第8章液压系统控制元件资料
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。
第八章 液压系统控制元件
✵二位二通电磁阀
✵三位四通电磁阀
④液动换向阀 液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯实现 换向，它适用于流量较大的阀。 ⑤电液动换向阀
2.多路换向阀 多路换向阀是将两个以上手动换向阀组合在一起的 阀组，用以操纵多个执行元件的运动。为了适应多个执 行元件运动的配合或互锁要求，这种阀比通常的四通阀 增加两个油口，所以多路阀往往由若干个三位六通手动 换向阀组合而成。 ✵并联油路：多路换向阀内各单阀可以独立操作，如 果同时操纵两个或两个以上的阀时， 负载轻的先动作，此时分配到各执行 元件的油液仅为泵流量的一部分。
与油泵连接）；A、B－工作 油口（与执行元件连接）； T－回油口（与油箱连接）。 根据进、出油口的数目 可分为二通、三通、四通、 五通等。 ✵阀芯 带凸肩的圆柱体，按阀 芯的可变位臵可分为二位、 三位和多位。 ②工作原理与职能符号： 换向阀都有两个或两个 以上的工作位臵，其中有一 个常态位，即阀芯未受到操 纵它的外部作用时所处的位
8.2 方向控制阀（DIRECTIONAL CONTROL VALVES） 一、单向阀（CHECK VALVE） ✵功用：使液体只能单向通过。 ✵性能要求：压力损失小，反向截止密封性好。 ✵分类：普通单向阀，液控单向阀。 1.普通单向阀（CHECK VALVE） ⑴结构：由阀体、阀芯和复位弹簧等组成。 ⑵工作原理：
✵串联油路：各单阀之间的进油路串联，上游换向阀 的工作回油为下游换向阀的进油。该油路可以实现两个 或两个以上工作机构的同步动作，泵的出口压力等于各 工作机构负载压力的总和。 ✵串并联油路：各单阀之间的进油路串联，回油路并 联，操纵上游阀时下游阀不能工作。但上游阀在微调范 围内操纵时，下游阀尚能控制该路工作机构的动作。
臵，这是阀的原始位臵。绘制液压系统图时，油路一般 应连接在换向阀的常态位上。 滑阀式换向阀主体部分的结构原理与职能符号
最全液压系统学习资料(图解版)
单作用叶片泵：转子每转一周完成吸、排 油各一次。 双作用叶片泵：转子每转一周 完成吸、排油各二次。
双作用叶片泵与单作用叶片泵相比，其流 量均匀性好，转子体所受径向液压力基本 平衡。 双作用叶片泵一般为定量泵；单作 用叶片泵一般为变量泵。
动力元件（叶片泵）
顺序阀
顺序阀是一种 利用压力控制 阀口通断的压 力阀，因用于 控制多个执行 元件的动作顺 序而得名。
顺序阀的四种控制型式： 按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔 泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。
压力继电器
功用：根据系统压力变化，自动接通 或断开电路，实现程序控制或安全保 护。
五、流量控制阀
出流量的大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。
图形符号含义
位—用方格表示，几位即几个方格
通—↑
不通— ┴ 、┬
箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即 为几通.
