第四章 液压控制元件
液压与气动技术习题答案毛好喜第4章习题参考答案
第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。
液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。
液压阀的类型如表4-1所示。
表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压（或气动）操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。
单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。
1．普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。
如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。
当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。
当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。
(a)结构图(b)图形符号图 1—阀体；2—阀芯；3—弹簧图4-2 普通单向阀2．液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。
液压控制元件
第4章液压控制元件在液压系统中，除需要液压泵供油和液压执行元件来驱动工作装置外，还要配备一定数量的液压控制元件，液压控制阀就是用来对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制，以满足负载的工作要求的控制元件。
因此，液压控制阀是直接影响液压系统工作过程和工作特性的重要元件。
在液压系统中，液压控制阀（简称液压阀）是用来控制系统中油液的流动方向、调节系统压力和流量的控制元件。
借助于不同的液压阀，经过适当的组合，可以达到控制液压系统的执行元件（液压缸与液压马达）的输出力或力矩、速度与运动方向等的目的。
4.1 液压控制阀概述4.1.1液压阀的分类液压阀的分类方法很多，根据不同的用途和结构，液压阀主要分为以下几类：（1）按用途可以分为：压力控制阀（如溢流阀、顺序阀、减压阀等）、流量控制阀（如节流阀、调速阀等）、方向控制阀（如单向阀、换向阀等）三大类。
（2）按控制方式可以分为：定值或开关控制阀、比例控制阀、伺服控制阀。
（3）按操纵方式可以分为：手动阀、机动阀、电动阀、液动阀、电液动阀等。
（4）按安装形式可以分为：管式连接、板式连接、集成连接等。
为了减少液压系统中元件的数目和缩短管道长度尺寸，有时常将两个或两个以上的阀类元件安装在一个阀体内，制成结构紧凑的独立单元，这样的阀称为组合阀，如单向顺序阀、单向节流阀等。
4.1.2 对液压阀的基本要求1. 液压阀的共同点各类液压阀虽然形式不同，控制的功能各异，但各类液压阀之间总还是保持着一些基本的共同点：（1）在结构上，所有的阀都是由阀芯、阀体和驱动阀芯动作的元部件组成；（2）在工作原理上，所有的阀都是通过改变阀芯与阀体的相对位置来控制和调节液流的压力、流量及流动方向的；（3）所有阀中，通过阀口的流量与阀口通流面积的大小、阀口前后的压差有关，它们之间的关系都符合流体力学中的孔口流量公式（)q∆=），只是各种阀控制的参数各pKa(m不相同而已。
可以说，各类阀在本质上是相同的，仅仅是由于某一特点得到了特殊的发展，才演变出了各种不同类型的阀来。
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。
左健民液压与气压传动第五版课后答案1-11章资料
液压与气压传动课后答案（左健民）第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为331810m -⨯，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。
解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ⨯⨯ 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -⨯，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。
解： ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知： 643070010110 1.45010k V p pa Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转矩T=40N ⋅cm,试求其油液的动力粘度。
解：设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2fu n D m s m s F TA r rl πτπ==⨯⨯===由 dudy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴===1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C ︒时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ︒，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？ 