液压-流量控制阀复习过程
第四章-液压控制元件
第四章液压控制元件一、液压阀作用液压阀是液压系统中控制液流流动方向，压力高低、流量大小的控制元件。
二、液压阀分类按用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀操纵方式分：人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀连接方式分：管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接按结构分类：滑阀，座阀，射流管阀按控制方式：电液比例阀，伺服阀，数字控制阀按输出参量可调节性分类：开关控制阀，输出参量可调节的阀三、液压系统对阀的基本要求1.工作可靠，动作灵敏，冲击振动小2.压力损失小3.结构紧凑，安装调整维护使用方便，通用性好一、单向阀作用：控制油液的单向流动（单向导通，反向截止）。
性能要求：正向流动阻力损失小，反向时密封性好，动作灵敏1、普通单向阀图4-1&为一种管式普通单向阀的结构，压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧3作用在阀芯上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯上的径向孔冬轴向孔b从网体右端的通口流出；但是压力油从阀体右端的通口流入时, 液压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无祛通过，其图形符号如图4-lb所示。
一般单向阀的开启压力在0. 035-0. 05Mpa,作背压阀使用时，更换刚度较大图4-2&为一种液控单向阀的结构，当控制口 K 处无压力油通入时，它的工 作和普通单向阀一样，压力油只能从进油口 P1流向出油口 P2,不能反向流动。
当控制口K 处有压力油通入时，控制活塞1右侧d 腔通泄油口（图中未画出）， 在液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆2顶开阀芯，使油口 P1和P2接通， 油液就可以从P2 口流向P1 口。
图4-2b 为其图形符号。
二换向阀利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实 现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯相对于阀体的运动方式：滑阀和转阀按操作方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动等按阀芯工作时在阀体中所处 的位置：二位和三位等按换向阀所控制的通路数不同：二通、三通、四通和五通等。
液压-第07章流量控制阀
20
7.2.1 流量的 “压差法”测 量
指令力
代表流量大 小的压差力
流量控 制阀口
１、串联减 压式流量负 反馈控制
Rx
pq
pq A 弹簧力 恒定 固定节流孔液阻 所以q 恒定 q p q
流量传 感器Rq
qL
所谓“恒压源串联减压式调节”是指系统采用恒压源供油， 流量调节阀口RQ、流量控制阀口Rx与负载Z相串联，此时阀口 Rx称为减压阀口。这是一种先减压后节流的流量控制形式。
6
7.1.2
影响流量稳定性的因素
液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量
q稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量时，
流量稳定性与节流口形状、节流口前后压差以及油液温度 变化等因素有关。 （1）压差变化对流量稳定性的影响 当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将明
显随之改变，节流口的这种特性可用节流刚度T来描述。
13
7.1.3 节流口的形式 节流口是流量阀的关键部位，节流口形式在很大程
度上决定着流量控制阀的性能。
(1)直角凸肩节流口 B h
D
本结构的特点是过流面 积和开口量呈线性结构关系， 结构简单，工艺性好。但流 量的调节范围较小，小流量 时流量不稳定，一般节流阀 较少使用。
h≤B；B — 阀体沉割槽的宽度。
qL K A0 p m K K 0 x p m 式中: C0 KK 0 p m 常数 A0 K 0 x
26
q L C0 x
图7.4
7.3
7.3.1
普通节流阀
节流阀
调节 手轮 螺帽
液流从进油口流入 经节流口后，从阀的出 油口流出。本阀的阀芯 3的锥台上开有三角形 槽 。转动调 节 手 轮 1， 阀 芯3 产 生轴 向 位 移， 节流口的开口量即发生 变化。阀芯越上移开口 量就越大。
第6讲 液压控制阀(流量控制阀及其它控制阀)讲解
流量控制原理
节流口的流量特性：
对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:
式中:
A
p m
K
q K A pm
q
阀口通流面积； 阀口前、后压差； 由节流口形状和结构决定 的指数，0.5＜m＜l ； 节流系数。
m=1
细长孔
簿壁口 m=0.5
节流口的 Δp
流量-压力特性
在流体力学中，两类节流口:
液压放大器接受小功率的转角或位移信号，对大功率的液 压油进行调节和分配，实现控制功率的转换和放大。图中 有喷嘴挡板（前置级）和主滑阀两级。
反馈平衡机构使阀输出的流量或压力与输入信号成比例。 图中反馈弹簧杆为反馈机构。
力矩马达
Ti N
吸N S
斥
S
S
导磁体
i指
Ti
Kt
N
N斥
N S吸
衔铁 磁钢
S
（1） 一类是细长孔，m=1。在液压工程中，往往把这类节流口当作 固定(不可调)节流器使用。 （2）一类是薄壁节流口,m=0.5。用紊流计算这一类节流口的流量。 常常把它们作为节流阀阀口使用。
薄壁小孔的流量公式由式:
q
m
q Cd A
2
p1
p2
Cd
A
2
p
式中: Cd—流量系数； ρ—油液密度。
该阀又称为溢流节流阀， 由节流阀与差压式溢流阀 并连而成，阀体上有一个 进油口，一个出油口，一 个回油口。这里节流阀既 是调节元件，又是检测元 件；差压式溢流阀是压力 补偿元件，它保证了节流 阀前后压力差Δp 基本不变。
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
液压第六章4流量控制阀.答案
综上所述，无论是分流阀还是集流阀，
保证两油口流量不受出口压力(或进口压
力)变化的影响，始终保证流量相等或成
一定比例是依靠阀芯的位移改变可变节
流口的开口面积进行压力补偿的。
（一）调速阀
1.调速阀的工作原理
调速阀是由节流阀与定差减压阀串联组成。 若定差减压阀阀芯受力平衡处于某一位置时，节流阀 进出口压力差Δp＝p2-p3＝Ft/A为一确定值, 定差减压阀的阀口开度一定，使压力p1减至p2，因此 流经调速阀，即节流阀流量与节流阀的开口面积成正 比。 调速阀工作原理图、调速阀动画原理图 调速阀产品照片
四、分流集流阀
有些液压系统由一台液压泵同时向几个执行元件 供油，要求不论各执行元件的负载如何变化，执 行元件能够保持相同（一定比例）的运动速度， 即速度同步。分流集流阀就是用来保证多个执行 元件速度同步的流量控制阀，又称为同步阀。 分流集流阀是利用负载压力反馈的原理来补偿因 负载变化引起流量变化的一种流量控制阀。它只 能控制流量的分配，不能控制流量的大小。
分流集流阀包括分流阀、集流阀和分流集流阀三种不同控制 类型。分流阀安装在执行元件的进口，集流阀安装在执行 元件的回油路。 分流阀和集流阀只能 保证执行元件单方向 的同步运动，而要求
执行元件双向同步则
可以采用分流集流阀。
1.分流阀的工作原理与基本结构 图所示为分流阀的结构原理图。分流阀动画图、分流集流阀 装配动画图
2.集流阀的工作原理与基本结构
保证两执行元件的回油流量相等或为一定比例，并汇集两 股回油在一起的流量控制阀，叫集流阀。它的工作原理与分 流阀相同，但在结构上把固定节流孔布置在集油口的一边， 而且，阀芯两端控制腔和
同端的可变节流口的油腔 相通。 集流阀动画图
液压传动与气动技术课程教案-液压控制阀
液压传动与气动技术课程教案-液压控制阀第一章：液压控制阀概述1.1 教学目标1. 了解液压控制阀的基本概念和作用2. 掌握液压控制阀的分类和基本结构3. 理解液压控制阀的工作原理1.2 教学内容1. 液压控制阀的定义和作用2. 液压控制阀的分类2.1 方向控制阀2.2 压力控制阀2.3 流量控制阀3. 液压控制阀的基本结构3.1 滑阀3.2 球阀3.3 锥阀4. 液压控制阀的工作原理1.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的基本概念、分类和结构2. 通过实物展示和示意图解释液压控制阀的工作原理3. 进行课堂讨论，解答学生疑问1.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第二章：液压控制阀的性能参数2.1 教学目标1. 掌握液压控制阀的主要性能参数2. 理解液压控制阀的选型依据2.2 教学内容1. 液压控制阀的主要性能参数1.1 流量1.2 压力1.3 方向2. 液压控制阀的选型依据2.1 系统压力2.2 系统流量2.3 控制精度2.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的性能参数和选型依据2. 分析实际案例，解释选型过程2.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第三章：液压控制阀的设计与计算1. 掌握液压控制阀的设计原则2. 学会液压控制阀的计算方法3.2 教学内容1. 液压控制阀的设计原则1.1 结构设计1.2 材料选择1.3 制造工艺2. 液压控制阀的计算方法2.1 流量计算2.2 压力计算2.3 功率计算3.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的设计原则和计算方法2. 分析实际案例，演示计算过程3.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第四章：液压控制阀的应用与维护4.1 教学目标1. 学会液压控制阀的应用方法2. 了解液压控制阀的维护保养知识1. 液压控制阀的应用方法1.1 安装与调试2.1 使用与维护2. 液压控制阀的维护保养知识2.1 清洁2.2 检查2.3 更换密封件4.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的应用方法和维护保养知识2. 