p.A.B.T有固定方位，p—进油口，T—回油口
A.B—与执行元件连接的工作油口
弹簧—W、M，画在方格两侧。
常态位置：
(原理图中，油路应该连接在常态位置) 二位阀，靠弹簧的一格。 三位阀，中间一格。
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路 接通或切断而改变油流方向的阀。
换向阀的分类
• 按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。 • 按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通…等。 • 按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位等
。 • 按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、液
液压系统的组成
一个完整的液压系统由五个部分组成 动力元件（如：油泵 ） 执行元件（如：液压油缸和液压马达 ） 控制元件（如：液压阀 ） 辅助元件（如：油箱、滤油器 等） 液压油 （如：乳化液和合成型液压油 ）
液压与气动技术——液压系统实例分析
• • ①进油路：液压泵→精滤油器→先导阀7、
9→ • ②回油路：右抖动缸→先导阀8、14→油箱。
• 主换向阀的控制油路为： • ①进油路：液压泵→精滤油器→先导阀7、
9→单向阀I2→主换向阀右端；
• ②回油路：主换向阀左端→先导阀8、14→ 油箱。
• 2）端点停留阶段 • • • ②回油路：换向阀左端→节流阀L1→先导阀
• ②回油路：液压缸右腔→液控换向阀（左 位）→液控顺序阀6→背压阀5→
• （3）第二次工作进给
• ①进油路：变量泵1→单向阀2→液控换向 阀3（左位）→调速阀8→调速阀→9液压缸 左腔；
•② • （4 • 当滑台第二次工作进给终了碰到死挡铁时，
滑台停止前进。这时，液压缸左腔油压力 进一步升高，使压力继电器12动作，发出 电信号给时间继电器，其停留时间由时间 继电器控制。设置死挡铁，可以提高滑台 停留时的位置精度。
如发现导轨润滑油过多会使工作台产生浮动而影响运动精度或过少会使工作台产生低速爬行现象一般油量过多则首先检查润滑油压力是否过高必要时可降低压力再调节节流阀l油量过少则应考虑润滑油压力是否过低可先升高压力再调节流将砂轮架底座前端的定位螺钉旋出使砂轮架快速前进至最前端千分表磁性表座固定在工作台上表头触及砂轮架得出某一读数
图8.1 1—泵；2—单向阀；3、4—电磁换向阀；5—背压阀；6— 7、13—单向阀；8、9—调速阀；10—电磁换向阀；11—行程阀；12—压力继电器
• 8.2.2 动力滑台液压系统工作原理
• （1）快进 •1 • ①进油路：变量泵1→电磁换向阀4（左位）
→单向阀I1 →液控换向阀3（左端）； • ②回油路：液控换向阀3（右端）→节流阀
• （2
•
《机械机构分析与使用》第8章 液压控制元件
三位四通
P A （T）T1 A P B T2 T B源自三位五通T1 P T2
Y型
油缸浮动，系统保压。
换向阀
（J型）
A B
三位四通
P A （T）T1 A P B T2 T B
三位五通
T1 P T2
（C型）
换向阀
A B
三位四通
P A （T）T1 A P B T2 T B
三位五通
T1 P T2
换向阀
两位两通机动换向阀
挡块操纵，弹簧复位。 两位两通
{ 常闭
常开
靠弹簧的方格表示常态 应用：行程控制的场合。（又叫行程阀）
用行程阀速度换接
电磁换向阀
电磁换向阀：利用电磁铁的通、断电而直接 推动阀芯来控制油口的连通状态。
两位三通电磁换向阀 电磁铁操纵，弹簧复位。
三位四通电磁换向阀 电磁铁操纵，弹簧对中
液动式换向阀
电液式换向阀
1、 单向阀（Check valve）
功能： 单向阀在一个方向上阻止液体流动，同时允许在另 一个方向上流体自由流动。 在关闭位置上，弹簧将球型阀芯压紧到阀底座上，当 正向流动方向的压力超过大约1bar或5bar时（根据弹簧刚 度不同），流体推开球阀，允许流动。反向时，在弹簧和 油压力共同作用下，阀芯关闭截止。 注意：当单向阀被连接到回路之前，回路必须被卸压。
2）系统卸荷： 中位“M”型，图4 －14所示，当方向 阀于中位时，因P、 T口相通，泵输出 的油液不经溢流阀 即可流回油箱，由 于直接接油箱，所 以泵的输出压力近 似为零，也称泵卸 荷，减少功率损失。
3）液压缸 快进：中位“P” 型，图 4 － 15 所 示，当换向阀 于中位时，因 P 、 A 、 B 相 通，故 可用作差动回 路。
液压元件介绍
液压元件介绍
液压元件是指组成液压系统的各类部件，通常可以分为四大类：
1. 动力元件：如液压泵，其作用是将原动机（通常是电动机或内燃机）提供的机械能转换为流体的液压能。
液压泵是液压系统中的动力源，负责提供压力和流量以驱动整个系统。
2. 执行元件：包括油缸和液压马达，它们是将液压能转换回机械能的元件，实现直线运动或旋转运动，完成各种动作和工作循环。
