第五章—液压传动调节与控制元件
液压传动与控制
液压传动与控制1.液压传动的工作原理以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递的方式,即为液压传动;2.液压传动的特征⑴力或力矩的传递是按照帕斯卡原理静压传递定律进行的⑵速度或转速的传递按容积变化相等的原则进行;“液压传动”也称“容积式传动”;3.液压传动装置的组成⑴动力元件即各种泵,其功能是把机械能转化成压力能;⑵执行元件即液压缸直线运动和马达旋转运动,其主要功能是把液体压力能转化成机械能;⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用是通过对流体的压力、流量及流动方向的控制,来实现对执行元件的作用力、运动速度及运动方向等的控制；也用于实现过载保护、程序控制等;⑷辅助元件上述三个组成部分以外的其他元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作是必不可少的;⑸工作介质是用来传递能量的流体,即液压油;4.液压油的物理性质⑴密度⑵可压缩性表示液体在温度不变的情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大的特性;⑶液体的膨胀性液体在压力不变的情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小的特性;⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动,由此产生一种内摩擦力;液体内部产生摩擦力或切应力的性质,称为液体的粘性;①动力粘度绝对粘度根据牛顿摩擦定理见流体力学而导出的粘度称为动力粘度,通常以μ表示;②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ的比值为运动粘度,用v表示;③相对粘度条件粘度粘压特性在一般情况下压力对粘度的影响比较小,在工程中当压力低于5Mpa时,粘度值的变化很小,可以不考虑;粘温特性液压油粘度对温度的变化是十分敏感的,当温度升高时,其分子之间的内聚力减小,粘度就随之降低;5.液压泵的主要性能参数⑴压力①工作压力P 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力;②额定压力Ps 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力;③峰值压力Pmax 在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的峰值压力;⑵排量和流量①排量V 液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出的排出液体的体积称为液压泵的排量;②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏的情况下,在单位时间内所排出的液体体积的平均值称为理论流量;③实际流量q 液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出的液体体积称为实际流量;④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的流量,亦即在额定转速和额定压力下泵输出的流量称为额定流量;⑶功率和效率①液压泵的功率损失容积损失液压泵流量上的损失机械损失液压泵在转矩上的损失②液压泵的功率输入功率Pi 作用在液压泵主轴上的机械功率输出功率Po 液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积③液压泵的总效率液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值;6.齿轮泵的工作原理当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时轮齿脱开啮合的一侧,由密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合的一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就是齿轮泵的工作原理;7.齿轮泵的困油现像当齿轮啮合后,啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成的现象;危害当容积有大变小时,油液受到挤压,造成油液发热,产生振动噪声,功耗增大,轴与轴承受到一附加负荷;当容积由小变大时,封闭空间的压力降低,造成气穴或气蚀,并使容积效率下降;措施在齿轮泵啮合部位侧面的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽;8.内泄漏三条途径泄漏①通过齿轮啮合处的间隙②通过泵体内孔和齿顶圆的径向间隙③通过齿轮两侧面和侧盖板间的端面间隙9.径向力不平衡现象齿轮泵是吸油,压油区对称的非平衡式液压油泵;从吸油腔到压油腔,压力沿齿轮旋转的方向逐齿递减,因此,齿轮和轴受到径向不平衡力的作用;危害径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触扫膛现象,同时加速轴承的磨损,降低了轴承的寿命;措施①采用压缩压油口的办法,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力；②采用开油槽的办法;10.高压齿轮泵的特点⑴浮动轴套式⑵浮动侧板式⑶挠性侧板式11.叶片泵⑴单作用叶片泵多为变量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成一次吸油和压油;⑵双作用叶片泵均为定量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成两次吸油和压油;12.液压缸的分类按结构形式的不同可分为活塞泵、柱塞泵、摆动式、伸缩式等;⑴活塞式液压泵①单活塞杆式②双活塞杆式③无活塞杆式差动连接当单活塞杆液压缸无杆腔和有杆腔同时接通压力油时,称为“差动连接;”差动连接时的推力比非差动连接时小,但速度比非差动连接时大;因此,差动连接是一种减小推力而获得高速的方法;⑵柱塞式液压缸⑶伸缩式液压缸⑷摆动式液压缸⑸增压缸⑹齿轮齿条式液压缸13.液压缸组件的构造一般来说,液压缸的结构主要包括缸体结构、活塞杆导向部分结构、活塞连接结构、密封装置、液压缸安装连接结构、缓冲装置及排气装置等;14.液压阀的分类⑴按功能分类①压力控制阀用来控制液压系统中液流压力的液压控制元件;②流量控制阀用来控制液压系统中液流流量的液压控制元件;③方向控制阀用来控制液压系统中液流的流动方向的液压控制元件;⑵按控制方式分类①定值或开关控制阀②比例控制阀③伺服控制阀⑶按连接方式分类①管式②板式③叠加阀④二通插装阀⑤螺纹插装阀15.方向控制阀⑴单向阀单向阀类似电路中的二极管,在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向流过,反向流动则被截止,因此也称为止回阀;作用保压、锁紧和消除油路干扰⑵换向阀换向阀借助于阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上各管道的通断关系,使油路接通、断开或改变油液的流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的起动、停止或变换运动方向;根据换向时的操纵方式不同,换向阀可分为电磁换向阀、手动换向阀、机动换向阀、液动换向阀、电液换向阀等;16.