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
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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。
第五章液压控制阀ppt课件
随着工作压力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力 要增加，弹簧刚度要相应增大，这使溢流量变化时溢 流压力的波动加大，所以直动式溢流阀只宜用在低压 系统。
（2）先导式溢流阀
调节螺钉 阀盖 调压弹簧 锥阀芯阀座 遥控口K
1）结构和工作原理
结构组成： 动画 主阀：圆柱阀芯
先导阀：锥形阀芯
工作原理： 动画
阀体 主阀芯 主阀座
控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算
机接口，不需要D/A转换器。
▪ 根据安装连接形式不同分类
管式连接 阀体进出口由螺纹或法 兰与油管连接。安装方便。
板式连接 阀体进出口通过连成的组件 插入专门设计的阀块内实现不同功
能。结构紧凑。
叠加式 是板式连接阀的一种发展 形式。
§5-2 压力控制阀
分类 按用途： 溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器
按阀芯结构：滑阀 球阀 锥阀
按工作原理：直动式 先导式
工作原理：利用液压力与阀内弹簧力相平衡原 理工作的。
一、 溢流阀
1．溢流阀的功能 功能：利用阀芯上的液压作用力和弹簧力保持平衡，
使阀的进口压力不超过或保持调定值； 保持系统压力恒定，即溢流定压； 防止系统过载，即安全保护。
二、液压阀的分类
• 根据结构形式分类
• 滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定 的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。阀 口的压力流量方程 q＝ CdπD x (2Δp/ρ）1/2 • 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
二、换向阀
• 换向阀是利用阀芯与阀体间的相对运动而切换油 路中液流的方向的液压元件。
• 其作用是通过改变阀芯和阀套之间的相对位置， 来控制系统的启动、停止或换向。
（2）先导式溢流阀
调节螺钉 阀盖 调压弹簧 锥阀芯阀座 遥控口K
1）结构和工作原理
结构组成： 动画 主阀：圆柱阀芯
先导阀：锥形阀芯
工作原理： 动画
阀体 主阀芯 主阀座
控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算
机接口，不需要D/A转换器。
▪ 根据安装连接形式不同分类
管式连接 阀体进出口由螺纹或法 兰与油管连接。安装方便。
板式连接 阀体进出口通过连成的组件 插入专门设计的阀块内实现不同功
能。结构紧凑。
叠加式 是板式连接阀的一种发展 形式。
§5-2 压力控制阀
分类 按用途： 溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器
按阀芯结构：滑阀 球阀 锥阀
按工作原理：直动式 先导式
工作原理：利用液压力与阀内弹簧力相平衡原 理工作的。
一、 溢流阀
1．溢流阀的功能 功能：利用阀芯上的液压作用力和弹簧力保持平衡，
使阀的进口压力不超过或保持调定值； 保持系统压力恒定，即溢流定压； 防止系统过载，即安全保护。
二、液压阀的分类
• 根据结构形式分类
• 滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定 的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。阀 口的压力流量方程 q＝ CdπD x (2Δp/ρ）1/2 • 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
二、换向阀
• 换向阀是利用阀芯与阀体间的相对运动而切换油 路中液流的方向的液压元件。
• 其作用是通过改变阀芯和阀套之间的相对位置， 来控制系统的启动、停止或换向。
第五章 液压控制阀
20
二、滑阀机能
滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，
阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位 置时,阀各油口的通断情况。 三位阀的机能是指阀芯处于中位时,阀各油口
的通断情况。三位阀有多种机能现只介绍最常用
的几种。
21
（l）二位二通换向阀 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通 或断。 二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）、常 开式（H型） 。
19
表5.1中图形符号的含义如下： • 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀
与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀
与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符 号上用 L 表示泄漏油口。
• 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为