解：12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s Eν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案第2章 液压传动基础2-7 解： st t t E t 51121==︒2.351.45123040>==︒E E E ︒-︒=46.7ν ）（）（s mm s mm 2232389.33887.0276.3451.4451.46.7≈=-=-⨯= )(10390010389.33236s P m kg v a ⋅⨯=⨯⨯==--ρμ2-8 解：机械（杠杆）增力75025⋅=⋅'F F )(6)(600025750KN N F F ===' 液压增力 2244d F D Gππ'= )(04.41613342222KN F d D G =⨯='⋅=2-9 解：取等压面M-M21gh p gh p a s a ρρ+=+ )m kg 800( 10175603321=⨯⨯==h h s ρρ2-10 解：（1）取等压面M-M由于不计油液重量，不计大气压力（管内相对压力为1个标准大气压）则U 形管左边A M p p =左 ， 右边gh p g M ρ=右即 gh p A ρ=)(760)(76.08.9106.1310101325.036mm m g p h g A g ==⨯⨯⨯==ρ （2）管内压力为1个工程大气压（a MP 0981.0）)(1110)(1.118.9900100981.06cm m g p h y a y ==⨯⨯==ρ 2-11 解：（a ）)(3.6)(103.61.0410546242MPa P d Fp a =⨯=⨯⨯==ππ (b))(3.642MPa d Fp ==π2-12 解： v d Av q V 24π== )(85.025*********1062526242s m A q v v =⨯⨯=⨯⨯⨯==-ππ w p v g h p v g h p ∆+++=++22222211112121ραρραρ 式中a p p =1， 01=h ， 01=v ，2h =H ，代入上式，整理可得2222222v d l v gH p p a ρλραρ⋅++=- el e R vdR <=⨯⨯⨯==--5.10621020102585.063ν=2300， 层流，2=α 0705.075==eR λ 2p p a -285.090010254.00705.0285.029004.08.9900232⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=-=4545(Pa)第3章 液压动力元件3-6 已知：p =10MPa ，n =1450r/min ，V =200mL/r ，95.0=V η，9.0=η 求：?0=P ， ?=i P解：（1）求液压泵的输出功率液压泵的实际流量)min (5.27595.01450102003LVn q q v v vt v =⨯⨯⨯===-ηη液压泵的输出功率 )(92.45)(1092.451065.27510103460kW W pq P v =⨯=⨯⨯⨯== （2）求电机的驱动功率)(519.092.450kW P P i ===η3-7 已知：m =3mm ，z =15， b =25mm ， n=1450r/min ， m in/25L q v = 求：?=V ， ?=V η 解：)(48.22102531566.666.6322r mL b zm V =⨯⨯⨯⨯==- )min (59.3214501048.223L Vn q vt =⨯⨯==-7671.059.3225===vt v v q q η （可见齿轮泵容积效率较低）3-8 已知：转子外径d =83mm ，定子内径D =89mm ，叶片宽度b =30mm求：（1）当rmL V 16=时，?=e ； （2）?max =V 解：（1）beD V π2=)(954.0)(0954.010893014.321622mm cm bD V e ==⨯⨯⨯⨯==-π （2）)(32mm d D e =-= )(30.501086330223max rmL beD V =⨯⨯⨯⨯==-ππ 3-9 已知：︒=18γ，d =15mm ，D =116mm ， z =7， 95.0==m V ηη，n =980r/min ，p =32MPa 求：?max =V ， ?=vt q ， ?=V q ， ?=i P解：z r D d V ⋅=tan 42max π)(60.46718tan 1161542r mL =⨯︒⨯⨯⨯=π )min (67.4598060.46L Vn q vt =⨯== )min .(38.4395.067.45Lq q v vt v =⨯=⋅=η m v v i pq P P ηηη==0)(6.25)(2563595.095.0)106/(1038.433246kW W ==⨯⨯⨯⨯=第4章 液压执行元件4-4 已知：p =3.5MPa ， D =0.09m ， d =0.04m ， v =0.0152m/s求：F =？，?=V q解：)(86.17)(178585.3)(422kN N d D F ==⨯-=π )(40152.022d D vA q v -⨯==π =7.76×10-5m 3/s = 4.6L/min4-6 已知：min /30L q V =, MPa p 4=求：（1）若 v 2 =v 3 = 4m/min ，D =？，d =? (2) F =?解： D =1.414d 324v d q v ⋅=π34v q d v π= )(78)(108.760/614.3)106/(30424mm m d =⨯=⨯⨯⨯=- 查表4-4，取d =80mm)(14.1132mm d D ==查表4-5，取D =110mm)(38)(37994411044221kN N p D F ==⨯⨯==ππ)(18)(178984)80110(4)(422222kN N p d D F ==⨯-=-=ππ )(20)(20096423KN N p d F ===π4-7 已知：单杆缸， D =125mm ，d =90mm ， min /40L q v =，a MP p 5.21= ，02=p求：（1）无杆腔进油，v 1，F 1=?（2）有杆腔进油，v 2，F 2=?（3）差动连接，v 3，F 3=？解：（1）无杆腔进油)(66.30)(30665.212544212111kN N p D A p F ==⨯⨯===ππ(2)有杆腔进油5.210)90125(4)(422122212⨯⨯-⨯=⋅-==ππp d D A p F =14768N=14.77(kN)min)/(77.6)/(1128.0)(42221m s m d D q A q v v v ==-==π (3)差动连接)(9.15)(15896259044212313KN N p d A p F ==⨯⨯===ππmin)/(29.6)/(105.01090106/4044624233m s m d q A q v v v ==⨯⨯⨯⨯===-ππ第5章 液压控制元件5-6 解：（a ）a MP p 2=， (b)a MP p 11=5-7 解：(a) 取决于调定压力值低的阀；（b ）取决于调定压力值高的阀。
