第五液压控制阀演示文稿
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二十三页，共51页。
（二）先导型溢流阀 1、结构：
先导阀、主阀
第二十四页，共51页。
先导型溢流阀
2、工作原理
⑴ 、工作过程
①导阀未打开时，无油液在e
孔中流动，Δp=0，p=p1 ，主阀阀芯在主弹簧作用下 关闭，主油路P、T不通。
②导阀打开时，有油液在e 孔中流动，Δp≠0，p＞p1， 主阀阀芯在压差作用下上移 ，使主油路P、T相通，主阀开
第十三页，共51页。
5.2 方向控制阀
中位机能：三位滑阀在中位时各通油口的连接状态。
第十四页，共51页。
操纵方式
5.2 方向控制阀
第十五页，共51页。
5.3 压力控制阀
控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其他元件动 作的阀称为压力控制阀。其共同特点是利用作用在阀芯上的 液压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。
基本性能要求
(1)流量调节范围：一般在50以上
(2)流量—压力特性的刚度：输出流量能保持稳定，不受外界负载变动的影 响
(3)压力损失：通过额定流量时的压力损失一般为0.4MPa以下，高压时可至 0.8MPa。
(4)调节的线性：动作轻便，调节力小
第四十四页，共51页。
5.4 流量控制阀
一 、普通节流阀
启、溢流。直至液压力与弹簧 力平衡。
第二十五页，共51页。
先导型溢流阀
•油路：
主油路：
P→T
控制油路： P→主阀芯底部
P→主阀芯上端、
导阀阀芯 泄油路：
L（内泄、外泄）
第二十六页，共51页。
先导型溢流阀
⑵ 、恒压原理
主阀阀芯受力平衡时：
p
p1
Fs AV
P1=FD/AD，软弹簧，Fs≈C
e
p
FD AD Fs p1
p
CAT p
1 p
q
1 ctg
意义：压力差变化引起流量变化
kT大，Δp变化引起q的变化小；
第四十七页，共51页。
·φ小，kT就大，故应尽可能采用薄壁小孔； ·Δp=Const，AT大kT就小；
·AT=Const，Δp大kT就大；Δp小kT就小；
5.4 流量控制阀
影响节流阀流量稳定性的因素
一、溢流阀
基本功能： 溢流恒压
在定量泵节流调速回路系统中，用来保持液 压泵出口压力恒定，并将多余的油液溢流回 油箱。
安全作用
在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭状 态，当系统压力大于或等于其调定压力时 ，溢流阀才打开，使系统压力不再增加。
第十六页，共51页。
溢流阀
二、结构和工作原理
（一）直动式
1、结构
(1)1YA、2YA通电，两液压缸向前运动中，A,B,C三点的压力各是多少？
(2)两液压缸达到终点后，A,B,C三点的压力又各是多少？
第四十三页，共51页。
5.4 流量控制阀
流量阀通过改变节流口的开口面积来控制流量，从而控制执行元 件的运动速度。
流量阀有节流阀、单向节流阀、行程节流阀、调速阀、行程调速阀 、单向调速阀、溢流节流阀、延时阀、分流阀、集流阀等许多品种。其 中以节流阀为最基本的流量阀，其它大多是为克服节流阀的某一方面的 不足而发展起来的。
第五液压控制阀演示文稿
第一页，共51页。
（优选）第五液压控制阀
第二页，共51页。
5.1 概述
控制阀的特点（共性）
