液压控制阀

' s
p↑→h↑→qy↑→p↓ p↓→h↓→qy↓→p↑
使压力p稳定在调定值附近。
出油口
进油口
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：
三、顺序阀
1、作用：
利用油路本身的压力变化来控制阀口开启，达到油路通断， 实现执行元件的顺序动作，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Leabharlann 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：
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 p 增加， 2 p1 p ，导致p2↓。
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
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；
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。
第五章 液压控制阀
本章重点：
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、压力继电器的工 作原理及应用；
4、节流阀的特性、主要结构和工作原理；调速阀 的典型结构、工作原理；
普通节流阀、调速阀、单向节流阀、单向 调速阀等。
一、 流量控制原理及节流口形式
1、影响流量稳定性的因素 ※节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小 孔和短孔。 ※关系式：q=KAΔpm来表示 ※三种节流口的流量特性曲线如下图：
(1)压差对流量的影响。 (2)温度对流量的影响。 (3)节流口的抗堵塞性。
5、各控制元件的图形符号。
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
一、液压阀的作用
概
述
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）
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。
④液动换向阀
工作原理： 结构：
利用控制油路的油液压力来改变阀芯位臵的换向阀。
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；
（一）溢流阀的基本结构及其工作原理
1、直动式溢流阀
工作原理：
直接利用液压力与弹簧力相平衡， 以控制阀芯的启闭动作，从而保 证进油口压力基本恒定。
① pA＜Fs=kx0时，阀芯不 动，溢流阀关闭； ②因为 qp＞q节，故节流阀前
q节
的压力p↑，当pA=Fs，阀芯
上移，溢流阀打开溢流。此 时
qp
pA F k ( x0 h)
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）
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
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臵数
（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。
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
A
P
B
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。
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 电磁换向阀
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
② 当p↑至p2A锥＞Ft锥，锥阀打开，一小部分油液自阻尼小孔流
回油箱；由于阻尼下降， p1＞p2，当（p1－p2）差增大至 （p1－p2）A＞Ft主时，主阀芯 打开溢流； ③ 稳定工作时， p2A锥＝k锥（x2+Δx2）； （p1－p2）A＝k主（x1+Δx1） 由于主阀弹簧和锥阀弹簧都很 软，即k很小，所以，当阀的开 度变化时，压力变化小，稳压 精度高。
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。
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。 pk=2～6 bar
作用：
用来控制液压传动系统中油液的压力，以满 足执行元件所要求的力和转矩。 类型： 溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。 共同点： 利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡 的原理工作。
一、溢流阀
类型： 直动式、先导式 作用： （1）在不断溢流过程中保持系统压力恒定，起稳 压和溢流作用（py=p系统，阀口常开）； （2）防止液压系统过载，起安全保护作用 （py=1.1～1.2pmax，阀口常闭）。
（3）作锁紧装臵用：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臵改变，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。
(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。
四、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 的电液控制元件，
第四节 流量控制阀
作用：
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，从而实 现执行元件所要求的运动速度。 类型：
弹簧作用下处于开度最大位臵，不起减压作
用； （2）若p1＜pJ ，锥阀关 闭，阀芯上下两端液压力 p3
相等，主阀芯在弹簧作用
下处于开度最大位臵，不 起减压作用；
节流口
职能符号：
例：一夹紧油路如图所示，若溢流阀调整压力py＝5MPa，减压 阀调整压力pJ＝2.5MPa，试分析夹紧缸活塞空载运动时A、B两 点的压力各为多少?减压阀的阀芯处于什么状态？夹紧时活塞停 止运动后，A、B两点压力又各为多少？减压阀阀芯又处于什么 状态?
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。