液压控制元件
一、填空题
1.液压控制阀按用途不同可分为
制、调节液压系统中液流的
、
、 和
和 。
三大类，分别控
2.液压回路是能实现某种
同，可分为
、
的液压元件的组合，是液压系统的一部分。按其功用不
和
等。
3.液压控制阀按其连接方式不同分，有
连接、
连接和
连接三种。
4.阀的规格用阀进、出口 5.单向阀的作用是
系统中，应用很广泛。
和动态
二、选择题
1．在液压系统原理图中，与三位换向阀连接的油路一般应画在换向阀符号的 上。
位置
A．左格 B．右格 C．中格
2．当运动部件上的挡块压下阀芯，使原来不通的油路连通的机动换向阀应为
。
A．常闭型二位二通机动换向阀 B．常开型二位二通机动换向阀。
3．大流量系统的主油路换向，应选用
2)压力控制阀 这类阀，如溢流阀、减压阀和顺序阀等，用于控制液压系统中的压力，以满 足执行元件所要求的力、转矩或程序控制。
3)流量控制阀 这类阀，如节流阀和调速阀等，用于控制液压系统中油液流量的大小，以实 现执行元件所要求的运动速度。
(2)控制阀按其联结方式可分为 1)管式联结 管式阀采用螺纹联结，它直接串联在系统的管路上，不需要专用的联结板。
，后者
12．多路换向阀是一种
手动换向阀，常用于工程机械等要求
按组合方式不同，多路换向阀可分为
、
和
的设备中。 三种。
13．在液压系统中控制 为压力控制阀。
的阀和控制执行元件或电气元件在
的阀，统称
14、液压 系统中常 用的溢 流阀有
于
。
和
两种。前者用 于
液压控制元件.答案
2018/1/21
弹簧
阀芯
回油口
阻尼孔
40
2018/1/21
41
先导式:用刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力
当进油口压力较低, 导阀上的液压作用力 小于弹簧5的作用力, 导阀关闭,没有溢流. 进油口压力升高到 作用在导阀上的液压 力大于导阀弹簧作用 力时,导阀打开,实现 溢流.
2018/1/21
2018/1/21
35
§3 压力控制阀
用途：
控制油液压力； 利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动 作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护 和执行件顺序动作。
共同特点：
利用油液压力作用在阀芯上的推力与弹簧力平衡在不 同位置上，以控制阀口开度来实现压力控制。
2018/1/21
36
溢流阀
作用：对液压系统定压或进行安全保护。 用途:常用于节流调速系统中,和流量控制阀配合使用,
调节进入系统的流量,并保持系统的压力基本恒定. 溢流阀2并联于系统中 ,进入液压缸4 的流量由节流阀 3 调节 . 由于 , 泵 1 的 流量大于4所需的流量,油压升高,将 溢流阀2打开,多余的油液经阀2流回 油箱,系统压力基本保持不变.
60
2018/1/21
细长孔
Δp的影响:通过薄壁小孔的 流量受到的影响最小. 温度的影响:对于薄壁小孔, 粘度对流量几乎没有影响.
xc是阀口开度为xR=0
时的弹簧预压缩量 忽略弹簧刚度,则
p2 A1 p1 A2
由上式可见,选择阀芯的作用面积A1和A2,便可得到所 要求的压力比,且比值近似恒定.
2018/1/21 51
顺序阀：控制系统中各执行元件动作的先后顺序
液压与气动技术第4章-控制元件.答案
①手动换向阀。手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来 实现换向的.如图4-7所示。
上一页 下一页 返回
4.1 常用的液压控制阀
图4-7(a)所示为自动复位式手动换向阀.手柄左扳则阀芯右
移.阀的油口P和A通.B和T通;手柄右扳则阀芯左移.阀的油口 P和B通.A和T通;放开手柄.阀芯在弹簧的作用下自动回复中
上一页 下一页 返回
4.1 常用的液压控制阀
4. 1. 3 压力控制阀
压力控制阀简称压力阀.主要用来控制系统或回路的压力。其 工作原理是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡来进 行工作。根据功用不同.压力阀可分为溢流阀、减压阀、顺序 阀、平衡阀和压力继电器等.具体如下:
上一页 下一页 返回
4.1 常用的液压控制阀
上一页 下一页 返回
4.1 常用的液压控制阀
5.压力继电器
压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出 的元件其作用是根据液压系统压力的变化.通过压力继电器内 的微动开关自动接通或断开电气线路.实现执行元件的顺序控 制或安个保护。 压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等 图4-25所示。
上一页 下一页 返回
4.1 常用的液压控制阀
2.减压阀 (1)减压阀结构及工作原理 减压阀有直动型和先导型两种.直动型减压阀很少单独使用. 而先导型减压阀则应用较多。图4-18所示为先导型减压阀. 它是由主阀和先导阀组成.先导阀负责调定压力.主阀负责减 压作用。 压力油由P1口流入.经主阀和阀体所形成的减压缝隙从P2口 流出.故出口压力小于进口压力.出口压力经油腔1、阻尼管、 油腔2作用在先导阀的提动头上。当负载较小.出口压力低于 先导阀的调定压力时.先导阀的提动头关闭.油腔1、油腔2的 压力均等于出口压力.主阀的滑轴在油腔2里面的一根刚性很 小的弹簧作用下处于最低位置.主阀滑轴凸肩和阀体所构成的 阀口全部打开.减压阀无减压作用.