常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符 号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位 阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘 制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。
图5.18
机动换向阀
29
二、电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工 作位置。 （1）直流电磁铁和交流电磁铁 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁。寿命较短。 ②直流电磁铁。需要专用直流电源，使用寿命较长。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。 （2）干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。 湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。
A B
P T
A
B
T
P
14
下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯 处于左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它 元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T 回油箱。
二、滑阀机能
滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，
阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位 置时,阀各油口的通断情况。 三位阀的机能是指阀芯处于中位时,阀各油口
的通断情况。三位阀有多种机能现只介绍最常用
的几种。
21
（l）二位二通换向阀 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通 或断。 二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）、常 开式（H型） 。
19
表5.1中图形符号的含义如下： • 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀
与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀
与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符 号上用 L 表示泄漏油口。
• 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为
常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符 号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位 阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘 制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。
图5.18
机动换向阀
29
二、电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工 作位置。 （1）直流电磁铁和交流电磁铁 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁。寿命较短。 ②直流电磁铁。需要专用直流电源，使用寿命较长。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。 （2）干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。 湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。
A B
P T
A
B
T
P
14
下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯 处于左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它 元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T 回油箱。
第五章 液压控制阀(溢流阀)
至 统
远程调压阀
Y2
Y1
32
B.2 二级调压回路
左图为二级调压回路的一例。活塞下降为工作行程，高 压溢流阀4限制系统最高压力。活塞上升为非工作行程，低压 溢流阀3的调节压力只需克服运动部件自重和摩擦阻力即可。 此回路常用于压力机的液压系统中。右图为二级调压回路另 一例。活塞下降压力由高压溢流阀 3调节。活塞上升系统压力 由远程调压阀5调节。
5.3.2. 减压阀
减压阀是一种利用液压油流过隙缝产生压 降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控 制阀。 按照调节要求不同可以分为： （1）定值减压阀：用于保证出口压力为定值的 减压阀 （2）定差减压阀：用于保证进出口压力差不变 的减压阀 （3）定比减压阀：用于保证进出口压力成比例 的减压阀 其中定值减压阀应用最为广泛，简称减压 阀。
溢流阀的静态特性曲线
2.动态性能
当溢流阀的溢流量有 零阶跃变化至额定流量时， 其进口压力降迅速升高并 超过额定压力的调定值， 然后逐步衰减到最终稳态 压力，完成动态过度过程， 如右图所示。衡量动态过 渡过程品质好坏的指标， 称为动态性能指标。
