第五章 液压控制阀(3)
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第五章 液压控制阀(方向阀)
二、液压阀的基本共同点及要求
尽管各类液压控制阀的功能和作用不同，
但结构和原理上均具有以下共同点： 1）在结构上都有阀体、阀芯、和操纵机构 组成； 2）在原理上都是依靠阀的启闭来限制、改 变液体的流动或停止，从而实现对系统的 控制和调节作用； 3）只要液体经过阀孔流动，均会产生压力 降低和温度升高等现象，通过阀孔的流量 与通流截面积及阀孔前后压力差有关，即 符合液体流经小孔的流量公式；
第二节 方向控制阀
方向控制阀用以控制液压系统中油液流动的方向或液流 的通与断，可分为单向阀和换向阀两类。 A B 一、单向阀 单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 单向阀的职能符号 1、普通单向阀 普通单向阀通常简称单向阀，又叫止回阀或逆止阀，只 允许油液正向流动，不允许倒流。
高、中、低压单向阀的工作原理完全一样，
图4-5 双向液压锁结构图 1-弹簧，2-阀芯，3-阀座，4-控制活塞
当压力油从A口流入，对于左侧液控单向阀为正 向流动，同时液压力作用于控制活塞使之向右移 动并推开右侧液控单向阀的阀芯，允许液体反方 向从D口→B口流动；同理，当压力油从B口流入 时，左侧液控单向阀同样允许液体反向流动；当 A口和B口都不通压力油时，相当于两个液压控 单向阀的控制压力同时消失，液控单向阀此时从 功能上等同于普通单向阀，这时无论C口还是D 口的油液存在压力而试图反方向流动都是不允许 的，且阀口的锥形面密封良好，这样与C口和D 口相连接的执行元件的两个容腔被封闭，由于液 体不可压缩，执行元件在正常情况（无泄漏）下 即使受外负载力的作用也可停留在规定的位置上。
2、用箭头符号“↑”表示指向的两油口相
通，但不一定表示液流的实际方向；用截 止符号“⊥”表示相应油口在阀内被封闭。
第五章 液压控制阀.
2 偏心槽式节流口
3
轴向三角槽式节流 口
4 周向缝隙式节流口
5 轴向缝隙式节流口
特点
结构简单，针阀作轴向移动，但水力半径小，易 堵塞，受油温影响较大，流量稳定性差，适用于 对节流性能要求不高的系统
在阀芯上开有截面为三角槽的周向偏心槽，通过 转动阀芯改变通流面积。流量稳定性较好，但在 阀芯上有径向不平衡力，使阀芯转动费力，易堵 塞。一般用于低压、大流量和对流量稳定性要求 不高的系统中
四口全封闭，液压泵不卸荷，液压缸闭锁，可用于多个换向阀的 并联工作。液压缸充满油，从静止到启动平稳；制动时运动惯性 引起液压冲击较大；换向位置精度高
四口全接通，泵卸荷，液压缸处于浮动状态，在外力作用下可移 动。液压缸从静止到启动有冲击；制动比O型平稳；换向位置变动 大
P口封闭，A、B、T三口相通，泵不卸荷，液压缸浮动，在外力作 用下可移动。液压缸从静止到启动有冲击；制动性能介于O型和H 型之间
第五章 液压控制阀
第一节 方向控制阀 第二节 压力控制阀 第三节 流量控制阀 第四节 其它类型的液压控制阀
液压控制阀
在液压系统中，为保证执行机构能按设计要求安全可靠地 工作，必须对液压系统中的油液的方向、流量和压力上进 行控制，这些实施控制的元件称液压控制阀。
按用途分为： 方向阀、流量控制阀和压力控制阀三类。
P2口压力很高为减小控制压力， 可采用带卸荷阀芯的液控单向阀， 反向开启控制压力小，最小控制 压力0.05p2
1-控制活塞；2-推杆；3-锥阀；4弹簧座；5-弹簧；6-卸荷阀芯。
2.液控单向阀
液控单向阀具有良好的单向 密封性能，常用于执行元件 需要长时间保压、锁紧的情 况，也用于防止立式液压缸 在自重作用下下滑等。
第五章 液压控制元件
单向阀结构
单向阀都采用图示的座阀式结构, 这有利于保 证良好的反向密封性能。
符号
单向阀外形
单向阀的工作原理
(a) 钢球式直通单向阀
(b) 锥阀式直通单向阀
点我
(c)
详细符号
(d) 简化符号
直动式单向阀
动画演示
2、液控单向阀
如图6-2所示液控单向阀的结构，当控制口K不通压力油时， 此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，阀就保持开 启状态，液流双向都能自由通过。图上半部与一般单向阀相同，下 半部有一控制活塞1，控制油口K通以一定压力的压力油时，推动活 塞1并通过推杆2使锥阀芯3抬起，阀就保持开启状态。