第4章液压控制元件及基本回路
高铁学院
目 录
1 3 2 3
23
高铁学院
一、方向阀分类
方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。
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。
普通单向阀（管式）
电磁换向阀（板式）
24
高铁学院
二、单向阀
单向阀是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，单向阀
高铁学院
三、单向阀的应用
40
第二节换向阀
曹楚君 机车车辆教研室
高铁学院
目 录
1 3
2
3
4 3
42
高铁学院
二、换向阀的工作原理
利用阀芯与阀体的相对位臵改变使油路接通、断开或变换油流的方向！
43
高铁学院
一、换向阀的工作原理
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； T——回油口。 A
包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀
3.伺服控制阀： 包括机液伺服控制和电液伺服控制阀 4.数字控制阀。
14
高铁学院
(四)按安装形式分类
三、液压控制阀分类
管式连接、板式连接、插装式、叠加式
1.管式连接：阀体进出油口由螺纹或法兰直接与油管连接。
特点：安装方式简单，但元件分散，管理维修不便。
15
高铁学院
17
管道
高铁学院
(四)按安装形式分类
三、液压控制阀分类
3.插装式：根据不同功能将阀芯和阀套单独做成组件(插入
件)，插入专门设计的阀块组成回路。 特点：结构紧凑，具有互换性。
液压与气动技术全套课件
目录第一章液压传动基础知识绪论第二章液压动力元件第三章液压执行元件第四章液压控制元件第五章液压辅助元件第六章液压基本回路第七章典型液压传动系统第八章液压伺服和电液比例控制技术第九章液压系统的安装和使用第十章液压系统的故障诊断与排除第十一章气源装置及气动辅助元件第十二章气动执行元件第十三章气动控制元件第十四章气动基本回路第十五章气压传动系统实例一、液压与气压传动的研究对象液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质，来实现各种机械的传动和自动控制的传动形式。
液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离传动和控制；而气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低(通常在1.0MPa以下)，所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，因而气压传动能用于远距离的传动和控制。
二、液压与气压传动的工作原理图0-1 液压千斤顶a)液压千斤顶原理图b)液压千斤顶简化模型1－杠杆手柄2－小缸体3－小活塞4、7－单向阀5－吸油管6、10－管道8－大活塞9－大缸体11－截止阀12－通大气式油箱1.力比例关系或(0-1)式中A1、A2分别为小活塞和大活塞的作用面积；F1为杠杆手柄作用在小活塞上的力。
在液压和气压传动中工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。
2.运动关系或(0-2)式中h1、h2分别为小活塞和大活塞的位移。
●从式(O-2)可知，两活塞的位移和两活塞的面积成反比。
将A1h1=A2h2两端同除以活塞移动的时间t得：即(0-3)式中v1、v2分别为小活塞和大活塞的运动速度。
●从式(0-3)可以看出，活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比。
(0-4)如果已知进入缸体的流量q ，则活塞的运动速度为：(0-5)●从式(O-5)可得到另一个重要的基本概念，即活塞的运动速度取决于进入液压(气压)缸(马达)的流量，而与流体压力大小无关。
液压与气压传动--第04章 液压控制元件4.3、4.4讲解
压力控制阀是用来控 制液压系统中油液压力或 通过压力信号实现控制的 阀类。通过液压作用力与 弹簧力的平衡来实现对油 液压力的控制。
溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器
