液压阀工作原理剖析

组成
结 构 及 工 作 原 理
电液动换向阀
特点： （1）换向平稳无冲击；
（2）允许通过的流量大。
（国产：32MPa，1250l/min; 进口：40MPa，2000 l/min） 4、换向阀的滑阀机能 常态位：换向阀的阀芯未受到外部操纵力作用时所处的位置。
滑阀机能： 阀芯处于常态位（原始位置）时各油口的连通
(1)溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变。而顺序阀一
般不控制系统压力。
(2)溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为外 泄漏。 (3)溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。
流量控制阀
②堵塞锥阀座小孔：
导致系统过载，出现压力超调现 象；
③远程控制口K接油箱 ：
导致系统在低压下卸荷；
P2 P1
④远程控制口K接另一调压阀：
若p y 2＜p y 1, 系统压力取决于p y 2。
职能符号：
（二）溢流阀的应用场合 1、起稳压和溢流作用（阀口常开）
在定量泵进油或回油节流调速系统中
2、起安全保护作用（阀口常闭）
到 系 统
py
pJ
A
B
4、先导式减压阀和先导式溢流阀的不同之处：
①减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口 处压力基本不变。 ②在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进
出油口不通。
③为保证减压阀出口压力调定值恒定，先导阀弹簧
腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是
通油箱的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体 上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。
（3）作锁紧装置用：起重机支腿、夹紧回路等。
（4）保持控制油路有必要的压力：pk≥p液控
（5）作复合阀使用：单向节流阀、单向顺序阀、单向减压 阀、单向调速阀等。
（6）局部回路作安全阀使用：pk＞p换热器正常工作的阻力
二、换向阀
作用： 利用阀芯相对于阀体间的相对位置改变，使油路 接通、关断，或改变油流的方向，从而使液压执 行元件启动、停止或变换运动方向。 1、对换向阀的性能要求 （1）油液导通时压力损失要小； （2）油液断开时泄漏要小； （3）阀芯换位时操纵力要小。
特点：
① 阀芯所受的液压力全靠弹簧力平衡，故当系统压 力很高时，弹簧必须很硬，导致结构笨重，调压不轻 便。一般用于压力小于2.5MPa的低压系统中，作安 全阀或背压阀使用。 ② 由于惯性或负载的变化，导致qy变化，即开口度h 的变化，由于k很大，所以p不稳定，稳压精度差； ③ 结构简单、便宜，但工作时易产生振动和噪音。 职能符号：
流损失，保证出口压力恒定。
工作原理：
（1）减压： p2 p1 p （2）稳压： p3
阀芯稳定工作时，p2 A p3 A Ft1
若p2↑ ，等式左边大于右边， 阀芯上移，阀口开度减小，Δp p2 p1 p ，导致p ↓。 增加， 2
节流口
讨论：
(1) 若p2＜pJ （减压阀调定压力），锥阀 关闭，阀芯上下两端液压力相等，主阀芯在
交流本整型电磁铁：电磁铁是直流的，电磁铁本身带整流
器，通入交流电经整流后再供给直流电磁铁。
干式电磁铁：电磁铁线圈、铁芯与轭铁处于空气
中而不和油液接触。电磁铁与阀连接时，在推杆 处设置密封圈，避免了油液进入电磁铁，而且装 拆方便。为了防止回油进入干式电磁铁中，要求 换向阀的回油压力不能太高。
三、顺序阀
1、作用：
利用它一般不控制系统压力。
2、类型：
直控顺序阀
按控制方式 外（液控）控顺序阀 直动式 先导式
按结构
3、结构与工作原理：
直动式
先导式
单 向 顺 序 阀
外 控 顺 序 阀
4、先导式顺序阀和先导式溢流阀的不同之处：
到 系 统
py
pJ A B
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。 则 pA= 5MPa。
量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。
三、对液压阀的基本要求 （1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。 （2）油液流过的压力损失小。 （3）密封性能好。
（4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用
性大。
方向控制阀
类型：单向阀、换向阀
一、单向阀
类型：普通单向阀、液控单向阀
1、普通单向阀 作用：只允许油液沿一个方向流动，不允许油液 反向倒流（起止回作用）。