n阀的结构：均由阀体、阀芯和控制动力三大部分组 成； n工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，改变通流 面积（面),从而控制液体的压力、流向和流量； n液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象； n从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以满足 执行元件的压力、速度和换向等要求。
第三十三页，共51页。
5.3 压力控制阀
第三十四页，共51页。
先导式减压阀.avi
5.3 压力控制阀
第三十五页，共51页。
定差减压阀工作原理
先导式减压阀
系统压力低于调整压力
系统压力高于调整压力
第三十六页，共51页。
5.3 压力控制阀
☆溢流阀与减压阀的比较⑴
第三十七页，共51页。
5.3 压力控制阀
第二十二页，共51页。
直动式溢流阀
⑸、职能符号
溢流阀一般安装在泵的出口处，并 联在系统中使用。
3、直动式溢流阀的特点
优点：结构简单，反应灵敏。
缺点：工作时易产生振动和噪声，而且压力波动较大。直动式 溢流阀主要用于低压或小流量场合。
随着工作压力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力要相应增加，弹 簧刚度也要相应增加，这就使装配困难，使用不便，并且当溢流量 变化时，溢流压力的波动也将加大。
⑴节流阀前后压力差的影响
Aj Const p q v
⑵油温的影响
沿程压力损失——与μ、Re有关； 沿程压力损失——与μ、Re无关，但Cq受μ、Re影响。
因此，温度↑→ρ↓μ↓q↑。
⑶堵塞的影响
温度↑→油液本身产生氧化杂质——胶状沉淀物——沥青，从 而引起堵塞——堵塞会周期性变化——造成流量时多时少，
第三十九页，共51页。
5.3 压力控制阀
第四十页，共51页。
图5.38 先导式顺序阀 (a)外控式；(b)内控式；(c)一般图形符号；(d)先导式顺序阀图形符号。
5.3 压力控制阀
三、顺序阀 压力开关，达到调定压力顺序阀打开
第四十一页，共51页。
外控式顺序阀
顺序阀
第四十二页，共51页。
5.3 压力控制阀
第四十五页，共51页。
节流阀.av i
q=20L/min
q=60L/min
第四十六页，共51页。
节流阀q—p特性的度量—节流刚度kT
AT一定时，压力差的变化量与节流阀流量变化量之比值。或者说
，节流阀产生单位流量变化量所需要加大的节流阀的前后压力差
。
q CAT (p)
kT
(p) q
1
AT CAT p 1
工作过程中，xv变化很小，所以溢流阀在溢流
过程中进口压力基本保持恒定。
第二十一页，共51页。
直动式溢流阀
⑶、限压原理
当泵的流量全部通过阀口，阀口开度达到最 大Xmax, Pmax=k(X0+Xmax)/Av，泵的压力不会再
升高，Pmax称为全流压力，或调整压力。
⑷、调压
由上式可知，调节弹簧的预压力，便可调整溢 流压力。改变弹簧的刚度，便可改变调压范围。
第二十八页，共51页。
（三）溢流阀的应用
第二十九页，共51页。
溢流恒压
安全阀
（三）溢流阀的应用
第三十页，共51页。
卸荷
多级调压
（三）溢流阀的应用
第三十一页，共51页。
背压
5.3 压力控制阀
二、减压阀（出口压力控制式）
第三十二页，共51页。
直动式减压阀.avi
系统压力低于 调整压力
系统压力高于 调整压力
T
xv
恒压条件：
①导阀开启，主阀才能开启。
p pAv
②Fs很软,只需能克服摩擦推动主阀阀芯的力,因此恒压精度高。
第二十七页，共51页。
先导型溢流阀
3、调压
调节导阀弹簧:先导式溢流阀所控制的压力是 由导阀来调定的，因导阀AD很小，导阀弹簧k
可以很大。其调定的压力比较稳定。一般用在 高压大流量场合。
4、职能符号
单向顺序阀 单向减压阀
单向调速阀
（3）普通单向阀安装在回油路上作背压阀
压力（2～6 MPa）