3. 控制元件：主要是各种阀门，如溢流阀、方向控制阀、速度控制阀等，用于调节和控制液压系统中的压力、流量和流向，从而实现对执行元件运动的精确控制。
4. 辅助元件：如油箱、过滤器、管路和接头等，这些元件虽然不直接参与能量转换，但在整个系统中起到连接、保护和支撑的作用，保证液压系统稳定可靠地运行。
此外，还有工作介质，通常是液压油，它作为传递能量的介质，在液压系统中流动，承受压力并传递动力。
综上所述，液压系统通过这些元件的协同工作，实现了能量的转换和控制，广泛应用于工业机械、工程机械等领域。
根据不同的应用需求，液压元件的种类和设计也会有所不同，以满足特定的功能和性能要求。
第八章液压基本回路(一)
第八章液压基本回路§1 概论一、液压回路的组成一般液压回路的主要元件的动力传递关系为：原动机液压泵液压阀液动机负载。
原动机将机械能输入液压系统,由液压动力元件—-液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小,然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。
原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。
液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。
此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。
有时，一个回路可同时兼有几种职能。
二、液压回路的表示方法液压回路可用以下几种表示方法。
1.外观图它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理，一般仅用于装配工作。
2.截面图它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。
3.符号图它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法,又可以说明它的工作原理,制图也很简单.但是事先必须对各种元件的符号,工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图.这种方法被国内外广泛应用。
4.混和图为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图.三、开式回路和闭式回路液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路.开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。
闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口，形成封闭的回路。
开式回路结构简单，油液散热条件好,但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。
开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵.闭式回路比开式回路效率高。
第八章调速回路(液压传动与控制)
q1 A1
活塞受力方程：
F p1 A1
缸的流量方程：
F q1 CAT 1 ( p p p1 ) CAT 1 ( p p ) A1
南昌大学
第二节 节流调速回路
1、进油节流调速回路
（1）速度负载特性：调速回路的速度－负载特性也称为机械 特性。它是在回路中调速元件的调定值不变的情况下，负载变 化所引起速度变化的程度。 于是有：
第二节 节流调速回路
二、变压式节流调速回路
变压式节流调速回路有称为旁路节流 调速回路。这种回路使用定量泵，并且 必须并联一个安全阀，并把节流阀安装 在与主油路并联的分支油路上。 旁路节流调速回路泵的出口压力由负 载决定，溢流阀作为安全阀，节流阀调 节排回油箱的流量。
当不考虑泄漏和压缩时，活塞速度：
q2 CAT1 ( p2 p3 ) CAT p2
南昌大学
第二节 节流调速回路
2、回油节流调速回路
（1）速度负载特性：在不计管路压力损失和泄漏的情况 下，回路中液压缸的速度表达式为：
q2 A2
回路速度刚性kv为
CAT1 ( pp A1 F )
(1 ) A2
1 pp A1 F A2 k 1 CAT1 ( pp A1 F )
南昌大学
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路根据节流阀在回路中的位臵分为进口 节流调速回路、出口节流调速回路、进出口节流调速回路。这 种回路都使用定量泵，并且必须并联一个溢流阀。液压系统常 常需要调节液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作 循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。
1、进油节流调速回路
《气压与液压传动控制技术（第4版）》第八章习题答案