压力控制阀⑴溢流阀溢流阀在液压系统中主要起定压或安全保护的作用;直动式溢流阀先导式溢流阀⑵减压阀直动式减压阀先导式减压阀⑶顺序阀顺序阀在液压系统中的主要作用是控制执行机构的先后顺序动作,以实现系统的自动控制;直动式顺序阀先导式顺序阀⑷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小型电液控制元件;17.流量控制阀⑴节流阀最基本的控制阀⑵调速阀⑶分流阀18.过滤器的作用液压传动系统中的液压油不可避免地含有各种杂质,杂质混入液压油后,随着液压油的循环作用,进入液压元件内部,严重妨碍液压系统的正常工作;清除混入液压油中的杂质的最有效办法,除利用油箱沉淀一部分大颗粒杂质外,主要是利用各种过滤器来滤除;19.过滤器的分类⑴表面型过滤器粗过滤①网式过滤器②线隙式过滤器⑵深度型过滤器精过滤①纸质过滤器②烧结式过滤器⑶吸附型过滤器20.过滤器在液压系统中的安装位置过滤器只能单向使用⑴安装在液压泵的吸油管路上保护液压泵免遭较大颗粒的杂质的直接伤害⑵安装在压油管路上保护液压泵以外的其他液压元件⑶安装在回油路上保证流回油箱的油液是清洁的⑷安装在辅助泵的输油路上保证杂质不会进入主油路的各液压元件中⑸安装在支流管路上滤除混入油液中的杂质⑹单独过滤滤除油液中的全部杂质21.油箱的作用油箱的作用主要是储存油液,此外还起着散热、分离油液中的气体及沉淀污染物等作用;22.蓄能器的工作原理与功用蓄能器是液压系统中的一种能量储存装置;其主要作用如下：⑴作辅助动力源⑵补偿泄漏和保持恒压用⑶作紧急动力源⑷消除脉动与降低噪声⑸吸收液压冲击23.蓄能器的使用和安装⑴充气式蓄能器应使用惰性气体一般为氮气,允许工作压力视蓄能器结构形式而定;⑵不同的蓄能器各有其适用的工作范围;⑶囊式蓄能器原则上应垂直安装油口向下,只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装;⑷装在管路上的蓄能器必须用支板或支架固定;⑸蓄能器与管路系统之间应安装截止阀,供充气、检修时使用;蓄能器与液压泵之间应安装单向阀,以防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流;24.密封装置密封装置的作用是用来防止压力工作介质的泄漏和阻止外界灰尘、污垢和异物的侵入,是解决液压系统泄漏问题的最关键、最有效的手段;液压系统如果密封不良,可能会出现不允许的内、外泄漏;25.基本液压回路⑴压力控制回路①调压回路使液压系统整体或一部分的压力保持恒定或不超过某个数值;②减压回路使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力;③增压回路通过增压缸来实现提高液压系统中的某一支路的工作压力;④卸荷回路⑤保压回路在执行元件停止运动,而油液需要保持一定的压力时,需要用到保压回路;⑥平衡回路为防止立式液压缸和垂直运动的工作部件因自重而自行下滑,或在下行运动中由于自重而造成失控、失速的不稳定运动,常采用平衡回路;⑦卸压回路对容量大的液压缸和高压系统,应在保压与换向之间采取卸压措施;⑵速度控制回路①节流调速回路效率低工作原理是通过改变回路中流量控制阀通流面积的大小来控制进去执行元件的流量,以调节其运动速度;②容积调速回路容积调速回路是通过改变泵或马达的排量来实现调速的;主要优点没有节流损失和溢流损失,因而效率高,油液温升小,适用于高速、大功率调速系统;缺点变量泵和变量马达的结构较复杂,成本较高;③增速回路使液压执行元件获得所需要的高速,缩短机械的空程运动时间,从而提高系统的工作效率;④速度换接回路使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度;⑶方向控制回路①换向回路②锁紧回路通过切断执行元件的进油、出油通道来使它停在规定的位置上;③缓冲回路防止执行元件起动、停止时的冲击;④回转回路提高工作效率和整机机动性;⑷多执行元件控制回路①顺序动作回路实现多个执行元件按预定的次序动作的液压回路;②同步动作回路实现多个元件以相同的位移或相等的速度运动的液压回路;③互不干扰回路防止液压系统中的几个液压执行元件因速度快慢的不同而在动作上互相干扰的液压回路;⑸液压马达控制回路①液压马达串、并联回路适应行走机械的不同工况;②液压马达制动回路使液压马达迅速停转;。
机械基础(第四版)课件第五章 液压传动
按油压作用形式分为单作用式和双作用式液压缸。
2．液压缸的类型及图形符号
3.液压缸的密封装置
液压缸的密封装置是用来防止油液的泄露，其对液压 缸的工作性能和效率有直接的影响，因而要求密封装置有 良好的密封性能，摩擦阻力小，制造简单，拆装方便，成 本低且寿命长。
外啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵
叶片泵 柱塞泵
外啮合齿轮泵结构简单，成本低， 抗污及自吸性好，广泛应用于低 压系统
内啮合齿轮泵结构紧凑，工作容 积大，转速高，噪声小，但流量 脉动大，可以用于中低压场合
叶片泵流量均匀，运转平稳，结 构紧凑，噪声小，但结构复杂， 吸入性能差，对工作油液的污染 较敏感。主要用于对速度平稳性 要求较高的中低压系统
3.活塞运动速度与流量的关系
§5-2 液压元件
一、液压泵
1.液压泵的工作原理
液压泵靠密封容积的变化来实现吸油和压油，其 输出流量的多少取决于密封工作容积变化的大小。
液压泵的工作原理图
2.液压泵正常工作的条件
（1）应具备密封容积，而且密封容积能够交替变化； （2）应有配流装置，以使在任何时候其吸油腔和压 油腔都不能互通（如止回阀）； （3）在吸油过程中，油箱必须和大气相通。
根据阀芯控制的方式，换向阀分为手动、机动、 电动、液动和电液动等类型。
2.压力阀
压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化 来控制某些液压组件的动作。压力阀的种类很多，这里只介绍溢 流阀和减压阀。
（1）溢流阀
溢流阀可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀。
（2）减压阀 减压阀在液压系统中的作用主要有：降低系统某一支 路的油液压力，使同一系统有两个或多个不同压力。根据 结构和工作原理不同，减压阀可分为直动式减压阀和先导 式减压阀两种。
第五章 控制阀
Y
A 、 B 两个油口与 T 口相通， P 口封闭，执
行元件处于浮动状态，系统不能卸荷。
四个油口互相连通，执行元件处于浮动状 态，系统卸荷。
H
工程机械液压与液力传动
工程机械液压与液力传动
1．系统卸荷。 当阀处于中间位置时，P口能够通畅地与T口连通，使系统处 于卸荷状态，既节约能量，又防止油液发热，如M和H型； 2．执行机构浮动。 当阀处于中间位置时，如果A、B两油口互通，执行机构处于浮 动状态，可通过其他机构移动调整其位置，如Y和H型； 3．执行机构在任意位置停止。 当阀处于中间位置时，如果A、B两油口封闭，则可使执行机构 在任意位置停止，如O和M型； 4．系统保压。 当P口被封闭时，系统保压，液压泵能够用于多缸系统，如O和 Y型； 5．制动和锁紧要求。 执行元件采用了液压锁、制动器等时，要求中位时两腔与油 箱相通，保证锁紧和制动的可靠性，如O和M型。
换向阀
两位四通 换向阀 控制执 行元件 不能使执行元件在 任意位置停止运动 执行元件 正反向运
三位四通
换向阀
换向
能使执行元件在任
意位置停止运动
动时回油
方表示一个工作位置（若由虚线构成的方框则表示过 渡位置），有几个方框表示几位。 •一个方框中的箭头↑↓↗↙或堵塞符号⊥和┬与方框上边和下边 的交点数为油口通路数，有几个交点表示几通。箭头表示两油口连 通，但不表示流动方向，┬表示该油口堵死。 •将阀与系统供油路连通的油口用字母P表示，将阀与系统回油路连 通的油口用字母O或T表示，将阀与执行元件连通的油口用字母A和B 表示。 •换向阀都有两个以上的工作位置，其中一个是常位（即在不对换 向阀施加外力的情况下阀芯所处的位置），绘制液压系统图时，油 路一般应该连接在常位上。