第十页，共51页。
5.2 方向控制阀
（4）液控单阀实现 液压缸保压
（5）利用液控单阀锁紧液
压缸保压
第十一页，共51页。
5.2 方向控制阀
二、换向阀
第十二页，共51页。
5.2 方向控制阀
二位四通换向阀
“位”——阀芯的工作位置 ；“通”——通油口数
阀芯、阀体、 调压弹簧和调 压螺钉等组成 。
第十七页，共51页。
直动式溢流阀
2、工作原理
阀芯底部受到向上的液压作用力F=PsA，弹簧力为FS。
⑴、工作过程
①当F<FS，主油路不通，P=f(L) ②当F>=FS时，主油路相通，溢
流
第十八页，共51页。
①当F<FS，主油 路不通，P=f(L)
②当F>=FS时，主油 路相通，溢流
解决措施
提高几何精度开 环形均压槽
第五页，共51页。
5.2 方向控制阀
方向控制阀在液压系统中起阻止和引导油
液按规定的流向进出通道，即在油路中起控制 油液流动方向的作用。
普通单向阀
单向阀
方
液控单向阀
向
转阀式换向阀
阀 换向阀
滑阀式换向阀
手动式换向阀 机动式换向阀 电动式换向阀
液动式换向阀
第六页，共51页。
第十九页，共51页。
直动式溢流阀
油路：
主油路 P→T
泄油路
控制油路
P→1→活塞底部
泄油路 L→T
控制油路
第二十页，共51页。
直动式溢流阀
⑵、恒压原理
在阀口开度为xv时，弹簧的压缩量为xv+x0，油
液通过阀口流回油箱，不计阀芯重、摩擦及液动力
，PsAv=K(xv+x0)
ps
Fs Av
ks (x0 xv ) Av
压力补偿原理 减压阀阀芯受力平衡式：
p3 AV FS p2 AV
pT
p2 p3
FS AV
Const
5.4 流量控 流量控制阀
第五十一页，共51页。
第三页，共51页。
5.1 概述
2、对控制阀的要求：
§ 动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小； § 密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损失小
； § 结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用性
好。
第四页，共51页。
5.1 概述
液压卡紧现象
从理论上讲，阀芯换向只要克服阀芯与阀体的摩擦力以及复位弹簧的弹力就可移动 。但是，由于阀芯几何形状的偏差以及阀芯与阀体的不同心，在中、高压控制油路中 ，当阀芯停止一段时间后或换向时，阀芯在操纵动力作用下不移动，或操纵动力解除 后，恢复弹簧不能使阀芯复位，这种现象叫做液压卡紧现象。阀芯的卡紧现象是由 于阀芯所受径向力不平衡所造成，它会使操纵费力，液压动作失灵，故必须尽可 能地排除产生卡紧的因素。
影响流量稳定性。
结论
第四十八页，共51页。
压差变化、油温变化对流量的影响很大！ 保证q=Const的措施：压差补偿；油温补偿！
5.4 流量控制阀
二 、调速阀
随负载变化 p3
p2
p1
第四十九页，共51页。
工作过程
p3↑阀芯→阀口xV↑，Δpj↓，p2↑ p3↓阀芯←阀口xV↓，Δpj↑，p2↓
结论：p2随p3变化而变化。 如何使ΔpT=Const？—压差恒定原理
第三十八页，共51页。
进油路控制 恒定进油路压力 内、外泄漏
出油路控制
恒定出油路压力
外泄漏
5.3 压力控制阀
三、顺序阀 压力开关，达到调定压力顺序阀打开
（a）结构图 （b）内控外泄式 顺序阀图形符号 （c） 外控外泄 式顺序阀图形符 号 1—调节螺钉； 2—调压弹簧； 3—端盖； 4—阀体； 5—阀芯； 6—控制活塞； 7—底盖
电液式换向阀
5.2 方向控制阀
一、单向阀
普通单向阀 液控单向阀
1、普通单向阀
锥 阀 式
