插装、比例类液压阀基本原理及应用
电液比例阀工作原理
电液比例阀工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。
电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。
近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。
它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。
特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。
2 工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。
工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。
螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。
常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。
利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。
可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。
四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。
液压比例阀工作原理
液压比例阀工作原理1.电磁比例调节电磁比例阀采用电磁铁驱动的阀芯来控制阀口的开度，从而精确地调节流量、压力和方向。
其工作原理是：当电磁铁受到控制信号激励时，阀芯与阀座间的间隙变小，液压流体通过阀口流过；当电磁铁不受激励时，阀芯回到原位，阀口关闭，液压流体无法通过。
通过改变电磁铁的激励信号，可以实现对阀口开度的调节，从而达到对液压流量和压力的精确控制。
2.电液比例调节电液比例阀利用电液放大器来放大控制信号，并通过驱动柱塞或薄膜来控制阀芯的运动，从而实现对液压流量或压力的调节。
其工作原理是：控制信号经过电液放大器放大后驱动马达或电动薄膜，产生相应的位移。
位移传导给马达或电动薄膜上的传动杆，再传导给阀芯，使阀芯的位置发生变化。
当阀芯位置改变时，阀口的开度也随之改变，从而实现通过调节阀口开度来控制液压流量或压力的目的。
3.机械比例调节机械比例阀通过机械结构来调节阀口的开度，实现对液压流量或压力的调节。
其工作原理是：通过调节阀芯和阀座的间隙来控制阀口的开度，从而调节液压流量或压力。
一般采用螺纹调节或旋转调节的方式，通过旋转手柄或拉动手柄来改变阀口的开度。
机械比例阀调节精度相对较低，一般应用于对精度要求较低的液压系统。
液压比例阀的工作原理主要以下几个方面：1)控制信号：液压比例阀通过接收外部控制信号来调节阀口的开度。
通常采用电信号作为控制信号，控制信号可以是电压、电流、PWM或其他形式。
2)阀芯位置控制：阀芯位置的改变决定了阀口的开度，从而控制了液压流量或压力。
不同类型的液压比例阀采用不同的方式来实现阀芯位置的控制，比如电磁驱动、电液驱动或机械驱动等。
3)阀口开度调节：通过改变阀芯与阀座的间隙来调节阀口的开度。
阀芯和阀座的间隙通常由弹簧或其他力来维持，通过外部力的作用，阀芯相对于阀座的位置发生改变，从而改变阀口的开度。
4)液压流量和压力的调节：液压比例阀通过改变阀口的开度来调节液压系统中的流量和压力，实现对系统的控制。
插装阀的原理
这里给出两张图，来简要说明盖板式插装阀的基本原理1、第一张图表明，插装阀从原理上是在传统单向阀的基础上改造过来的，青出于蓝而胜于蓝，插装阀的功能是传统单向阀所无法比拟的。
原来的单向阀液流只能从下往上流动，反方向截止。
右图的阀芯，不开单向阀阀芯那样的几个小孔，并在弹簧腔顶部开出控制油口，这样只要加上或不加上控制油，就可以自如地开或关这个阀口，正向、反向都可以。
也就是说，改造过的阀口是一个完全可控的阀口，即液阻。
2、仔细考虑一下就可以发现，传统液压阀实际上都是由液阻构成，只不过液阻的形式有所差别。
但进一步思考，发现上面介绍的阀口，如果加于适当的控制，也可以实现不同形式液阻的作用。
例如，让阀口全开，就像换向阀阀口；如果将其开度加于限制，就可以是节流阀阀口。
3、第二张图，表示了用传统液压阀构成的液压系统（下部），如何用插装阀组成等价的系统（上部），黑三角表示油源。
传统的系统由大规格，例如32通径的7个大阀组成：2只节流阀（02，03），1只溢流阀（04），3只单向阀（01，05，06），1只电液换向阀（00）。
而上部的插装阀只要4只插装阀（01，02，03，04，其规格完全可以比常规阀小一个档次，其阀口过流面积非常可观）和一只10通径的电磁换向阀（09），和1只先导压力阀（10，与插装阀04构成先导式溢流阀，作背压阀用）。
4、下图:电液换向阀处于右位时，油液经过02节流阀进入液压缸的左腔（进油节流控制）；液压缸右腔的油经过04背压阀（先导式溢流阀）和06单向阀回油箱。
与此相对应的上图：电磁换向阀09处于右位，先导油将01、03两只插装阀关闭。