溢流阀的动态特性曲线
2.动态性能
（1） 压力超调量
定义最高瞬时压力峰 值与额定压力调定值ps的 差值为压力超调量，要求 该值小于等于ps的30%； 否则将导致系统元件损坏， 管道破裂或其他故障。
5
回油口O与泄漏油流经的 弹簧腔相通，L口堵塞，称为 内泄。内泄时回油口的背压将 作用在阀芯上端面，这时与弹 簧力相平衡的将是进出油口的 压差。若将泄漏油腔与O口连 通的通道堵塞，将L口打开， 直接将泄漏油引回油箱，这种 连接方式称为外泄。 直动式溢流阀是利用阀芯 上端的弹簧力直接与下端面的 液压力相平衡来控制溢流压力 的。一般直动式阀只做成低压、 流量不大的溢流阀。
液压控制阀概述
序阀功用 顺序阀用来控制多个执行元件的顺序动作。 通过改变控制方式、泄油方式和二次油路的接法，顺 序阀还可构成其他功能，作背压阀、平衡阀或卸荷阀用。 顺序阀有直动式和先导式之分。 根据控制压力来源的不同，有内控式和外控式之分。
第二节 压力控制阀
（二）顺序阀工作原理
直动式减压阀
第二节 压力控制阀
减压阀和溢流阀不同之处： (1)减压阀保持出口处压力基本不变，溢流阀保持进口 处压力基本不变。 (2)在不工作时，减压阀进出口互通，溢流阀进出口不 通。 (3)为保证减压阀出口压力调定值恒定，弹簧腔需通过 泄油口单独外接油箱；溢流阀的出油口是通油箱的，所以 它的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口接通， 不必单独外接油箱。
(1)作溢流阀。溢流阀有溢流时，可维持阀进口亦即系 统压力恒定。 (2)作安全阀。系统超载时，溢流阀打开，对系统起过 载保护作用，而平时溢流阀是关闭的。 (3)作背压阀。溢流阀(一般为直动式)装在系统的回油 路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳 性。 (4)用先导式溢流阀对系统实现远程调压或使系统卸荷。
（二）节流阀应用 节流阀在液压系统中，主要与定量泵、溢流阀组成节 流调速系统。调节节流阀的开口，便可调节执行元件运动 速度的大小。
第三节 流量控制阀
二、调速阀
减压阀上端的油腔b通过孔道a和节流阀后的油腔相通， 压力为p2，而其肩部腔c和下端油腔d，通过孔道f和e与节 流阀前的油腔相通，压力为pm。活塞上负载F增大时，p2 增大，作用在减压阀阀芯上端的液压力增大，阀芯下移， 减压阀的开口加大，压降减小，使pm增大，结果使节流阀 前后的压差pm - p2保持不变；反之亦然。这样就使通过调 速阀的流量恒定不变，活塞运动的速度稳定，不受负载变 化的影响。
第二节 压力控制阀
（二）顺序阀工作原理
直动式减压阀
第二节 压力控制阀
减压阀和溢流阀不同之处： (1)减压阀保持出口处压力基本不变，溢流阀保持进口 处压力基本不变。 (2)在不工作时，减压阀进出口互通，溢流阀进出口不 通。 (3)为保证减压阀出口压力调定值恒定，弹簧腔需通过 泄油口单独外接油箱；溢流阀的出油口是通油箱的，所以 它的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口接通， 不必单独外接油箱。
(1)作溢流阀。溢流阀有溢流时，可维持阀进口亦即系 统压力恒定。 (2)作安全阀。系统超载时，溢流阀打开，对系统起过 载保护作用，而平时溢流阀是关闭的。 (3)作背压阀。溢流阀(一般为直动式)装在系统的回油 路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳 性。 (4)用先导式溢流阀对系统实现远程调压或使系统卸荷。
（二）节流阀应用 节流阀在液压系统中，主要与定量泵、溢流阀组成节 流调速系统。调节节流阀的开口，便可调节执行元件运动 速度的大小。
第三节 流量控制阀
二、调速阀
减压阀上端的油腔b通过孔道a和节流阀后的油腔相通， 压力为p2，而其肩部腔c和下端油腔d，通过孔道f和e与节 流阀前的油腔相通，压力为pm。活塞上负载F增大时，p2 增大，作用在减压阀阀芯上端的液压力增大，阀芯下移， 减压阀的开口加大，压降减小，使pm增大，结果使节流阀 前后的压差pm - p2保持不变；反之亦然。这样就使通过调 速阀的流量恒定不变，活塞运动的速度稳定，不受负载变 化的影响。
第5章 液压控制阀
泄油口L（在侧面，图中看不见）
进油口P1
进油口P1
出油口P2
出油口P2
泄油口L
◆减压阀的主要特点：
1）常态下阀口打开
2）从出口引压力油控制阀口开度 3）进口压力小于调定值时，不起减压作用
4）当进口压力高于调定值时，保持出口稳定低压
5）泄油口单独接油箱
◆减压阀和溢流的区别： 1、减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值； 溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值 2、减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭
◆静态特性
(4)溢流阀的压力调节范围: 溢流阀的能够保证性能的压力使用范围。调节压力
时进口压力能保持平稳变化，无突变、迟滞等现象
更换不同刚度的弹簧可改变压力调节范围 (5)溢流阀许用流量范围： 许用流量范围是额定流量的15%—100%
动态特性
溢流阀的动态特性是指流量阶跃时的压力响应特性， 如图。其衡量指标主要有压力超调量、响应时间等。
此力指向阀口开启方向 作用在锥阀上的稳态液动力 (a)外流式； (b)内流式
（3）液压卡紧现象 卡紧现象 在中高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后， 移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。 引起的原因 主要是滑阀付几何形状误差和同心度变化引起的 径向不平衡力。有的是赃物进入缝隙或油温升高阀芯