球 阀 式
第七页，共51页。
5.2 方向控制阀
2、液控单向阀
第八页，共51页。
5.2 方向控制阀
3、单向阀的应用
（1）普通单向阀装置在液压泵的出口，防止倒流而损
坏液压泵
第九页，共51页。
5.2 方向控制阀
（2）普通单向阀与其它阀组成复合阀
（二）先导型溢流阀 1、结构：
先导阀、主阀
第二十四页，共51页。
先导型溢流阀
2、工作原理
⑴ 、工作过程
①导阀未打开时，无油液在e
孔中流动，Δp=0，p=p1 ，主阀阀芯在主弹簧作用下 关闭，主油路P、T不通。
②导阀打开时，有油液在e 孔中流动，Δp≠0，p＞p1， 主阀阀芯在压差作用下上移 ，使主油路P、T相通，主阀开
第十三页，共51页。
5.2 方向控制阀
中位机能：三位滑阀在中位时各通油口的连接状态。
第十四页，共51页。
操纵方式
5.2 方向控制阀
第十五页，共51页。
5.3 压力控制阀
控制液压系统压力或利用压力作为信号来控制其他元件动 作的阀称为压力控制阀。其共同特点是利用作用在阀芯上的 液压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。
基本性能要求
(1)流量调节范围：一般在50以上
(2)流量—压力特性的刚度：输出流量能保持稳定，不受外界负载变动的影 响
(3)压力损失：通过额定流量时的压力损失一般为0.4MPa以下，高压时可至 0.8MPa。
(4)调节的线性：动作轻便，调节力小
第四十四页，共51页。
5.4 流量控制阀
一 、普通节流阀
启、溢流。直至液压力与弹簧 力平衡。
第二十五页，共51页。
先导型溢流阀
•油路：
主油路：
P→T
控制油路： P→主阀芯底部
P→主阀芯上端、
导阀阀芯 泄油路：
L（内泄、外泄）
第二十六页，共51页。
先导型溢流阀
⑵ 、恒压原理
主阀阀芯受力平衡时：
p
p1
Fs AV
P1=FD/AD，软弹簧，Fs≈C
e
p
FD AD Fs p1
p
CAT p
1 p
q
1 ctg
意义：压力差变化引起流量变化
kT大，Δp变化引起q的变化小；
第四十七页，共51页。
·φ小，kT就大，故应尽可能采用薄壁小孔； ·Δp=Const，AT大kT就小；
·AT=Const，Δp大kT就大；Δp小kT就小；
5.4 流量控制阀
影响节流阀流量稳定性的因素
一、溢流阀
基本功能： 溢流恒压
在定量泵节流调速回路系统中，用来保持液 压泵出口压力恒定，并将多余的油液溢流回 油箱。
安全作用
在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭状 态，当系统压力大于或等于其调定压力时 ，溢流阀才打开，使系统压力不再增加。
第十六页，共51页。
溢流阀
二、结构和工作原理
（一）直动式
1、结构
(1)1YA、2YA通电，两液压缸向前运动中，A,B,C三点的压力各是多少？
(2)两液压缸达到终点后，A,B,C三点的压力又各是多少？
第四十三页，共51页。
5.4 流量控制阀
流量阀通过改变节流口的开口面积来控制流量，从而控制执行元 件的运动速度。
流量阀有节流阀、单向节流阀、行程节流阀、调速阀、行程调速阀 、单向调速阀、溢流节流阀、延时阀、分流阀、集流阀等许多品种。其 中以节流阀为最基本的流量阀，其它大多是为克服节流阀的某一方面的 不足而发展起来的。
第五液压控制阀演示文稿
第一页，共51页。
（优选）第五液压控制阀
第二页，共51页。
5.1 概述
控制阀的特点（共性）