液压传动控制技术
在农业机械中，如拖拉机、收割机、 灌溉机械等，液压传动控制技术也得 到了广泛应用。
02 液压传动系统的组成
动力元件
总结词
提供液压能的装置
详细描述
动力元件也称为液压泵，是液压传动系统中的主要元件之一，主要作用是提供 液压能。液压泵通过旋转或往复运动，将机械能转化为液压能，为整个液压系 统提供动力。
压力控制回路通常由溢流阀、减压阀等组成，通过调节这些阀门的参数，实现对系 统压力的调节。
压力控制回路在液压传动系统中起着至关重要的作用，能够保证系统稳定运行，提 高工作效率。
速度控制回路
速度控制回路主要用于调节和控 制系统流量，实现工作元件的速
度调节。
速度控制回路通常由节流阀、调 速阀等组成，通过调节这些阀门 的参数，实现对系统流量的调节。
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智能化
智能传感器
通过应用智能传感器，实现对液压系 统运行状态的实时监测和数据采集， 为液压系统的智能控制提供基础。
人工智能技术
人工智能技术在液压传动控制技术中 的应用正在逐步深入，如利用神经网 络、模糊逻辑等算法进行系统故障诊 断和预测，提高系统的可靠性和维护 性。
高可靠性
高性能元件
为了提高液压系统的可靠性，正在开发 具有更高性能和更长寿命的液压元件， 如高强度材料制成的密封件、耐高温润 滑油等。
转、伸缩、提升等。
挖掘机液压传动系统的优点包括 高功率密度、易于实现大范围的
无级调速、易于过载保护等。
挖掘机液压传动系统的缺点包括 油液温度易升高、漏油和噪声等
问题。
数控机床液压传动系统
数控机床液压传动系 统是实现机床高精度、 高效率加工的关键技 术之一。
数控机床液压传动系 统的缺点包括对油液 污染敏感、维护成本 高等。
液压传动与控制 课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写，于1994年6月由重庆大学出版社出版。
阅历十余年，液压传动的内容发展很快，所以修订后再出版。
为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供参考。
编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。
1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油，在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ；同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2＝51s 。
该油的恩氏粘度o E 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解：3511532150==t t E ＝()c s t E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ；新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ，其密度ρ = 900kg ／m 3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解：()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ 由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E875.21=t E375.02-=t E （舍去）1-10如图所示直径为d ，重量为G 的柱塞浸没在液体中，并在F 力作用下处于静止状态。
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
(３)启闭特性：
开闭启合比比pp--KB
：开始溢流的开启压力pK与ps的百分比。 ：停止溢流的闭合压力pB与ps的百分比。
由于摩擦的作用，开启压力大于闭合压力。
pK
=
pK ps
×- 100 %
-
pB
= pB ×100 % ps
显然上述两个百分比越大，则两者越接近，溢流阀的启闭特性 就越好。一般开启比大于90%，闭合比大于85%。
Δp越小，刚度越低,所以节流阀只能在大于某一最低压
差的条件下才能工作,但提高Δp将引起压力损失。
第五章 液压控制阀
（2）温度对流量稳定性的影响
T变，μ变，q变。 薄壁孔(紊流状态）不受温度变化影响。
（3） 节流口的阻塞
阻塞现象： 当Δ p一定,A 较小时流量时大时小甚至断流
措施：加大水利半径、选择稳定性好的油液、精心过滤。 薄壁孔不易附着、阻塞。
m — 压差指数 K — 节流系数
动画演示
q∝ A ，Δp=c，A ↑ ，q↑。
第五章 液压控制阀
4. 刚度
刚度 外负载波动引起阀前后压力差Δ p 变化，即使阀 的开口面积A 不变，也会导致流经阀的流量q 不稳定。
定义：阀的开口面积A 一定
q
T = dΔ p/dq
T = Δ p1-m/ (KAm )
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
§5.1 阀的作用和分类
一、作用 控制液流的方向、压力和流量。
二、分类 按用途：压力阀、流量阀、方向阀
按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动 按连接方式：管式、 板式、法兰式、叠加式等
第五章 液压控制阀
液压与气动控制技术(辛连学)5液压控制元件-压力.答案
第一节 压力控制阀 第二节 压力控制回路 实训项目
本章小结 思考题与习题
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
压力控制阀是控制液压系统压力或利用压力的变化来实现某种动作的阀,简称压力阀。 这类阀的共同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工作的。按 用途不同，可分溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。 压力控制回路是对系统或系统某一部分的压力进行控制的回路。这种回路包括调压、 卸荷、保压、减压、增压、平衡等多种回路。
第五章 液压压力控制阀和压力制回路
第二节 压力控制回路
一、调压回路 3.多级调压回路 二级调压回路 阀2的调定压力必须 小于阀1的调定压力， 否则不能实现二级调 压。 三级调压回路 在这种调压回路中， 阀2和阀3的调定压力 要低于主溢流阀1的 调定压力。
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
二、
第五章 液压压力控制阀和压力控制回路
三、保压回路 在液压系统中，液压缸在工作循环的某一阶段，若需要保持一定的工作压力，就应采用 保压回路。在保压阶段，液压缸没有运动，最简单的办法是用一个密封性能好的单向阀 来保压。但是，阀类元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。 1.利用液压泵的保压回路 如图5-15所示的回路，系统压力较低，低压大流量泵供油，系统压力升高到卸荷阀的调 定压力时，低压大流量泵卸荷，高压小流量泵供油保压，溢流阀调节压力。
荷。那么在液压传动系统中是依靠什么元件来实现这一目的?这
些元件又是如何工作的呢?