观看实际操作视频，了解操作细节4.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第五章：液压控制阀的故障诊断与维修5.1 教学目标1. 学会液压控制阀的故障诊断方法2. 掌握液压控制阀的维修技巧5.2 教学内容1. 液压控制阀的故障诊断方法1.1 外观检查1.2 性能测试2. 液压控制阀的维修技巧2.1 维修工具与设备2.2 维修步骤与注意事项5.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的故障诊断方法和维修技巧2. 分析实际案例，演示维修过程5.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第六章：典型液压控制阀的分析与应用6.1 教学目标1. 熟悉典型液压控制阀的结构与工作原理2. 掌握典型液压控制阀的应用案例6.2 教学内容1. 方向控制阀的分析与应用1.1 单向阀1.2 换向阀2. 压力控制阀的分析与应用2.1 溢流阀2.2 减压阀3. 流量控制阀的分析与应用3.1 节流阀3.2 调速阀6.3 教学方法1. 采用PPT讲解典型液压控制阀的结构、工作原理和应用案例2. 分析实际案例，解释应用过程6.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第七章：液压控制阀的现代设计方法7.1 教学目标1. 了解液压控制阀的现代设计方法2. 学会运用计算机辅助设计（CAD）进行液压控制阀设计7.2 教学内容1. 液压控制阀的现代设计方法1.1 有限元分析1.2 计算机辅助设计（CAD）2. 运用CAD进行液压控制阀设计的过程2.1 建立三维模型2.2 进行强度与稳定性分析3. 确定设计参数与优化方案7.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的现代设计方法和CAD应用过程2. 实际操作演示，让学生了解设计过程7.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第八章：液压控制阀的仿真与实验8.1 教学目标1. 学会使用液压控制阀仿真软件2. 了解液压控制阀的实验方法8.2 教学内容1. 液压控制阀仿真软件的使用1.1 软件介绍与操作界面1.2 建立仿真模型2. 液压控制阀的实验方法2.1 实验设备与仪器2.2 实验步骤与数据处理8.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀仿真软件的使用和实验方法2. 实际操作演示，让学生熟悉实验过程8.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第九章：液压控制阀在工程应用中的案例分析9.1 教学目标1. 熟悉液压控制阀在工程应用中的实际案例2. 学会分析液压控制阀在工程应用中的优缺点9.2 教学内容1. 液压控制阀在工程机械中的应用案例1.1 挖掘机2.1 装载机2. 液压控制阀在航空航天中的应用案例2.1 飞行器控制系统3. 液压控制阀在工业自动化中的应用案例3.19.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀在工程应用中的实际案例2. 分析案例中液压控制阀的优缺点，进行讨论9.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业第十章：液压控制阀的发展趋势与展望10.1 教学目标1. 了解液压控制阀的发展趋势2. 展望液压控制阀的未来发展前景10.2 教学内容1. 液压控制阀的发展趋势1.1 微型化2.1 智能化3. 环保型2. 液压控制阀的未来发展前景2.1 新材料的应用2.2 新型控制技术的融合10.3 教学方法1. 采用PPT讲解液压控制阀的发展趋势和未来发展前景2. 进行课堂讨论，激发学生的创新思维10.4 教学评估1. 课堂问答2. 课后作业重点和难点解析一、教案结构的完整性确保教案包含课程概述、教学目标、教学内容、教学方法、教学评估等基本部分，以保证教学的系统性和连贯性。
液压阀-流量控制阀工作原理-图
流量控制阀的分类
根据工作原理，流量控制阀可分为节流阀和调速阀。
节流阀是通过改变阀口的开度来控制流量，而调速阀是通过改变泵的输出流量来 控制执行机构的速度。
流量控制阀的工作原理
节流阀的工作原理
当液压油通过节流阀时，由于阀口的狭窄，会产生一定的压力降，从而改变液体的流速。 通过调节阀口的开度，可以控制液体的流量，从而达到调节执行机构速度的目的。
的解决方案。
市场竞争加剧
随着技术的普及和市场需求的增长， 流量控制阀行业的竞争将逐渐加剧， 厂商需要不断提升自身的技术水平 和产品质量。
全球化趋势
随着全球化的加速，流量控制阀的 市场将逐渐走向全球化，厂商需要 加强自身的国际化布局和合作。
流量控制阀的应用领域发展趋势
能源化工领域
随着能源化工行业的快速发展， 流量控制阀在能源输送、化工生
自动变速器
在自动变速器中，流量控制阀用于调 节传动液的流量，实现挡位的自动切 换。
流量控制阀在其他领域的应用
航空航天
在航空航天领域，流量控制阀用于调节燃料和润滑油的流量，确保发动机的正 常运行。