n阀的结构：均由阀体、阀芯和控制动力三大部分组 成； n工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，改变通流 面积（面),从而控制液体的压力、流向和流量； n液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象； n从功能上来说，阀不能对外做功，只能用以满足 执行元件的压力、速度和换向等要求。
第三十三页，共51页。
5.3 压力控制阀
第三十四页，共51页。
先导式减压阀.avi
5.3 压力控制阀
第三十五页，共51页。
定差减压阀工作原理
先导式减压阀
系统压力低于调整压力
系统压力高于调整压力
第三十六页，共51页。
5.3 压力控制阀
☆溢流阀与减压阀的比较⑴
第三十七页，共51页。
5.3 压力控制阀
第二十二页，共51页。
直动式溢流阀
⑸、职能符号
溢流阀一般安装在泵的出口处，并 联在系统中使用。
3、直动式溢流阀的特点
优点：结构简单，反应灵敏。
缺点：工作时易产生振动和噪声，而且压力波动较大。直动式 溢流阀主要用于低压或小流量场合。
随着工作压力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力要相应增加，弹 簧刚度也要相应增加，这就使装配困难，使用不便，并且当溢流量 变化时，溢流压力的波动也将加大。
⑴节流阀前后压力差的影响
Aj Const p q v
⑵油温的影响
沿程压力损失——与μ、Re有关； 沿程压力损失——与μ、Re无关，但Cq受μ、Re影响。
因此，温度↑→ρ↓μ↓q↑。
⑶堵塞的影响
温度↑→油液本身产生氧化杂质——胶状沉淀物——沥青，从 而引起堵塞——堵塞会周期性变化——造成流量时多时少，
第三十九页，共51页。
5.3 压力控制阀
第四十页，共51页。
图5.38 先导式顺序阀 (a)外控式；(b)内控式；(c)一般图形符号；(d)先导式顺序阀图形符号。
5.3 压力控制阀
三、顺序阀 压力开关，达到调定压力顺序阀打开
第四十一页，共51页。
外控式顺序阀
顺序阀
第四十二页，共51页。
5.3 压力控制阀
第四十五页，共51页。
节流阀.av i
q=20L/min
q=60L/min
第四十六页，共51页。
节流阀q—p特性的度量—节流刚度kT
AT一定时，压力差的变化量与节流阀流量变化量之比值。或者说
，节流阀产生单位流量变化量所需要加大的节流阀的前后压力差
。
q CAT (p)
kT
(p) q
1
AT CAT p 1
工作过程中，xv变化很小，所以溢流阀在溢流
过程中进口压力基本保持恒定。
第二十一页，共51页。
直动式溢流阀
⑶、限压原理
当泵的流量全部通过阀口，阀口开度达到最 大Xmax, Pmax=k(X0+Xmax)/Av，泵的压力不会再
升高，Pmax称为全流压力，或调整压力。
⑷、调压
由上式可知，调节弹簧的预压力，便可调整溢 流压力。改变弹簧的刚度，便可改变调压范围。
第二十八页，共51页。
（三）溢流阀的应用
第二十九页，共51页。
溢流恒压
安全阀
（三）溢流阀的应用
第三十页，共51页。
卸荷
多级调压
（三）溢流阀的应用
第三十一页，共51页。
背压
5.3 压力控制阀
二、减压阀（出口压力控制式）
第三十二页，共51页。
直动式减压阀.avi
系统压力低于 调整压力
系统压力高于 调整压力
T
xv
恒压条件：
①导阀开启，主阀才能开启。
p pAv
②Fs很软,只需能克服摩擦推动主阀阀芯的力,因此恒压精度高。
第二十七页，共51页。
先导型溢流阀
3、调压
调节导阀弹簧:先导式溢流阀所控制的压力是 由导阀来调定的，因导阀AD很小，导阀弹簧k
可以很大。其调定的压力比较稳定。一般用在 高压大流量场合。
4、职能符号
单向顺序阀 单向减压阀
单向调速阀
（3）普通单向阀安装在回油路上作背压阀
压力（2～6 MPa）
第十页，共51页。
5.2 方向控制阀