二、任务分析
稳定的工作压力是保证系统工作平稳的先决条件，如果液压传动
系统一旦过载，如无有效的卸荷措施的话，将会使液压传动系统
中的液压泵处于过载状态，很容易发生损坏。液压传动系统必须
液压与气压传动 第5章液压辅助元件
1 p2
1/ n
1 p1
1
/
n
（6.3）
当蓄能器用于保压时，气体压缩过程缓慢，与
外界热交换得以充分进行，可认为是等温变化过程
这时取n=1；而当蓄能器作辅助或应急动力源时，释
放液体的时间短，热交换不充分，这时可视为绝热
过程，取n=1.4。
2. 作吸收冲击用时的容量计算
当蓄能器用于吸收冲击时，一般按经验公式计算缓冲 最大冲击力时所需要的蓄能器最小容量，即
1 .冷却器
多管式冷却器
蛇形管冷却器
不论哪一类 的冷却器,都应安 装在压力很低或 压力为零的管路 上,这样可防止冷 却器承受高压且 冷却效果也较好.
2 .加热器
液压系统的加热一般采用电加热器，它用法兰盘水 平安装在油箱侧壁上，发热部分全部浸在油液内。
油箱 电加热器
加热器的安装
5.4 管 件
V1 — 皮囊被压缩后相应于 p1 时的气体体积
p2 — 系统最低工作压力，即蓄能器向系统供油结束时的压力
V2 — 气体膨胀后相应于 p2 时的气体体积
体积差 V V2 V1 为供给系统油液的有效体积，将 它代入式（6.1），使可求得蓄能器容量 V0 ，即
1
1
1
1
V0
P2 P0
n V2
P2 P0
V mq p
（5.5）
式中： V — 油箱的有效容量
q p — 液压泵的流量
m — 经验系数，低压系统：m=2~4，中压系统： m =5~7，中高压或高压系统：m =6~12
对功率较大且连续工作的液压系统，必要时还要进行 热平衡计算，以此确定油箱容量。
油箱设计注意事项:
（1） 泵的吸油管与系统回油管之间的距离应尽可 能远些，管口都应插于最低液面以下，但离油箱底要 大于管径的2-3倍，以免吸空和飞溅起泡。吸油管端 部所安装的滤油器，离箱壁要有3倍管径的距离，以 便四面进油。回油管口应截成45斜角，以增大回截 面，并使斜面对着箱壁，以利散热和沉淀杂质。（2） 在油箱中设置隔板，以便将吸、回油隔开，迫使油液 循环流动，利于散热和沉淀。
电子教案与课件液压与气压传动化工第三版第5章液压控制元件
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机械工程学院
第五章 液压控制元件
➢ 液控单向阀
• 工作原理
– 当控制油口不通压力 油时，油液只能从 p1→p2；当控制油口 通压力油时，正、反 向的油液均可自由通 过。
– 根据控制活塞上腔的 泄油方式不同分为内 泄式和外泄式。
图5.2 液控单向阀
a)简式 b)复式 1-控制活塞；2-单向阀阀芯；卸载阀小阀芯
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机械工程学院
第五章 液压控制元件
一、溢流阀
➢ 溢流阀类型
• 按结构形式分 直动型溢流阀和先导型溢流阀
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机械工程学院
第五章
（1）直动型溢流阀
• 结构原理 直动型溢流阀由阀芯、
阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺 母等零件组成。阀体上进油口旁接在 泵的出口，出口接油箱。原始状态， 阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位 置，进出油口隔断。进口油液经阀芯 径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面， 当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯 上移，阀口开启，进口压力油经阀口 溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口 溢流满足压力流量方程。
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。
▪ 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）。
▪ 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。
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机械工程学院
第五章 液压控制元件
滑阀的中位机能
• 三位的滑阀在中位时各油口 的连通方式体现了换向阀的 控制机能，称之为滑阀的中 位机能。
能要好，压力阀阀芯工作的稳定性要好。 • 所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化
液压传动教案第五章
二、压力表开关 3、特点：压力表开关有一点、二点、三点、六点等，多点压 力表开关，可使压力表油路分别与几个被测油路相连通，从 而用一个压力表即可检测多点处的压力。 4、注意：当液压系统进入正常工作状态后，应将手柄拉出， 使压力表和系统油路断开，以保护压力表并延长其使用寿命。
第四节 密封装臵
密封装臵的作用：防止液压元件和液压系统中的液压油 泄漏，保证必要的工作压力，还可以防止外漏油液污染 工作环境，节省油料。
2、线式过滤器 结构原理：特形金属线缠绕 在筒形芯架上，制成滤芯， 利用线间间隙过滤杂质。过 滤精度为30-100μm 特点：结构简单，过滤精度 较高，通流能力大，但不易 清洗 应用：常安装在压力管路上， 用以保护系统中较精密或易 堵塞的液压元件，其通油压 力可达6.3～32Mpa
3、纸芯式过滤器 工作原理：用微孔过滤纸折迭成星状绕在骨架上形成，利用 滤纸的微孔过滤。
注：液压系统中除了整个系统所需的滤油器外，还常常 在一些重要元件(如伺服阀、精密节流阀等)的前面单独 安装一个专用的精滤油器来确保它们的正常工作。
过滤器安装注意 一般过滤器只能单方向使用，即进出油口不可反接， 以利于滤芯清洗和安全。必要时可增设单向阀和过滤器， 以保证双向过滤。目前双向过滤器已问世。
焊接式钢管接头的特点及应用：
连接简单，O型密封圈密封可靠，工作压力可达32Mpa； 球面与锥面接触的安装要求不很严格，但密封性较差，其最 高工作压力应低于8Mpa。 主要用来连接管壁较厚的钢管，用在压力较高的液压系 统中。 4、卡套式铰接管接头
5、扣压式软管接头
特点及应用 可用于工作压力为6-40Mpa系统中软管的连接，在装配时 须剥离胶层，然后在专门的设备上扣压而成
6、快速装拆接头
液压与气压传动作业答案
《液压与气压传动》平时作业平时作业（一）第一章概述1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置，通常称液压泵。
