0929第五章 液压控制阀
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第5章液压控制阀1
5.2 方向控制阀
5.2.1 单向阀（又称止回阀 ）
2.液控单向阀
液控单向阀具有良好良好的单向密封性能，常用于执行元件需要 较长时间保压、锁紧等情况，也用于防止立式液压缸停止时的自 动下滑和速度换接等回路中。
液控单向阀 应用示例
液控单向阀在液压系统中的应 用范围很广，主要利用液控单 向阀锥阀良好的密封性。
公称通径
代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定 流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通 径相一致。
阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定 流量，最大不得大于额定流量的1.1倍。
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。
第5章：液压控制阀
液压控制阀对液压系统所需的液体压力、流动方 向、流量大小进行控制调节，以满足执行元件克 服外部载荷、改变运动方向和运动速度的要求。
学习注意四个要点
结构
性能
原理
应用
主要内容
5.1 概述 5.2 方向控控制阀 5.5其它插装阀
5.1 液压阀概述
5.1.1 液压阀的基本结构及工作原理
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。
5.2 方向控制阀
5.2.1 单向阀（又称止回阀 ）
普通单向阀是只允许液流一 个方向流动，反向则被截止 的方向阀。要求正向液流通 过时压力损失小，反向截止 时密封性能好。
液压阀的基本结构
滑阀形式
阀芯 锥阀形式
球阀形式
与阀芯配合的 阀体孔
阀体
阀座孔
第五章 液压控制阀
4)先导阀前腔有一卸载和远程调压口K，又称遥控口。在 遥控口接电磁换向阀可共同组成电磁溢流阀，接远程调压阀 则可以实现远控或多级调压。
液压传动课件
2.溢流阀的应用
液压传动课件
多级调压和远程调压
液压传动课件
二、减压阀
1.功用和分类
减压阀的功用是降低液压系统中某一分支油路的压力，使 之低于液压泵的供油压力，以满足执行机构(如夹紧、定位、 制动、离合、系统控制油路等)的需要，并保持基本恒定。
2)通过先导阀流量很小，一般仅占主阀额定流量的1%， 因此先导阀阀座孔直径d很小，即使是高压阀，先导阀弹簧 刚度也不大，因此阀的调节性能有很大改善。
3)主阀芯的开启利用阀芯两端压力差，该压力差即液流流 经阻尼孔b的压力损失。由于流经阻尼孔的流量很小，为形 成足够开启阀芯的压力差，阻尼孔一般为细长小孔。
进油口P1
Inlet Port
出油口P2
Outlet Port
泄油口L
Drain Port
出油口P2
Outlet Port
液压传动课件
导阀比较
Fs F指 p3 As
主阀比较：
F主 p3 A p2 A
主级测压面
半桥式 先导控 制部分
主级指令
液压传动课件
3.减压阀特点（与溢流阀相比）
液压传动课件
顺序阀的特征是： 阀的出口一般接负载（串联），调压弹簧腔有外接泄油
口，采用进口测压，阀口常闭。
液压传动课件
2.结构和工作原理
直动型顺序阀
直动式顺序 阀是作用在阀芯 上的主油路液压 力与调压弹簧力 直接相平衡的顺 序阀。
液压传动课件
调压手柄
阀芯Spool
调压弹簧
Pressure Regulating spring
液压传动课件
2.溢流阀的应用
液压传动课件
多级调压和远程调压
液压传动课件
二、减压阀
1.功用和分类
减压阀的功用是降低液压系统中某一分支油路的压力，使 之低于液压泵的供油压力，以满足执行机构(如夹紧、定位、 制动、离合、系统控制油路等)的需要，并保持基本恒定。
2)通过先导阀流量很小，一般仅占主阀额定流量的1%， 因此先导阀阀座孔直径d很小，即使是高压阀，先导阀弹簧 刚度也不大，因此阀的调节性能有很大改善。
3)主阀芯的开启利用阀芯两端压力差，该压力差即液流流 经阻尼孔b的压力损失。由于流经阻尼孔的流量很小，为形 成足够开启阀芯的压力差，阻尼孔一般为细长小孔。
进油口P1
Inlet Port
出油口P2
Outlet Port
泄油口L
Drain Port
出油口P2
Outlet Port
液压传动课件
导阀比较
Fs F指 p3 As
主阀比较：
F主 p3 A p2 A
主级测压面
半桥式 先导控 制部分
主级指令
液压传动课件
3.减压阀特点（与溢流阀相比）
液压传动课件
顺序阀的特征是： 阀的出口一般接负载（串联），调压弹簧腔有外接泄油
口，采用进口测压，阀口常闭。
液压传动课件
2.结构和工作原理
直动型顺序阀
直动式顺序 阀是作用在阀芯 上的主油路液压 力与调压弹簧力 直接相平衡的顺 序阀。
液压传动课件
调压手柄
阀芯Spool
调压弹簧
Pressure Regulating spring
第五章 液压控制阀
• 7.当你有重要的事情要处理时，学会对别人说 “不”；
• 8.学会委派别人做事； • 9.归纳相似的事情，把它们放在一起处理； • 10.减少例行事务：它们不值得花费过多时间
。缩短低价值的事件。抛开没有价值的信件和 文书工作。委派别人完成、减少或推迟优先级 很低的任务；
2020/5/26
你会管理时间吗? （3）
第五章 液压控制阀
王剑华 编
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
Байду номын сангаас
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
2020/5/26
• 11.避免完美主义。记住80/20定律； • 12.避免做出过多许诺。对你在有限时间
内能完成的工作持现实态度；
• 13.不要把时间表排得满满的，为自己留 下一定机动时间应付突发事件；