8．1 液压回路在设计和分析上与气动回路主要有以下不同点：（1）液压油的粘性远远的高于压缩空气，所以不适合远距离传递能量，所以一般每台液压设备都应单独配备液压泵进行供能。
为避免造成过大的压力损失和保证较高响应速度，液压控制回路也不宜过于复杂，或尽量采用电气控制。
（2）液压系统的工作压力要远远大于气动系统的工作压力，对元件和回路安全性的要求也应更加严格。
（3）气动系统中的排气可以直接排入大气，液压系统的回油则必须通过管路接回油箱，管路数量也相应增加。
所以回路设计时应尽量简化，避免管路过于复杂。
例如：气动系统中控制双作用气缸常用五通换向阀，一个换向阀有两个排气口，这样可以根据需要分别安装排气节流阀，方便对气缸运动速度的调节。
而在液压系统中则基本上都采用四通换向阀，以减少回油管的数量，降低配管的复杂程度。
（4）液压油在中、低压下一般可以认为是不可压缩的，所以液压系统中对执行元件的定位准确性、速度稳定性等各方面的要求一般较高。
对于回路中出现的气蚀、冲击、噪声等现象也不能忽略不计。
（5）液压油与压缩空气不同，它的粘度受温度的影响很大，这一点在液压系统设计时也是不能不考虑的。
（6）气动系统的压缩空气通过贮气罐输出，压力波动小，在分析时我们可以将其看作为恒压源；在定量泵作为供能部件的液压系统中，由于液压泵输出流量恒定，则可以将其看作恒流源。
两者的区别在进行回路分析和设计时是必须要注意的。
8．2座阀式结构的液压控制阀其阀芯大于管路直径，是从端面上对液流进行控制的；滑阀式结构的液压控制阀和气动系统中的滑阀一样是通过圆柱形阀芯在阀套内作轴向运动来实现控制作用的。
座阀式结构可以保证关闭时的严密性，但由于背压的存在使得让阀芯运动所需的操作力也相应提高；滑阀的阀芯和阀套间都存在着很小的间隙，当间隙均匀且充满油液时，阀芯运动只要克服磨擦力和弹簧力（如果有的话）即可，操作力是很小的。
但由于有间隙的存在，在高压时会造成油液的泄漏加剧，严重影响系统性能，所以滑阀式结构的液压控制阀不适合用于高压系统。
《液压系统控制元件》PPT模板课件
“位” (Position)一指阀芯的位置，通常所说的 “二位阀” 、 “三位阀”是指换向阀的阀芯有两 个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方 框表所示。谓“二通阀” 、 “三通阀” 、 “四通阀” 是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通 且可外部（即液压系统）连接的油口数目，不同油 道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来连通。
③控制口通油箱时
（目的是使阀心可 靠复位），同普通 单向阀。
(1)简式内泄型液控单向阀
此类阀不带卸荷 阀芯，无专门的泄油 口。控制活塞背腔的 油与反向油液一起流 出。故称为内泄式。
A—正向进油口; B —正向出油口
K —控制口
简式内泄型液控单向阀
1 —阀体；2 —阀芯；3 —弹簧； 4 —阀盖；5—阀座；
义如下：
P —压力油口；P:pressure 压力 A、B —工作油口； T —回油口。T:tank 油箱
AB
A
B
PT
弹簧对中型
T
P
换向阀的工作原理
AB
AB
PT
TP
AB
AB
PT
TP
AB
AB
PT
TP 弹簧对中型
AB PT
换向机能
1. 换向阀的“通”和“位” “通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的
6 —控制活塞；7 —下盖。
控制 活塞 的背 腔
(1)简式外泄型液控单向阀
此类阀不带卸荷阀芯， 有专门的泄油口，外泄油口
P1—正向进油口; P2 —正向出 油口 K —控制口
通油箱，故可用于较高压力 系统。
泄油口
1 —控制活塞； 2 —顶杆；3 —阀芯。
液压元件与系统 第3版 教学 李壮云 8 液压控制阀概述
三、液压侧向力与摩擦力
1)提高加工精度。 2)在阀芯台肩上开圆周方向的均压槽，均压槽内的液体压力处处相等，起 到径向力平衡的作用。 3)在保证密封要求的前提下减小配合长度。 4)对于比例阀或伺服阀，可在控制信号中加入高频小振幅的颤振信号。
四、弹簧力
（8-11）
五、重力和惯性力
图8-11 喷嘴挡板控制 的滑阀的当量质量
1.阀口过流面积A 2.流量系数Cd
1.阀口过流面积A
1)当锥阀阀座孔无倒角(重叠量s＝0)时(图)，锥阀阀口的过流面积为
（8-17）
2)当锥阀阀座孔有不大的倒角时(图8-13b)，因为重叠量s≠0，这时应取阀 座孔大小直径的平均值dm＝(d1＋d2)/2进行计算。
（8-19）
3)球阀(图8-13c)阀口的过流面积为
2.伺服控制阀
这是一种根据输入信号(电气、机械、气动等)及 反馈量成比例地连续控制液压系统中液流的流 量和流动方向或压力的阀类，又称为随动阀。
3.比例控制阀
比例控制阀又可分为普通比例阀和高性能比例 阀。普通比例阀可以根据输入信号的大小连续、 成比例、远距离地控制液压系统中液流的压力、 流量和流动方向。
（8-20）
（8-21）
2.流量系数Cd
（8-23）
第四节 液压阀的级间耦合
一、液压力耦合 二、位置耦合 三、位移—力耦合 四、电信号耦合 五、复合耦合