油液经过02节流阀进入液压缸左腔（进油节流控制）；液压缸右腔经过04插装阀与10先导阀组成的背压阀（先导式溢流阀）回油箱。
5、下图电液换向阀处于左位的情况，与上图电磁阀处于左位的情况相对应，这里就不罗嗦了。
6、这张图下图的电液换向阀应该改为中位时PABT四个油口都封闭的O型阀，就跟上部电磁阀处于中位时完全对应了。
比例换向阀工作原理
比例换向阀工作原理
比例换向阀是一种常用于液压系统中的控制元件，它能够根据输入信号的大小来调节液压系统中的流量和压力。
该阀的工作原理主要基于比例调节的原理。
比例换向阀主要由阀体、阀芯、电磁铁和弹簧等部件组成。
当电磁铁通电时，产生磁场，吸引阀芯与弹簧分离，并打开阀门；当电磁铁断电时，磁场消失，弹簧将阀芯复位，并关闭阀门。
在正常工作状态下，电磁铁会周期性地通电和断电，从而实现对阀门的控制。
当输入信号（通常为电压或电流信号）的大小改变时，阀芯的位置也会相应地改变，这会影响阀门的开度，从而调节液体的流量和压力。
比例换向阀的工作原理可以简单概括为：输入信号-->电磁铁
通电和断电-->阀芯位置改变-->阀门开度改变-->流量和压力调节。
总结起来，比例换向阀通过控制阀芯的位置来调节液压系统中的流量和压力，使其按照输入信号的比例进行变化。
这种阀门具有响应速度快、调节精度高的特点，广泛应用于各种工业设备和机械系统中。
比例阀原理
比例阀结构及工作原理比例阀结构及工作原理1 引言电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。
电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。
近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。
它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。
特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。
2 工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。
工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（scr ewin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proporti onal valve）。
滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。
电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。
它是工程机械分配阀更新换代产品。
出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。
，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。
电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。
近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。
这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。
液压阀基本结构及工作原理
疲劳强度。
03
弹簧的刚度、预紧力等参数需要根据液压阀的具体工
作条件和性能要求进行设计。
密封件
密封件在液压阀中起到防止液压油泄漏、保证阀芯与阀体之间良好密封的作用。
密封件通常由橡胶、塑料或金属等材料制成，具有优良的耐油、耐磨和密封性能。
密封件的选用需要根据液压阀的工作压力、温度以及液压油种类等因素进行综合考 虑。
新材料与新工艺研究
探索高强度、耐腐蚀、耐磨损的新材料和先进的制造工艺，提高液压 阀的性能和使用寿命。
高压大流量液压阀研究
针对高压大流量应用场合，研发高性能的液压阀，满足特殊工况下的 使用需求。
多功能集成化液压阀研究
将多个单一功能的液压阀集成到一个阀体内，实现多功能化、紧凑化 和轻量化设计。
可靠性与安全性提升
绿色环保及节能技术应用
环保型液压油
研发低粘度、高闪点、生物降解性好的环保型液压油，减少对环境 的影响。
节能型液压阀
优化液压阀的结构设计，降低内部泄漏和压力损失，提高系统效率 ，达到节能目的。
能量回收技术
采用能量回收技术，将液压阀回油口的压力能转化为电能或其他形式 的能量加以利用，降低系统能耗。
未来研究方向与挑战
液压阀的发展历程
初级阶段
简单的手动操作阀门，用于控制基本的液压 系统功能。
发展阶段
随着工业技术的进步，出现了更为复杂的电液比例 阀和伺服阀，实现了对液压系统的精确控制。
现代阶段
随着计算机技术的发展，液压阀实现了与计 算机控制系统的集成，进一步提高了液压系 统的控制精度和自动化程度。
02
液压阀的基本结构
数字化与智能化发展
1 2 3
数字化液压阀
通过引入先进的传感器和微处理器技术，实现液 压阀的数字化控制，提高控制精度和响应速度。