• 14.设置时间限制。例如，做某些决定时 ，不应超过3分钟；
• 15.聚精会神地做手头的事情；
2020/5/26
• 一个人永远也无法预料未来，所以不要延缓想过的生 活，不要吝于表达心中的话， 因为生命只在一瞬间。
2020/5/26
人生太短，聪明太晚(5)
• 记住！ • 给活人送一朵鲜花，强过给死人送贵重的花圈
，每个人的生命都有尽头，许多人经常在生命 即将结束时，才发现自己还有很多事没有做， 有许多话来不及说，这实在是人生最大的遗憾 。 • 别让自己徒留「为时已晚」的空余恨。逝者不 可追，来者犹未卜，最珍贵、最需要实时掌握 的「当下」，往往在这两者蹉跎间，转眼错失 。
• 8.学会委派别人做事； • 9.归纳相似的事情，把它们放在一起处理； • 10.减少例行事务：它们不值得花费过多时间
。缩短低价值的事件。抛开没有价值的信件和 文书工作。委派别人完成、减少或推迟优先级 很低的任务；
2020/5/26
你会管理时间吗? （3）
第五章 液压控制阀
王剑华 编
2020/5/26
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Байду номын сангаас
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• 11.避免完美主义。记住80/20定律； • 12.避免做出过多许诺。对你在有限时间
内能完成的工作持现实态度；
• 13.不要把时间表排得满满的，为自己留 下一定机动时间应付突发事件；
• 14.设置时间限制。例如，做某些决定时 ，不应超过3分钟；
• 15.聚精会神地做手头的事情；
2020/5/26
• 一个人永远也无法预料未来，所以不要延缓想过的生 活，不要吝于表达心中的话， 因为生命只在一瞬间。
2020/5/26
人生太短，聪明太晚(5)
• 记住！ • 给活人送一朵鲜花，强过给死人送贵重的花圈
，每个人的生命都有尽头，许多人经常在生命 即将结束时，才发现自己还有很多事没有做， 有许多话来不及说，这实在是人生最大的遗憾 。 • 别让自己徒留「为时已晚」的空余恨。逝者不 可追，来者犹未卜，最珍贵、最需要实时掌握 的「当下」，往往在这两者蹉跎间，转眼错失 。
液压第五章液压控制阀精品PPT课件
第五章 液压控制阀
远程控制口的作用 1. 远程控制：引油到溢流阀放在操作平台上，操作这
个阀达到控制的目的方便，远程控制阀的压力低。 2. 远程控制口卸荷，系统处于非工作状态时使系统的
压力最低，提高效率。
第五章 液压控制阀
主要性能： 压力调节范围：在规定的范围内最大和最小值； 压力流量特性曲线； 启闭特性：溢流阀从开启到闭合过程中，被控压力与 通过溢流阀的溢流量之间的关系。
第五章 液压控制阀
主阀尺寸和控制压力无关，可选用较大直径。在通过 大流量时，阀的升程很小，同主阀弹簧与控制压力无关， 仅在主阀关闭时起克服摩擦的作用，加速阀的关闭过程， 减小滞后。
主阀弹簧和预紧力均很小，因此阀的 静态超调量很小， 适用于高压大流量系统，并提供进行远程控制和作卸荷阀 的作用。 (10)
第五章 液压控制阀
液压控制阀的基础知识(控制阀基础，压力控制阀视 频)：
液压控制阀：对液压系统的压力、方向、流量控制， 实现对执行元件输出力（或扭矩）、运动速度和方向的 控制。满足主机的工作性能的要求，这些元件称阀。
基本要求：动作灵敏、 使用可靠、 密封性能好、 结构紧凑、安装调整和使用维修方便，通用性强等。
第五章 液压控制阀
5.1 压力控制阀 各类压力阀均依靠作用在阀芯上的液体压力与弹簧
力的平衡关系实现各种基本控制作用。如决定通口通或 断以控制系统的最高压力（如安全阀），最低压力（如 卸荷阀）；油路的连通顺序（如顺序阀）；控制阀口过 流断面积大小以保持压力恒定（如减压阀和溢流阀）。
第五章 液压控制阀
P2
k(x'0 x') A1
X'
k很小，x变化p1变化小；x′很小，P2很小，整个压 力变化小，斜率大，调压精度高 。
第五章 液压控制阀(背景)PPT课件
一、单向阀【液压系统中常用的单向阀有普 通单向阀和液控单向阀两种】
普通单向阀是 一种只允许液 流沿一个方向 通过,而反向截 止的方向阀。
普通单向阀由阀体、阀芯和弹 簧等零件组成。在这里弹簧的 力很小，仅起复位的作用。
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
2
液控单向阀除进出油口P1、P2外，还有一个控制 油口k。当控制油口不通压力油而通回油箱时，液 控单向阀的作用与普通单向阀一样；当控制油口 通压力由k时，就有一个向上的 液压力作用在控制活塞的下面
卸荷：
P、T相通---H、K、M
保压：
P封闭----O、Y
换向精度高：A、B封闭----O、M
换向平稳： A、B与T相通----H、Y、X
启动平稳： A、B与T不通----O、C、P
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
11
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
12
1YA
推动控制活塞 克服单向阀阀 芯上端的弹簧 力顶开单向阀 阀芯使阀口开 启，正、反向 的液流均可自 由通过。
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
3
第二节 方向阀（续—换向阀）
二、换向阀
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。
1、分类、工作原理
按阀体连接的主油路数可分为二通、三通、 四通等。
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
8
机动滑阀 机动滑阀又称行程滑阀，它是利用机械
的行程挡铁或凸轮使阀芯移动的。二位二通 阀相当于液压开关.