医疗器械
在医疗器械中，流量控制阀用于精确控制药物的注射量和速度，保证医疗安全 和效果。
04 流量控制阀的优缺点
产等领域的应用将逐渐增多。
汽车制造领域
随着汽车制造技术的不断升级， 流量控制阀在汽车液压系统、燃 油喷射系统等领域的应用将更加
广泛。
航空航天领域
随着航空航天技术的进步，流量 控制阀在航空液压系统、燃料控 制系统等领域的应用将更加重要。
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自动化生产线
流量控制阀用于控制生产线上各 环节的液体流量，实现自动化生 产，提高生产效率。
第五章 液压控制阀
2.滑阀式换向阀(换向阀)
滑阀式换向阀在液压系统中比转阀式用得广泛，
以滑阀式换向阀为主介绍换向阀的各项工作性能。 五槽四通滑阀（左位），五槽四通滑阀（右位）。
换向阀图形符号含义
⑴用方框表示换向阀的工作位置，几个方框几个位；
⑵一个方框的上边和下边与外部连接的接口数即为通路数；
⑶方框内的箭头表示此位置上油路的通断状态，但箭头的方向 并不一定代表油液实际流动的方向；
实现远程调压或系统卸荷。
二、减压阀
Hale Waihona Puke 减压阀是利用液体流过缝隙产生压降的原理，使出口压力低 于进口压力的压力控制阀，按调节要求的不同，可分为定值
减压阀、定比减压阀和定差减压阀三种。
其中定值减压阀应用较广，简称减压阀。 直动和先导。先导应用多。 典型结构如下图
先导减压阀
减压阀和溢流阀的区别
表5－1 换向阀类型表
分类方式 按阀的结构 类型 转阀式、滑阀式
按阀的操纵方式
按阀的位置和通路数
手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动
二位二通、二位三通……三位四通、三位五 通……
1.转阀式换向阀(转阀)
a)工作原理图 1－阀芯 2－阀体 b)应用自卸汽车车 厢举升机构 c）特点： 密封性差；阀芯径 向力不平衡；结构 简单、紧凑。
H型
Y型 K型 M型 X型 P型
P 、 T相通，A 、B 口封闭，泵卸荷，液压缸闭锁，从静止到启动 较平稳；制动性与O 型相同；可用于泵卸荷液压缸锁紧的系统中
四口处于半开启状态，泵基本卸荷，但仍保持一定的压力。换向 性能介于O 型和H型之间 P 、A 、B 相通， T封闭，泵与液压缸两腔相通，可组成差动连接。 从静止到启动平稳；制动平稳；换向位置变动比 H型的小，应用 广泛
流量控制阀及速度控制回路
快慢速换接回路(阀７。8)
后教师讲解
回油节油调速回路（阀 7）
（3） 写出序号元件的名称和作用
过滤器:起过滤油液的作用
液压泵：把机械能转换成液压能，供给系统所需的
油液
溢流阀:组成压力调定回路，使系统压力保持恒定
液压缸:完成所需动作
三位四通电磁换向阀：换向、闭锁
二位二通电磁换向阀:卸荷
节流阀：回游节流调速回路
§5。4 流量控制阀及速度控制回路
教 学 了解流量控制阀的工作原理，掌握调速回路、快速运动回路的工 目标 作原理和工作特点， 重点 调速回路、快速运动回路的工作原理和工作特点
难点 调速回路、快速运动回路的工作原理分析
教学过程
一．流量控制阀 1． 定义：通过改变阀口过流面积来调节通过阀口 的流量 2． 原理:q=ＫAΔＰm 3． 类型及符号
电磁
铁
1DT
2ＤＴ
3DT
动作
。 图见小黑板
快进
+
—
—
工进+
+
-
-
快退
-
+
+
停止
-
—
—
例２．见《机械基础》换成中位机能为 P 型的换向阀，使液压 缸实现差动连接。 ３。蓄能器快速运动回路（略讲) （三）速度换接回路 1． 快慢速换接回路 举例 1。采用单向行程阀
见《液压与气动》P6１图
自己设计液压图
让学生自己分析、 讨论工作原理
7、8:构成快慢速换接回路
例 2：P59——4 （1）填写所示的液压系统实现“快进—-第一次工作 进给——第二次进给——快退-—停止＂“工作循 环的电磁铁的动作顺序表 (2)分析本系统有几种基本回路 换向回路(阀 5） 闭锁回路(阀５) 压力调定回路(阀 3) 二次进给回路（调速阀的串联) 回油节油调速回路(阀 7） 快慢速换接回路（换向阀） （4） 写出序号元件的名称和作用 过滤器：进一步起过滤油液的作用 液压泵:把机械能转换成液压能，供给系统所需 的油液 溢流阀：组成压力调定回路,使系统压力保持恒 定 液压缸:完成所需动作 三位四通电磁换向阀:换向、闭锁 二位二通电磁换向阀：电磁铁得电使，使液压 缸差动连接，实现快速运动 调速阀：回油节流调速回路 ７、8：构成快慢速换接回路
第八章：流量控制阀和节流调速回路
第八章流量控制阀和节流调速回路液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。
流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。
常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
一、流量控制原理及节流口形式图5-28节流阀特性曲线一、流量控制原理及节流口形式节流阀节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔,但无论节流口采用何种形式,通过节流口的流量q及其前后压力差Δp的关系均可用式(2-63)q=KAΔp m来表示，三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:(1)压差对流量的影响。