一、溢流阀
作用：对液压系统定压或安全保护，几乎所有的液压
系统都要用到。
定压溢流作用－在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的 是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此 时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压 力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。
到 系 统
解： 在活塞为空载运动期间，pB=0，这时减压阀中的先导阀关 闭，主阀芯处于开口最大位置，若不考虑流过减压阀的压力损
失，则pA=0 。 夹紧时，活塞停止运动， pB=2.5MPa。这时减压阀中的先
导阀打开，主阀芯开口很小。而液压泵输出油液中仅有极少量
流过减压阀中的先导阀，绝大部分经溢流阀流回油箱。
力F也可近似地视为常数，
故系统的压力基本上保持定
值。
二、先导式溢流阀
是针对直动式溢 流阀不适用于高压大 流量而设计的。
即：用一个较软的弹簧 就可以控制一个较大的 压力。
1、结构组成
符号
T P
调压弹簧 锥阀 锥阀座 遥控口K
阀体 主阀芯 主阀体
主阀弹簧
进油口
P
结构：先导阀+主阀
T
出油口
2、工作原理
2、应用
第四节 流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变 液阻实现流量调节的阀。包括节流阀、调速阀、 溢流节流阀和分流集流阀。
节
调
流
速
阀
阀
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，三种节流口的流量特性曲线如图4-30所示。
第四章液压控制元件—插装阀
第四章液压控制元件—插装阀文章目录[隐藏]∙第四章液压控制元件—插装阀∙ 4.5插装阀∙ 4.5.1插装阀的结构∙ 4.5.2插装阀的动作原理∙ 4.5.3插装阀用作方向控制阀∙ 4.5.4插装阀用作方向、流量控制阀∙ 4.5.5插装阀用作压力控制阀第四章液压控制元件—插装阀4.5插装阀液压插装阀是由插装式基本单元(以下简称插件体)和带有弓|导油路的阀盖所组成。
按回路目的，配不同的插件体及阀盖来进行方向、流量或压力的控制。
插装阀是安装在预先开好阀穴的油路板上(manifold blocks)而构成我们所需要的液压回路，如图4-54所示，因此可使液压系统小形化。
插装阀是七十年代初才出现的-种新型液压元件，为一多功能、标准化、通用化程度相当高的液压元件，适用于钢铁设备、塑胶成型机以及船舶等机械中。
插装阀的特点是:1)插装阀盖的配合，可具有方向、流量及压力控制功能。
2)件体为锥形阀结构，因而内部泄漏极少，不存在液压下紧现象，并没有如滑轴(spool)的重叠现象，反应性良好，可进行高速切换。
3)最适于压力损失小的高压大流量系统。
4)插装阀直接组装在油路板上，因而少了由于配管弓|起的外部泄漏、振动、噪音等事故，系统可靠性增加。
5)安装空间缩小，是液压系统小形化。
同时和以往方式相比，可降低液压系统的制造成本。
图4-54插装阀构成的液压回路外观图4-54插装阀构成的液压回路外观4.5.1插装阀的结构由插装阀所组装成的液压回路，通常含有下列基本元件:1.油路板图4-55插装阀油路板亦有人称为集成块，这是方块钢体-上挖有阀孔,用以承装插装阀，如图4-55所示。
图4-56油路板上主要阀孔和控制通道图4-56为常见油路板上主要阀孔和控制通道,X Y为控制压油油路，F为承装插件体的阀孔，A口B口是配合插件体的压油工作油路。
2.插件体插件体(cartnidges)主要由锥形阀(poppet)、弹簧套管(sleeve)及若干个密封垫圈所构成，如图4-55所示。
第4章 液压控制元件-压力控制阀作业
第4章液压控制元件-压力控制阀作业一、判断题1、控制和调节液压系统油液压力或利用油液压力作为信号控制其它元件动作的阀称为压力控制阀。
（）2、单向阀、节流阀和溢流阀均可以做背压阀。
（）3、换向阀的作用除了换向，还可以进行泵的压力卸荷。
（）4、溢流阀分直动式和先导式两种，其中先导式溢流阀主阀芯弹簧很软，所以其只能工作在压力较低的场合。
（）5、先导式溢流阀调定压力以先导弹簧和液控口压力中较小的一方为准。
（）6、溢流阀常态下阀芯处于闭合状态，所以其符号中代表阀芯的箭头应该连通进出口。