图示为二位二 通阀常闭式行程滑 阀。其中安装凸轮1 的目的是为了改善 碰撞时的受力情况， 键4可防止阀芯转动。
普通单向阀是 一种只允许液 流沿一个方向 通过,而反向截 止的方向阀。
普通单向阀由阀体、阀芯和弹 簧等零件组成。在这里弹簧的 力很小，仅起复位的作用。
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
2
液控单向阀除进出油口P1、P2外，还有一个控制 油口k。当控制油口不通压力油而通回油箱时，液 控单向阀的作用与普通单向阀一样；当控制油口 通压力由k时，就有一个向上的 液压力作用在控制活塞的下面
卸荷：
P、T相通---H、K、M
保压：
P封闭----O、Y
换向精度高：A、B封闭----O、M
换向平稳： A、B与T相通----H、Y、X
启动平稳： A、B与T不通----O、C、P
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
11
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
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推动控制活塞 克服单向阀阀 芯上端的弹簧 力顶开单向阀 阀芯使阀口开 启，正、反向 的液流均可自 由通过。
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
3
第二节 方向阀（续—换向阀）
二、换向阀
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。
1、分类、工作原理
按阀体连接的主油路数可分为二通、三通、 四通等。
09.11.2020
液压与气压传动——主讲：朱建公
8
机动滑阀 机动滑阀又称行程滑阀，它是利用机械
的行程挡铁或凸轮使阀芯移动的。二位二通 阀相当于液压开关.
图示为二位二 通阀常闭式行程滑 阀。其中安装凸轮1 的目的是为了改善 碰撞时的受力情况， 键4可防止阀芯转动。
第五讲：液压控制阀(含习题答案)
74-2
第一节 方向控制阀
方向控制阀：利用阀心和阀体间相对位置的改变，来实现 阀内部某些油路的接通和断开，以满足液压系统中各换向 功能的要求。 分类：单向阀和换向阀。
一、单向阀 二、换向阀 三、其他类型的换向阀
71-3
第一节 方向控制阀
一、单向阀 常用的单向阀：①普通单向阀；②液控单向阀。
71-4
71-18
第一节 方向控制阀
（2）换向阀图形符号
① 用方框表示换向阀的工作位置； ② 一个方框的上边和下边与外部连接的接
口数即为通路数； ③ 方框内的箭头表示此位置上油路的通断
状态，但箭头的方向并不一定代表油液 实际流动的方向； ④ 一般用P表示进油口，T或O表示回油口， A、B、C等表示与执行元件连接的油口， 用K表示控制油口； ⑤ 方框内的“┯”“┷”表示此通路被阀 心封闭，即该路不通； ⑥ 用特定的线条表示操纵方式、复位方式 和定位方式 。
的，在系统停止供油时，支腿仍然能
保持锁紧。称为双向液压锁。
71-12
双向液压锁
第一节 方向控制阀
作用： ① P1、P3任一腔通压力油，
都可使P1与P2、 P3与P4接 通。
② P1、P3都不通压力油时， P2、 P4油口被两个液控 单向阀封闭。
a)结构图 b)原理图 1－阀体 2－控制活塞 3－卸荷阀心 4－锥阀(主阀心)
AB
TP P—压力油口；
A、B—工作油口；
T——回油口。
AB PT
71-15
第一节 方向控制阀
换向阀的分类
分类方式
类型
按阀的结构
转阀式、滑阀式
按阀的操纵方式 手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动
二位二通、二位三通……三位四通、 按阀的位置和通路数
第一节 方向控制阀
方向控制阀：利用阀心和阀体间相对位置的改变，来实现 阀内部某些油路的接通和断开，以满足液压系统中各换向 功能的要求。 分类：单向阀和换向阀。
一、单向阀 二、换向阀 三、其他类型的换向阀
71-3
第一节 方向控制阀
一、单向阀 常用的单向阀：①普通单向阀；②液控单向阀。
71-4
71-18
第一节 方向控制阀
（2）换向阀图形符号
① 用方框表示换向阀的工作位置； ② 一个方框的上边和下边与外部连接的接
口数即为通路数； ③ 方框内的箭头表示此位置上油路的通断
状态，但箭头的方向并不一定代表油液 实际流动的方向； ④ 一般用P表示进油口，T或O表示回油口， A、B、C等表示与执行元件连接的油口， 用K表示控制油口； ⑤ 方框内的“┯”“┷”表示此通路被阀 心封闭，即该路不通； ⑥ 用特定的线条表示操纵方式、复位方式 和定位方式 。
的，在系统停止供油时，支腿仍然能
保持锁紧。称为双向液压锁。
71-12
双向液压锁
第一节 方向控制阀
作用： ① P1、P3任一腔通压力油，
都可使P1与P2、 P3与P4接 通。
② P1、P3都不通压力油时， P2、 P4油口被两个液控 单向阀封闭。
a)结构图 b)原理图 1－阀体 2－控制活塞 3－卸荷阀心 4－锥阀(主阀心)
AB
TP P—压力油口；
A、B—工作油口；
T——回油口。
AB PT
71-15
第一节 方向控制阀
换向阀的分类
分类方式
类型
按阀的结构
转阀式、滑阀式
按阀的操纵方式 手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动
二位二通、二位三通……三位四通、 按阀的位置和通路数
液压阀工作原理-第五章液压控制阀
电磁阀
通过电磁效应来控制液压系统的 工作。
减压阀
通过调节阀芯的位置来控制系统 的压力。
液压控制阀的应用领域
机械设备
如挖掘机、起重机和冲床等。
交通运输
如汽车制动系统和液压悬挂系统等。