当进口压力不高时：液压力不能克服先导阀的弹簧阻力，先导阀口关 闭，阀内无油液流动。主阀心因前后腔油压相同，故被主阀弹簧压在阀座 上，主阀口亦关闭。 系统油压升高到先导阀弹簧的预调压力时：先导阀口打开，主阀弹簧 腔的油液流过先导阀口并经阀体上的通道和回油口T流回油箱。这时，油液 流过阻尼小孔，产生压力损失，使主阀心两端形成了压力差。主阀心在此 压差作用下克服弹簧阻力向上移动，使进、回油口连通，达到溢流稳压的 目的。
◆ （2） 先导式溢流阀
3、溢流阀的应用 ◆ 溢流阀应用
三、减压阀
减压阀是用来减压、稳压，将较高的进口油压降 为较低的出口油压 。
1、减压阀的工作原理
◆ 工作原理
2、减压阀应用 ◆ 减压阀应用 3、减压阀与溢流阀的区别 ◆ 区别
四、顺序阀
利用液压系统压力变化来控制油路的通断，从而 实现某些液压元件按一定顺序动作。
先 导 式 溢
调压螺钉
外形图
符号
安装孔
流
溢流出口 压力油入口
阀
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
(３)启闭特性：
开闭启合比比pp--KB
：开始溢流的开启压力pK与ps的百分比。 ：停止溢流的闭合压力pB与ps的百分比。
由于摩擦的作用，开启压力大于闭合压力。
pK
=
pK ps
×- 100 %
-
pB
= pB ×100 % ps
显然上述两个百分比越大，则两者越接近，溢流阀的启闭特性 就越好。一般开启比大于90%，闭合比大于85%。
Δp越小，刚度越低,所以节流阀只能在大于某一最低压
差的条件下才能工作,但提高Δp将引起压力损失。
第五章 液压控制阀
（2）温度对流量稳定性的影响
T变，μ变，q变。 薄壁孔(紊流状态）不受温度变化影响。
（3） 节流口的阻塞
阻塞现象： 当Δ p一定,A 较小时流量时大时小甚至断流
措施：加大水利半径、选择稳定性好的油液、精心过滤。 薄壁孔不易附着、阻塞。
m — 压差指数 K — 节流系数
动画演示
q∝ A ，Δp=c，A ↑ ，q↑。
第五章 液压控制阀
4. 刚度
刚度 外负载波动引起阀前后压力差Δ p 变化，即使阀 的开口面积A 不变，也会导致流经阀的流量q 不稳定。
定义：阀的开口面积A 一定
q
T = dΔ p/dq
T = Δ p1-m/ (KAm )
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
§5.1 阀的作用和分类
一、作用 控制液流的方向、压力和流量。
二、分类 按用途：压力阀、流量阀、方向阀
按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动 按连接方式：管式、 板式、法兰式、叠加式等
第五章 液压控制阀
五控制阀PPT课件
云南冶金高级技工学校
工程机械液压与液力传动
2）机动换向阀 又称行程阀,它主要用来控制液压机械运动部件
的行程，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，从而控制油液的流动方向，机动 换向阀通常是二位的,有二通、三通、四通和五通 几种,其中二位二三通机动阀又分常闭和常开两种。
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工程机械液压与液力传动
（一）、单向阀（止回阀） 单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动， 不能反向流动，反方向则堵塞。
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工程机械液压与液力传动
1、普通单向阀
在普通单向阀中，要求通油方向的液阻尽量小， 一般选用的弹簧刚度较小，其开启压力为0.035～ 0.05MPa，全流量的压力损失为0.1～0.3MPa。如 果单向阀作为背压阀使用，弹簧刚度可取大一些，其 开启压力为0.2～0.6MPa 。
2、按操作方式分： 手动、液控、电磁、机动、电液
