力损失要小；油路导通时，压力损失要小；油路断开时，泄漏量要小；油路断开时，泄漏量要小；阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳 对换向阀的主要能要求是对换向阀的主要能要求是：第五章 液压阀换向阀换向阀工作原理：工作原理：如图所示，三位四通换向阀有三个工作位置四个通路口。如图所示，三位四通换向阀有三个工作位置四个通路口。三个工作位置就是滑阀在中间以及滑阀移到左、右两端是三个工作位置就是滑阀在中间以及滑阀移到左、右两端是的位置，四个通路孔既压力油口的位置，四个通路孔既压力油口P P、回油口、回油口O O和通往执行元和通往执
10、行元件两端的油口件两端的油口A A和和B B。滑阀相对阀体做轴向移动，改变了位。滑阀相对阀体做轴向移动，改变了位置，各油口的连接关系就改变了，这就是滑阀式换向阀的置，各油口的连接关系就改变了，这就是滑阀式换向阀的工作原理。工作原理。BPA o滑阀移到左端A BP oBPA o滑阀处于中位BPA o滑阀处于右端第五章 液压阀换向阀的职能符号表示方法换向阀的职能符号表示方法1 1、方框表示、方框表示“位位”，方框数表示位数；，方框数表示位数；2 2、“”“”表示连通，表示连通，“T”T”表示堵塞；表示堵塞；3 3、在一方框内、在一方框内“”“”的首尾及的首尾及“T”T”与方框与方框交点数表示通数；
11、交点数表示通数；4 4、每一方框表达的内容，为该阀芯在此位、每一方框表达的内容，为该阀芯在此位工作时的连通方式。工作时的连通方式。二位二通换向阀动画二位二通换向阀动画二位四通换向阀动画二位四通换向阀动画动画动画：5.2-5 二位二通换向阀二位二通换向阀动画动画：5.2-4 二位四通换向阀二位四通换向阀第五章 液压阀 换向阀的职能符号表示方法换向阀的职能符号表示方法第五章 液压阀换向阀的位和通路符号换向阀的位和通路符号PAPBA BA BTPTABPTA BTPT2112A三位四通二位三通二位四通二位五通三位五通二位二通第五章 液压阀换向阀处于中位，液换向阀处于中位，液压缸停在当前位置压缸停在当
12、前位置换向阀处于左位，换向阀处于左位，液压缸伸出液压缸伸出换向阀处于右位，换向阀处于右位，液压缸退回液压缸退回例题例题1-1：根据如图所示换向阀工作的三个位置，画出其：根据如图所示换向阀工作的三个位置，画出其职能符号职能符号答案：答案：例题分析例题分析第五章 液压阀中位机能中位机能系统保压系统保压 系统卸荷：系统卸荷：换向平稳性和精度：换向平稳性和精度：启动平稳性启动平稳性 油缸浮动和任意位置停止油缸浮动和任意位置停止 中位机能含义中位机能含义：中位机能分析：中位机能分析：换向阀的机能换向阀的机能表示阀芯在某位置时阀主油路的连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
13、和右通方式，对于三位阀有中位机能、左位机能和右位机能位机能 第五章 液压阀ABPTABP TABPTABP TABPTABP TABABP TABPTABP TABPTABP TABPTABP ToHPYKMX中位机能中位机能第五章 液压阀换向阀操纵方式：换向阀操纵方式：手柄式机动（轮滚式）电磁弹簧液压液压先导控制电磁-液压先导控制手动控制换向阀手动控制换向阀第五章 液压阀换向阀操纵方式：换向阀操纵方式：机动控制机动控制动画动画电磁控制电磁控制动画动画液压控制液压控制动画动画电液控制电液控制动画动画（动画动画：5.2-8 机动换向阀）机动换向阀）（动画动画：5.2-9 电磁换向阀电磁换向阀）（
14、动画动画：5.2-2 液液动单向阀）动单向阀）（动画动画：5.2-11 电液换向阀电液换向阀）第五章 液压阀换向阀操纵方式说明：换向阀操纵方式说明：机动（手动）换向阀：机动（手动）换向阀：以外加运动件的机动力推动阀芯移动换向。手动换向阀又分为以外加运动件的机动力推动阀芯移动换向。手动换向阀又分为手动和脚踏两种；机动换向阀则通过安装在运动部件上的撞块手动和脚踏两种；机动换向阀则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位和弹簧自动复位。阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位和弹簧自动复位。电磁铁换向阀电磁铁换向阀：工作可靠、换向
15、平稳、寿命长、电路简单、：工作可靠、换向平稳、寿命长、电路简单、吸合力大、噪声大、可靠性差吸合力大、噪声大、可靠性差液动换向阀或电液换向阀：液动换向阀或电液换向阀：电磁吸力有限，电磁换向阀最大电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于通流量小于100 L/min100 L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用。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液动换向阀或电液换向阀第五章 液压阀换向阀操纵方式说明：换向阀操纵方式说明：图4-10 三位四通弹簧对中式液动换向阀结构 1-阀体 2-阀芯 3-垫圈 4-弹簧 5-阀盖43125XYTAPBXYBAP T2液动换向阀的结构原理图液动换向