工业制造
如液压机床和液压工作台等。
航空航天
如飞机的液压系统和航天器的发动机控制系统 等。
液压控制阀的未来发展趋势
随着科技的不断进步，液压控制阀将越来越智能化和自动化。新材料的应用、 阀芯结构的改进和控制方式的创新将推动液压控制阀的发展。
液压控制阀的组成部分
1 阀体
承载阀芯和连接液压管路。
2 阀芯
根据控制信号来调节液压流量的元件。
3 弹簧
给阀芯提供恢复力，确保阀芯的正常运动。
4 密封件
防止液压油泄漏。
液压控制阀的工作原理
1
接通入口油路
当控制信号发生改变时，阀芯会移动，使入口油路与出口油路连通。
2
关闭入口油路
当控制信号不再存在时，阀芯回到初始位置，关闭入口油路。
液压阀工作原理-第五章 液压控制阀
液压控制阀是使用液压力来控制液压系统中液压传动的元件。它们由多个部 分组成，起到控制、调节和分配液压油流的作用。
液压控制阀的定义
液压控制阀是用来控制液压系统中液压油的流动方向、压力和流量的装置。它能够实现液压系统各个部分之间 的相互转换过改变阀芯的位置，可以调节出口油路的流量、压力和方向，从而实现对液压 系统的控制。
液压控制阀的分类
按控制方式分类
可以分为手动液压控制阀和自 动液压控制阀。
按控制方向分类
可以分为单向阀和双向阀。
按控制元件数量分类
可以分为单元阀和组合阀。
第五章 液压控制阀
5.3 压力控制阀
5.3.1 溢流阀
1. 溢流阀的结构和工作原理 1) 直动式溢流阀
K ( x0 S xv ) p Const AV
(a) 结构
(b)符号
图5.23 直动型溢流阀及图形符号
1—调节杆；2—调节螺母；3—调压弹簧；4—锁紧螺母； 5—上盖；6—阀体；7—阀芯；8—螺塞
2) 先导式溢流阀
(a) 一种二位四通换向阀的H形过渡机能
(b) 一种O形三位四通换向阀的过渡机能
图5.14 滑阀式换向阀的过渡机能
2) 滑阀式换向阀的操纵方式 (1) 手动换向阀。
手动换向阀是利用手动杠杆等机构来改变阀芯和阀体的相对位置，从而 实现换向的阀类。阀芯定位靠钢球、弹簧，使其保持确定的位置。图5.7(b)所 示为弹簧自动复位式三位四通手动换向阀的结构及图形符号。
中位时的性能特点
X M U
P、T口连通，泵卸荷， 执行元件A、B两油口都 封闭 A、B口接通，P、T口封 闭，缸两腔连通，P口保 持压力
三位换向阀除了在中间位置时有各种滑阀机能外，有时也把阀芯在其一端位 置时的油口连通状况设计成特殊机能，这时用第一个字母、第二个字母和第三个 字母分别表示中位、右位和左位的滑阀机能，如图5.13所示。
P口保持压力，缸A口封 闭，B口与回油口T连通 执行元件A口通压力油， B口与回油口T不通 P口与A、B口都连通，回 油口T封闭 P、A、T口连通，泵卸荷， 执行元件B口封闭
机能
中位时的性能特点
J C P
K
滑阀
机能
中位符号 中位时的滑阀状态 三位四通 三位五通
P、T、A、B口半开启接 通，P口保持一定压力
(3) 根据阀芯的结构形式分为：
液压第5章+液压控制阀
换向阀示例5/6
3位4通电液换向阀
换向阀示例6/6
手柄直接操纵
钢球定位
5. 三位换向阀的中位机能
• 在三位滑阀中，把阀芯处于中间位置时主油路的 连通方式称之为滑阀的中位机能， 把阀芯处于左位（或右位）时主油路的连通方 式，称之为滑阀的左位（右位）机能。
• 中位机能是三位阀的初始位置，为了满足不同需要， 可以有各种形式。
1）压力超调量 指峰值压力与调定压力之差， 用Δp表示。压力超调量越小， 阀的稳定性越好。 2）过渡时间 溢流阀从压力开始升高，到稳定在调定压力所需用 的时间∆t。过渡时间越小，阀的灵敏性越高。
3）压力稳定性 阀的压力振摆小则压力稳定性好。 一般溢流阀的压力振摆应小于0.2MPa。
4．溢流阀的应用1 1）溢流阀
压力油口P与缸两腔连通，回油口封 闭，可形成差动回路；从静止到起 动较平稳；制动时缸两腔均通压力 油，故制动平稳；换向位置变动比 H型的小，应用广泛。 液压泵不卸荷，缸两腔通回油，缸 成浮动状态，由于缸两腔接油箱， 从静止到起动有冲击，制动性能介 于O型与H型之间。
P
Y
三位换向阀的中位机能2
机能 代号 结构原理图 中位图形符号 机能特点和作用
工作原理
三位换向阀职能符号2/3
A
B
p
T
三位四通液动换向阀 工作原理
三位换向阀职能符号 3/3
A
B
T p 三位四通电液换向阀 工作原理
4. 换向阀示例1/6
机动二位三通换向阀
换向阀示例2/6
二位二通电磁换向阀 开关阀
换向阀示例3/6
3位4通电磁换向阀
next
换向阀示例4/6
3位4通液动换向阀
第5章 液压控制阀
第五章液压控制阀-98页精选文档
12.总11.2目019录
目录
40
一、溢流阀的结构和工作原理
※ 溢流过程分析
F弹= kx
F液=PA
※ 调压弹簧：先导阀弹簧 复位弹簧：主阀弹簧
※ 调压性能较好 ※ 遥控口
2.职能符号
工作原理动画演示
12.总11.2目019录
目录
41
一、溢流阀的结构和工作原理
主阀芯受力
向上 向下
PA P'A
安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。
作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开
启压力为（ 0.3～0.5）MPa。
12.总11.2目019录
目录
14
（二）液控单向阀 1、结构及工作原理 Pk=0 正向导通，
反向截止 Pk≠0 正反向导通
液控单向阀动画
12.总11.2目019录
Fs1
先导阀芯受力
向左 向右
P' A' Fx1ຫໍສະໝຸດ 当P 'A'
F
x
时
1
—
先导阀关闭，
主阀芯
P'
P
—
在
F
作用下关闭
s1
当 P 'A 主阀芯
'
P
F
x
时
1
—
先导阀开启，
' P ，但 PA P ' A
F
s
时关闭
1
当