一、液压力耦合
图8-14 先导式溢流阀模型
一、液压力耦合
1.管式阀 2.板式阀 3.插装阀 4.叠加阀
1.管式阀
管式阀阀体上的进出油口通过管接头或法兰与 管路直接连接。其连接方式简单，质量轻，在 移动式设备或流量较小的液压元件中应用较广。 其缺点是阀只能沿管路分散布置，装拆维修不 方便。
节流调速回路资料
第二节 节流调速回路
三、节流调速回路工作性能的改进
使用节流阀的节流调速回路，机械特性软，变载下速度不平稳 改进方法：将回路中的节流阀换成调速阀或溢流节流阀 定压式：
v F p1 p2 p1 q2 p2 v F
调速阀在 进油路上
q1 qp
q
q1
调速阀在 回油路上
q
pp
溢流阀
pp
qp
溢流阀
第二节 节流调速回路
q
第二节 节流调速回路
三、节流调速回路工作性能的改进
变载恒速下的功率特性：
p1 q2 qT p2 v F
节流损失
q1
输出功率
pp
qp
第二节 节流调速回路
三、节流调速回路工作性能的改进
特点:
回路速度刚性明显改善
v const
用于对速度平稳性要求较高的应用
输出功率 P 1 pP q1 pP ( qP CA T pp )
第二节 节流调速回路
二、变压式节流调速回路(旁路节流)
变载（F变，AT不变）
C
p p q1 ppqp qt kl p p CAT p P qt kl p p
△
P(q)
P
P
1
CAT p p
1
出口节流
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
3) 进出口节流（节流阀在进油路和出油路）
v F p2 q2
p3=0 qp pp
△
压力
p p pJ
p1 A1 F p2 A2
p1 q1
A1 A2
p1 pp p1 p2 p2
第八章：流量控制阀和节流调速回路
第八章流量控制阀和节流调速回路液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。
流量控制阀就是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的液压阀类。
常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
一、流量控制原理及节流口形式图5-28节流阀特性曲线一、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,但无论节流口采用何种形式,通过节流口的流量q及其前后压力差Δp的关系均可用式(2-63)q=KAΔp m来表示，三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:(1)压差对流量的影响。
节流阀两端压差Δp变化时,通过它的流量要发生变化,三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小。
(2)温度对流量的影响。
油温影响到油液粘度,对于细长小孔,油温变化时,流量也会随之改变,对于薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基本不变。
(3)节流口的堵塞。
节流阀的节流口可能因油液中的杂质或由于油液氧化后析出的胶质、沥青等而局部堵塞,这就改变了原来节流口通流面积的大小,使流量发生变化,尤其是当开口较小时,这一影响更为突出,严重时会完全堵塞而出现断流现象。
因此节流口的抗堵塞性能也是影响流量稳定性的重要因素,尤其会影响流量阀的最小稳定流量。
一般节流口通流面积越大,节流通道越短和水力直径越大,越不容易堵塞,当然油液的清洁度也对堵塞产生影响。
一般流量控制阀的最小稳定流量为0.05L/min。
综上所述,为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
图5-29所示为几种常用的节流口形式。
图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,湿周大,易堵塞,流量受油温影响较大，一般用于对性能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用,图5-29(d)所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。
液压系统的介绍
液压系统的介绍
液压系统是一种利用油液作为工作介质，通过油液的压力能来驱动液压执行机构工作的系统。
其主要由五个部分组成：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
1．动力元件：主要是各种油泵，它的作用是将原动机（如电动机）的机械能转换成液体的压力能，从而向整个液压系统提供动力。
2．执行元件：如液压缸和液压马达，它们的作用是将液体的压力能转换为机械能，从而驱动负载做直线往复运动或回转运动。
3．控制元件：即各种液压阀，它们在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。