3、按阀芯在阀体中的工作位置分： 两位、三位
4、按换向阀所控制的通路数分: 两通、三通、四通、五通
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工程机械液压与液力传动
名称 两位两通
换向阀
两位三通 换向阀
两位四通 换向阀
三位四通 换向阀
结构原理图
职能符号
使用场合 控制油路的接通与切断（相当于一个开 关）
工程机械液压与液力传动
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工程机械液压与液力传动
3）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
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工程机械液压与液力传动
（二）、换向阀 作用：
利用阀芯和阀体的相对运动，来改变油液流动 的方向、接通或关闭油路，从而实现液压执行元件 及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
工程机械液压与液力传动
2）机动换向阀 又称行程阀,它主要用来控制液压机械运动部件
的行程，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，从而控制油液的流动方向，机动 换向阀通常是二位的,有二通、三通、四通和五通 几种,其中二位二三通机动阀又分常闭和常开两种。
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（一）、单向阀（止回阀） 单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动， 不能反向流动，反方向则堵塞。
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1、普通单向阀
在普通单向阀中，要求通油方向的液阻尽量小， 一般选用的弹簧刚度较小，其开启压力为0.035～ 0.05MPa，全流量的压力损失为0.1～0.3MPa。如 果单向阀作为背压阀使用，弹簧刚度可取大一些，其 开启压力为0.2～0.6MPa 。
2、按操作方式分： 手动、液控、电磁、机动、电液
3、按阀芯在阀体中的工作位置分： 两位、三位
4、按换向阀所控制的通路数分: 两通、三通、四通、五通
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名称 两位两通
换向阀
两位三通 换向阀
两位四通 换向阀
三位四通 换向阀
结构原理图
职能符号
使用场合 控制油路的接通与切断（相当于一个开 关）
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3）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
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（二）、换向阀 作用：
利用阀芯和阀体的相对运动，来改变油液流动 的方向、接通或关闭油路，从而实现液压执行元件 及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
液压控制阀讲述精品PPT课件
锥形---制造工艺较复杂。
2020/10/24
山东理工大学 农业工程与食品科学
6
学院
2. 工 作 原 理 ： 液 流 由 入 口 进 入 阀 体 ， 顶 开 阀 芯 （ 克 服 弹 簧 力），流向出油口，反向时，阀芯与阀座紧密接触。
3.职能符号：
P2
P1
4.应用：
(1)作单向阀用（开启压力较小），预先确定，是不可调的。
4
学院
第二节 方向控制阀（方向阀）
方向阀是用来控制系统中液压油方向的，有单向阀和换向 阀两种。
一、单向阀
（一）普通单向阀 要求：正向通油阻力小，反
向密封要好，且动作灵敏。 作用：控制系统中液压油方
向，只允许有单向流动。
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5
学院
1.结构