P
'A '
F x 2时，且
PA
12.总11.2目019录
液压-第5章液压控制阀(压力控制阀)(67)
开关指令
先导式顺序阀符号
测压孔
阀口 阀 口
测压孔
测压面
测压面
黑三角代表 先导型液压控制
泄油口L
进油口P1
出油口P2
泄油口L
出油口P2
•先导阀的测压面与主油路进口压力P1相通，由先导阀的调压弹簧直 接与P1相比较； •先导阀阀口回油接出口压力P2，这样可不致产生大量外泄流量； •先导阀弹簧腔接外泄口，使先导阀芯弹簧侧不形成背压； •先导级仍采用带进油固定节流口的回路，固定节流口的进油压力为 P1，先导阀阀口仍然作为先导级的回油阀口，但回油压力为P量公式
A W x
2
2
W 为阀口的周向长度。亦称面积梯度，它是阀口通流截面
积相对于阀口开度的变化率。对于孔口为全周边的圆柱滑阀， W＝πd。 流体的流量系数Cq的值由实验确定。在液流完全收缩的情 况下，薄壁小孔（锐边）计算时Cq取平均值0.60~0.65；若阀口 有不大的圆角或很小的倒角，则Cq＝0.8~0.9。
11
减小卡紧力的措施：
1)提高阀的加工和装配精度，避免出现偏心。（同心度、光洁度） 2)在阀芯台肩上加工平衡径向力的均压槽。（密封、润滑、平衡径向力）
均压槽宽0.3~0.5mm、深0.5~lmm、间距2~5mm的环形沟槽
3)使阀心或阀套在轴向或圆周方向上产生高频小振幅的振动或摆动。 4)精细过滤油液。
q Cq A 2p /
6
2．阀芯驱动与阀芯运动阻力 液压阀在阀芯移动、改变阀口的启闭或开口大小时控制液体 流动，同时也产生着液动力和卡紧力。液动力和卡紧力对液压 阀的性能有着重大的影响。作用在阀芯上的液动力有稳态液动 力和瞬态液动力两种。
（1）稳态液动力
稳态液动力是指阀芯移动完毕，开口固定之后，恒定流 动的液体流过阀口时因动量变化而作用在阀芯上的力。 当阀口开度发生变化时，阀腔内油液的轴向速度亦发生 变化，也就是出现了加速或减速，阀芯将受到了一个轴向的 反作用力，这就是瞬态液动力。
先导式顺序阀符号
测压孔
阀口 阀 口
测压孔
测压面
测压面
黑三角代表 先导型液压控制
泄油口L
进油口P1
出油口P2
泄油口L
出油口P2
•先导阀的测压面与主油路进口压力P1相通，由先导阀的调压弹簧直 接与P1相比较； •先导阀阀口回油接出口压力P2，这样可不致产生大量外泄流量； •先导阀弹簧腔接外泄口，使先导阀芯弹簧侧不形成背压； •先导级仍采用带进油固定节流口的回路，固定节流口的进油压力为 P1，先导阀阀口仍然作为先导级的回油阀口，但回油压力为P量公式
A W x
2
2
W 为阀口的周向长度。亦称面积梯度，它是阀口通流截面
积相对于阀口开度的变化率。对于孔口为全周边的圆柱滑阀， W＝πd。 流体的流量系数Cq的值由实验确定。在液流完全收缩的情 况下，薄壁小孔（锐边）计算时Cq取平均值0.60~0.65；若阀口 有不大的圆角或很小的倒角，则Cq＝0.8~0.9。
11
减小卡紧力的措施：
1)提高阀的加工和装配精度，避免出现偏心。（同心度、光洁度） 2)在阀芯台肩上加工平衡径向力的均压槽。（密封、润滑、平衡径向力）
均压槽宽0.3~0.5mm、深0.5~lmm、间距2~5mm的环形沟槽
3)使阀心或阀套在轴向或圆周方向上产生高频小振幅的振动或摆动。 4)精细过滤油液。
q Cq A 2p /
6
2．阀芯驱动与阀芯运动阻力 液压阀在阀芯移动、改变阀口的启闭或开口大小时控制液体 流动，同时也产生着液动力和卡紧力。液动力和卡紧力对液压 阀的性能有着重大的影响。作用在阀芯上的液动力有稳态液动 力和瞬态液动力两种。
（1）稳态液动力
稳态液动力是指阀芯移动完毕，开口固定之后，恒定流 动的液体流过阀口时因动量变化而作用在阀芯上的力。 当阀口开度发生变化时，阀腔内油液的轴向速度亦发生 变化，也就是出现了加速或减速，阀芯将受到了一个轴向的 反作用力，这就是瞬态液动力。
第五章 液压控制阀
此力指向阀口开启方向 图 作用在锥阀上的稳态液动力 (a)外流式； (b)内流式
12
5.2.2 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。
1. 普通单向阀
正向导通， 反向不通
(b)
普通单向阀
13
单向阀的工作原理
A-B导通，B-A不通
B-A导通，A-B不通
能平衡，会给控制带来困难。通过在阀芯上开设环形槽，形
成图（b）所示平衡活塞，则阀芯上所承受的液压力大部分 可以得到平衡，施以较小的轴向力即可驱动阀芯。
10
3. 阀芯驱动与阀芯运动阻力
（1）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力
Fs q(v2 cos v1 cos90) qv2 cos
2 . 节流边
（1）阀口与节流边
阀体节流边
阀体节流边
阀中的可变节流口可以看成是由两条作相对运动的 边线构成，故一个可变节流口可以看成是一对节流边。 其中固定不动的节流边在阀体上，可以移动的节流边则 在阀芯上。这一对节流边之间的距离就是阀的开度Δx。
8
2. 节流边
（1）阀口与节流边
若进油道与阀芯环形槽相通，那 么出油道必须与阀体的环形槽相 通，阀口正好将两个通道隔开。
30
知识点回顾
• 液压控制阀的概念及性能参数（公称直径和 额定压力）； • 按功用来分，液压阀分为方向、压力和 流量控制阀； • 方向阀主要知识点： 单向阀（普通单向 阀和液控单向阀） 注意：符号 换向阀
31
5.2.3 换向阀
换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可以很方 便地使缸的活塞改变运动方向。 换向阀的类型有
21
(3)简式外泄型液控单向阀
12
5.2.2 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。
1. 普通单向阀