插装阀讲义
插装阀（逻辑阀）一般液压阀是当前液压传动系统中最常用的液压阀，它们已有几十年历史了，不单它们自己的构造和性能日益完美，并且为了使液压系统构造紧凑，减少阀间的连结收道，便于安装、使用和维修，也发展了好多种用这类液压阀或它们的变型（如叠加阀）构成的集成系统进而使液压技术的发展进入了一个新的阶段。
可是，用这些常用液压阀构成集成系统的各样方式，仅对小流量的液压系统能收到较为优秀的成效，对中、大流量，特别是流量大于200L/min的液压系统，采纳这些方式进行集成仍难免有好多困难，一般还只好采纳管道进行阀间的连结来构成系统。
因为流量大，管道粗，所以配管工作量很大，安装、维修困难，且易出现漏油、振动等到弊端，这渐渐成了液压技术发展中的一个难题。
七十年月初，作为液压技术的一个分支 ---液压插装阀（逻辑阀）出现了。
它不单能实现常用液压控制阀的各样动作要求，并且与一般液压阀比，在控制同样功率的状况下，拥有重量轻、体积小、功率损失小、动作速度快和易于集成等突出的长处，特别合用于大流量液压系统的控制和调理。
因此圆满地解决了过去大流量液压控制系统难以集成的困难，也为特大流量和较复杂的液压控制系统的设计创始了一条新的道路。
我国山东济南铸锻机械化研究所从 1976 年就开始设计和研究插装阀。
当前，国内已在各样液压机上获取宽泛地应用。
并获得了优秀的成效，好多厂家生产插装阀和插装阀系统，我厂此刻生产的液压机系列产品基本上都采纳插装阀。
液压插装阀，因为它的主要元件均采纳插入式的连结方式，所以又称为插入式液压阀。
它的主要元件—阀芯的形状是筒形的，所以，也有称它为筒形阀的。
也因为它的主要元件大多半靠锥面密封来切断油路，为了与常用的滑阀式液压阀相差异，故亦称为锥阀式液压阀。
插装阀的工作原理一般来说，一个液压控制系统总要对油流的方向、压力、流量进行控制，使液压履行机构（如油缸、油马达）按必定的规律进行工作，才能实现液压传动机械所要求的动作。
液压系统及插装阀知识讲座
液压系统及插装阀知识讲座通裕集团公司的12.5MN与31.5MN锻造液压机均为全液压（油压）传动的锻造机械。
电气采用可编程序控制器（PLC）。
这两台机器的传动与控制都是比较先进的。
一台机器能否长期可靠的使用，除了主机的制造质量，安装的水平之外，还要看液压系统及电控系统的质量、可靠性。
当然及时地良好地维护是十分重要的。
为了帮助使用及维修人员更好地了解这两台机器,这里对压机的液压系统及其主要液压元件进行简单地介绍，并对液压系统常见故障进行分析。
许多问题还要靠使用人员在现场观察,总结出实用的经验。
这里只想起到基础性的普及教育作用。
1、系统压力。
12.5MN压机的系统压力为25Mpa，31.5MN 压机的系统压力为21Mpa。
这种压力属高压，密封应可靠，工作中泄漏是可能发生的，因此工作时，人员应避开可能发生泄漏的地点，注意防止人身伤害。
2、系统介质。
系统介质采用的是矿物油，具体牌号为YN46。
对任何一个液压系统而言，对油液都有如下要求。
2.1 油液一定要干净，对液压系统来讲，油液越干净，系统发生故障的可能性就越少，液压元件的使用寿命就越长。
各种不同的液压系统对油液的清洁度有不同的要求。
油液的清洁度有专门的国家标准。
我们这个系统应用10—15μ的过滤器过滤。
2.2 油液的温度。
机器频繁的工作，加压。
液压系统必然会发热，当自然散热能力小于发热能力时，油液温度会不断升高。
液压系统油液的工作温度应当小于摄氏55度。
高于这个温度就应该强制进行冷却。
温度过高会使油液变质，粘度降低，泄漏增加，液压系统效率也会降低。
简单的检查办法就是用手去触摸油箱表面温度，如果烫手，就必须强制冷却，当手摸时，虽然热，但不烫手，就没有问题。
当然油液温度过低也不行。
当油温低于摄氏15℃甚至更低时，油泵起动就困难。
这时最好先开一台小泵，空转若干时间，油温就会慢慢上升。
必要时油箱应设加热器。
对北方的工厂来说，这一点也很重要。
3、油泵。
这两台锻造压机的主要动力源，采用的都是轴向柱塞泵，国内的叫CY泵。
液压与气动控制技术(辛连学)7液压其他阀
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
本 章 小 结
知识要点 •比例阀、插装阀和叠加阀的结构及工作原理 •多缸工作控制回路的应用 •液压马达串并联回路与液压马达制动回路的应用 技能要点 •正确连接与安装多缸工作控制回路 •液压马达制动回路的控制
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
本 章 小 结
本章重点介绍了比例阀、插装阀和叠加阀的结构、工作原理和应用。采用比 例阀能使液压系统简化，所用液压元件数大为减少，既能提高液压系统性能参数 及控制的适应性，又能明显地提高其控制的自动化程度， 插装阀又称为插装式锥阀，是一种较新型的液压元件，它的特点是通流能力大， 密封性能好，动作灵敏、结构简单，因而主要用于流量较大的系统或对密封性能 要求较高的系统。 插装阀与各种先导阀组合，便可组成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。 并且同一阀体内可装入若干个不同机能的锥阀组件，加相应盖板和控制元件组成 所需要的液压回路，可使液压阀的结构很紧凑。 叠加阀的阀体本身既是元件又是具有油路通道的连接体，阀体的上、下两面 制成连接面。选择同一通径系列的叠加阀，叠合在一起用螺栓紧固，即可组成所 需的液压传动系统。 在液压系统中，一个油源往往驱动多个液压缸。按照系统要求，这些缸或顺 序动作，或同步动作，多缸之间要求能避免在压力和流量上的相互干扰。重点分 析了顺序动作回路、同步回路和互不干扰回路的工作原理，并对液压马达串并联 回路和液压马达制动回路进行了分析。