结构形式：直通式，直角式 与管路连接方式：管式、板式、法兰式、快速接头式 阀芯：球形---适用于流量较小的场合，制造工艺简单。
1
也打开，这样活塞右行；反之，
2
亦然；如果A、B都不通油，则
A
由于阀1,2都关闭，所以活塞不
B
能运动。
2020/10/24
山东理工大学 农业工程与食品科学
12
学院
（四）充液阀（实质上还是液控单向阀）
充液阀用于油缸快速行程中，由于形成真空，需要从油箱中
补油，或直接向油箱排出大量油液的回路中，以节省功率。
15
机动换向阀也称行程阀。图示为 O型二位二通常闭式行程滑阀和 图形符号。阀芯的移动靠挡块或 凸轮推压阀杆顶部的滚轮实现。 当移开挡块时，阀芯靠其底部的 弹簧进行复位。改变挡块斜面角 (凸轮的外廓形状)可使滑阀获得 合适的移动速度，减小换向 时系统中的液压冲击和噪产。
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2. 工 作 原 理 ： 液 流 由 入 口 进 入 阀 体 ， 顶 开 阀 芯 （ 克 服 弹 簧 力），流向出油口，反向时，阀芯与阀座紧密接触。
3.职能符号：
P2
P1
4.应用：
(1)作单向阀用（开启压力较小），预先确定，是不可调的。
4
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第二节 方向控制阀（方向阀）
方向阀是用来控制系统中液压油方向的，有单向阀和换向 阀两种。
一、单向阀
（一）普通单向阀 要求：正向通油阻力小，反
向密封要好，且动作灵敏。 作用：控制系统中液压油方
向，只允许有单向流动。
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1.结构
结构形式：直通式，直角式 与管路连接方式：管式、板式、法兰式、快速接头式 阀芯：球形---适用于流量较小的场合，制造工艺简单。
1
也打开，这样活塞右行；反之，
2
亦然；如果A、B都不通油，则
A
由于阀1,2都关闭，所以活塞不
B
能运动。
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（四）充液阀（实质上还是液控单向阀）
充液阀用于油缸快速行程中，由于形成真空，需要从油箱中
补油，或直接向油箱排出大量油液的回路中，以节省功率。
15
机动换向阀也称行程阀。图示为 O型二位二通常闭式行程滑阀和 图形符号。阀芯的移动靠挡块或 凸轮推压阀杆顶部的滚轮实现。 当移开挡块时，阀芯靠其底部的 弹簧进行复位。改变挡块斜面角 (凸轮的外廓形状)可使滑阀获得 合适的移动速度，减小换向 时系统中的液压冲击和噪产。
液压知识学习
第五章 液压控制阀
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。
本部分提要
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。
•阀口特性与阀芯的运动阻力， 节流边与液压桥路
•单向阀 •换向阀 •换向回路与锁紧回路 •液压阀的连接方式
稳态液动力指向 阀口关闭的方向 图5.7 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力
（2）作用在锥阀上的稳态液动力 ①外流式锥阀 Fs Qv2 cos (5.9) Fs CqCvdm xps sin 2
此力指向阀口关闭方向
②内流式锥阀 Fs Qv2 cos (5.10) Fs CqCvdm xps sin 2
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、比例电磁铁控制、液压 控制等。
4. 按安装方式: 有板式阀、管式阀、叠加阀、插装阀等。
5.2 阀口特性与阀芯的运动阻力
5.2.1 阀口流量公式及流量系数
5.1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；
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
液压全桥有两种布置方案。
第一种：将A、B通道布置在阀体环形槽中，将O1、P、 O2布置在阀芯环形槽中（四台肩四通阀）；