16、阀的结构原理图第五章 液压阀换向阀操纵方式说明：换向阀操纵方式说明：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。控制油路的方向，称为先导阀。第五章 液压阀换向阀操纵方式说明：换向阀操纵方式说明：电液换向阀电液换向阀 ：1 1、保证液动阀回复中位，电磁阀的中位、保证液动阀回复中位，电磁阀的中位A A、B B、T T油口互通。油口互通。2 2、控制油可以取自主油路的、控制油可以取自主油
17、路的P P口（内控），也可以另设独立油口（内控），也可以另设独立油源（外控）。内控时主油路必须保证最低控制压力（源（外控）。内控时主油路必须保证最低控制压力（0.30.30.5MPa)0.5MPa)；外控时独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的；外控时独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15 15，以保证换向时间要求，以保证换向时间要求3 3、电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与、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口沟通，一起排回油箱（内排）主阀回油口沟通，一起排回油箱（内排）4 4、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、液动阀两端控制油路
18、上的节流阀可以调节主阀的换向速度第五章 液压阀液压卡紧现象液压卡紧现象 卡紧现象：卡紧现象：在中高压系统中，当阀芯停止运动一段时在中高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后，移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。间后，移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。引起的原因：引起的原因：主要是滑阀付几何形状误差和同心度变主要是滑阀付几何形状误差和同心度变化引起的径向不平衡力。有的是赃物进入缝隙或油温化引起的径向不平衡力。有的是赃物进入缝隙或油温升高阀芯膨胀卡紧升高阀芯膨胀卡紧第五章 液压阀液压卡紧现象液压卡紧现象卡紧力卡紧力径向不平衡力分析：径向不平衡力分析：1 1、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不、
19、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不 平衡力。平衡力。2 2、阀芯带倒锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使、阀芯带倒锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使 偏心距增大，直到卡紧。偏心距增大，直到卡紧。3 3、阀芯带顺锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使、阀芯带顺锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使 偏心距减小，抑制卡紧偏心距减小，抑制卡紧4、阀芯表面有凸起：径向不平衡力使凸起部分推向孔阀芯表面有凸起：径向不平衡力使凸起部分推向孔 壁卡紧壁卡紧 阀芯和阀孔间变成干摩擦，移动费力。阀芯和阀孔间变成干摩擦，移动费力。第五章 液压阀液压卡紧现象液压卡紧现象减小径向不平衡力的措施：减小径向不平衡力
20、的措施：在阀芯上开环形均压槽。提高制造精度。在阀芯上开环形均压槽。提高制造精度。P PA AB BB BA AP PP Px1212P PP PP P1r1r2P P2PABx22P2P PPr1r2P P112第五章 液压阀例例1-21-2说明用液控单向阀双向锁说明用液控单向阀双向锁紧回路的工作原理。紧回路的工作原理。当油缸不工作时，锁紧活塞，不当油缸不工作时，锁紧活塞，不能移动。能移动。当换向阀使活塞左向运动时，左当换向阀使活塞左向运动时，左边液控单向阀反向流通。右边液边液控单向阀反向流通。右边液控单向阀起普通单向阀作用。控单向阀起普通单向阀作用。当换向阀使活塞右向运动时，右当换向阀使活塞右向运动时，右边液控单向阀反向流通。左边液边液控单向阀反向流通。左边液控单向阀起普通单向阀作用。控单向阀起普通单向阀作用。