（）7、溢流阀的调定压力为5MPa，当其出口压力为1MPa时，其进口压力被调定在5MPa。
（）8、想要增加直动式溢流阀最大调定压力，增加其弹簧刚度是可行的办法，但是会损失定压精度。
（）9、先导式溢流的液控口连接油箱，可以实现泵的卸荷。
（）10、减压阀适用于压力稍低的某个支路，其出口压力一定低于进口压力。
（）11、减压阀调定的是其出口压力，当先导式溢流阀液控口连接油箱，其出口压力几乎为0。
（）12、当顺序阀的出油口与油箱接通时，即成为卸荷阀。
（）13、顺序阀控制的是其进口压力，当进口压力大于其调定压力时，阀芯打开，顺序阀工作。
（）14、顺序阀的调定压力应该高于先动作的执行元件的最高压力值。
一般至少应出0.5MPa。
（）15、顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换。
（）二、选择题1、下列液压控制阀属于压力控制的是（）A、溢流阀、调速阀B、减压阀、顺序阀C、减压阀、节流阀D、调速阀、节流阀2、下列压力2、控制阀中，哪一种阀将压力信号转变为电信号（）A、顺序阀B、减压阀C、压力继电器D、溢流阀3、顺序控制回路可采用（）。
A、压力控制B、行程控制C、二者皆可D、二者皆不可4、减压阀不仅能使其（）保持恒定，改变其设计结构还可以实现定差和定比减压。
A、出口压力B、进口压力C、都可以D、都不可以5、当溢流阀的（）达到其调定压力时，阀芯被打开，实现溢流。
液压气动技术基础 第4章
4.1 液压缸的工作原理与结构
三、液压缸结构设计中的几个基本问题
1、缸体与缸盖的连接 • 拉杆连接：前、后端盖装载缸体两边，用四根拉杆（螺栓） 拉杆连接： 将其紧固。这种连接结构简单、装拆方便，但外形尺寸较 大，重量较大，通常只用于较短的液压缸。 • 法兰连接：在无缝钢管的缸体上焊上法兰盘，再用螺钉与 法兰连接： 端盖紧固。这种连接结构简单，加工和装拆都方便，缺点 连接端部较大，外形尺寸大。但是尺寸和重量比拉杆连接 要小，应用广泛。 • 内半环连接：内半环连接结构紧凑，重量小，工作可靠， 内半环连接： 但缸体铣出了半环槽后，消弱了其强度，所以相应要加大 缸体的壁厚。
4.1 液压缸的工作原理与结构
2、单活塞杆液压缸 1）无杆腔进油时：
4.1 液压缸的工作原理与结构
2、单活塞杆液压缸 2）有杆腔进油时：
活塞运动速度v2与v1之比称为速比 速比， 速比 用λv表示，则
或
4.1 液压缸的工作原理与结构
2、单活塞杆液压缸 3）液压缸差动连接时：
单杆活塞液压缸两腔同时通入流体时，利用两端面积差 进行工作的连接形式,称为液压缸的差动连接 液压缸的差动连接。 液压缸的差动连接
4.1 液压缸的工作原理与结构
二、液压缸的结构
4、活塞杆是由钢材做成实心杆或空心杆，表面经淬火再镀铬 活塞杆 处理并抛光。 5、缓冲装置：为了防止活塞在行程的终点与前后端盖板发生 缓冲装置： 缓冲装置 碰撞，引起噪音，影响工件精度或使液压缸损坏，常在液 压缸前后端盖上设有缓冲装置，以使活塞移到快接近行程 终点时速度减慢下来终至停止。 6、放气装置：在安装过程中或停止工作的一段时间后，空气 放气装置： 放气装置 将渗入液压系统内，缸筒内如存留空气，将使液压缸在低 速时产生爬行、颤抖现象，换向时易引起冲击，因此在液 压缸结构上要能及时排除缸内留存的气体。 7、密封装置是 用以防止油液的泄漏，液压缸常采用O形密封 密封装置是 密封装置 圈和Y形密封圈。
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
- 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)。
3、顺序阀
顺序阀是用来控制液压系统中各执行元 件动作的先后顺序
依控制压力的不同，顺序阀可分为：
内控式：用阀的进口压力控制阀芯的启闭 外控式（液控顺序阀）：用外来的控
而直接推动阀芯来控制液流方向
电磁换向阀
几种常见的换向阀
液动换向阀:
利用控制油路的压力油 来改变阀芯位置 图7
几种常见的换向阀
电液换向阀:由电磁滑阀和液动滑阀组合而成
电磁阀是先导阀，液动阀是主阀 电磁滑阀起先导作用，它可以改变控制液流的方向，从而改变液 动滑阀阀芯的位置（Y型中位机能）
电液换向阀
阀能自动保持节流阀两端压差不变，从而使通过节流阀 的流量不受负载变化的影响；执行元件的运动速度则由 节流阀开口大小来调定