第二种：将阀芯槽与阀体槽所对应的油口对换，让A、
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。
本部分提要
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。
•阀口特性与阀芯的运动阻力， 节流边与液压桥路
•单向阀 •换向阀 •换向回路与锁紧回路 •液压阀的连接方式
稳态液动力指向 阀口关闭的方向 图5.7 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力
（2）作用在锥阀上的稳态液动力 ①外流式锥阀 Fs Qv2 cos (5.9) Fs CqCvdm xps sin 2
此力指向阀口关闭方向
②内流式锥阀 Fs Qv2 cos (5.10) Fs CqCvdm xps sin 2
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、比例电磁铁控制、液压 控制等。
4. 按安装方式: 有板式阀、管式阀、叠加阀、插装阀等。
5.2 阀口特性与阀芯的运动阻力
5.2.1 阀口流量公式及流量系数
5.1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；
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
液压全桥有两种布置方案。
第一种：将A、B通道布置在阀体环形槽中，将O1、P、 O2布置在阀芯环形槽中（四台肩四通阀）；
第二种：将阀芯槽与阀体槽所对应的油口对换，让A、
顺序阀
(1)液压泵启动后，两换向 阀处于中位。
A
(2)1YA通电，液压缸Ⅰ活塞
移动时及活塞运动到终点时。
(3)1YA断电，2YA通电，液 压缸Ⅱ活塞运动时及活塞杆 碰到固定挡铁时。
如图所示：已知阀
1、2、3、4的调整
压力分别为
Py1=20bar；
Py2=10bar；
Py3=5bar；
2
PJ=15bar， 试 分 析 ：
第五章 液压控制阀
第三讲
三、顺序阀 sequence valve
1、作用：顺序阀（sequence valve）是使用在一个液
压泵要供给两个以上液压缸依一定顺序动作场合的一
种压力阀。顺序阀是用来控制液压系统中各执行元件
动作的先后顺序。
顺序阀的结构及动作原理：顺序阀的构造及其动作
原理类似溢流阀，有直动式和先导式两种，目前较常
压力继电器的工作原理
五、增压器
增压回路-1
增压回路-2
增压器及其应用：
图4－27所示为增压应用例子， 当液压缸不需高压时，由顺 序阀来截断增压器的进油； 当液压缸进到底时压力升高， 油又经顺序阀进入增压器提 高液压缸的推力，图中减压 阀是用来控制增压器的输入 压力。
六、比例式压力阀
前面所述的压力阀都需用手动调整的方式来作压力设定，若应用时 碰到需经常调整压力或需多级调压的液压系统，则回路设计将变得非 常复杂，操作时只要稍不注意就会产生失控状态。若回路要有多段压 力用传统作法则需多个压力阀与方向阀；但亦可只用一个比例式压力 阀和控制电路来产生多段压力。
比例式压力阀（Proportional Pressure Valve ）基本上是以电 磁线圈所产生的电磁力，来取代传统压力阀上的弹簧设定压力，由于 电磁线圈产生的电磁力是和电流的大小成正比，所以控制线圈电流就 能得到所要的压力；可以无级调压，而一般的压力阀仅能调出特定的 压力。
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缸Ⅰ右移所需压力为
F1 8 10 6 pA 4 10 Pa 4 A1 20 10
3
第 5 章
液压控制阀
因溢流阀调定压力大于顺序阀调定压力，顺序阀开启时进出 口压力相等，其值由负载决定，故A、B两点的压力均为4MPa，
即 pB= 4MPa ；此时，溢流阀关闭。
缸Ⅱ右移所需压力为
5.5.1 逻辑阀
其它控制阀
逻辑阀 是将其基本组件插入特定的阀体内，配以盖板、先导 阀等组成的一种多功能复合阀，其结构为插装式。
逻辑阀的启闭关系用逻辑代数来处理，操 纵阀单元的开启、关闭和开启量大小，实现主 油路的液流方向、压力和流量的控制。