（2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。
（3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。
（4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等，它们的功能各不相同，但对保证系统正常工作有重要作用。
（5）工作介质：油液或液压液，是液压传动中能量传递的载体。
2.液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与机械传动、电力传动同功率相比较时，液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。
（2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。
（3）可实现大范围的无级调速，能在运行过程中进行调速，调速范围可达（2000：1）。
（4）控制方便，易于实现自动化，对压力、流量、方向易于进行调节或控制。
（5）易于实现过载保护。
（6）液压元件已经标准化、系列化和通用化，在液压系统的设计和使用中都比较方便。
（7）有自润滑和吸振性能。
缺点：（1）不能保证严格的传动比。
（2）损失大，有利于远距离传输。
（3）系统工作性能易受温度影响，因此不易在很高或很低的温度条件下工作。
（4）液压元件的制造精度要求高，所以元件价格贵。
（5）液压诉故障不易查找。
（6）工作介质的净化要求高。
第二章液压油与液压流体力学基础1.试解释下列概念（1）恒定流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化，这种流动就称为恒定流动。
（2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化，则称为非恒定流动（也称非定常流动）。
（3）通流截面：液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面称为通流截面。
（4）流量：单位时间内，流过通流截面的液体体积为体积流量，简称流量。
液压元件课件.ppt
无添加剂的石油基液压油 HH+抗氧化剂、防锈剂
矿物 型液 压油
HL+抗磨剂 HL+增粘剂 HM+增粘剂 M+防爬剂
抗 燃 液 压 液
含 水 液 压 液 合 成 液 压 液
高含水液压液 油包水乳化液 水-乙二醇 磷酸酯 氯化烃 HFDR+HFDS 其他合成液压液
第1章
液压传动的基础知识
1.1.3
液压油的选用
0.2.1 液压千斤顶的工作原理
绪论
磨床工作台工作原理
a)
b)
磨床工作台液压传动原理图 a) 液压传动结构原理图 b)用图形符号表示的液压原理图
1—油箱 2—过滤器 3—液压泵 4—节流阀 5—溢流阀 6—换向阀 7—手柄 8—液压缸 9—活塞 10—工作台 P、A、B、T—各油口
绪论Βιβλιοθήκη 2液压传动的组成及特点
特性和用途
稳定性差，易起泡，主要用于润滑 有抗氧化和防锈能力，常用于中低压液压系统 改善抗磨性能，适用于工程机械、车辆液压系统 改善温粘特性，适用于环境温度变化较大的 低压系统和轻负载机械的润滑部位 改善温粘特性，可用于环境温度在 －40～20℃的高压系统。 低温粘度小，高温下能保持一定粘度，故适用范围宽 改善粘滑性能，适用液压及导轨润滑为同一油路系统的精密 机床 难燃、温粘特性好，有防锈能力，润滑性差，易泄漏。适用 于抗燃、用油量大且泄漏严重的系统 有抗磨、防锈性能和抗燃性，用于有抗燃要求的中压系统 有温粘特性、难燃和抗蚀性好，能在－20～50℃温度下使用， 用于有抗燃要求的中低压系统 难燃、润滑性好，抗磨性能和抗氧化性能良好，能在较广温 度范围内使用。用于有抗燃要求的高压精密液压系统
第1章
液压传动的基础知识
《液压传动》知识要点
《液压传动》知识要点液压传动是利用液体介质传递能量和控制信号的一种传动方式。
它被广泛应用于机械、航空、航天、农机、矿山、冶金等领域。
本文将介绍液压传动的基本工作原理、组成部分、应用特点以及维护保养方法等知识要点。
一、液压传动的基本工作原理1.液压传动的基本原理是利用液体传递力和能量，它通过泵将液体从低压区域吸入，再通过阀门和管道传递到高压区域，然后通过液压缸、马达或执行器等将能量转化为机械动力。
2.液体在液压系统中的流动具有不可压缩性、密封性和传递力矩的特点，可实现精确的力量控制和位置控制，具有稳定、可靠、高效的特性。
二、液压传动的组成部分1.液压泵：用于将液体从低压区域吸入并提供高压，常见的泵有齿轮泵、柱塞泵和液压雾化泵等。
2.阀门：用于控制液体的流动方向、压力和流量，常见的阀门有单向阀、调压阀、换向阀和溢流阀等。
3.液压缸：将液压能量转化为直线运动，用于实现推拉力、举升力等功能，常见的液压缸有单作用液压缸和双作用液压缸等。
4.液压马达：将液压能量转化为旋转运动，用于驱动各种旋转装置，常见的液压马达有齿轮马达、柱塞马达和液压齿轮泵等。
5.油箱和管路：用于存储液体和传递液压能量，油箱内常设置过滤器、散热器和油位检测器等。
6.控制元件：包括手动控制阀、电磁阀、液控阀和传感器等，用于控制系统的动作和工作状态。
三、液压传动的应用特点1.大功率传递：液压传动可以传递较大的功率和扭矩，适用于需要大力量和大速度的工况。
2.精确控制：液压传动可通过调节阀门和流量控制器来精确控制液压缸和马达的速度、力量和位置，实现准确的运动控制。
3.反应灵敏：液压系统的响应速度快，能够在短时间内完成加速、减速和停止等动作，适用于高速运动和频繁启停的应用。
4.稳定可靠：液压传动具有较高的稳定性和可靠性，能够在极端环境条件下工作，不易受温度、湿度和震动等影响。
5.传递距离远：液压传动的液体介质可通过管道传递，可以在几十米甚至几百米的距离上传递能量。
5.《液压传动》液压控制阀
结构简图
1—液动阀阀芯 2、8—单向阀 3、7—节流阀 4、6—电磁铁 5—电磁阀阀芯
图形符号
液动换向阀的换向速度可由两端节流阀 调整，因而可使换向平稳，无冲击。
图5-8 电液换向阀
5.2.2 换向阀
(5) 手动换向阀
利用手动杠杆改变阀芯和阀体的相对位置，实现换向。阀芯靠 钢球、弹簧定位。 自动复位式换向阀,可用手操作使换向阀 左位或右位工作，当操纵力取消后,阀芯 便在弹簧力作用下自动恢复至中位，停 止工作。适用于换向动作频繁,工作持续 时间短的场合。 钢球定位式换向阀,其阀芯端部的钢球定 位装置可使阀芯分别停止在左、中、右 三个位置上，当松开手柄后，阀仍保持 在所需的工作位置上， 可用于工作持续 时间较长的场合。
5.2.2 换向阀
3.滑阀机能
滑阀式换向阀处于中位或原始位置时，各油口的连通方式称为滑阀机 能(也称中位机能)。不同的滑阀机能可满足系统的不同要求。
表5-2 三位换向阀的滑阀机能 滑阀 中位符号
机能
中位时的滑阀状态 三位四通 三位五通
中位时的性能特点
O H