节流阀两端压差Δp变化时,通过它的流量要发生变化,三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小。
(2)温度对流量的影响。
油温影响到油液粘度,对于细长小孔,油温变化时,流量也会随之改变,对于薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基本不变。
(3)节流口的堵塞。
节流阀的节流口可能因油液中的杂质或由于油液氧化后析出的胶质、沥青等而局部堵塞,这就改变了原来节流口通流面积的大小,使流量发生变化,尤其是当开口较小时,这一影响更为突出,严重时会完全堵塞而出现断流现象。
因此节流口的抗堵塞性能也是影响流量稳定性的重要因素,尤其会影响流量阀的最小稳定流量。
一般节流口通流面积越大,节流通道越短和水力直径越大,越不容易堵塞,当然油液的清洁度也对堵塞产生影响。
一般流量控制阀的最小稳定流量为0.05L/min。
综上所述,为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
图5-29所示为几种常用的节流口形式。
图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,湿周大,易堵塞,流量受油温影响较大，一般用于对性能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用,图5-29(d)所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。
液压与气压传动 第7章 流量控制阀
节流阀的应用： （1）节流调速系统 应用在定量泵与溢流阀组成的节流调速系统中 。 （2）负载阻尼 在流量一定时，改变节流口的通流面积可以改变节 流阀的进出口压差，此时，节流阀起到负载阻尼的作用，简称为液阻 。通流面积越小，液阻越大。 （3）延缓压力突变 在液流压力容易发生突变的部位安装节流阀，对 其他元件或系统起缓冲和保护作用。
本节难点： 调速阀的工作原理，结构特点及其与节流阀的区别。
7.1.1 节流口的流量特性
由流体力学知薄壁孔和细长孔的流量公式分别为：
q cd A
2 P
q d 4 p 128l
综合考虑各种因素得节流口的流量公式：
q =KAp m
式中：K —由节流口形状和油液性质决定的系数 A—节流口的通流截面积 Δp—节流阀前、后压差 m—由节流口形状决定的指数 m=0.5~1
➢ 主要用于负载变化，运动平稳性要求较高的调速系 统。
例题：试分析二通型调速阀和节流阀在下述不同压力差时，其工作特性会发 生什么变化。
1）当阀进出口压力差小于0.4ＭPa时，随压差变小，通过节流阀流量（），通过调速阀流量（ ）。
（Ａ）增大 （Ｂ）减小 （Ｃ）基本不变 2）当阀进出口压力差大于0.4~0.5ＭPa时，随压差增大，通过节流阀的流量（），通过调 速阀的流量（）。
结构简单，水力半径大，调节范围较大。小流量时稳定性好， 最低对流量的稳定流量为50mL/min。
7.2.1 普通节流阀
7.2 节流阀
➢结构：
1-推杆；2-导套；3-阀体； 4-阀芯；5-弹簧腔油道；6-底盖
➢工作原理：
➢职能符号：
➢工作特点：
单阀结构，没有压力和温度补偿，故流量稳定性差。
最小稳定流量：节流阀流量输出稳定的最小流量。
第五章 液压控制阀(溢流阀)
至 统
远程调压阀
Y2
Y1
32
B.2 二级调压回路
左图为二级调压回路的一例。活塞下降为工作行程，高 压溢流阀4限制系统最高压力。活塞上升为非工作行程，低压 溢流阀3的调节压力只需克服运动部件自重和摩擦阻力即可。 此回路常用于压力机的液压系统中。右图为二级调压回路另 一例。活塞下降压力由高压溢流阀 3调节。活塞上升系统压力 由远程调压阀5调节。
5.3.2. 减压阀
减压阀是一种利用液压油流过隙缝产生压 降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控 制阀。 按照调节要求不同可以分为： （1）定值减压阀：用于保证出口压力为定值的 减压阀 （2）定差减压阀：用于保证进出口压力差不变 的减压阀 （3）定比减压阀：用于保证进出口压力成比例 的减压阀 其中定值减压阀应用最为广泛，简称减压 阀。
溢流阀的静态特性曲线
2.动态性能
当溢流阀的溢流量有 零阶跃变化至额定流量时， 其进口压力降迅速升高并 超过额定压力的调定值， 然后逐步衰减到最终稳态 压力，完成动态过度过程， 如右图所示。衡量动态过 渡过程品质好坏的指标， 称为动态性能指标。
溢流阀的动态特性曲线
2.动态性能
（1） 压力超调量
定义最高瞬时压力峰 值与额定压力调定值ps的 差值为压力超调量，要求 该值小于等于ps的30%； 否则将导致系统元件损坏， 管道破裂或其他故障。
5
回油口O与泄漏油流经的 弹簧腔相通，L口堵塞，称为 内泄。内泄时回油口的背压将 作用在阀芯上端面，这时与弹 簧力相平衡的将是进出油口的 压差。若将泄漏油腔与O口连 通的通道堵塞，将L口打开， 直接将泄漏油引回油箱，这种 连接方式称为外泄。 直动式溢流阀是利用阀芯 上端的弹簧力直接与下端面的 液压力相平衡来控制溢流压力 的。一般直动式阀只做成低压、 流量不大的溢流阀。