正向导通， 反向不通
(b)
普通单向阀
13
单向阀的工作原理
A-B导通，B-A不通
B-A导通，A-B不通
能平衡，会给控制带来困难。通过在阀芯上开设环形槽，形
成图（b）所示平衡活塞，则阀芯上所承受的液压力大部分 可以得到平衡，施以较小的轴向力即可驱动阀芯。
10
3. 阀芯驱动与阀芯运动阻力
（1）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力
Fs q(v2 cos v1 cos90) qv2 cos
2 . 节流边
（1）阀口与节流边
阀体节流边
阀体节流边
阀中的可变节流口可以看成是由两条作相对运动的 边线构成，故一个可变节流口可以看成是一对节流边。 其中固定不动的节流边在阀体上，可以移动的节流边则 在阀芯上。这一对节流边之间的距离就是阀的开度Δx。
8
2. 节流边
（1）阀口与节流边
若进油道与阀芯环形槽相通，那 么出油道必须与阀体的环形槽相 通，阀口正好将两个通道隔开。
30
知识点回顾
• 液压控制阀的概念及性能参数（公称直径和 额定压力）； • 按功用来分，液压阀分为方向、压力和 流量控制阀； • 方向阀主要知识点： 单向阀（普通单向 阀和液控单向阀） 注意：符号 换向阀
31
5.2.3 换向阀
换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可以很方 便地使缸的活塞改变运动方向。 换向阀的类型有
21
(3)简式外泄型液控单向阀
第五章 液压控制阀
我国的液动阀控制压力不小于0.35MPa，(使用条件)即(3.5kgf/㎝2), 由于此阀换向时间可调，换向冲击小，一般用于较大流量(>63L/min)的
场合。
（5）电液动换向阀 电液动换向阀又称电液换向阀，它由电磁换向阀与换向 时间可调的液动阀组成。其中电磁换向阀称先导阀，改变 液动阀的控制油路的方向(虚线位控制油路)，而液动阀实 现主油路的换向，称为主阀。换向的速度由控制油路中的 单向节流阀调节。
/min左右)，而且当阀芯被卡住或由于电压低等原因吸合不上时，电磁
铁线圈易烧坏(起动电流大)、工作可靠性差；
直流电磁铁在工作或过载情况下，其电流基本不变，因此不会因阀 芯被卡住而烧坏电磁铁线圈，工作可靠，换向冲击、噪声小，换向时间
长(约0.1~0.15s)，换向频率允许较高(120次/min，最高可达240次/ min)，但需要直流电源或整流装置，并且起动力小，反应速度较慢。
液动换向阀有换向时间可调和换向时间不可调两种。
换向时间不可调液动阀
液动换向阀 换向时间可调液动阀
A、换向时间不可调的液动换向阀
如图所示三位四通液动换向阀结构原理图，当控制油口K1和
K2均不通控制压力油时，阀芯在复位弹簧的作用下处于中位，当
K1通压力油，K2通油箱时，阀芯右移，使P与A通，B与T通；反
一、单向阀
单向阀包括普通的单向阀和液控单向阀两种。
单向阀 普通的单向阀 液控单向阀 1、普通单向阀(单向阀) 它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截止， 亦称逆止阀、止回阀，要求其正向液流通过时压力 损失较小，反向截止时密封性能好。
图形符号
按进出油液流向的不同分直通式和直角式两种结构， 都由阀芯、阀体和弹簧等组成。(小规格直通式阀有用钢球作 阀芯的)，当液流从进油口A 流入时，油液压力克服弹簧阻力 和阀体1与阀芯2间的摩擦力，顶开带有锥端的阀芯(或钢球)， 从出油口B 流出。当油液反向从B流入时，油液压力使阀芯 紧密地压在阀座上，故不能逆流。由于弹簧仅起复位作用， 因而弹簧力很小。所以正向开启压力只需0.03～0.05MPa ; 反向截止时，因阀芯与阀座孔为线密封，且密封力随压力增 高而增大，故密封性能良好。
场合。
（5）电液动换向阀 电液动换向阀又称电液换向阀，它由电磁换向阀与换向 时间可调的液动阀组成。其中电磁换向阀称先导阀，改变 液动阀的控制油路的方向(虚线位控制油路)，而液动阀实 现主油路的换向，称为主阀。换向的速度由控制油路中的 单向节流阀调节。
/min左右)，而且当阀芯被卡住或由于电压低等原因吸合不上时，电磁
铁线圈易烧坏(起动电流大)、工作可靠性差；
直流电磁铁在工作或过载情况下，其电流基本不变，因此不会因阀 芯被卡住而烧坏电磁铁线圈，工作可靠，换向冲击、噪声小，换向时间
长(约0.1~0.15s)，换向频率允许较高(120次/min，最高可达240次/ min)，但需要直流电源或整流装置，并且起动力小，反应速度较慢。
液动换向阀有换向时间可调和换向时间不可调两种。
换向时间不可调液动阀
液动换向阀 换向时间可调液动阀
A、换向时间不可调的液动换向阀
如图所示三位四通液动换向阀结构原理图，当控制油口K1和
K2均不通控制压力油时，阀芯在复位弹簧的作用下处于中位，当
K1通压力油，K2通油箱时，阀芯右移，使P与A通，B与T通；反
一、单向阀
单向阀包括普通的单向阀和液控单向阀两种。
单向阀 普通的单向阀 液控单向阀 1、普通单向阀(单向阀) 它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截止， 亦称逆止阀、止回阀，要求其正向液流通过时压力 损失较小，反向截止时密封性能好。
图形符号
按进出油液流向的不同分直通式和直角式两种结构， 都由阀芯、阀体和弹簧等组成。(小规格直通式阀有用钢球作 阀芯的)，当液流从进油口A 流入时，油液压力克服弹簧阻力 和阀体1与阀芯2间的摩擦力，顶开带有锥端的阀芯(或钢球)， 从出油口B 流出。当油液反向从B流入时，油液压力使阀芯 紧密地压在阀座上，故不能逆流。由于弹簧仅起复位作用， 因而弹簧力很小。所以正向开启压力只需0.03～0.05MPa ; 反向截止时，因阀芯与阀座孔为线密封，且密封力随压力增 高而增大，故密封性能良好。
第5章液压控制阀