膨胀卡紧
（3）液压卡紧现象 卡紧力 •径向不平衡力分析： 1、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不 平衡力。
◆静态特性 (2)溢流阀的启闭特性: 开启比：Pc与 Pn 之比越大、调压偏差越小阀的压力稳定 性越好； 闭合比：Pc· 与 Pn率越大阀的性能越好 一般开启压力比率> 90% ；闭合压力比率> 85% (3)溢流阀的卸荷压力： 溢流阀的遥控口与油箱连通后泵处于卸荷状态时，溢流阀 进出油口压力之差称之为卸荷压力。一般卸荷压力不大于 0.2MPa，最大不应超过0.4MPa。
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。
第五章：液压控制阀(含习题答案)
71-35
第一节 方向控制阀
71-36
第一节 方向控制阀
三、其它类型的换向阀 2. 手动阀
手动阀是汽车自动变速器液压控制系统中使 用的一种换向阀，其相当于油路的总开关，由 驾驶室内的换挡手柄控制。
P位：主油路1关闭，油路2、5、 6全部与泄油孔接通，无档位。 R 位： 主油路 1 打开，泄油孔 3 关 闭，1、2接通，获得倒档，5、6 与泄油孔7接通，无前进档。 N位：主油路1打开，油路2、5、 6与泄油孔接通，处于空档。 D位：主油路1打开，油路1、5接 通，油路2、6分别与泄油孔接通 ，获得全部前进档。
71-12
第一节 方向控制阀
双向液压锁
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) 71-13
第一节 方向控制阀
1－主油路 2－倒挡油路 3、7－泄油孔 4－阀心 5－前进挡油路 6－前进低挡油路
S位：主油路1打开，油路1、5、 6 接通，油路 2 与泄油孔 3 接通， 获得前进1、2档。 L 位： 与 S 位相似，但油路 6 封闭 了除 1 档外的所有前进档的换位 阀，即L位只获得1档。 71-37
第一节 方向控制阀
71-29
三位四通电液换向阀：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。
AxБайду номын сангаас
Ax
Bx
右侧电磁 铁通电
Ax Bx
通油箱T
外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
第一节 方向控制阀
71-36
第一节 方向控制阀
三、其它类型的换向阀 2. 手动阀
手动阀是汽车自动变速器液压控制系统中使 用的一种换向阀，其相当于油路的总开关，由 驾驶室内的换挡手柄控制。
P位：主油路1关闭，油路2、5、 6全部与泄油孔接通，无档位。 R 位： 主油路 1 打开，泄油孔 3 关 闭，1、2接通，获得倒档，5、6 与泄油孔7接通，无前进档。 N位：主油路1打开，油路2、5、 6与泄油孔接通，处于空档。 D位：主油路1打开，油路1、5接 通，油路2、6分别与泄油孔接通 ，获得全部前进档。
71-12
第一节 方向控制阀
双向液压锁
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) 71-13
第一节 方向控制阀
1－主油路 2－倒挡油路 3、7－泄油孔 4－阀心 5－前进挡油路 6－前进低挡油路
S位：主油路1打开，油路1、5、 6 接通，油路 2 与泄油孔 3 接通， 获得前进1、2档。 L 位： 与 S 位相似，但油路 6 封闭 了除 1 档外的所有前进档的换位 阀，即L位只获得1档。 71-37
第一节 方向控制阀
71-29
三位四通电液换向阀：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。
AxБайду номын сангаас
Ax
Bx
右侧电磁 铁通电
Ax Bx
通油箱T
外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
第五章液压阀
4
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。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， 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。
2.液控单向阀
图形符号
当控制油口不通压力油时，油液只能从p1→p2； 当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自 由通过。
2.液控单向阀应用
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。
二、换向阀
换向阀的功用是控制油液的通断和流动方 向，控制执行元件的启动、停止、变速和换 向。 换向阀的工作原理是通过改变阀芯在阀体 中的位置来控制油口的连通或闭死状态，从 而控制油液的流向
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。 pb
背 压 阀
(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。
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。 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。 电液换向 阀用在大 流量的液 压系统中。
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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。