液压传动与控制之液压控制阀
液压与气压传动控制阀学习资料-精
应用：高压、大流 量的场合。
三位四通电液换向阀
电液联合控制，弹簧复位。 ●电磁控制先导阀动作， ●液体控制主阀芯动作， ●节流阀控制阀芯移动速度。
简化符号
先导级减压阀:
先导控制阀P口的 压力也不能超过 允许的最高控制 压力， 否则应在P 口装入一个减压 阀
换向阻尼器
滑阀式换向阀的中位机能
滑阀式换向阀的中位机能
应用：
锁紧油缸，避免向油泵倒灌 。
平衡重物
液控单向阀
组成：普通单向阀+小活塞缸 特点：无控制油时，与普通单向阀一样，
K通控制油时，正反向都可以流动
K
职能符号：
P1
P2
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。
2、 换向阀的结构
利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向。分弹簧自动复位和弹 簧钢珠定位两种。
1） 手动换向阀
应用：小流量，需徒手操作的场合。
2） 机动换向阀
机动换向阀又称行程阀，主要用来控制机械运动部件的行程， 借助于安装在工作台上的档铁或凸轮迫使阀芯运动，从而控制 液流方向
应用：行程控制的场合。（又叫行程阀）
（5） 液压缸浮动和在任意位置上停止
换向阀的图形符号含义
一个换向阀的完整图形符号应表明位置数、通数及操纵方 式、复位方式和定位方式的符号。
1、方框表示阀的作用位置，方框数即“位数”，换向 滑阀的位数分二位和三位。
A﹑O口连通，P﹑B口封 闭，执行元件处于闭锁状 态，液压泵不卸荷
P﹑A﹑B﹑O全闭，执 行元件停止运动。
P﹑A﹑B口连通，O口 封闭，执行元件处于停 止位置，液压泵卸荷 A﹑B口连通，P﹑O口 封闭，执行元件处于 闭锁状态，液压泵不 卸荷
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。
液压传动系统对液压控制阀的基本要求
液压传动系统对液压控制阀的基本要求一、稳定性要求1. 控制阀在工作过程中要保持稳定的压力和流量输出，以确保液压传动系统的正常运行。
2. 控制阀在各种工作条件下都要保持稳定性，包括温度变化、压力变化等。
3. 控制阀的稳定性还需要考虑其对负载的适应能力，即在不同负载下保持稳定的压力和流量输出。
二、灵敏度要求1. 控制阀的灵敏度是指其对输入信号的快速响应能力，包括对压力、流量等信号的识别和调节速度。
2. 控制阀需要具有较高的灵敏度，以便在系统需要快速调节时能够及时响应，确保系统的安全和稳定。
三、可靠性要求1. 控制阀需要具有较高的可靠性，能够在长时间工作中不出现故障和泄漏等问题。
2. 控制阀的密封性能要求高，以防止液压系统因泄漏而导致失效。
3. 控制阀需要经得起长时间、高频率的使用，不易损坏和磨损。
四、精度要求1. 控制阀的精度是指其对压力、流量等参数的调节精度，需要能够满足系统对这些参数的精确控制需求。
2. 控制阀需要具有高精度的调节能力，以确保液压传动系统的正常运行和工作效率。
五、适应性要求1. 控制阀需要具有一定的适应性，能够适应不同工作条件和环境下的使用。
2. 控制阀需要能够适应不同介质的工作，包括各种油品、液压液等。
3. 控制阀还需要考虑其安装和使用的环境因素，如温度、湿度、腐蚀性等。
六、耐受能力要求1. 控制阀需要能够耐受一定的冲击和振动，以确保在工作条件不稳定时依然能够正常工作。
2. 控制阀需要能够耐受一定的压力和温度，以保证系统的安全和稳定运行。
液压传动系统对液压控制阀的基本要求包括稳定性、灵敏度、可靠性、精度、适应性和耐受能力等方面的要求，这些要求是确保液压传动系统正常运行和安全稳定工作的基础。
液压控制阀作为液压传动系统中的关键部件，其性能稳定性、工作精度、可靠性和适应性的优劣将直接影响整个液压系统的工作效率和安全性。
制造液压控制阀应严格按照这些要求进行设计和制造，以满足市场对于液压传动系统品质和性能的要求。