液压阀的种类繁多，根据功能不同，可分为压力控制阀（如溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等）、流量控制阀（如节流阀、调整阀、分流集流阀等）和方向控制阀（如单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等）。
根据控制方式的不同，液压阀还可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
4．辅助元件：包括油箱、滤油器、冷却器、加热器、蓄能器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位计、油温计等，它们在整个液压系统中起到保障系统正常运行和提供必要辅助功能的作用。
5．液压油：是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
液压油的选择对于液压系统的性能和寿命有着至关重要的影响。
液压系统的工作原理基于流体静力学中的帕斯卡定律，即利用油
液或其他液体在不可压缩的静止液体中，任何一点受到外力产生的效果会瞬间传递到流体的各点。
这使得我们可以通过较小的力产生较大的力，实现力的放大。
回答完毕。
【慧讲堂】液压系统之常用控制元件介绍
【慧讲堂】液压系统之常用控制元件介绍慧讲堂今天周五又来到了湖南慧盟重工的【慧讲堂】，今天有请吴总为大家讲解“液压系统之常用控制元件介绍”小板凳准备好，开始认真听讲了！液压系统之常用控制元件介绍众所周知：液压系统是由动力元件（油泵）、执行元件（油缸或马达）、控制元件（各种阀类）、辅助元件（胶管、接头、密封件等）和工作介质等五部分组成。
前几期已就动力元件油泵进行了重点介绍，下面就液压系统之控制元件进行介绍：1恒功率阀1、闭式恒功率阀：该恒功率阀由一个直动式溢流阀和一个阶梯阀芯组成，仅用于闭式回路，当回路工作压力HD（系统反馈压力) 超过设定压力时，阶梯柱塞移动，减小直动式溢流阀进口压力 Pst（控制压力），降低排量，进而保持功率的恒定。
2、开式恒功率阀：三者优先级别：先压力切断，再恒功率控制，后流量控制。
2冲洗阀仅用于闭式液压回路，用于实现闭式回路油液的热交换。
它是由一个三位三通液动换向阀和一个背压阀（溢流阀）串联组成。
补油泵对主泵送油路进行补油，多余油液经下图中 A 或 B 工作油口进入冲洗阀实现油液的换热。
冲洗阀的设定压力为3.0 Mpa，一般在自动泵送时进行调定，且与补油泵压力存在一定的压差。
3减压阀使其出口压力低于进口压力，并使出口压力可以调节，减压阀用于降低或调节系统某一支路的压力，以满足某些执行元件的需要。
分类：直动式、先导式。
用途：提供分支油路所需的低于油泵供油压力、电液换向阀等控制压力用。
常态时，进出口油路相通。
电磁比例减压阀，仅用于闭式液压回路，其出口压力接主油泵远程控制口，控制油泵排量。
出口压力受比例电流及恒功率阀的控制。
遥控器或电控柜面板上油泵排量旋钮由小变大范围内调节时，主油泵排量在 0～Vmax 范围内变化。
4溢流阀当系统的压力达到其调定值时，开始溢流，将系统的压力基本稳定在某一调定的数值上，实现稳压、调压、限压。
分类：直动式、先导式（插装式）、叠加式。
用途：安全阀：系统超载时，阀打开，对系统起过载保护。
液压系统原理图ppt课件
节流阀B→油箱。 精选ppt课件2021
返1回2
精选ppt课件2021
13
返回
工作台向左运动时，主油路的油流情况为 ：
进油路：液压泵→换向阀D（左位）→工作
台液压缸左腔；
回油路：工作台液压缸右腔→换向阀D（左
位）→先导阀C（左位）→开停阀A（右位）→
节流阀B→油箱。
（2）工作台换向过程
工作台换向，是由机动先导阀和液动换向阀
2.下滑块工作循环
（1）向上顶出 当电磁铁4YA通电，换向阀14 右位接入系统时，下液压缸活塞杆向上顶出， 这时的油路为：
进油路：液压泵1→顺序阀7→换向阀6（中位
→换向阀14（右位）→下液压缸下腔。
回油路：下液压缸上腔→换向阀14（右位）
→油箱。
精选ppt课件2021
返2回4
（2）停留 当下滑块上移至下液压缸活塞碰上 缸盖时，便停留在此位置。这时液压缸下腔的 压力由下缸溢流阀15调定，阀16为下液压缸安 全阀。
其动作循环如图8-4。
精选ppt课件2021
19
返回
8.4.2 YB32-200型压力机液压系统工作原理 液压系统如图8-5所示，其动作循环如表8-3。
该系统由高压轴向柱塞泵供油，由减压阀调定控 制回路的压力，系统的工作原理如下。
1.上滑块工作循环 （1）快速下行 进油路：液压泵1→顺序阀7→上缸换向阀6(左 位) →单向阀10→上液压缸上腔。 回油路：上液压缸下腔→液控单向阀11→上 缸换向阀6(左位) →下缸换向阀14(中位) →油箱。
M1432A万能外圆磨床液压系统主要由开停
阀A、节流阀B、先导阀C、换向阀D和抖动缸等
元件组成，如图8-3所示。
（1）工作台往复运动
液压控制元件
2019/9/23
44
定值输出减压阀 工作原理
直动式减压阀:阀不工 作时,阀芯处于最下端, 进出油口相通,即阀是常 开.