溢流恒压原理 恒压条件：必须有溢流
pk(xo xv) Cost Av
安全限压原理
如何调压？
2019/9/2
40
6.1.2 先导型 溢流阀
(1) 三节同 心先导 型溢流
阀
活塞处同心
2019/9/2
导向处同心
阀口处同心
41
⒉先导型溢流阀⑴：结构
2019/9/2
42
(2) 二节同心先导型溢流阀
B
芯3，B腔压力降低，
A
活塞5继续上升并顶开
4 主阀芯2，大量液流自
内 泄 式
5 B腔流向A腔，完成反 向导通。此阀适用于反
6 向压力很高的场合。
K
2-主阀芯; 3-卸荷阀芯; 5-控制活塞 图5.14(a) 带卸荷阀的内泄式液控单向阀
9
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
29
（4）电液换向阀
2019/9/2
30
电液动换向阀 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。 电磁换向阀起先导作用，控制液动换向阀的动作；液动
换向阀作为主阀，用于控制液压系统中的执行元件。
外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
31
图形符号
简化职能符号
2019/9/2
32
电磁球式换向阀
2019/9/2
24 24
三位四通手动换向阀中位
手柄
复位弹簧
2019/9/2
阀芯
25
复位弹簧
三位四通手动换向阀右位
手柄
2019/9/2
阀 芯
26
机动换向阀 此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡
块固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1 时 ，推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱 离接触后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和 缸的行程有关，也有管此类阀叫“行程阀”。
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图5-5为二位三通电磁换向阀
工作原理：图示位置： P → A 、 B ┴ 电磁铁通电：P → B 、 A ┴
电磁换向阀特征
利用电磁铁推力，推动阀芯运动以控制 流向。
电磁换向阀分类
二通
四通
二位〈 三通
三位〈
等
四通
五通
（4）液动换向阀
液动换向阀特征
利用压力油改变滑阀位置以控制流向
液动换向阀组成
及开口大小，来实现压力、流量和方向的控制； 6、原理上液压阀的开口大小、进出口压差以及阀的
流量之间的关系符合孔口流量公式:
qv=CAT△pφ
二、液压阀的分类
1、按结构形式划分
滑阀
锥阀
球阀
2、按机能划分 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀
3、按控制原理划分： 开关阀 比例阀 伺服阀 数字阀
4、按安装连接形式分 （1）管式连接
二位阀，靠弹簧的一格。
5 常态位置<
三位阀，中间一格。
(原理图中，油路应该连接在常态位置)
结构原理
3、 三位换向阀的中位机能
中位机能：三位换向阀在中间位置时各
油口的连通方式， 所以称中位机能。
三位中位机能 不同，中位时对系统的控 制也不同。通常要考虑执行元件的换向 精度和平稳性；是否需要保压或卸荷； 是否需要“浮动”或可在任意位置停止。
1、换向阀的工作原理 换向阀作用
变换阀芯在阀体内的相对工作位 置，使阀体各油口连通或断开，从而 控制执行元件的换向或启停。 工作原理：（图5－3） 利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制 油路接通、关断或改变油液流动向。
2、换向阀的分类及图形符号
滑阀式换向阀 按结构形式分 〈 转阀式换向阀
球阀式换向阀
3）液压缸快进：中位“P”型，如图所示，当换 向阀于中位时，因P、A、B相通，故可用作差 动回路。
4、滑阀式换向阀的操作方式
（1）手动换向阀
阀芯运 动是藉助于 手动杠杆操 纵的换向阀
手动换向阀
（2）机动换向阀
机动换向阀特征
利用挡铁或凸轮使阀芯运动以控制流向。
机动换向阀分类
常为二位阀，有二位、二通、三通、四 通
先导式减压阀结构
先导式减压阀工作原理图
先导式减压阀工作原理
p2 < pt 时，导阀关闭，主阀左位，f 最大，不减压
<
p2 > pt时，导阀打开，主阀两端产生压差 当△P < F软t时，同上
<
当△P > F软t时，主阀阀芯右 移， f↓， p2↓
减压阀是利用出油压力的反馈作用， 控制阀口开度，保证出口压力基本为弹 簧调定的压力。
外部回油
c 阀口常闭
阀口常开
d 阀芯二凸肩
阀芯三凸肩
e 一般并联于系统 一般串联于系统
2、溢流阀应用举例 1）为定量泵系统溢流稳压
和定量泵、节流阀并联，阀口常开。 2）为变量泵系统提供过载保护
和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载 时打开，起安全保护作用，故又称安全阀。 3）实现远程调压
p远程 < p主调 4）使泵卸荷
和二位二通阀组合（先导式） 5）形成背压
3、溢流阀的静态特性
静态特性：元件或系统在稳定工作状态 下的性能，其静态特性指标很多，主要 指压力—流量特性、启闭特性、卸荷压 力及压力稳定性等。
主 阀<
和软弹簧。
带有多节导向圆锥面的锥阀(三级 同心式)
图5－9为三级同心先导式溢流阀的结构图。
先导式溢流阀
先导式溢流阀工作原理
当pA < F硬T时,导阀关闭，主阀也关闭。 当pA > F硬T时,导阀打开，主阀两端产
生压差：
当△p < F软T时，主阀关闭。 当△p > F软T时，主阀打开， 稳压溢流或安全保护。