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一、教学目标1. 理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结构特点3. 学会液压控制阀的工作原理和应用范围4. 能够分析并解决液压控制阀在实际工作中的问题二、教学内容1. 液压控制阀的基本概念和作用介绍液压控制阀的定义解释液压控制阀在液压系统中的重要性2. 液压控制阀的分类和结构特点分类：方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等结构特点：阀芯、阀体、弹簧、密封件等三、教学方法1. 讲授法讲解液压控制阀的基本概念、分类和结构特点分析液压控制阀的工作原理和应用范围2. 演示法展示液压控制阀的实物样品演示液压控制阀的工作过程和操作方法3. 案例分析法分析实际工作中液压控制阀的问题和解决方案引导学生进行思考和讨论四、教学评估1. 课堂问答检查学生对液压控制阀基本概念的理解评估学生对液压控制阀分类和结构特点的掌握2. 实操考核学生动手操作液压控制阀评估学生的操作技能和安全意识五、教学资源1. 教材：液压传动与气动技术教材2. 课件：液压控制阀的图片、图表、动画等3. 实物样品：液压控制阀的实物样品4. 操作视频：液压控制阀的工作过程和操作方法的视频六、教学活动1. 导入新课通过提问方式引导学生回顾液压系统的基本知识引出本节课的主题：液压控制阀2. 讲解液压控制阀的基本概念和作用使用PPT展示液压控制阀的图片和定义讲解液压控制阀在液压系统中的重要性3. 讲解液压控制阀的分类和结构特点使用PPT展示不同类型的液压控制阀图片和结构特点引导学生参与讨论，理解各类液压控制阀的功能和差异4. 演示液压控制阀的工作原理和操作方法使用实物样品或模拟设备演示液压控制阀的工作过程讲解液压控制阀的操作方法和注意事项5. 案例分析给出实际工作中的液压控制阀问题案例引导学生分析问题原因和解决方案七、课堂练习1. 液压控制阀的基本概念和作用请学生回答液压控制阀的定义和作用检查学生的理解程度2. 液压控制阀的分类和结构特点请学生列举不同类型的液压控制阀并描述其结构特点评估学生的掌握情况八、拓展知识1. 介绍液压控制阀在其他领域的应用讲解液压控制阀在工程机械、航空航天等领域的应用实例激发学生的学习兴趣和拓展思维2. 探讨液压控制阀的发展趋势介绍当前液压控制阀的技术发展趋势引导学生思考液压控制阀的未来发展方向九、课堂小结1. 回顾本节课的主要内容强调液压控制阀的基本概念、分类、结构特点和工作原理提醒学生关注液压控制阀在实际工作中的应用和问题解决2. 布置课后作业发放课后作业，要求学生复习本节课的内容布置相关练习题，巩固学生的知识掌握十、教学反思1. 评估教学效果分析学生的课堂表现和练习结果反思教学方法的选择和教学内容的安排是否合适2. 改进教学策略根据学生的学习情况和反馈，调整教学方法和内容寻找更多的教学资源和案例，提高教学质量3. 关注学生的学习需求了解学生的学习兴趣和需求，调整教学重点和进度鼓励学生提问和参与课堂讨论，提高学生的学习积极性重点和难点解析一、教学内容1. 液压控制阀的基本概念和作用：理解液压控制阀的定义以及其在液压系统中的重要性。
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
液压传动与气动技术课程教案液压控制阀
一、教学目标1. 了解液压控制阀的定义、分类和作用。
2. 掌握液压控制阀的主要性能参数及其影响因素。
3. 熟悉常见液压控制阀的结构原理及应用。
4. 能够分析液压系统中的阀控问题，并选择合适的液压控制阀。
二、教学内容1. 液压控制阀的定义与分类1.1 液压控制阀的概念1.2 液压控制阀的分类1.3 液压控制阀的符号及表示方法2. 液压控制阀的作用及性能参数2.1 液压控制阀的作用2.2 液压控制阀的主要性能参数2.3 性能参数的影响因素3. 常见液压控制阀的结构原理及应用3.1 方向控制阀3.2 压力控制阀3.3 流量控制阀3.4 比例控制阀3.5 方向控制阀的应用实例4. 液压控制阀的选用与维护4.1 液压控制阀的选择依据4.2 液压控制阀的安装与调试4.3 液压控制阀的维护与保养5. 液压系统中的阀控问题分析5.1 阀芯、阀体和阀座的关系5.2 阀芯与阀杆的连接方式5.3 阀芯的移动方式5.4 阀内泄漏的原因及解决方法三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生能够系统地掌握液压控制阀的相关知识。