各油口全部关闭，系统 保持压力，执行元件各 油口封闭 各油口P、T、A、B全部 连通，泵卸荷，执行元 件两腔与回油连通 A、B、T口连通，P口保 持压力，执行元件两腔 与回油连通
5.2.1 单向阀
2. 液控单向阀
1-控制活塞 2-顶杆 3-阀体
结构图
图形符号
原理：当控制油口Κ不通压力油时,油液只可以从P1进、P2出，此 时阀的作用与单向阀相同;当控制口Κ通压力油时，阀芯3 右移,阀保持开启状态,液流双向流动。一般控制油的压力 不应低于油路压力的30%~50%。
液控单向阀具有良好的单向密封性,常用于执行元件需要长时间保压、锁紧 的情况下。这种阀也称为液压锁。
液压传动的工作原理及组成
液压传动的工作原理及组成液压传动是一种机械系统，它利用流体的压力来传递能量，实现机器的控制和工作。
在液压传动系统中，油由一台泵提供，经过管道输送到各个工作部位，利用控制元件实现控制和调节，最终实现机器的运动和工作。
液压传动系统的组成液压传动系统由五个基本部分组成：液压能源、执行元件、工作介质（液体）、传动管路和控制元件。
液压能源是指泵电机组、减压阀、油箱等，通常利用电机驱动泵来提供油压能源。
执行元件是指油缸、马达、液压缸等，它们是液压传动系统的动力输出部分。
工作介质是指液体，通常使用粘度较小的矿物油或合成油。
传动管路是指将油液从泵输送到各个执行元件的管道系统，例如油管、接头、法兰等。
控制元件是指液控制阀、电控制阀等，通过启动和关闭控制元件来控制和调节系统的油路和压力。
液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理是将液压能转换成机械能，通过对油液的控制来控制机器的运动。
液压传动系统的工作过程分为四个阶段：1. 取力阶段：在液压缸或液压马达的作用下，油液进入执行元件，传递出力。
2. 运动阶段：在控制元件的作用下，油液进入或排出执行元件，控制机器的速度和方向。
3. 过载阶段：当执行元件所需的力大于系统允许的最大力时，系统的压力会增大，此时系统启动减压阀来保护系统不被过载损坏。
4. 稳态阶段：在系统所需压力和油流量恒定的情况下，系统稳定工作。
液压传动系统的优点相对于机械传动和电动传动，液压传动具有以下优点：1. 承受重载能力强：由于油液是无限制的，所以液压传动系统能够承受大量的重载和冲击力。
2. 调节灵活，控制精度高：液压传动能够快速准确地调节，能够在一定程度上保证系统的精度和可靠性。
3. 能量损耗小：液压传动系统不需要传统的计量机构，从而能够在高效率和节能方面表现出色。
总结液压传动系统是一种工作原理简单，组成部分较少的系统，但却具有很多优点。
液压传动系统能够承受重载和冲击力，调节灵活，能量损耗小，控制和调节极其方便，因此在各行各业中有着广泛的应用。
液压传动辅助元件
5.4 滤油器
5 安装 （1）安装在液压泵吸油口 ① 要求滤油器有较大的通流能力和较小的阻力（阻力不大于
（1）具有足够容量，以满足液压系统对油量的要求，同时当系统工作时，油 面应保持一定的高度；当系统停止工作或检修时，应容得下返回的工作油。
（2）能分离出油中的空气和杂质，并能散发出液压系统工作过程中产生的热 量，使油温不超过容许值。
（3）油箱上部应适当地透气，以保证油泵正常吸油。 （4）便于油箱中元件和附件的安装和更换。 （5）便于装油和排油。 其中，油箱的散热是决定油箱容量结构的主要因素。
不再压紧钢球，钢球松动，
管芯即可拉出而断开。快
速接头适用于经常拆卸的
场合。结构比较复杂，局
部阻力损失也较大。
12
5.1 油管及管接头
2 管接头
6）插销式管接头 利用U形卡固定管子。 U形卡起连接作用，密封圈起挤紧密封作用，
拆装迅速、方便、适用于经常拆卸的液压支架管路。
13
5.2 油 箱
1 功能
油箱的用途主要是储油、散热、分离杂质、逸出空气等作用，所以油箱的容量 和结构应满足以下要求：
液循环的距离，利于油液冷却和气泡，并使杂质沉淀在回油管一侧。隔板的高度约 为最低油面高度的2/3。吸油管离油箱底部的距离应不小于管径的2倍，距箱边应不 小于管径的3倍，以使回、吸油畅通。回油管口管端切成45o角、且必须浸入最低油 面之下，以避免回油将空气带入油液中。 （2）油箱上的盖板及油管进、出口要加密封装置，注油口应有滤油网。密封的油箱应 有通气孔，以使在通常情况下油箱内的压力保持为大气压。 （3）油箱应便于维修和清洗。为了便于放油，油箱的底面应有适当斜度，并应设置放 油塞或放油阀。在油箱侧壁易见处设置油位指示器。必要时还应设有温度计。 （4）油箱内壁需用耐油涂料涂漆，用以防锈和防凝水。
液压传动-课后习题及解答
第一章绪论一、填空题1 、一部完整的机器一般主要由三部分组成，即 、 、2 、液体传动是主要利用 能的液体传动。
3 、液压传动由四部分组成即 、 、 、 。
4 、液压传动主要利用 的液体传动。
5 、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。
包括 和 。
二、计算题：1:如图 1 所示的液压千斤顶，已知活塞 1 、 2 的直径分别为 d= 10mm ， D= 35mm ，杠杆比 AB/AC=1/5 ，作用在活塞 2 上的重物 G=19.6kN ，要求重物提升高度 h= 0.2m ，活塞 1 的移动速度 v 1 = 0.5m /s 。
不计管路的压力损失、活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。
试求：1 ）在杠杆作用 G 需施加的力 F ；2 ）力 F 需要作用的时间；3 ）活塞 2 的输出功率。
二、课后思考题：1 、液压传动的概念。
2 、液压传动的特征。
3 、液压传动的流体静力学理论基础是什么？4 、帕斯卡原理的内容是什么？5 、液压传动系统的组成。
6 、液压系统的压力取决于什么？第一章绪论答案一、填空题第1空：原动机；第2空：传动机；第3空：工作机；第4空：液体动能; 第5空 ：液压泵； 6 ：执行元件； 7 ：控制元件； 8 ：辅助元件； 9 ：液体压力能； 10 ：液力传动； 11 ：液压传动二、计算题：答案：1 ）由活塞2 上的重物 G 所产生的液体压力=20×10 6 Pa根据帕斯卡原理，求得在 B 点需施加的力由于 AB/AC=1/5 ，所以在杠杆 C 点需施加的力2 ）根据容积变化相等的原则求得力 F 需施加的时间3 ）活塞 2 的输出功率第二章液压流体力学基础一、填空题1、油液在外力作用下，液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质，叫做 。
2、作用在液体内部所有质点上的力大小与受作用的液体质量成正比，这种力称为 。
3、作用在所研究的液体外表面上并与液体表面积成正比的力称为 。
4、 液体体积随压力变化而改变。
第5章 液压控制阀
泄油口L（在侧面，图中看不见）
进油口P1
进油口P1
出油口P2
出油口P2
泄油口L
◆减压阀的主要特点：
1）常态下阀口打开
2）从出口引压力油控制阀口开度 3）进口压力小于调定值时，不起减压作用
4）当进口压力高于调定值时，保持出口稳定低压