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
第一节 比例阀、插装阀和叠加阀
2．叠加式液压阀系统的组装 叠加阀自成体系，每一种通径系列的叠加 阀，其主油路通道和螺钉孔的大小、位置、 数量都与相应通径的板式换向阀相同。因 此，将同一通径系列的叠加阀互相叠加， 可直接连接而组成集成化液压系统。 3．叠加式液压系统的特点 （1）结构紧凑、体积小、质量轻，安装及 装配周期短； （2）便于通过增减叠加阀实现液压系统的 变化，系统重新组装方便迅速； （3）元件之间无管连接，消除了因管件、 油路、管接头等连接引起的泄漏、振动和 噪声； （4）系统配置灵活，外形整齐，使用安全 可靠、维护保养容易； （5）标准化、通用化、集约化程度高。
第四章-液压阀ppt课件
▪ 额定压力
阀长期工作所允许的最高压力。对压力 控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范 围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受 它的功率极限的限制。
等组成。p 口压力油除通过右阀座孔作用在球阀的右边外， 还经过阀体上的通道 b 进入操纵杆的空腔并作用在球阀的 左边，球阀所受轴向液压力平衡。
• 特点 对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，
最高压力可达63MPa；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，
推力大；使用介质的粘度范围大，可直接使用高水基、
乳化液；加工装配工艺难度较大，成本较高。
2
– 锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为12 °～20 °，阀口 关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。阀口 的压力流量方程 q＝ Cdπd x sinα(2Δp/ρ）1/2
3
– 球阀 性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程 q ＝ Cdπd h 0 （x/R） (2Δp/ρ）1/2
4
根据用途不同分类
– 压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，如溢流阀、 减压阀、顺序阀等。
• 压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。 换向阀的压力损失除与通流量有关，还与阀的机 能、阀口流动方向有关，一般不超过1MPa。
38
• 内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作 压力越高， 内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损 失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心， 并要有足够的封油长度。
• 应用：主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先
导阀。
41
压力控制阀
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。
液压阀的种类
液压阀的种类引言：液压阀作为液压系统中的重要组成部分，在工程领域中扮演着至关重要的角色。
液压阀的功能是控制流体的流动，并用于控制液压设备的工作状态。
本文将介绍几种常见的液压阀类型，包括溢流阀、插装阀、方向阀和比例阀等。
一、溢流阀溢流阀是一种常见的液压阀，用于限制液压系统的压力。
当系统压力超过设定值时，阀门自动打开，以将多余的液体引回油箱。
溢流阀通常由一个弹簧和一个可调节的开关组成，可以灵活地调整溢流阀的设定压力。
二、插装阀插装阀是一种小型液压阀，适用于需要紧凑设计的液压系统。
插装阀由一个插头和一个插座组成，插装在液压系统的管路中。
插装阀具有多种功能，例如流量控制、压力控制和方向控制等。
插装阀的优点是易于安装和更换，适用于多种应用场合。
三、方向阀方向阀是一种用于控制液压系统中油液流向的阀门。
方向阀通常由一个或多个阀门组合而成，用于控制液体的流动方向。
方向阀有多种类型，包括手动方向阀、电磁方向阀和液控方向阀等。
方向阀的作用是将液体引导到所需的位置，实现液压设备的正常运行。