2. 通过案例分析，使学生了解液压控制阀在实际应用中的作用和选择依据。
3. 利用实验设备，让学生亲自动手操作，加深对液压控制阀的理解。
四、教学条件1. 教室环境舒适，教学设备齐全，包括投影仪、计算机等。
2. 实验设备：液压控制阀实验台、液压泵、液压缸等。
五、教学评价1. 课堂提问：检查学生对液压控制阀基本概念的理解。
2. 课后作业：巩固学生对液压控制阀性能参数和选用维护方法的掌握。
3. 实验报告：评估学生在实际操作中对液压控制阀的应用能力。
4. 期末考试：全面测试学生对液压控制阀知识的掌握程度。
六、教学内容6.1 液压控制阀的控制方式6.1.1 开关控制6.1.2 比例控制6.1.3 计算机控制6.2 液压控制阀的动态特性和静态特性6.2.1 动态特性6.2.2 静态特性6.3 液压控制阀的性能测试与评价6.3.1 性能测试的目的和意义6.3.2 性能测试的方法6.3.3 性能评价指标七、教学方法7.1 采用案例分析，使学生了解不同控制方式下液压控制阀的应用特点。
液压与气压传动技术第4章 液压控制阀
•
按安装连接形式分为： 管式连接 板式连接
叠加式连接
插装式连接
集成式连接
3、液压控制阀的性能参数
对于不同类型的各种液压控制阀，还可以用不同的参数表征其不同 的工作性能，一般有压力、流量的限制值，以及压力损失、开启压 力、允许背压、最小稳定流量等。同时，给出若干条特性曲线，供 使用者确定不同状态下的性能参数值。
图4-2 液控单向阀的工作原理图 a）内泄式液控单向阀 b）外泄式液控单向阀
液控单向阀的工作原理
双向液控单向阀：
常用于系统停止供油时而要求执行元件仍然保持锁紧的场合，通常 称为液压锁。
1-阀体
图4-3 双向液控单向阀 a）结构原理图 b）图形符号 2-控制活塞 3-卸压阀芯 4-锥阀芯
图4-4 液压锁（飞机襟翼收放系统） 1、4-阀芯 2、3、5、8-弹簧 6、7-活塞
二、方向控制阀
方向控制阀主要用来接通、关断或改变液压油的流动方向，从而控 制执行元件的起动、停止或改变其运动方向。它主要分为单向阀和 换向阀，单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种，而换向阀的种类 很多、应用广泛。
1、单向阀
功用：控制油液单方向流动，又称为逆止阀或止回阀。。 结构组成： 阀体 阀芯 弹簧等
单向阀的应用：
用于泵的出口，防止系统中的压力冲击对泵造成影响； 隔开油路间不必要的联系，防止油路相互干扰；
作背压阀用（回油路上加背压阀），但背压不可调；
作旁路阀用； 桥式回路。
液控单向阀：是一种通入控制压力油后，便允许油液双向流动的单 向阀。它由单向阀和液控装置两部分组成。 油液反向流动时（由油口进油），进油压力通常很高，解决这个问 题的方法：①B油口压力很高，采用先导阀预先卸压，见图4-2a，这 种阀称内泄式液控单向阀。②A油口压力较高造成控制活塞背压较大， 采用外泄口回油降低背压，见图4-2b，这种阀称外泄式液控单向阀。
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。
液压控制阀工作原理
2、类型
按阀芯的形状分类
滑阀【包括控制部分、主体部分（位、通）】
转阀
位：为改变液流方向，阀芯相对于阀体不同的工作位置数 （二位、三位），一个“□”表示一个位。
通：换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、三通、 四通、五通），在一个“□”内，“↑” 或“⊥”与方框的交 点数。
按阀的安装方式分类 ： 管式、板式、法兰式。
（3）电磁铁通断电需电信号控制：如设备中的按 钮开关、限位开关、行程开关等；
（4）换向快，易产生液压冲击。
④液动换向阀 工作原理： 利用控制油路的油液压力来改变阀芯位置的换向阀。 结构：