5）泄油口单独接油箱
◆减压阀和溢流的区别： 1、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 2、减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭
◆静态特性
(4)溢流阀的压力调节范围: 溢流阀的能够保证性能的压力使用范围。调节压力
时进口压力能保持平稳变化，无突变、迟滞等现象
更换不同刚度的弹簧可改变压力调节范围 (5)溢流阀许用流量范围： 许用流量范围是额定流量的15%—100%
动态特性
溢流阀的动态特性是指流量阶跃时的压力响应特性， 如图。其衡量指标主要有压力超调量、响应时间等。
此力指向阀口开启方向 作用在锥阀上的稳态液动力 (a)外流式； (b)内流式
（3）液压卡紧现象 卡紧现象 在中高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后， 移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。 引起的原因 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升高阀芯
膨胀卡紧
（3）液压卡紧现象 卡紧力 •径向不平衡力分析： 1、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不 平衡力。
◆静态特性 (2)溢流阀的启闭特性: 开启比：Pc与 Pn 之比越大、调压偏差越小阀的压力稳定 性越好； 闭合比：Pc· 与 Pn率越大阀的性能越好 一般开启压力比率> 90% ；闭合压力比率> 85% (3)溢流阀的卸荷压力： 溢流阀的遥控口与油箱连通后泵处于卸荷状态时，溢流阀 进出油口压力之差称之为卸荷压力。一般卸荷压力不大于 0.2MPa，最大不应超过0.4MPa。
第五章 液压控制阀
场合。
（5）电液动换向阀 电液动换向阀又称电液换向阀，它由电磁换向阀与换向 时间可调的液动阀组成。其中电磁换向阀称先导阀，改变 液动阀的控制油路的方向(虚线位控制油路)，而液动阀实 现主油路的换向，称为主阀。换向的速度由控制油路中的 单向节流阀调节。
/min左右)，而且当阀芯被卡住或由于电压低等原因吸合不上时，电磁
铁线圈易烧坏(起动电流大)、工作可靠性差；
直流电磁铁在工作或过载情况下，其电流基本不变，因此不会因阀 芯被卡住而烧坏电磁铁线圈，工作可靠，换向冲击、噪声小，换向时间
长(约0.1~0.15s)，换向频率允许较高(120次/min，最高可达240次/ min)，但需要直流电源或整流装置，并且起动力小，反应速度较慢。
液动换向阀有换向时间可调和换向时间不可调两种。
换向时间不可调液动阀
液动换向阀 换向时间可调液动阀
A、换向时间不可调的液动换向阀
如图所示三位四通液动换向阀结构原理图，当控制油口K1和
K2均不通控制压力油时，阀芯在复位弹簧的作用下处于中位，当
K1通压力油，K2通油箱时，阀芯右移，使P与A通，B与T通；反
一、单向阀
单向阀包括普通的单向阀和液控单向阀两种。
单向阀 普通的单向阀 液控单向阀 1、普通单向阀(单向阀) 它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截止， 亦称逆止阀、止回阀，要求其正向液流通过时压力 损失较小，反向截止时密封性能好。
图形符号
按进出油液流向的不同分直通式和直角式两种结构， 都由阀芯、阀体和弹簧等组成。(小规格直通式阀有用钢球作 阀芯的)，当液流从进油口A 流入时，油液压力克服弹簧阻力 和阀体1与阀芯2间的摩擦力，顶开带有锥端的阀芯(或钢球)， 从出油口B 流出。当油液反向从B流入时，油液压力使阀芯 紧密地压在阀座上，故不能逆流。由于弹簧仅起复位作用， 因而弹簧力很小。所以正向开启压力只需0.03～0.05MPa ; 反向截止时，因阀芯与阀座孔为线密封，且密封力随压力增 高而增大，故密封性能良好。
第五章液压阀
4
1
2
(3) 用单向阀产生背压
在右图中，高压油进入缸的 无杆腔，活塞右行，有杆腔中的 低压油经单向阀后回油箱。单向 阀有一定压力降，故在单向阀上 游总保持一定压力，此压力也就 是有杆腔中的压力，叫做背压， 在缸的回油路上保持一定背压， 可防止活塞的冲击，使活塞运动 平稳。此种用途的单向阀也叫背 压阀。
2.液控单向阀
图形符号
当控制油口不通压力油时，油液只能从p1→p2； 当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自 由通过。
2.液控单向阀应用
液控单向阀具有良好的单向密封性能，常用于执行元件需要较 长时间保压、锁紧等情况，也用于防止立式液压缸停止时的自 动下滑和速度换接等回路中。
二、换向阀
换向阀的功用是控制油液的通断和流动方 向，控制执行元件的启动、停止、变速和换 向。 换向阀的工作原理是通过改变阀芯在阀体 中的位置来控制油口的连通或闭死状态，从 而控制油液的流向
安装在执行元件的回油路上，使 回油具有一定背压。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（ 0.3～0.5） MPa。 pb
背 压 阀
(4)用单向阀和其它阀组成复合阀
由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单向 阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节 流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方 向流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从阀体流出。 若液流沿箭头所示相反的方向流动时，因单向阀的阻力远比 节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快 速回油。从而可以改变缸的运动速度。
电磁换向阀起先导作用，控制液动换向阀的动作；液动换向 阀作为主阀，用于控制液压系统中的执行元件。 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。 电液换向 阀用在大 流量的液 压系统中。
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主要内容：本章主要讲述各类液压控制阀的工作原 理、结构特点和应用。要掌握方向、压力和流量控 制阀的工作原理、结构特点、职能符号图以及在液 压系统中的具体应用。 重点：单向阀、换向阀工作原理，三位滑阀中位机 能，溢流阀、减压阀、顺序阀的工作原理、性能和 应用，节流阀和调速阀工作原理、性能。 难点：卡紧现象，三位换向阀的中位机能，调速阀 的工作原理。
手动
阀芯驱动装置 弹簧和电磁铁
液压