用调速阀的节流调速回路
调速阀的工作原理
v F
a
p1
p3
b
p3
f
节流阀
p2
e
c
定差减压阀 （b）详细图形符号
x d
p1
p1
p3
（c ）简化图形符号
（a）结构原理图
定差减压阀能根图据8负.8 调载速变阀化工自作动原调理节和液符阻号，使节流阀前后压差保持不变， 从而保持流量的稳定
三位换向阀的中位机能
中位机能： 三位阀常态位(即中位)各油口的连通方式。
不同的中位机能是通过改变阀芯的形式和尺寸得到的
系统保压 系统卸荷 图8 换向平稳性与精度 启动平稳性 液压缸“浮动”和在任意位置上的停止
三位换向阀的非中位机能：
OP型
MP型
换向阀
二、压力控制阀
压力控制阀：控制油液压力高低或利用压力变化
节流阀和调速阀的流量与进出口压差的关系
节流阀的流量随压差变化较大
调速阀则在其两端压差大于一定数值（Δpmin）后，其流量就不 随压差的变化而变化。
要使调速阀正常工作，
q
必须有一最小压力差，
中低压调速阀压差值：0.5MPa，
节流阀
高压调速阀： 1MPa
n
调速阀
m
0
p
Pmin
图8.9调速阀和节流阀的流量特性
阻尼孔a的作用:
减小油压的脉动，提高阀工作的平稳性
弹簧的压紧力可通过调整螺帽1调整 溢流阀进口处的压力基本保持为定值 用于低压小流量：
额定压力2.5Mpa 调压范围：0.3~2.5Mpa
（Y型）先导式溢流阀 图9
Pilot-operated Pressure Relief Valve
由先导阀和主阀两部分组成. 主阀：控制主油路溢流的开口 先导阀：控制主阀的开启压力
控制执行元件的运动速度
节流阀的节流特性 节流口的主要形式 节流阀的结构与常见故障
节流阀的节流特性
q kAT Pm
式中 AT:节流口通流截面积； ΔP:节流口前后的压差； K:由节流口的形式、尺寸和流体性质决定的系数；
薄壁小孔
细k 长 c孔d k2=d2/32μl
m:由节流口的长径比决定的指数. 薄壁孔m=0.5，细长孔m=1
Cd:流量系数，一般取0.62~0.63
影响流量q变化因素：
负载变化的影响 温度变化的影响 节流口形状的影响
结论： 薄壁小孔好
最小稳定流量:0.05L/min
节流口的主要形式
节流阀的结构与常见故障
1234进油口b 出油口
（b）图形符号
（a）结构图
1-调节手把 2-推杆 3-阀芯 4-弹簧
适用于负载和图温8.2 度普通节变流阀化不大，或速度稳定性要求较低 的液压系统
流量控制阀
伺服阀
图16
控制元件连接方式
法兰连接
螺纹连接
叠加阀
插装阀
插装阀的流量可达到
1000L/min,通径可达200～
250mm。阀芯结构简单，动
作灵敏，密封性好。它的功能
比较单一，主要实现液路的通
或断，与普通液压控制阀组合
使用时，才能实现对系统油液
方向、压力和流量的控制。
插装阀组件由阀芯、阀套、
4、压力继电器的结构与工作原 理
压力继电器是一种将油液的压力 信号转换成电信号的电液控制元件 改变弹簧3的压缩量即可以调节压 力继电器的动作压力
压力继电器控制的顺序动作回路
压力控制阀
三、 流量阀
调速原理与方式 节流阀 调速阀
1、调速原理与方式
对液压缸 v=q/A 对液压马达 n=q/vm
根据减压阀所控制的压力不同，它可分为 定压减压阀、定差减压阀和定比减压阀
减压阀也分为直动式和先导式
直动式减压阀
主要由阀芯、阀壳、弹簧、 调压手轮组成。进口压力 称为一次压力p1，出口压 力称为二次压力p2。p1进 入阀体，流经节流口X节流 降压后，从二次油路p2输 出，这是主油路。输出的 油，从出油口分支进入阀 芯底部，流经阀芯中心的 阻尼孔进入弹簧腔溢流回 油箱。
换向阀的工作原理 图2
换向阀的换向功能主要由阀的工作位置 数和由它所控制的通路数所决定。
换向阀的图形符号
方格数即“位”数，三格即三位。 箭头表示两油路连通，但不表示流向。“⊥”表示油
路不通。在一个方格内，箭头或“⊥”符号与方格的 交点数为油路的通路数，即“通”数。 每个换向阀都有一个常态位（即阀芯在未受到外力作 用时的位置）。在液压系统图中，换向阀的符号与油 路的连接一般应画在常态位上。
调速方法: 节流调速回路:用定量泵供油，采用流量控制阀调节进入执行元件的流量实现调速 容积调速回路:改变变量泵的排量或改变变量马达的排量实现调速 容积节流调速回路:用自动改变排量的变量泵与流量控制阀联合调速
2、节流阀 图11