特点： （1）换向速度易于控制，结构简单、动作平稳可靠； （2）由于液压驱动力大，适用于大流量的场合； （3）其控制油路必须有开关或换向装置。
按操纵方式分类： 手动、机动、电动、弹簧控制、液动、液压先导控 制、电液动等。
。
3、
换
向
阀
A
P
主
体
结
构
理
工 作 原 理 动 画 演 示
3、几种典型换向阀的结构 ①手动换向阀
②机动换向阀
又称行程阀。
它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动。 通常是二位的，有二通、三通、四通和五通几种，其中二位 二通机动阀又分常闭和常开两种。
本章难点：
1、溢流阀、减压阀的工作原理； 2、调速阀的结构及工作原理。
第一节 概 述
一、液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的压
力、流量和液体流动方向。
二、液压阀的分类
方向控制阀（单向阀、换向阀）
按功能分：
压力控制阀（溢流阀、减压阀、顺序阀、 压力继电器）
流量控制阀（节流阀、调速阀）
液压传动液压控制阀
三位五通换向滑阀 ：位数、通路数、中位机能
（a）
（b）
（c）
图（c）是对应图（a）、（b）换向阀的图形符号，从左至右的三个方 框分别代表换向阀阀芯所处的左位、中位和右位三个工作位置。方框内的 引线表示通路状态，其中“┷”或“┰”表示阀口关闭，箭头连线表示所连 接的口相通。图形符号中，外引线在常态（不通电）位置画出，图（c）中 的常态位置是中位，有五条外引线，表示阀的五个油口。因该阀有三个工 作位置，五个油口，称为“三位五通换向阀”。
以液压力与弹簧力相平衡而进行压力控制的元件称压力控制 阀，简称压力阀。压力阀在油路的主要作用是用控制液流压力高 低的。
1、溢流阀
以液压力与弹簧力相平衡而维持进口压力近于恒定，系统 中多余流体通过该阀回油箱的压力控制阀，称溢流阀。
根据结构不同，溢流阀主要有直动式和先导式两种。
溢流阀在液压系统中主要起稳定压力或安全保护的作用。 它是液压系统中最重要的元件之一，几乎所有的系统都要用 到溢流阀，其性能的好坏对液压系统的正常工作有重大影响。 溢流阀在油路中的使用比较灵活，可以有不同的用途。
切换二个出油 口的流向，有 二种回油方式。
左、右位与二位 五通阀作用相同。 中位时关断所有 通油口
表6.2-3 换向阀操纵方式图形符号
➢手柄式
➢液压式
➢机动滚轮式
➢弹簧
➢机动顶杆式 ➢电磁式
➢液压先导控制 ➢电磁-液压先导控制
表6.2-2 三位换向滑阀的中位机能
转阀
（a）
（b）
（c）
1 – 手柄 2 – 阀体 3 – 阀芯
电液动换向阀结构（弹簧对中型）
电液动换向阀由 主阀和先导控制阀 组成。主阀是液动 换向阀，允许通过 较大流量的液流。
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。
液压传动系统与液压控制系统
1-1简述液压传动系统与液压控制系统的主要差别是什么？液压传动系统与液压控制系统主要差别可以从工作任务、控制原理、控制元件、控制功能以及性能要求五个方面来叙述。
液压传动系统以传递动力为主，信息传递为辅。
基本任务是驱动和调速；液压控制系统以传递信息为主、传递动力为辅。
主要任务是使被控制量，如位移、速度或输出力等参数，能够自动、稳定、快速而准确地跟踪输入指令变化。
液压传动系统控制原理一般是开环系统；液压控制系统多为带反馈的闭环控制系统。
液压传动的控制元件多为调速阀或者变量泵手动调节流量；液压控制系统多采用液压控制阀，如伺服阀、电液比例阀或电液数字阀自动调节流量。
液压传动系统只能实现手动调速、加载和顺序控制等功能。
难以实现任意规律、连续的速度调节；液压控制系统能利用各种测量传感器对被控制量进行检测和反馈，从而实现对位置、速度、加速度、力和压力等各种物理量的自动控制。
在性能上考虑，液压传动系统追求的是传动特性的完善，侧重于静态特性要求。
主要性能指标为调速范围、低速稳定性、速度刚度和效率等；液压控制系统追求的目标是控制特性的完善，性能指标要求应包括稳态性能和动态性能两个方面。