出口压力增大,阀芯上 移,关小阀口;出口压力 减小,阀芯下移,开大阀 口.使出口压力维持在调 定值上.
2019/9/23
弹簧 阀芯
出油口
进油口
45
2019/9/23
46
先导式减压阀:
导阀 出油口
2019/9/23
进油口
主阀
47
2019/9/23
48
先导式减压阀和先导式溢流阀比较：
减压阀出口压力不变，溢流阀进口压力不变 不工作时，减压阀进出油口互通，溢流阀不通 减压阀的导阀泄油口接油箱，溢流阀出油口通油箱
2019/9/23
49
定差减压阀:使进出油口之间的压力差等于或近似于不变. 阀芯上的压力差 与弹簧力相平衡
电动阀
2019/9/23
挡块及碰块、弹簧、液压、气动
电磁铁控制、伺服电动机和步进电 动机控制
5
电液比例压力阀、电源比例流量阀、 电液比例阀 电液比例换向阀、电流比例复合阀、
电流比例多路阀三级电液流量伺服
按控制方 式分类
伺服阀
单、两级（喷嘴挡板式、动圈式） 电液流量伺服阀、三级电液流量伺 服
数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀
2019/9/23
23
2019/9/23
24
电磁换向阀:电磁铁通电吸合与断电释放推动阀芯控制液 流方向.是电气与液压系统间的信号转换元件,信号由液压 设备中的按钮开关\限位开关\行程开关等电气元件发出.
2019/9/23
25
液动换向阀：阀芯由油液的压差来移动的
- 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)。
第八章液压系统控制元件（Control Components in Hydraulic Systems）8.1概述（INTRODUCTION）在任何液压传动系统中最重要的条件之一是控制。
如果控制元件选择不正确，整个系统起不到所需要的作用。
液压传动主要是通过称为液压阀的控制元件来实现控制的。
控制元件的选择不仅涉及到它的类型而且还要考虑其尺寸大小，操纵技术和远控能力。
控制元件有三种基本类型（One of the most important considerations in any fluid power system is control. If control components are not properly selected, the entire system will not function as required. Fluid power is controlled primarily through the use of control devices calledvalves. The selection of these control devices not only involves the type but also the size, the actuating technique, and remote-control capability. There are three basic types of control devices）：✵方向控制阀（directional control valves）；✵压力控制阀（pressure control valves）；✵流量控制阀（flow control valves）。
方向控制阀在回路内部确定流动路线。
例如，它们确定液压缸或液压马达的工作方向。
控制流动路线的元件主要有单向阀、梭形阀和二位、三位、四位方向控制阀（Directional control valves determine the path through which a fluid traverses within a given circuit. For example, they establish the direction of motion of a hydraulic cylinder or motor. This control of the fluid path is accomplished primarily by cheek valves, shuttlevalves, and two-way, three-way, and four-way directional control valves）。
压力控制阀防止系统超载，它可能是由于流体需要压缩而逐渐形成的可能是由于阀开启或关闭所产生的突然冲击。
逐渐形成的压力是由溢流阀、减压阀、顺序阀、卸荷阀和平衡阀来控制的。
当然，压力反馈的油泵也能用于防止超载。
压力冲击能瞬时产生比正常系统压力高四倍的压力。
吸震器是用来消除压力冲击和衰减液压震动的液压装置（Pressure control valves protect the system against overpressure, which may occur due to a gradual buildup as fluid demand decreases or due to a sudden surge as valves open or close. The gradual buildup of pressure is controlled by pressure relief, pressure reducing, sequence, unloading, and counterbalance valves. Of course, pressure-compensatedpumps can also be used. Pressure surges can produce an instantaneous in pressure as much as four times the normal system pressure. Shock absorbers are hydraulic devices designed to smooth out pressure surges and to dampen out hydraulic shock）。
此外，对液压回路的各管道中的流量也必须进行控制。
例如，控制决定于流量的执行元件的速度。
这类控制是通过使用流量控制阀来实现的。
变量泵也能用来控制执行元件的速度除非系统包含每一个都必须以不同的速度工作的几个执行元件。