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。
液压-流量控制阀 PPT课件
1——弹簧 2——阀芯 3——推杆 4——调节手把 5——阀体 6——转向三角槽 a，b——孔道
图4-1 普通节流阀工作原理
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流量特性方程
q = KLAΔp m
它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差Δp 和开口面积A
之间的关系。
刚性 外负载波动引起阀前后压力差Δp 变化，即使阀的开
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容积调速回路
A1
A2
v
p1=pp
FL P2=0
PP 2
1
图4-15 液压泵-缸开式容积调速回路 1-变量泵 2-安全阀
▪ 回路的速度刚性受负
载变化影响的原因
随着负载增加， 因泵和马达的泄漏增 加，致使马达输出转 速下降。
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容积节流调速回路
3 q1 2
压力油p1先经定差减压阀，然后经节流阀流出。节流阀进、出口压 力油p2、p3经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两端，(p2-p3)与定
差减压阀的弹簧力进行比较，因定差减压阀阀口的压力补偿作用，
使得(p2-p3)基本不变。
1——减压阀芯 2——节流阀芯 3——节流阀口 4——减压阀口 a,b,c,d—— 图4-3 调速阀的流工道作原理（减压阀在前）
实际负载偏离最佳设计负载时效率更低。
这种回路适用于低速、小负载、负载变化 不大和对速度稳定性要求不高的小功率场 合。
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进、回油节流调速回路的不同之处：
回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承受负值负 载，且运动速度比较平稳。
进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到死挡 铁后，液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继电器 发出信号，可控制下一步动作。
第九章 液压阀
动和气动。 按照换向阀的工作位置和控制的通道数，分为二位二通、二位三通、
二位四通、三位四通、三位五通等。 按照换向阀的阀芯在阀体中的定位方式，又可分为钢球定位、弹簧复
双向液压锁的锁紧回路
第二节 方向控制阀（DCV）
滑阀式换向阀 滑阀式换向阀是液压系统中用量最大，品种、名称最复杂的一类阀。
它主要由阀体、阀芯以及操纵和定位机构组成。
滑阀式换向阀的结构主体及工作原理
阀体和滑阀阀芯是滑阀式换向阀的结构主体。阀体内孔有多个沉割槽， 每个槽通过相应的孔道与外部相通。阀体上与外部连接的主油口，称为 “通”，具有二个、三个、四个或五个主油口的换向阀称为“二通阀”、 “三通阀”、“四通阀”或“五通阀”。
P、T、A、B口半开启接通， P口保持一定压力
P、T口连通，泵卸荷，执 行元件A、B两油口都封闭
A、B口接通，P、T口封闭， 缸两腔连通，P口保持压力
第二节 方向控制阀（DCV）
三位换向阀除了在中间位置时有各 种滑阀机能外，有时也把阀芯在其一端 位置时的油口连通状况设计成特殊机能， 这时用第一个字母、第二个字母和第三 个字母分别表示中位、右位和左位的滑 阀机能，如右图所示。
第二节 方向控制阀（DCV）
“通”和“位”是换向阀的重要概念，不同的“通”和“位”构成了不 同类型的换向阀。几种不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结 构形式和图形符号见下表。
表5-1 滑阀式换向阀主体部分的结构形式
名 称 结构原理图 图形符号
使用场合
液压与气动技术(第二版)—按知识点课件-流量控制阀
变化，从而造成执行元件速度稳定性差。 为提高执行元件的速度稳定性，通常要对节流阀进行压力补偿，即
采取措施保证负载变化时，节流阀前后压力差不变。调速阀为定差减压 阀与节流阀的串联，利用减压阀自动补偿负载变化的影响，消除负载变 化对流量的影响。
三、调速阀结构及原理
（2）温度对流量的影响 对于薄壁小孔，温度对流量几乎没有影响。
3.节流阀阻塞和最小稳定流量 节流通道越短和水力半径越大，越不容易堵塞（薄壁小孔）。
4.节流口的形式
节流口的形式
二、节流阀结构及原理
普通节流阀结构 １.调节螺母 2.上盖 3. 顶杆 4. 导向套 5. 阀体 6. 阀芯 ７. 弹簧
三、调速阀结构及原理
流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ表达式为：
式中：K—由节流口形状、油液流动状态、油液性质等因素 决定的系数，具体数值由实验得出； S—节流口的通流截面面积； ΔP—节流口进出压差； m—由节流口形状决定的节流阀指数，薄壁孔为0.5， 细长孔为1