四、比例阀比例阀是一种特殊的液压阀，用于精确控制液压系统中的流量或压力。
比例阀可以根据输入信号的变化来控制阀口的开度，从而实现对液压设备的精确控制。
比例阀广泛应用于需要高精度控制的系统，例如工业自动化生产线和机器人控制系统等。
五、安全阀安全阀是一种用于保护液压系统安全的阀门。
当系统压力超过安全阀的设定压力时，安全阀会自动打开，以释放油液并降低系统压力。
安全阀通常由一个调节弹簧和一个可调节的开关组成，可以根据需要调整设定压力。
六、逻辑阀逻辑阀是一种用于根据系统需求来控制液压系统中流量和压力的阀门。
逻辑阀根据输入信号的变化，通过改变阀门的开度来控制油液的流动。
逻辑阀具有复杂的结构和高精度的控制功能，广泛应用于需要复杂控制的液压系统中。
结论：液压阀是液压系统中不可或缺的组成部分，通过对液体的流动和压力的控制，实现液压系统的正常运行。
本文介绍了几种常见的液压阀类型，包括溢流阀、插装阀、方向阀、比例阀、安全阀和逻辑阀等。
螺纹插装阀的原理与应用
螺纹插装阀的原理与应用什么是插装阀？插装阀应是自身不能够完成全部功能，而必须将其放入一个阀腔内，与其它各种阀共同或独自完成所要求的功能。
许多螺纹形式和非螺纹形式的元件可满足这个定义。
1. 设计因素插装阀和其阀孔的设计通用性的重要性在于大批量生产。
就某一种规格的插装阀为例，为了批量生产，其阀口的尺寸是统一的。
此外，不同功能的阀可采用同一规格阀腔，例如：单向阀、锥阀、流量调节阀、节流阀、两位电磁阀等等。
如果同一规格、不同功能的阀无法采用不同阀体，那么阀块的加工成本势必增加，插装阀的优势就不复存在。
插装阀在流体控制功能的领域的使用种类比较广泛，已应用的元件有是电磁换向阀，单向阀，溢流阀，减压阀，流量控制阀和顺序阀。
通用性在流体动力回路设计和机械实用性的延伸，充分展示了插装阀对系统设计者和应用者的重要性。
由于其装配过程的通用性、阀孔规格的通用性、互换性的特点，使用插装阀完全可以实现完善的设计配置，也使插装阀广泛地应用于各种液压机械。
2. 体积小、成本低批量生产的对用户益处在阀块还未装配线终点时就已显现。
采用插装阀设计的整套控制系统可为用户大大减少制造工时；该控制系统的每个元件在组装成集成阀块前就可进行独立测试；集成块在发给用户之前就可进行整体测试。
由于必须安装的元件和连接的管路大大减少，为用户节省大量的制造工时。
由于系统污染物的减少，泄漏点的减少和装配错误的降低，使可靠性显著提高。
插装阀的应用实现了系统的高效、方便。
以轮式装载机为例，采用插装阀集成块来代替故障不断、难以诊断和维修的动力传动控制装置。
原有控制系统有60多个连接管件和19个独立元件。
用来替代的整体特制集成块上只有11个管件和17个元件。
体积为12 x 4 x 5立方英寸，是原系统所占空间的20％。
采用插装阀的特点如下：∙减少安装时间∙减少泄漏点∙减少易污染源∙减少维修时间（因为插装阀无需取下管接头配件即可更换）3. 功能全、应用广泛装阀已经广泛应用于多种工程机械、物料搬运机械和农业机械。
液压阀
一、单向阀
1、普通单向阀 单向阀是一种只允许油液正向流动，不允许倒流的阀,故又称 为逆止阀或止回阀。按进油方向有直通式和直角式两种。
工作原理 当液流从进油口A流入时，油液压力克服弹簧阻力以及阀体 与阀芯之间的摩擦力，顶开阀芯，从出油口B流出。油流反向时, 压力使阀芯压紧在阀座上，油液不能倒流。 B B
三位四通手动换向阀
手动换向阀主 要有弹簧复位
和钢珠定位两
种型式。 图 (a)所示为
钢球定位式三
位四通手动换 向阀。 图 (b)则为弹 簧自动复位式 三位四通手动 换向阀。
钢珠定位方式
2、机动换向阀（行程阀） 动作原理 ▲在液压缸驱动工作部件的过程中，装在 工作部件上的挡块移动到预定位置时就压 下阀芯，使阀换位。 ▲靠弹簧实现复位。
1
2
(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。 pb
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。 背 压 阀
阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时，密封性 能要好。
所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化 量要小。 结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。
6.2
方向控制阀
• 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。 – 单向阀有普通单向阀和液控单向阀。 – 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。
（一）溢流阀的基本结构及其工作原理
液压插装阀原理
液压插装阀原理
液压插装阀是一种常见的液压控制元件，它的工作原理是通过调节阀芯的位置来控制液压系统中的液流，从而实现对液压系统的控制。
液压插装阀由阀体、阀芯、弹簧和密封圈等部分组成。
阀体是安装插装阀的主体，通常由金属材料制成。
阀芯是插装阀的核心部件，通常由钢材料加工而成。