工作原理：利用阀芯在在阀体内的相对运动来控制阀口的 通断及开口的大小，以实现压力、流量和方向控制。
复位弹簧
手柄
阀 芯
二 液压阀的分类 1.按用途分类
方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向的阀类，
如单向阀、液控单向阀、换向阀等。
压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，
液压控制阀对液压系统所需的液体压力、流动方 向、流量大小进行控制调节，以满足执行元件克 服外部载荷、改变运动方向和运动速度的要求。
学习注意四个要点
结构
性能
原理
应用
5.1 液压阀概述
一 液压阀的基本结构及工作原理
液压阀的基本结构
滑阀形式
阀芯 锥阀形式
球阀形式
与阀芯配合的 阀体孔
阀体
阀座孔
外接油管的进出口
液压控制阀的集成块
三 对液压阀的基本要求
动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。 阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时，密
封性能要好。 所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时
变化量要小。 结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。
5.2 方向控制阀
方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之间液流通断 关系的阀类。
球阀 性能与锥阀相同。
3.根据操纵方式分类
有手动操作、机动、电磁铁控制、电液动控制、液压控制等。
4.根据安装连接形式不同分类
管式连接：阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。 板式连接 :阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。 插装式 :将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现 不同功能。结构紧凑。 叠加式:是板式连接阀的一种发展形式。
换向阀的工作原理是通过改变阀芯在阀体 中的位置来控制油口的连通或闭死状态，从 而控制油液的流向
换向阀的工作Байду номын сангаас理
如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、T。
换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意 义如下：
P—压力油口；
A、B—工作油口；
1一阀体； 2一阔芯； 3一弹簧； A一进油口； B一出油口。
图5.11 普通单向阀
直通式 管式阀
直角式 板式阀
普通单向阀的应用
（1）用单向阀将系统和泵隔断
图中，用单向阀5将 系统和泵隔断，泵开 机时泵排出的油可经 单向阀5进入系统;泵 停机时，单向阀5可 4 阻止系统中的油倒流。
安装在泵的出口，一方面防止 压力冲击影响泵的正常工作， 另一方面防止泵不工作时系统 油液倒流经泵回油箱。
它包括单向阀和换 向阀。
单向阀有普通单向 阀和液控单向阀。
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。
一 单向阀（又称止回阀 ）
1.普通单向阀
普通单向阀是只允许液流一个方向流动，反向则被截止的方 向阀。
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。
如溢流阀、减压阀、顺序阀等。
流量控制阀
用来控制和调节液压系统液流流量的阀类， 如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流 量阀等
2.根据阀芯结构形式分类
滑阀 锥阀
滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封 长度，因此滑阀运动存在一个死区。
锥阀阀芯半锥角一般为12 °～20 °，阀口关
闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。
要求： 开启压力要小；反向密封良好、泄漏要 小；通流阻尼小；动作灵敏；阀芯运动 平稳，无振动、冲击或噪声
图形符号
按进出口流道分布形式分：直通式和直角式。 按阀芯形式分：钢球式和锥阀式。后者导向性好、 密封可靠。
单向阀中的弹簧仅用来克服摩擦力、阀芯自重和惯 性力。所以选用弹簧刚度小的弹簧，仅在作背压阀 使用时，才选用刚度较大的弹簧，没有弹簧时，需 要垂直安装。
安装在执行元件的回油路上，使 回油具有一定背压。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（ 0.3～0.5） MPa。
pb
背 压 阀
(4)用单向阀和其它阀组成复合阀
由单向阀和节流阀组成复合阀，叫单向节流阀。用单向 阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节 流阀中，单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方 向流动时，因单向阀关闭，液流只能经过节流阀从阀体流出。 若液流沿箭头所示相反的方向流动时，因单向阀的阻力远比 节流阀为小，所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快 速回油。从而可以改变缸的运动速度。
2.液控单向阀
图形符号
当控制油口不通压力油时，油液只能从p1→p2；
当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自
由通过。
2.液控单向阀应用
液控单向阀具有良好的单向密封性能，常用于执行元件需要较 长时间保压、锁紧等情况，也用于防止立式液压缸停止时的自 动下滑和速度换接等回路中。
二、换向阀
换向阀的功用是控制油液的通断和流动方 向，控制执行元件的启动、停止、变速和换 向。
3
1 2
5
(2)用单向阀将两个泵隔断
在下图中，1是低压大流量泵，2是高压小流量泵。低压时 两个泵排出的油合流，共同向系统供油。高压时，单向阀的反
向压力为高压，单向阀关闭，泵2排出的高压油经过虚线表示的 控制油路将阀3打开，使泵1排出的油经阀3回油箱，由高压泵2 单独往系统供油，其压力决定于阀4。这样，单向阀将两个压力 不同的泵隔断，不互相影响。
3
4
1
2
(3) 用单向阀产生背压
在右图中，高压油进入缸的 无杆腔，活塞右行，有杆腔中的 低压油经单向阀后回油箱。单向 阀有一定压力降，故在单向阀上 游总保持一定压力，此压力也就 是有杆腔中的压力，叫做背压， 在缸的回油路上保持一定背压， 可防止活塞的冲击，使活塞运动 平稳。此种用途的单向阀也叫背 压阀。