三种节流口的流量特性曲线
2. 流量的影响因素 （1）压差Δp对流量的影响
三种结构形式的节流口中，通过薄壁小孔的流量受压差改变的影 响最小。
流量控制阀
流量控制阀作用及分类
在液压系统中，当执行元件的有效面积一定时，执行元件的运动速 度取决于输入执行元件的流量。用来控制油液流量的液压阀，统称为流 量控制阀，简称流量阀。常用的流量阀有节流阀和调速阀等。
一、流量控制阀特性
1.节流口的流量特性 流量阀节流口通常有三种基本形式：薄壁小孔、短孔和细长孔。
液压技术 第四章 液压阀
职能符号：
应用：
平衡重物。
2. 外控平衡阀
特点：外部控制， 内部泄油。
职能符号：
应用
平衡重物， 限制重物下落速度。
§4-3.5 卸荷阀
作用：使油泵卸荷，减小功率消耗。 区别：出口接油箱，K口接卸荷油压。
工作原理：pK < ps ,阀口不开； pK > ps ,阀口打开，使泵卸荷。
职能符号：
特点：外部控制， 内部泄油。
应用：
锁紧油缸，避免向油泵倒灌。 平衡重物
二、液控单向阀
组成：普通单向阀+小活塞缸 特点：a. 无控制油时，与普通单向阀一样， b. 通控制油时，正反向都可以流动。
K
职能符号：
P1
P2
液控单向阀视频
应用：
液压锁
锁紧油缸，避免倒灌。 控制重物下放速度。
§4-2.2 换向阀
作用：改变油流方向
Fs pA p A 2CdW xR p定性好，波动小。
三、应用
1.作安全阀（常闭） 作用：防止系统过载。
2. 作溢流阀（常开）
作用：保持系统压力恒定
3.卸荷或远程调压
卸荷
远程调压
4.作背压阀
放 在 系 统 回 油 路 上
§4-3.2 减压阀
2 Fbs 2Cd CvW Cr2 xR p cos 2CdW xR p cos
Cr 0 , Cv 1 ,
p p 0 p
pA Fs 2CdW xR p cos
Fs k ( xc xR ) p A 2CdW xR p cos A 2CdW xR p cos
pA pc A A p pc xR k 2CdW cos p k 2CdW cos p
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定量泵节流调速回路
回路组成：定量泵，流量控制阀（节流阀、调速阀等）， 溢流阀，执行元件。其中流量控制阀起流量调节作用，溢 流阀起压力补偿或安全作用。
按流量控制阀安放位置的不同分：
▪ 进油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压泵与液 压缸之间。 回油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压缸与油
—
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轴 向 柱 塞 泵 典 型 结 构
图4-9 滑靴的静压支承结构
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速度控制回路
速度控制回路是讨论液压执行元件速度的调节和变换的 问题。
1、调速回路 调节执行元件运动速度的回路。
定量泵供油系统的节流调速回路 变量泵（变量马达）的容积调速回路 容积节流调速回路
阀的流量——起节流调 速作用，如阀3。
▪ 当q 一定时，改变A 可
改变阀前后压力差Δp—
—起负载阻尼作用，如 阀1。
▪ 当q＝0 时，安装节流
元件可延缓压力突变的 影响——起压力缓冲作 用，如阀2。
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典型结构---普通节流阀
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调速阀
结构原理
调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成。
失较大。常用于负载变化大而对速度控制精度又要 求较高的节流调速和容积节流调速回路中 。
注意事项 ⑴调速阀（不带单向阀）通常不能反向使用，否则， 定差减压阀将不起压力补偿器作用。
⑵为了保证调速阀正常工作，应注意调速阀工作压 差应大于阀的最小压差Δpmin。高压调速阀的最小 压差Δpmin一般为10bar，而中低压调速阀的最小 压差Δpmin一般为0.5bar。
2、快速回路 使执行元件快速运动的回路。 3、速度换接回路 变换执行元件运动速度的回路。
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调速回路
液压缸的速度 v =q /A
对于定量泵供油系统，可以用流量控制阀来调 速——节流调速回路；按流量控制阀安放位置 的不同分：
▪ 进油节流调速回路
回油节流调速回路 旁路节流调速回路 同时调节泵和流量控制阀的流量来调速——容 积节流调速回路。 限压式变量泵和调速阀的调速回路
口面积A 不变，也会导致流经阀的流量q 不稳定。
最小稳定流量 节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流
量会出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀 的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限 制。