弹簧起到恢复阀芯位置的作用，通常选用弹簧钢材料制成。
密封圈用于确保阀芯在工作过程中的密封性能，通常采用橡胶材料制成。
液压插装阀工作时，液压介质通过进口与阀体相连，进入阀内。
当阀芯处于初始位置时，液流被阀芯和阀体之间的密封圈堵塞，无法通过。
当外界施加力矩使阀芯产生位移时，阀芯上的密封圈会与阀体之间的密封圈分离，形成一条通道，液流通过这条通道进入阀体的流道。
阀芯的运动位置决定了通道的开启程度，从而控制液压系统中的液流量大小。
液压插装阀具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等优点。
它可以广泛应用于液压系统中的流量调节、压力控制、方向控制等方面。
在液压系统中，插装阀通常作为其他液压元件的附件，用于实现系统的自动化控制。
3大类12种液压阀工作原理，直观动画演示一看就懂
3⼤类12种液压阀⼯作原理，直观动画演⽰⼀看就懂导读液压阀在液压传动中⽤来控制液体压⼒﹑流量和⽅向的元件。
其中控制压⼒的称为压⼒控制阀，控制流量的称为流量控制阀，控制通﹑断和流向的称为⽅向控制阀。
上图为最简单的⼀套液压系统（或称液压泵站），油泵电机等组成动⼒源把油输送到油缸中，⽽电磁阀起到换向的功能，使得油缸活塞杆伸出，或者缩回。
各部件作⽤：油缸：执⾏元件电磁换向阀：液路系统中⽤来实现液路的通断或液流⽅向的改变。
节流阀：通过改变节流截⾯或节流长度以控制流体流量压⼒管路过滤器：清除或阻挡杂质，防⽌元件磨损或卡死溢流阀：定压溢流、稳压、系统卸荷和安全保护作⽤油泵：将原动机的机械能转换成液压能电机：动⼒源我们今天通过直观动态图为⼤家梳理3⼤类12种液压阀的⼯作原理和特点。
1. 控制油液流动⽅向时，液压阀有液动和⼿动之分。
液动换向阀↓液动换向阀是利⽤控制油路的压⼒油来改变阀芯位置的换向阀，操作较为⽅便，启动⼒⼤。
但是当液控油的流量较⼤时，换向冲击也会⽐较⼤。
因此，为了控制阀芯的移动速度，减⼩冲击。
通常在液控压⼒油⼝前安装单向节流装置（阻尼调节器）。
⼿动换向阀↓⼿动换向阀是⼿动杠杆操作的⽅向控制阀，在液压系统中起换向（改变液流⽅向）和开关（接通或切断液流）作⽤。
其操作简便，⼯作可靠，⽆需电⼦。
可以说安装和使⽤⾮常简单。
缺点就是只能通过⼈⼿操作，⾃动化程度不⾼。
2. 按⼯作位置和通路来划分，液压阀⼜有⼆位、三位、四位，⼆通、三通、四通、五通等。
多路换向阀⾮常适合对多路流动⽅向之间进⾏切换，改变不同管路间油路的通与断，控制液流⽅向。
根据阀芯在阀体中的⼯作位置数分两位、三位等；根据所控制的通道数分两通、三通、四通、五通等；P 为供油⼝，O 为回油⼝，A ﹑B 是通向执⾏元件的输出⼝。
当阀芯处於中位时，全部油⼝切断，执⾏元件不动；当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通；当阀芯移到左位时，P 与B通，A 与O 通。
液压阀的基本结构及工作原理
液压阀的根本构造主要包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内做相对运动的操纵装置。
阀芯的主要形式有滑阀、锥阀和球阀；阀体上除有与阀芯配合的阀体孔或阀座孔外，还有外接油管的进、出油口和泄油口；驱动阀芯在阀体内做相对运动的装置可以是手调机构，也可以是弹簧或电磁铁，有些场合还采用液压力驱动。
在工作原理上，液压阀是利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口的大小，以实现压力、流量和方向控制。
液压阀工作时，所有阀的阀口大小、阀进、出油口间的压差以及通过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式(q＝KA·Δp m)，只是各种阀控制的参数各不一样而已。
1．1液压阀块的构造特点按照构造和用途划分，液压阀块有条形块、小板块，盖板、夹板、阀安装底板、泵阀块、逻辑阀块、叠加阀块、专用阀块、集流排管和连接块等多种形式。
实际系统中的液压阀块是由阀块体以及其上安装的各种液压阀、管接头、附件等元件组成。
(1)阀块体阀块体是集成式液压系统的关键部件，它既是其它液压元件的承装载体，又是它们油路连通的通道体。
阀块体一般都采用长方体外型，材料一般用铝或可锻铸铁。
阀块体上分布有与液压阀有关的安装孔、通油孔、连接螺钉孔、定位销孔，以及公共油孔、连接孔等，为保证孔道正确连通而不发生干预有时还要设置工艺孔。
一般一个比拟简单的阀块体上至少有40-60个孔，稍微复杂一点的就有上百个，这些孔道构成一个纵横交织的孔系网络。
阀块体上的孔道有光孔、阶梯孔、螺纹孔等多种形式，一般均为直孔，便于在普通钻床和数控机床上加工。
有时出于特殊的连通要求设置成斜孔，但很少采用。
(2)液压阀液压阀一般为标准件，包括各类板式阀、插装阀、叠加阀等，由连接螺钉安装在阀块体上，实现液压回路的控制功能。
(3)管接头管接头用于外部管路与阀块的连接。
各种阀和阀块体组成的液压回路，要对液压缸等执行机构进展控制，以及进油、回油、泄油等，必须与外部管路连接才能实现。
(4)其它附件包括管道连接法兰、工艺孔堵塞、油路密封圈等附件。
插装阀的工作原理
插装阀的工作原理
插装阀是一种常用的控制阀，其工作原理如下：