在这种情况下就需要独立式的流量控制阀。
无补偿的流量控制阀用于不需精确的速度控制，此时由于经过流量控制阀的压降而使流量发生变化。
压力补偿流量控制阀自动调节压降的大小以保持恒定的流量（In addition, fluid flow rate must be controlled in various lines of a hydraulic circuit. Forexample, the control of actuator speeds depends on flow rates. This type of control is accomplished through the use of flow control valves. A variable displacement pump can also be used to control actuator speed unless the system contains several actuators each of which must operate at different speeds. In such a case separate flow control valves are required. Noncompensated flow control valves are used where precise speed control is not required since flow rate varies with pressure drop across a flow control valve. Pressure-compensated flow control valves automatically adjust to changes in pressure drop to produce a constant flow rate）。
8.2 方向控制阀（DIRECTIONAL CONTROL V ALVES）一、单向阀（CHECK V ALVE）✵功用（function）：使液体只能单向通过（Make the fluid can only one-way through）。
✵性能要求（performance requirements）：压力损失小，反向截止密封性好（The pressure loss is small, the opposite direction close good tightness）。
✵分类（classification）：普通单向阀（check valve），液控单向阀（pilot-operated check valve）。
1.普通单向阀（check valve）⑴结构（structure）：由阀体、阀芯和复位弹簧等组成（The valve body, valveelement and reset spring,etc）。
⑵工作原理（operating principle ）：✵正向导通（Forward pass fluid ）：✵反向截止（Reverse cut-off ）：↓F 2=p 2A 2+Fs ＞F 1=p 1A1阀芯紧压阀口←单向阀反向截止压力油（p 2）由出油口进入单向阀→压力油作用于阀芯产生F 2=p 2A 2→↓压力油（p 2）由出油口流出单向阀←单向阀导通阀芯脱离阀口p 1A 1＞F s →阀芯右移←→压力油作用于阀芯产生F 1=p 1A 1→压力油（p 1）由进油口进入单向阀⑶职能符号（function symbol）：⑷性能参数（performance parameters）✵开启压力（Opening pressure）：0.035～0.05MPa；✵压力损失（pressure loss）：Δp＜0.1～0.3MPa；作背压阀时，其背压力为（Be back pressure valve, the back pressure for）0.2～0.6MPa。
2.液控单向阀（pilot-operated check valve）⑴结构（structure）：由阀体、阀芯、控制活塞、推杆和复位弹簧等组成（The valve body, valve element, control piston, push rod, and reset spring, etc）。
⑵工作原理（operating principle ）：①正向导通（Forward pass fluid ）：同单向阀（And check valve the same ）。
②反向导通（Reverse pass fluid ）：✵液控单向阀（pilot-operated check valve ）：↓↓↓F k =p k A k ＞F 2=p 2A 2+F s 压力油（p 2）由进油口流出液控单向阀单向阀反向导通→→→→压力油（p 2）由出油口进入单向阀压力油作用于阀芯产生F 2=p 2A 2F 2=p 2A 2+Fs ＞F 1=p 1A 1单向阀反向截止推杆抵靠单向阀阀芯→推动控制活塞上行→推杆上行→控制油液作用于控制活塞产生F k =p k A k 控制油液经控制油口（K 口）进入液控单向阀→✵带卸荷阀芯的液控单向阀（Take unloading valve element pilot-operated check valve ）：↓↓↑↑↑压力油（p 2）由出油口进入液控单向阀压力油作用于单向阀阀芯产生F 2=p 2A 2单向阀反向截止→F 2=p 2A 2+Fs ＞F 1=p 1A 1←推动控制活塞上行←控制活塞推动推杆上行←→控制油液作用于控制活塞产生F k =p k A k→控制油液经控制油口（K 口）进入液控单向阀←推杆继续上行←卸荷阀芯上行←控制活塞继续上行←推杆抵靠卸荷阀芯卸荷阀芯锥形部分脱离单向阀阀芯→少量压力油（p 2）经卸荷阀芯与主阀芯间的通道流向进油口（p 1口）→压力油（p 2）由进油口流出液控单向阀推杆抵靠单向阀阀芯F k =p k A k ＞F 2=p 2A 2+F s→单向阀反向导通液控单向阀卸荷⑶职能符号（function symbol）：⑷性能参数（performance parameters）控制压力（control pressure）：pk ≈30～40％p，p－主油路压力（The main fluid pressure）。