先导式减压阀调压原理
调压原理：调节调压弹簧，改变硬弹簧力， 即可改变出口压力。
减压阀特点
特点：在减压阀出口油液不再流动时，由于 先导阀卸油仍未停止，减压口仍有油液流 动，阀就处于工作状态，出口压力也就保 持调定压力不变。
减压阀与溢流阀比较
溢流阀
减压阀
a 保持进口压力不变
出口压力
b 内部回油
通：阀体对外连接的主要油口数
（不包括控制油口和泄漏油口）。
图形符号含义
1 位—用方格表示，几位即几个方格
2 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。
3 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。
4 弹簧—W、M，画在方格两侧。
见表5－1
表5－1 三位四通阀的 中位机能
1）系统保压 中位为“O”型，如图所示， P 口被堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱， 增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系 统。
2）系统卸荷：中位“M”型，下图所示，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。
压力－流量特性（p-q特性）
溢流特性：表征溢流阀在某一调定压力 下工作时，其溢流量的变化与溢流阀进 口实际压力之间的关系，即 稳压性能。 见图5－14
pn:调定压力
p0开启压力 由p—q 曲线可知，
阀的 进口压力随着
流量的增减 而增减。
溢流量为额定值q n时 所对应的压力称 为
调定压力，以pn表示。 调压偏差：调定压力与开启压力之差即
单向顺序阀用于平衡自重 ,要求 p 顺>p自重 。
当自重较大时，p 顺较高， △P较大，一 般用于自重不大的场合，为防止泄漏而造成缸 下移，可装一液控单向阀。 为减小无功损耗， 可将单向顺序阀换为外控单向顺序阀。
由于外控单向顺序阀开启后，缸下行，缸上腔 压力下降，顺序阀关闭，缸停止，而后压力上 升，顺序阀又打开，液压缸断续下行，此外顺 序阀的泄漏 ，运动部件在悬浮过程中总要缓 缓下降。可在其控制油路上加装一个液控单向 阀（图5－17b)，能减少泄漏影响。
3、控制双泵系统中的大流量泵 （图5－17c） 工作原理：快速运动时，双泵同时供油。
小泵供油 工作进给时p↑，XY打开 <
大泵卸荷
三、减压阀 1、减压阀的结构及工作原理 功用：降低系统某一支路的油液压力，使同
一系统有两个或多个不同压力。
分类：直动式
先导式
减压原理: 利用油液在某个地方的压 力损失，使出口压力低于进口压力，并保 持恒定，故又称定值减压阀。
先导式溢流阀特点
溢流阀稳定工作时，主阀阀芯上部压力小 于下部压力, 即使下部压力较大，因有上 部压力存在，弹簧可做较软，流量变化引 起阀芯位置变化时，弹簧力的变化量较小， 压力变化小。
调压弹簧调好后，上部压力为常数。因而 压力随流量变化较小，克服了直动式阀缺 点。
锥阀锥孔尺寸较小，调压弹簧不必很硬， 调压方便 。
对于内控方式实现供油的电液换向阀， 若在常态下使泵卸荷，为克服阀在通电后 无控制油压而使主阀不能动作，在主阀的 进油孔插装一个预压阀，如图5-7。
第三节 压力控制阀
目的任务
了解压力阀功用、分类、 组成、特点 掌握压力阀的工作原理、 性能、区别
重点难点
先导式溢流阀、减压阀和顺序阀的结构、 工作原理、特性
滑阀式换向阀的结构 阀体：有多级沉割槽的圆柱孔 阀芯：有多段环行槽的圆柱体 滑阀式换向阀的分类
电磁换向阀 液动换向阀
按操纵方式分类 < 电液换向阀 机动换向阀 手动换向阀
换向阀操作方式符号
按通路数分类：二通 、三通、四通、五通等 按工作位置数分类：二位、三位、四位等
滑阀式换向阀基本概念 位: 阀芯相对于阀体的工作位置数。
减压阀、顺序阀的区别
压力控制阀：在液压系统中，控制液
体压力和控制执行元件或电气元件等在 某一调定压力下产生动作的阀。
压力控制阀的作用：
控制液压系统压力或利用压力作为 信号来控制其它元件动作。
压力控制阀的分类
溢流阀
减压阀
顺序阀
压力继电器
压力控制阀的结构
阀体、阀芯、弹簧、调节螺帽等 压力控制阀共同工作原理 利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相
举例：二位二通机动换向阀
组成：阀体、阀芯、弹簧、滚轮等
机动换向阀的特点：结构简单、换向 平稳、可靠、位置精度高。但需安装 在运动件附近，油管较长。
使用场合：控制运动件的行程，或快、 慢速度的转换。
将多个手动换向阀进行叠加组合，即可构 成多路换向阀。
多 路 换 向 阀
（3）电磁换向阀
“红领巾”真好
0929第五章 液压控制阀
厦门市松柏第二小学 吴小蔚
第一节 概述 液压控制阀是液压系统中控制油液压力、流
量及流动方向的元件 一、液压阀的基本结构与原理 基本共同点： 1、结构上由阀体、阀芯和阀芯驱动件组成；
2、阀体有阀体孔或阀座孔和外接油管的进出油口； 3、阀心：滑阀、锥阀和球阀； 4、驱动装置：手动、弹簧、电磁或液压力； 5、利用阀心在阀体内的相对运动来控制阀口的通断
液：p 、A 、B、T均不通 电：p → A → 液动阀左腔， 液动阀右腔 → B →T
1YA通电〈 液：p → A ，B → T 电：p → B → 液动阀右腔， 液动阀左腔 → A →T
2YA通电〈 液：p → B，A → T
电液换向阀的控制结构 1）阻尼调节器
如图5-6所示，由单向阀和节流阀叠加 而成。其作用是调节主阀换向时间，消除 执行元件的换向冲击。 2）预压阀
普通单向阀分类
DIF型直通单向阀
直角单向阀
单向阀的要求： 正向液流压力损失小，反向截止
密封性能好；
单向阀的作用： 安装在泵的出口，泵工作时，防