1-2机液伺服控制系统与电液伺服控制系统有什么不同？机液伺服系统：反馈装置采用机械元件的液压控制系统，即机械控制系统；电液伺服系统：一种有电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈系统。
1-3简述图1-1(b)电液速度伺服控制系统的工作原理，并绘出其原理框图。
图1-1 (b)为电液速度伺服控制系统，它主要由指令元件、伺服放大器、电液伺服阀、液压伺服缸、速度传感器（测速发电机）、工作台及液压能源装置组成。
其工作原理为：当指令电位器给定一个指令信号ur时，通过比较器与反馈信号uf比较，输出偏差信号，偏差信号经伺服放大器输出控制电流i，控制电液伺服阀的开口，输出相应的压力油驱动液压伺服缸，带动工作台运动。
由电液速度伺服控制系统的工作原理可知，液压伺服缸活塞的运动方向由控制电流的正负极性决定，而运动速度由伺服阀的输出流量即控制电流的大小确定。
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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▪ 根据控制方式不同分类
▪ 定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，包
括普通控制阀、插装阀、叠加阀
▪ 比例控制阀 被控制量与输入信号成比例连续变
化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比
例阀
▪ 伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）
偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服
阀和电液伺服阀
▪ 数字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启闭，
(5)液压缸“浮动”和在任意位置上的停止 阀 在中位，当A、B两口互通时，卧式液压缸呈“浮 动”状态，可利用其他机构移动工作台，调整其 位置。当A、B两口封闭或与P口连接(在非差动情 况下)，可使液压缸在任意位置处停止
4. 多路换向阀 多路换向阀是集中布置的组合式手动换向阀，常 用于工程机械等要求集中操纵多个执行元件的液压 设备中
操纵方式： 手动、液压、电液、电磁和机械换向
液压阀的阀口数量因阀而异，一般分5种，用字母 表示阀口功能
压力油口(P)：进入压力油的油口
减压阀、顺序阀的出油口也是压力油口
回油口(O或T)：低压油口，阀内低压油由此流出， 流向下一个元件或油箱
泄油口(L)：低压油口，阀体中漏到空腔中的低压 油经它回到油箱
工作油口：指方向阀的 A、B油口，连接执行元件 控制油口(K)：使控制阀动作的外接控制压力油由 此进入
对液压阀要求：
(1)动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小 (2)油液流过时压力损失小 (3)密封性能好 (4)结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便， 通用性好
6.2 方向控制阀
作用：用来控制液压系统中工作液体的流向和通断 用途： (1)控制一条管路内工作液体的流动：使其通过、关 断和阻止反向流通； (2)联接多条管路时选择液流的方向； (3)控制执行元件的起动、停止以及前进、后退
2．滑阀操纵方式
手动
手动操纵，弹簧复位，中间位置 阀口互不相通
机动 挡块操纵，弹簧复位，阀口常闭
电磁 液动
电磁铁操纵，弹簧复位
液压操纵，弹簧复位，中间位置时4口 互通
电液
电磁铁先导控制，压力油驱动，
阀芯移动速度可分别由两端的节流 阀调节，使执行元件平稳换向
3．换向阀中位机能分析
三位换向阀的阀芯在中间位置时，各通口间有不同的连通方 式，可满足不同的使用要求，这种连通方式称为换向阀的中位 机能
按用途分单向阀和换向阀两类。截止阀可列入换向 阀类
6.2.1 单向阀
只允许工作液体单一方向流动