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▪ 节流阀的应用
▪ 当节流阀前后Δp 一定
时，改变A 可改变流经
阻实现流量调 节
调
节的阀。
流
速
普通流量控制 阀
阀
阀包括节流阀、
调速阀、溢流
节流阀和分流
集流阀。
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流量控制原理
流经薄壁小孔的流量
q = cdA(2Δp/ρ)1/2
流经细长孔的流量
q =(πd 4/128μl )Δp
综合两式得通用节流方程
q = KLAΔp m
节流元件的节流口结构有锥形、 三角槽形、矩形、三角形等。 工业上又将节流口的过流面积
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课题四 流量控制元件及其应用
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速度调节是液压系统中的核心部分，它的工作性能的优 劣将直接影响整个系统的性能。流量控制元件（即节流 阀、调速阀）主要应用于速度控制回路，其中包括调速 回路、快速运动回路和速度换接回路等。
流量控制阀是
通过改变阀口
大小来改变液
A 的倒数称为液阻，将过流面
积可调的节流口称为可变液阻。 由节流方程知，当压力差一定 时，改变开口面积即改变液阻 就可改变流量。
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节流阀（动画）
结构原理 主要零件有阀芯、阀 体和螺母。阀体上开 有进油口和出油口。 阀芯一端开有三角尖 槽，另一端加工有螺 纹，旋转阀芯即可轴 向移动改变阀口过流 面积。为平衡液压径 向力，三角槽须对称 布置。
箱之间。 旁路节流调速回路 将流量控制阀安装在液压缸并联
的支路上。 下面分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性。分析
时忽略油液压缩性、泄漏、管道压力损失和执行元件的机 械摩擦等。设节流口为薄壁小孔，节流口压力流量方程中 Nhomakorabeam＝1/2。
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节 流 调 速 回 路
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调速阀
1——减压阀芯 2——节流阀芯 3——节流阀口 4——减压阀口 a,b,c,d——
流道 图4-3 调速阀的工作原理（减压阀在前）
调速阀工作原理 动画
调速阀可以是定 差减压阀在前， 节流阀在后，也 可以是节流阀在 前，定差减压阀 在后。
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调速阀
应用场合 调速阀的优点是流量稳定性好，缺点是压力损
压力油p1先经定差减压阀，然后经节流阀流出。节流阀进、出口压 力油p2、p3经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两端，(p2-p3)与定
差减压阀的弹簧力进行比较，因定差减压阀阀口的压力补偿作用，
使得(p2-p3)基本不变。
1——减压阀芯 2——节流阀芯 3——节流阀口 4——减压阀口 a,b,c,d—— 图4-3 调速阀的流工道作原理（减压阀在前）
调速阀工作原理 动画
调速阀可以是定 差减压阀在前， 节流阀在后，也 可以是节流阀在 前，定差减压阀 在后。
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典型结构---普通调速阀
1——调节螺钉 2——减压阀套 3——减压阀芯 4——减压阀弹簧 5——阀体 6——节流阀套 7——节流阀弹簧 8——节流阀芯 9——调节螺杆 10——节流调节部分
1——弹簧 2——阀芯 3——推杆 4——调节手把 5——阀体 6——转向三角槽 a，b——孔道
图4-1 普通节流阀工作原理
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流量特性方程
q = KLAΔp m
它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差Δp 和开口面积A
之间的关系。
刚性 外负载波动引起阀前后压力差Δp 变化，即使阀的开
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轴向柱塞泵
柱塞泵具有 压力高、结 构紧凑、效 率高、流量 调节方便等 优点。
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轴向柱塞泵—工作原理
1——配油盘 2——传动轴 3——键 4——缸体 5——弹簧 6——柱塞 7——芯套 8——回程盘 9——滑靴 10——斜盘
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典型结构---轴向柱塞崩