在复杂的液压系统、液电结合的系统中运 用逻辑阀，可得到满足动作要求，所用元件最
的节流阀，由定差减压阀和节流阀
串联而成。 工作原理 根据 q KApm , 调速 阀利用定差减压阀来保证节流阀的
前后压力差稳定，从而保持输出流
量稳定。 减压阀阀芯的平衡方程
p2 ( A1 + A2 ) = p3 A + FS
Fs p = p2 - p3 = A
5.4
减压阀阀芯的平衡方程
流量控制阀
5.4
5.4.2 调速阀 1.结构和工作原理
结构 调速阀是实施了压
流量控制阀
力补偿的节流阀，由定差减
压阀和节流阀串联而成。 工作原理 根据 q KApm , 调速阀利用定差减压阀来保证
节流阀的前后压力差稳定，从
而保持输出流量稳定。
5.4
5.4.2 调速阀 1.结构和工作原理
流量控制阀
结构 调速阀是实施了压力补偿
工作液压缸G的有效工作面积A=50cm2，向右运动时，负载 F =5×103N，试分析：
(1)液压缸G向右运动时，夹紧缸D的工作压力是多少？为什么？
(2)缸G向右运动顶上死挡铁时，缸D的工作压力是多少？为什么? (3)缸G无负载返回时，夹紧缸D的工作压力是多少？为什么？ 解：（1）液压缸G向右运动时 缸G的工作压力由负载决定
定压力为2.5MPa系列的阀。
如图，调速阀、节流阀的压差Δp与过流量q的静特性曲线。
当Δp较小时，调速阀与节流
阀的性能相同。 因 Δp< Fs ，减压阀阀芯处于 最低端，阀口全部打开，减压阀
Δpmin
不起减压作用。
要保证调速阀正常工作，阀的两端必须保持一定的压差，其 最小压差为Δp=0.5 ～1 MPa。
5.4
3.调速阀的应用
（1）堵塞现象 节流口在小开口下工作，且进出口压差较大时，
氧化稳定性好的油液；⑤减小节流口的表面租糙度等。
5.4
平稳的最小流量。
流量控制阀
（2）最小稳定流量 指不发生节流堵塞，保持执行元件运动
最小稳定流量的物理意义 节流阀的最小稳定流量必须小于系统 的最低速度所确定的流量值，以保证系 统在低压工作时速度的稳定性。
开口越小，脉动越严重，甚至在阀口未关闭就完全断流。 产生堵因 ①油液中机械杂质或污物的堆积。②油液与金属 吸附形成厚度为5～8μ m的边界吸附层 。③阀口压差较大时，温 升较高，液体受挤压的程度增强，金属表面易受摩擦产生堵塞。 减少堵塞措施 ①选择水力半径大的薄刃节流口；②精密过 滤并定期更换液压油；③合理选择节流口前后的压差；④选用抗
达到稳定液压缸内流量的目的。 阀2为安全阀，当负载压力p2大于安全阀的调定压力时，安全 阀开启，可防止系统超载。
5.4
流量控制阀
调速阀与溢流节流阀的差别
调速阀 用于液压泵和溢流阀组
成的定压系统的进油、回油和旁路
节流调速回路中，系统压力要满足 执行元件的最大载荷，消耗功率较
大，系统发热量大。
溢流节流阀 只安装在节流调速 回路的进油路上。溢流节流阀的供 油压力p1 可随负载压力p2 的变化而 变化，属变压系统，其功率利用比 较合理，系统发热量小。
5.4
流量控制阀
溢流节流阀 其过流量是液压泵的全流量，阀芯运动时的阻 力较大，其弹簧比调速阀的硬，加大了节流阀前后的压差波动。 故溢流节流阀的速度稳定性稍差。
一般用于对速度稳定性要 求不高，功率较大的节流调速 系统中，如：①拉床、插床和 刨床中的进给液压系统。②汽 车转向泵的恒流液压控制系统。
5.5
5.4
5.节流阀的应用
（1）节流阀常与定量泵、溢
流量控制阀
流阀一起组成节流调速回路。
（2）节流阀的刚度小，适用
于执行元件负载变化较小、且
速度稳定性要求不高的场合。 思 对于执行元件负载变化大、速度稳定性要求高的 考 调速系统，采用何种措施来保证流量稳定？ 必须对节流阀进行压力补偿，保持阀前后压差不变。
5.4
5.4.1 节流阀
1.结构与工作原理
流量控制阀
结构 如图一典型节流阀，其节流口的形状为轴向三角槽式， 节流阀芯5 在弹簧6 的作用下，始终紧靠在推杆2上。 工作原理 压力油从进油口P1 流 入，经节流口后从P2 流出。调节顶 盖上的手轮，借助推杆推动阀芯移 动，改变节流口的开口量，实现流 量的调节。节流阀的调节力较小， 便于在高压下进行调节。
第 5 章
液压控制阀