（4）液控单阀实现 液压缸保压
（5）利用液控单阀锁紧液
压缸保压
第十一页，共51页。
5.2 方向控制阀
二、换向阀
第十二页，共51页。
5.2 方向控制阀
二位四通换向阀
“位”——阀芯的工作位置 ；“通”——通油口数
阀芯、阀体、 调压弹簧和调 压螺钉等组成 。
第十七页，共51页。
直动式溢流阀
2、工作原理
阀芯底部受到向上的液压作用力F=PsA，弹簧力为FS。
⑴、工作过程
①当F<FS，主油路不通，P=f(L) ②当F>=FS时，主油路相通，溢
流
第十八页，共51页。
①当F<FS，主油 路不通，P=f(L)
②当F>=FS时，主油 路相通，溢流
解决措施
提高几何精度开 环形均压槽
第五页，共51页。
5.2 方向控制阀
方向控制阀在液压系统中起阻止和引导油
液按规定的流向进出通道，即在油路中起控制 油液流动方向的作用。
普通单向阀
单向阀
方
液控单向阀
向
转阀式换向阀
阀 换向阀
滑阀式换向阀
手动式换向阀 机动式换向阀 电动式换向阀
液动式换向阀
第六页，共51页。
第十九页，共51页。
直动式溢流阀
油路：
主油路 P→T
泄油路
控制油路
P→1→活塞底部
泄油路 L→T
控制油路
第二十页，共51页。
直动式溢流阀
⑵、恒压原理
在阀口开度为xv时，弹簧的压缩量为xv+x0，油
液通过阀口流回油箱，不计阀芯重、摩擦及液动力
，PsAv=K(xv+x0)
ps
Fs Av
ks (x0 xv ) Av
压力补偿原理 减压阀阀芯受力平衡式：
p3 AV FS p2 AV
pT
p2 p3
FS AV
Const
5.4 流量控 流量控制阀
第五十一页，共51页。
第三页，共51页。
5.1 概述
2、对控制阀的要求：
§ 动作灵敏、准确，可靠平稳，冲击振动小； § 密封性能要好，油液流过时漏损少，压力损失小
； § 结构紧凑，工艺性好，使用维护方便，通用性
好。
第四页，共51页。
5.1 概述
液压卡紧现象
从理论上讲，阀芯换向只要克服阀芯与阀体的摩擦力以及复位弹簧的弹力就可移动 。但是，由于阀芯几何形状的偏差以及阀芯与阀体的不同心，在中、高压控制油路中 ，当阀芯停止一段时间后或换向时，阀芯在操纵动力作用下不移动，或操纵动力解除 后，恢复弹簧不能使阀芯复位，这种现象叫做液压卡紧现象。阀芯的卡紧现象是由 于阀芯所受径向力不平衡所造成，它会使操纵费力，液压动作失灵，故必须尽可 能地排除产生卡紧的因素。
影响流量稳定性。
结论
第四十八页，共51页。
压差变化、油温变化对流量的影响很大！ 保证q=Const的措施：压差补偿；油温补偿！
5.4 流量控制阀
二 、调速阀
随负载变化 p3
p2
p1
第四十九页，共51页。
工作过程
p3↑阀芯→阀口xV↑，Δpj↓，p2↑ p3↓阀芯←阀口xV↓，Δpj↑，p2↓
结论：p2随p3变化而变化。 如何使ΔpT=Const？—压差恒定原理
第三十八页，共51页。
进油路控制 恒定进油路压力 内、外泄漏
出油路控制
恒定出油路压力
外泄漏
5.3 压力控制阀
三、顺序阀 压力开关，达到调定压力顺序阀打开
（a）结构图 （b）内控外泄式 顺序阀图形符号 （c） 外控外泄 式顺序阀图形符 号 1—调节螺钉； 2—调压弹簧； 3—端盖； 4—阀体； 5—阀芯； 6—控制活塞； 7—底盖
电液式换向阀
5.2 方向控制阀
一、单向阀
普通单向阀 液控单向阀
1、普通单向阀
锥 阀 式
球 阀 式
第七页，共51页。
5.2 方向控制阀
2、液控单向阀
第八页，共51页。
5.2 方向控制阀
3、单向阀的应用
（1）普通单向阀装置在液压泵的出口，防止倒流而损
坏液压泵
第九页，共51页。
5.2 方向控制阀
（2）普通单向阀与其它阀组成复合阀