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。
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）
按操纵方式分： 手动和脚踏、机动、电动、液动、电液动等。 共同点 ： （1）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀 或滑阀）和驱使阀芯动作的部件（如弹簧、电磁 铁）组成。 （2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出 口压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流
③电磁换向阀
工作原理：
利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯 来控制液流方向的。 类型：
交流（D，36V 或 220V 或 380V） 直流（E，24V 或 100V） 干式 湿式
交流电磁铁：使用电压为交流110、220、380V。特点是启
动力较大，不需要专门的电源，吸合、释放快，动作时间
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
按阀的安装方式分类 ：
管式、板式、法兰式。
① 方格数表示换向阀的阀芯相对于阀体所具有的工作位置数，二格即二位， 三格即三位。 ② 方格内的箭头表示两油口连通，但不表示流向，符号“⊥”和“T”表示 此油口不连通。箭头、箭尾及不连通符号与任何一方格的交点数表示油口通 路数。 ③ P表示压力油的进口，T表示与油箱相连的回油口，A和B表示连接其他油 路的油口。 ④ 三位阀的中间方格和二位阀靠近弹簧的方格为阀的常态位置。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置上。
约为0.01～0.03s。缺点是电源电压下降15％以上，电磁铁
吸力明显减小，若衔铁不动作，干式电磁铁会在10～ 15min（湿式1～1.5h）后烧坏线圈，且冲击及噪声较大，
寿命低，允许切换频率为10次/分。
直流电磁铁：使用电压为直流110和24V，工作可靠，吸合
、释放时间约为0.05～0.08s，切换频率一般为120次/分， 冲击小、体积小、寿命长，但需要专门的直流电源，成本 较高。
P2 P1
特点：
① 因为锥阀作用面积很小，即使压力很高，弹簧 刚度仍不大，调压轻便； ② 因为主阀弹簧很软，因此溢流量变化时，压力 波动小。静态特性好； ③ 能适应各种不同的调压范围的要求；
④ 主阀芯采用锥面阀座式结构密封，没有搭合量，
动作灵敏。
讨论： ① 堵塞主阀阻尼孔：
导致系统压力建立不起来；
结 构 与 工 作 原 理
单 向 阀
对单向阀的性能要求： （1）正向导通时，压力损失要小；
（2）反向截止时，密封性要好。
动画
动画
2、 液控单向阀
作用： （1）起止回作用； （2）必要时解除逆止，允许油液反向通过。 结构与工作原理：
3、单向阀用途
（1）止回作用：安装在泵的出口，pk=0.3～0.5 bar （2）作背压阀用:防止液压缸前冲或爬行，使系统工作平稳。
变量泵液压系统、定量泵旁路节流调速系统和非节流 调速系统。
3、起卸荷作用
4、作背压阀使用
5、作吸收换向冲击使用
6、可实现多级调压和远程调压 2 Py3
Py1
1DT
2DT
二、减压阀
1、作用
（1）减压：降低液压系统某支路（控制油路、夹紧回路、 润滑回路等）的压力。
（2）稳压：稳定液压系统某支路的压力。
2、类型
定值减压阀： 保证阀的出口压力为定值。 按功能分
定差减压阀：保证阀的进、出油口压差为定值。
定比减压阀： 保证阀的进、出油口压力比为定值。
按结构分
直动式 先导式（常用）
直动式减压阀
3、先导式定值减压阀结构及工作原理
结构
先导调压部分： 给定阀的出口压力值。 主阀部分： 通过主阀芯上下移动，调节减压孔口节
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 主 体 结 构 与 工 作 原 理
动画 A P
B
动画
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。
湿式电磁铁：湿式电磁铁的推杆与阀芯连成一体
，取消了推杆处的动密封，所以摩擦力小，复位
性能好，冷却润滑好，工作寿命长。
结构：
特点：
（1）动作迅速，操作轻便，便于远距离控制；
（2）因受电磁铁尺寸与推力的限制，仅能控制小
流量（小于63 L/min）的液流； （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。
液压控制阀
重点：
1、液压阀的作用、类型及共同点；
2、单向阀、液控单向阀的工作原理及应用； 滑阀式换向阀的换向原理，“位”、“通”、 “滑阀机能（中位机能）”、操纵方式与应用； 3、溢流阀、减压阀、顺序阀的工作原理及应用；