（2）液压缸G向右运动顶上死挡铁时 缸G的负载相当于无穷大，此时无油液流过节流阀。 由于缸G工作压力大于顺序阀E的 调定压力 1.5MPa ，顺序阀开启。先 导式溢流阀的远程控制口起作用， 其进口压力受二级调压阀F控制，为
2MPa ，即泵出口压力为 2MPa ，低
于减压阀 C 的调定压力 2.5MPa ，减 压阀不工作。
后压差的变化，即负载力直接影响节流阀流量稳定性，影响系统 执行元件运动速度的稳定性。
5.4
3.节流阀的刚度
流量控制阀
节流刚度 节流阀在负载力变动时保持流 量稳定的能力。其大小等于节流阀前后压差 的变化量与流量的变化量的比值，即
dp kT dq
的余切。
p 1 m 整理得： kT KAm
5.4
2.流量特性
节流阀的流量特性方程为
流量控制阀
q KAp
m
K —— 节流系数，由节流口形式、液体流态和油液性质决定。
Δp ——节流口的前后压差。 m ——节流口形状指数，薄壁孔时，m=0.5；细长孔时，m=1。 A ——节流阀的通流面积，随阀口形式而定。
结论 通流面积A一定时，外界负载的变化会引起节流阀前
夹紧缸
进给缸
解：（1）A、B、C 各点的压力
F1 14 103 pC 1.4Pa 4 A1 100 10
第 5 章
液压控制阀
PA = PC + p = 14× 105 + 2 ×105 = 1.6MPa
F2 A2 p 4250 50 104 1.5 105 pB 0.5MPa 4 A1 100 10
第 5 章
液压控制阀
例题 5-3 如图液压回路，已知液压缸的有效工作面积分别为 A1=100cm2，A2=50cm2，负载F1 =14×103N，负载F2 =4250N，背 压p=0.15MPa，节流阀的压差Δp=0.2MPa，不计管路损失，试求 （1）A、B、C各点的压力是多少？ （2）各阀最小应选用多大额定压力？ （3）设工作缸进给速度v1=3.5cm/s， 夹紧缸进给速度v2=4cm/s时，各阀应 选用多大额定流量？
少、最为合理的液压回路。
逻辑阀结构简单，一阀多能，特别适用于制造业、工程机械 等大流量液压系统。
5.5
其它控制阀
5.5.2 电液比例控制阀
比例阀 一种输出量与输入信号成比例的液压阀，可以按给定
的输入信号，连续、按比例地控制液流的压力、流量和方向。
如图一典型电液比例阀的控制信号流：输入一给定电压信号, 通过比例放大器整形、处理，转换成与输入电压成正比的工作电
夹紧缸运动时，进给缸应不动，这 时A、B、C各点的压力均为0.5MPa。
夹紧缸 进给缸
进给缸工作时，夹紧缸必须仍将 工件夹紧，这时B点的压力为减压阀 的调整压力，而减压阀的调整压力 应≥0.5MPa。
第 5 章
（2）各阀应选用的额定压力pn
液压控制阀
系统最高工作压力为pA=1.6MPa，根据压力系列，应选用额
夹紧缸D的工作压力p夹=2MPa。
第 5 章
液压控制阀
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（3）液压缸G无负载向左运行时 工作缸 G 的工作压力为 0 ，因而 液控顺序阀 E 不工作，液压泵出口 压力由溢流阀调定为4MPa，大于减
压阀的调定压力2.5MPa，故减压阀
工作。
此时，夹紧缸D的工作压力是减
压阀的调定压力，p夹 = 2.5MPa。
流。电流输入比例电磁铁，使电磁铁输出一个与输入电流成比例
的力或位移。力或位移作为液压阀的输入变量，使阀输出成比例 的压力或流量，对执行器的速度、作用力进行无级调节和控制。
第 5 章
液压控制阀
例5-1 如图两液压缸结构相同，A1=20cm2，A2=10cm2，Ⅰ缸、 Ⅱ缸负载分别为F1＝8×103N、F2＝3×103N，顺序阀、减压阀和 溢流阀的调定压力分别为3.5MPa、1.5MPa和5MPa，不考虑压力 损失，求（1）1YA、2YA通电，两缸向前运动中，A、B、C三点的 压力各是多少？（2）两缸向前运动到达终点后，A、B、C三点的 压力各是多少？ 解：（1）两缸向前运动中
节流阀的刚度kT 指流量特性曲线上某点的切线与横坐标夹角 结论 节流阀开口A一定时，阀前后压差Δp越小，刚度kT越低。
但Δp过大，会造成压力损失和堵塞增大。故取Δp=0.15~0.4MPa
并通过减小m 值来提高刚度 。
5.4
流量控制阀
4.节流口堵塞及最小稳定流量
虽然不改变油温和阀的压差，但流量会出现时大时小的脉动现象。