分普通单向阀和液控单向阀
1. 普通单向阀 只允许液流一个方向流动
，反向被截止
要求：
正向液流通过时压力损失
小，反向截止时密封性能好
P1
P2
▪正向开启压力只需(0.04～0.1)MPa，反向截止
时为线密封，且密封力随压力增高而增大，密封
(2)系统卸荷 P口通畅地与T口接通时，系统卸荷
(3)换向平稳性和精度 当液压缸的A、B两口都封 闭时，换向过程易产生液压冲击，换向不平稳，但换 向精度高；反之，A、B两口都通T口时，换向过程中 工作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小
(4)启动平稳性 阀在中位时，液压缸某腔如通 油箱，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启 动不太平稳
换向阀分类
按阀体连通的主油路数分：两通、三通、四通… 按阀芯在阀体内的工作位置分：两位、三位、四 位… 按操作阀芯运动的方式分：手动、机动、电磁、 液动、电液… 按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式
以滑阀式换向阀为例讲解工作原理
滑阀式换向阀结构
▪ 阀芯与阀体孔
配合处为台肩， 阀体孔内沟通油 液的环形槽为沉 割槽。阀体在沉 割槽处有对外连 接油口 阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽， 也可以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过 阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与 沉割槽相通的油口
来控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接
与计算机接口，不需要D/A转换器
▪ 根据安装连接方式不同分类
▪ 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 板式连
滑阀机能 职能符号
说明
O型
P、A、B、T口全封闭。液压泵不卸荷 ，液压缸闭锁，用于多换向阀并联工作
H型
P、A、B、T口全串通。活塞浮动，在
外力作用下可移动，液压泵卸荷
Y型
P口封闭，A、B、T口相通。活塞浮动 ，在外力作用下可移动，液压泵不卸荷
K型 M型 X型 P型 J型 C型
P、A、T口相通，B口封闭。活塞处 于闭锁状态，液压泵卸荷
3．双向液压锁
1-阀体；2-活塞；3-卸荷阀芯 采煤机滚筒调高液压系统
6.2.2 换向阀 利用阀心相对于阀体的相对运动，使油路接通 、关断，或变换油流的方向，从而使液压执行元 件启动、停止或变换运动方向
对换向阀要求： 油液流经阀时的压力损失小，互不相通的油口 间的泄漏小，换向平稳、迅速且可靠 换向阀分类： 根据阀芯相对于阀体的运动方式，分转阀式换 向阀和滑阀式换向阀 转阀式换向阀(转阀)靠转动阀芯，改变阀芯与 阀体的相对位置来改变油液流动的方向；滑阀式 换向阀(滑阀)靠直线移动阀芯，改变阀芯在阀体 内的相对位置来改变油流的方向
接阀的一种发展形式
液压阀性能参数
▪公称通径
代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量
与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致
阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量 ，最大不得大于额定流量的1.1倍
▪额定压力
阀长期工作所允许的最高压力
对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压 范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受其功 率极限的限制
换向符号含义：
(1)方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示几“位”