流量控制阀:控制流体流量的阀 (节流阀与调速阀) 工作原理:利用改变阀口通流截面积的方法来控制流体流量，从而
防止节流阀故障的措施 压差P=0.2~0.3Mpa
节流调速的原理
节流元件用来调节流量是有条件的:即要求有 一个接受节流元件压力信号的环节(与之并联 的溢流阀或恒压变量泵)
随着负载增加而减小
3、调速阀 、 图12 图13
调速阀的工作原理、功能与结构 调速阀由定差减压阀与节流阀串联而成，定差减压
图 (b)所示为电磁溢流阀，当二位二通电磁阀通电 时,起卸荷作用。
二通插装节流阀的结构及图形符号如图所示。在插装 阀的控制盖板上有阀芯限位器，用来调节阀芯开度， 从而起到流量控制阀的作用。若在二通插装阀前串联 一个定差减压阀，则可组成二通插装调速阀。
电液比例阀
电液比例方向阀
换向阀 = 操纵方式 + 位和通路
换向阀的位和通路符号 图3
换向阀操纵方式符号
几种常见的换向阀
手动换向阀:利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向 图4
几种常见的换向阀
机动换向阀(行程阀) 图5
常开 常闭
行程阀控制的速度切换回路
几种常见的换向阀
电磁换向阀(电磁阀):利用电磁铁的通电吸合与断电释放
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。
分类:
按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称行程阀）、 电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。 按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所控制的通路数不 同分：二位二通换向阀、二位三通换向阀、二位四通换向阀、 三位四通换向阀等。 按阀的安装方式分：管式（亦称螺纹式）换向阀、板式换向阀 和法兰式换向阀等。 按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向阀和锥阀式换 向阀等。
液压控制元件
方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀
概述
图1-2 机床工作台液压传动系统
液压阀的分类
1、按照用途分类 2、按操纵方式分类 3、按连接方式分类
控制阀的基本性能指标
1、流量指标 2、压力指标 3、压力损失特性 4、流量损失
第4章 控制元件
一、方向控制阀: 作用：控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断 分类：单向阀、换向阀
实现某种动作的阀。常见的压力控制阀按功用分为溢 流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。 共同特点：利用作用于阀芯上的液体压力和弹簧力相 平衡的原理进行工作。
1、溢流阀
溢流阀的结构及工作原理
直动式溢流阀 先导式溢流阀
调压回路
（P型低压）直动式溢流阀
依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡，以控制 阀芯的启闭动作
1、单向阀 图1
普通单向阀: 仅允许油液按一个方向流动而反方向截止，故
又称止回阀
开启压力:0.035~0.05MPa 背压阀: 0.2~0.6MPa
单向阀
液控单向阀
控制油口K处的压力不应低于主油路压力的30%~50%
单向阀
双向液压锁
锁紧回路
单向阀
2、换向阀
工作原理:利用阀芯和阀体的相对运动,使油路接通、关断或
制压力油控制阀芯的启闭
直动式：用于低压系统[0.2~2.5Mpa] 先导式：用于中高压系统[0.3~6.3Mpa]
直动式顺序阀
先导式顺序阀
液控顺序阀
阀口的开启与闭合与阀的主油路进油口压力无关，而只决 定于控制口C引入的控制压力
顺序阀的应用
顺序动作 背压阀用 单向顺序阀可作平衡阀用
液控顺序阀可作卸荷阀用 保证油路的最低压力
调节螺母1可调节调压弹簧2的压 紧力，从而调定了液压系统的压力
远程遥控口C： 接远程调压阀：远程调压 接油箱：卸荷
额定压力6.3Mpa
调压范围：0.5~6.3Mpa
溢流阀的应用
定压溢流作用：定量泵节流调速回路。溢流阀常开，保持
泵出口压力恒定，并将多余油液溢回油箱