1. 阀门开启：当插装阀处于关闭状态时，通过调节手柄或执行机构将阀门开启。
阀门开启后，流体可以通过阀体流通。
2. 流体控制：通过调节阀门的开度，可以控制流体的流量。
当阀门完全开启时，流体可以无阻碍通过。
而当阀门部分关闭时，流体的流量会减小，从而实现流量的控制。
3. 阀门关闭：当需要关闭流体时，通过调节手柄或执行机构将阀门关闭。
阀门关闭后，流体无法通过阀体。
4. 密封性能：插装阀在关闭状态时具有良好的密封性能。
通过阀体和阀芯之间的密封结构，可以防止流体泄漏。
5. 材料选择：插装阀的阀体和阀芯通常由耐腐蚀材料制成，以保证阀门的使用寿命和可靠性。
总的来说，插装阀的工作原理是通过调节阀门的开度来控制流体的流量，并通过阀体和阀芯之间的密封结构实现阀门的开启和关闭。
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6
4
6 DC 24
10 DC
2. 4WRE比例换向阀:
4WRE型阀是由比例电磁铁控制的带反馈的直动式比例换向阀， 用于控制油液的流量和流动方向。 该阀由阀体（1）、一个或两个比例电磁铁（2）、位置传感器 （3）、阀芯（4）及一个或两个复位弹簧（5）组成。 基本原理： 当电磁铁A通电时，比例电磁铁（2）的推杆直接推动阀芯（4） 右移，其位移量与输入信号大小成比例使阀芯（4）的V形槽逐渐 打开，从而控制液流的流量。阀芯（4）的位置由（与电控器相连 的）传感器（3）来检测，纠正与要求位置的任何偏差，保证准确 的流量。当电磁铁（2）断电时复位弹簧（5）使阀芯返回中位。
比例压力阀功能、结构介绍 DBE/DBEM型先导式比例溢流阀:
DBE/DBEM型阀是锥阀式结构的先导式比例溢流阀，根据 输入信号变化无级调节系统压力。 该阀主要由带比例电磁铁（2）的先导阀（1）、带主阀 芯（4）的主阀（3）等组成。 DBE/DBEM型先导式比例溢流阀当系统压力作用在主阀芯 （4）上的同时,经过阻尼（5）作用在主阀芯上端和先导阀阀 芯（6）上。如果系统压力升高而超过比例电磁铁调定压力值， 则先导阀锥阀（6）开启，控制油回油箱，在主阀芯（4）上 产生压降，使主阀芯开启，压力油从A腔到B腔通。通过改变 导阀阀座孔径可获不同压力等级。 DBEM型与DBE型相同，只是有一个最高压力保护装置，使 系统免受意外高压引起的损坏。
方向控制二通插装阀
结构与功能： 具有方向控制功能。 2通插装阀主要由控制盖板（1）和插装件（2）组成控制盖板含 有控制孔及根据功能所需的行程限位器、换向座阀或梭阀。另外， 换向滑阀或换向座阀可以安装在盖板上。插装阀大体包括阀套 （3），带备选的缓冲凸头（5）或不带凸头（6）的阀芯（4）以及 关闭弹簧（7）。 2通插装阀的工作取决于压力，因此对于工作，有三个重要的受 压面积A1、A2、A3。梭阀面积A1取为100%。环行面积A2为A1的 7%或50%，这视阀的类型而定。因此A1：A2的面积比为14.3：1 或2：1。面积A3等于面积A1的107%或150%。由于A1：A2的不同 面积比和相应的不同环形面积（A2），面积（A3）在一种情况下 被认为是阀座面积A1的107%，而另一种则为150%。
当电磁铁断电时，先导阀芯（4）返回起始位置，主阀芯靠复 位弹簧保持中位，并与先导压力无关。手动按钮可在电磁铁 不通电情况下，操作先导阀使主阀动作。
3.4WRZ先导式比例换向阀的基本参数
液压数据
通 先导阀压 力（MPa) 径 控制油外供 控制油内供 T腔（控制油外排） T腔（控制油内排） 31.5 31.5 25 3 10 16 25 3~10 ~10大于10时须加减压阀ZDR6DP2-30/75YM 35 15 32
5
6 7 8
直动式比例溢流阀 (带电反馈)
先导比例减压阀 直动式三通比例 减压阀 叠加式进口压力 补偿器
DBETR
DRE/DREM 3DREP6 ZDC
6
10,20,30 6 10,16,25
31.5
31.5 10 31.5
9
比例调速阀
2FRE
6,10,16
31.5
二通插装阀
插装阀
序 号 1 2 3 名 称 型 号 LC LFA LC…DB LFA… LC…DR LFA…DB 规 格 16,25,32,40, 50,63 16,25,32,40, 50,63 16,25,32,40, 50,63 压力(Mpa) 42 42 35
方向控制二通插装阀 溢流控制二通插装阀 减压控制二通插装阀
比例阀部分
比例方向阀
1. 4WRA直动式比例换向阀: 4WRA型阀是靠比例电磁铁操纵的直动型比例换向 阀，用于控制液流的流量和流动方向。 该阀由阀体（1）、一个或两个弹簧（2）、阀芯（3）， 一个或两个比例电磁铁（5）组成。
当电磁铁未通电时，阀芯（3）由复位弹簧（2）保持 中位。如电磁铁A通电，电磁铁推杆直接推动阀芯（3） 右移，位移量与电气信号成正比，使阀芯（3）的V型槽 逐渐打开，从而控制液流流量，若断电时，阀芯由复位 弹簧复位。
<1
6 ≤5的名义信号
<1
4 ≤5的名义信号
配套放大器（24V桥式
整流）
VT-5001S20（二位四通阀）
VT-5005S30（三位四通阀）
VT-5002S20（二位四通阀）
VT-5006S30（三位四通阀）
3. 4WRZ先导式比例换向阀:
4WRZ型阀是由比例电磁铁控制的先导式比例换向阀，将电 气信号转化为液体压力信号，用于控制油压系统的流量和流 动方向。该阀由先导阀（3）、主阀芯（8）、主阀（7）、复 位弹簧（9）等组成。 当电磁铁B通电时，先导阀芯（4）右移，控制油经内部通 道从P口或经外控口X通过先导阀（3）进入主阀芯（8）右端 （10） 并推动主阀芯左移，移动量与给定信号成比例，于是主阀芯 逐渐移动并打开关在阀控制台阶上的V形控制沟槽，从而使P 到A，B到T流通。
滞环（%）
重复精度（%）
6
3
电液比例换向阀选用指南：
（1）应根据使用需求选用适合的中位机能； （2）应根据不同的额定流量选用合适通径的阀，使阀的性能
稳定；
（3）因为液动力的影响，不同的滑阀机能有不同的工作极 限，应根据工作极限曲线选用适合的比例换向阀。
比例压力阀
比例压力阀概述
比例压力阀按用途不同，有比例溢流阀、比例 减压阀和比例顺序阀之分。按结构特点不同，则有 直动型比例压力阀和先导型比例压力阀之别。
125
160
最大流量 （L/min）
线性+递增 40 31.5 ±3.5 有颤振±2.5%Pmax无颤振±4.5%Pmax ≤±2 ±2%Pmax见特性曲线
2级递增 最高工作压力 MPa 线性度（%） 滞环（%） 重复精度（%） 典型总变动
二通插装阀
插装阀
一：插装阀适用条件 系统功率较大，流量超过150L/min，工作压力超过21MPa 系统要求集成度高，外型尺寸小 系统回路比较复杂 系统要求快速响应
直动型比例溢流阀
直动型比例溢流阀是锥阀式的，它由带位移传感器LVDT的位 移控制电磁铁调节。 阀的调定压力直接正比于输入电信号。当电磁铁接受一个 输入电信号时，电磁铁产生位移。电磁铁在这个位移下推动弹 簧垫，弹簧垫压缩弹簧，使弹簧把力作用于锥阀上。通过
LVDT反馈电信号给放大器，使弹簧垫能有一个精确的位置。 反馈信号和输入信号比较，然后给一个修正信号于电磁铁。 这样可以保持弹簧垫能有一个确定的位置。这样可以得到一 个非常精确的弹簧压缩量，从而得到非常精确的调定压力。 当压力超过比例电磁铁设定的压力值时，锥阀打开油从 压力腔经阀的弹簧腔而流回油箱。与先导型比例溢流阀一样， 借助于电子放大器阀压力的调定可以逐渐地增加或减少。
以2FRE型比例调速阀为例: 2FRE型比例调速阀是二通结构带电反馈的电磁比例调速阀， 采用给定的电气信号控制液压系统的流量保持恒定，与压力和温 度无关。 该阀主要由阀体（1）、带感应式位移传感器的比例电磁铁 （2）、控制节流口（3）、压力补偿器（4）行程限制器（5）和 单向阀（6）等组成。
系统所需流量的电气信号经放大器（VT-5004S30）输给电磁铁， 电磁铁直接控制节流口（3），节流口位置由传感器确定，控制 系统随时纠正与给定输入值的任何偏差，可按放大器中两种斜坡 开大和关小。节流口可减少温度漂移。节流口上的压降由压力补 偿器保持恒定。因此，系统流量与负载无关。
2FRE型比例调速阀的基本参数 液压数据
通径 0.1 节流口打开 0.12 10 0.15 0.2 0.3 0.35 0.16 0.19 16 0.24 0.31
A到B压差 （ MPa）
节流口关闭
0.17
0.2
0.25
0.35
0.45
0.6
5
10
16
25
50
60
80
100
系统要求内泄小或基本无泄露
系统要求稳定性好、噪声底 二：插装阀选用原则
由于二通插装阀控制技术是以对单个阻力的独立控制为基础 的，因此选用插装阀时，除了一般液压阀的选用原则之外还有一 些特殊之处。
由于二通插装阀采用锥阀结构，内阻小、响应快、泄漏 少，故适应于高压大流量。 二、二通插装阀的分类 二通插装阀按其功能可分为两类： 方向控制阀 压力控制阀
因为这种阀可以精确的调定压力，所以它被广泛地用于注 塑机，在这里压力的精确度是极重要的。它也可以作为插装 阀和溢流阀的先导阀。阀的最大流量受其工作压力影响，压 力高流量小，因为压力增加需要减少阀座的直径。 如果断电了，电磁铁力减小到零。阀的压力则取决于阀 的漏荷特性。
比例调速阀
电液比例流量阀功能、结构介绍
4WRA直动式比例换向阀的基本参数
液压数据
通 工作压力 MPa 流量（L/min） 径 A、B、P口 T口 6 31.5 16 43 10 31.5 16 95
过滤精度（μm）
滞环（%） 重复精度（%）
≤20（为保证阀系统控制性好和寿命长推荐≤10）
<6 <3 <5 <2
-3dB下的频率响应(Hz)
先导型比例压力阀包括主阀和先导阀两部分。 其主阀部分与普通压力阀相同，而其先导阀本身实 际就是直动型比例压力阀，它是以电－机械转换器 （比例电磁铁、伺服电机或步进电机）代替普通直 动型压力阀上的手动机构而成。
比例溢流阀
比例溢流阀的性能基本上与 手动调节的先导型溢流阀相同。 两者主要的不同点是，力控制 电磁铁取代了先导阀中的弹簧 调节装置。 当给阀以输入电信号时，电 磁铁产生一个力直接作用到小 锥阀上。来自主油道的压力油 通过喷嘴而到达先导阀，并在 先导锥阀处建立起先导压力。 这个压力同时作用到主阀芯的 上部。如果先导压力作用于锥 阀上产生的力没有超过力控制 电磁铁的输出推力，主阀芯处 于关闭的位置，这是由于主阀 芯上下面积相等以及主阀上部 弹簧作用的结果。