(2)方框内的箭头表示该位置上的油路处于工作状态
(3)方框内堵塞符号
表示此通路被阀芯封闭
(4)一个方框上、下边与外部连接的接口数有几个， 表示几“通”
(5)阀与系统供油路连接的油口用P表示，与系统回油 路连接的回油口用T表示，与执行元件连接的工作油 口用A、B表示
液压支架常用在顶板坚硬或在冲击地压强烈的顶 板条件下，当基本顶来压时，溢流阀只有达到 1000L/min以上的流量才能有效地保护立柱和支架 不被破坏，普通的溢流阀远不能满足此要求，要求 大流量溢流阀
先导型溢流阀
组成
由先导阀和主阀组成。 先导阀实际上是一个小流 量直动型溢流阀，其阀芯 为锥阀。主阀芯上有一阻 尼大于孔下5，腔且作上用腔面作积用，面其积弹略1-主阀4-；调2压-主弹阀簧弹；簧5-；阻3尼-先孔导阀； 簧只在阀口关闭时起复位 作用
正向开启压力为( 0.2～0.6)MPa
2. 液控单向阀
K
P1
P2
1-控制活塞 2-顶杆 3-阀芯
液控单向阀组成：单向阀和液装置
当控制口K处无压力油流入时，工作机制和普通单向阀 一样；压力油只能从通口P1流向通口P2，不能反向倒流
当控制口K通入控制压力油后，活塞1右移，推动顶杆 2，顶开阀芯3离开阀座，使油口P1和P2沟通，油液正反 向均可自由流动
第6章 液压控制阀
控制和调节系统中工作液体的压力、流量和方向， 以满足对执行机构提出的压力、速度和换向要求，使 执行机构实现预期动作
6.1 概述
按控制阀机能分类：
1. 压力控制阀：控制工作液体的压力，实现执行 机构提出的力或力矩要求
溢流阀，安全阀，减压阀，卸荷阀，顺序Байду номын сангаас…
2. 流量控制阀：控制和调节系统流量，改变执行 机构的运动速度
节流阀，调速阀和分流阀…
3. 方向控制阀：控制和改变系统中工作液体的流 动方向，实现执行机构运动方向的转换
方向控制阀分二通、三通、四通阀…
根据结构形式分类 滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定 的密封长度→滑阀运动存在一个死区 锥阀 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 球阀 性能与锥阀相同
调节弹簧的预压缩量即调节阀芯的动作压力，该 弹簧是压力控制阀的重要调节零件——调压弹簧
6.3.1 溢流阀(安全阀) 作用：通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的 压力保持恒定，实现稳压、调压或限压作用 定量泵调速系统中，溢流稳压，常开，调定压力 较低；容积调速系统中，限定最高压力，常闭，安 全保护
三位 五通阀
不能使执行元件 在任一位置上停 止运动
执行元件正 反向运动时 可以得到不
能使执行元件 同的回油方
在任一位置上停 式
止运动
例 三位五通阀 阀体上有P、A、B、Tl、T2五个通口，阀芯有左 、中、右三个工作位置 阀芯处在图示中间位置时，五个通口都关闭 阀芯移向左端，T2关闭，P和B相通，A和T1相通 阀芯移向右端，Tl关闭，P和A相通，B和T2相通 具有使五个通口都关闭的工作状态，可使控制的 执行元件在任意位置上停止运动
N型
P、B口封闭，A、T口相通。与J型机 能相似，只是A与B互换
U型
P、T口封闭，A、B口相通。活塞浮动 ，在外力作用下可移动，液压泵不卸荷
在分析和选择换向阀的中位机能时，考虑：
(1)系统保压 当P口被封闭，系统保压，液压泵用 于多缸系统。当P口不太通畅地与T口接通时(如X型)， 系统保持一定的压力供控制油路使用
▪ 弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若
阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的 进口压力增大
▪ 对于高压大流量溢流阀，要求调压弹簧具有很大的弹簧力
国产溢流阀系列：
P系列低压溢流阀： 0.2～2.5MPa Y系列中压溢流阀： 0.6～6.2MPa YF系列高压溢流阀 ： 0.6～32MPa