第4章 控制元件

液压与气压传动
第四章 控制元件
本章提要
液压控制阀按其作用可分为方向控制阀、压 力控制阀和流量控制阀三大类。
2
本章提要
方向控制阀的主要内容为 ： • 单向阀 • 换向阀 • 液压阀的连接方式
方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之 间液流通断关系的阀类。如单向阀、换向阀及压 力表开关等。本章主要介绍方向控制阀和方向控 制回路。
3
4
1
2
18
(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，其数值不高一般约 为0.5MPa。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。
13
(1)对单向阀的要求
①开启压力要小。 ②能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。 ③正向导通时，阀的阻力损失要小。 ④阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。
(2)单向阀的符号
单向阀和其它阀组合后， 成为组合阀，例如单向顺序阀、 单向节流阀等。
A
B
单向阀的职能符号
开启压力：0.04～0.1MPa
做背压阀：pk=0.2 ～ 0.6 MPa
7
管式连接
板式连接
叠加阀式液压装置
9
螺纹插装阀
10
4.2 方向控制阀
4.2.1 单向阀 4.2.1.1 普通单向阀
单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许 反向流动。单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。
外形分类：直通式和直角式 结构：阀体、阀心、弹簧等 阀心：锥形和钢球形
11
直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。
G
B A
K
21
(6) 用两个液控单向阀使液压缸 双向闭锁
将高压管A中的压力作为控制压
力加在液控单向阀2的控制口上，液 控单向阀2也构成通路。此时高压油
12
自A管进入缸，活塞右行，低压油自
B管排出，缸的工作和不加液控单向
阀时相同。同理，若B管为高压，A
管为低压时，则活塞左行。若A、B
管均不通油时，液控单向阀的控制 口均无压力，阀1和阀2均闭锁。这
断，泵开机时泵
4
排出的油可经单
向阀5进入系统;
泵停机时，单向
阀5可阻止系统
中的油倒流。
3 1 2
5
17
(2)用单向阀将两个泵隔断
在下图中，1是低压大流量泵，2是高压小流量泵。低 压时两个泵排出的油合流，共同向系统供油。高压时，单 向阀的反向压力为高压，单向阀关闭，泵2排出的高压油 经过虚线表示的控制油路将阀3打开，使泵1排出的油经阀 3回油箱，由高压泵2单独往系统供油，其压力决定于阀4。 这样，单向阀将两个压力不同的泵隔断，不互相影响。
3
本章提要
压力控制阀的主要内容为 ：
• 调压和稳压的基本原理 • 溢流阀 • 减压阀 • 顺序阀 • 压力继电器
重点是压力负反馈、溢流阀的工作原理和性能、减压 阀的工作原理。其中先导式溢流阀的工作原理尤为重要。 学习时应从液压桥路和压力负反馈等基本概念着手理解这 些阀的工作原理。
4
本章提要
流量控制阀的主要内容为 ： • 节流口的流量特性； • 流量负反馈； • 节流阀、调速阀、分流阀等三种流量控制阀的原理、
结构、主要性能和应用； • 其它液压阀，如插装阀、电液比例阀、电液伺服阀
的工作原理自学。 重点是节流口的流量特性、流量负反馈、调速阀的
工作原理和性能。
5
4.1 概述
可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装 置称为液压控制阀。
液压控制阀的分类:
1. 按功能: 方 向 控 制 阀——用于控制液流的流动方向； 压 力 控 制 阀——用于控制液流的压力大小； 流 量 控 制 阀——用于控制液流的流量大小；
20
(5) 用液控单向阀使立式缸活塞悬浮
在右图中，通过液控单 向阀往立式缸的下腔供袖， 活塞上行。停止供油时，因 有液控单向阀，活塞靠自重 不能下行，于是可在任一位 置悬浮。将液控单向阀的控 制口加压后，活塞即可靠自 重下行。 若此立式缸下行为 工作行程，可同时往缸的上 腔和液控单向阀的控制口加 压，则活塞下行，完成工作 行程。
普通型液控单向阀（外泄） 如采用内泄，则一般适用于p11腔5 压
力较低场合
图6-2 液控单向阀 5-弹簧 6-卸荷阀芯 带卸荷阀心的液控单向阀(内泄)
液控单向阀符号
A
B
K
〈a〉外泄式
A
B
K
〈b〉内泄式
4.2.1.3普通单向阀和 液控单向阀的应用
（1）用单向阀 将系统和泵隔断
图中，用单向阀
5将系统和泵隔
pb
背 压 阀
19
(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。123123ABAB
1—阀 体； 2—阀芯；3 —弹簧；
上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口可通过管 接头和油管相连，阀体的重量靠管路支承，因此阀的体积 不能太大太重。
12
直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线均和阀 体轴线垂直。
A
B
A
B
图所示的阀属于板式连接阀，阀体用螺钉固定在机 体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴合，阀体上各油 孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O”形密封圈使它 们密封。
14
4.2.1.2 液控单向阀
(1)液控单向阀的工作原理
功用：正向流通，反向受控流通 结构：普通单向阀 + 液控装置 工作原理 结构特点：当B → A时，
∵ pB = p工，很高 ∴ 弹簧腔背压很大，pk很大时 才能顶开阀心，影响可靠性。故可采 用先导阀预先卸压
图6-2 液控单向阀 控制活塞 2-推杆 3-锥阀芯 4-弹 簧
6
2. 按阀芯结构: 滑阀——阀芯为多端圆柱体，阀芯相对阀体作轴向 运动； 锥阀——阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动； 转阀——阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对 阀体转动；
3. 按控制方式: 有手动操作、电磁铁控制、液压控制、电液控制、机
械操作等。 4. 按安装方式:
有管式阀、板式阀、叠加阀、插装阀等。