液压控制阀思考与练习题答案

第四章液压控制阀

思考与练习

4-1．控制阀在液压系统中起什么作用？通常分为几大类？它们有哪些共同点？应具备哪些基本要求？

答：控制阀是在液压系统中起控制液流流动方向，压力高低、流量大小的控制元件。

液压阀分类：按用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀；

操纵方式分：人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀；

连接方式分：管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接；

按结构分类：滑阀, 座阀, 射流管阀；

按控制方式：电液比例阀, 伺服阀, 数字控制阀；

按输出参量可调节性分类：开关控制阀, 输出参量可调节的阀。

控制阀的基本共同点：

1．结构上，均由阀体、阀芯和操纵部分组成。

2．阀的开口大小、进出口压差及通过阀的流量符合孔口流量公式q=CAΔp m。液压系统对阀的基本要求：1.工作可靠，动作灵敏，冲击振动小；2.压力损失小；

3.结构紧凑，安装调整维护使用方便，通用性好。

4-2．方向控制阀在液压系统中起什么作用?常见的类型有哪些？

答：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，以便满足对执行元件的运动方向、启动和停止的要求。按其用途分为单向阀和换向阀两大类。其中单向阀又分为普通单向阀和液控单向阀，换向阀又可分为滑阀和转阀。

4-3．何谓三位换向阀的中位机能？常用的中位机能有哪些？其特点和应用怎样？

答：各种操纵方式的三位四通和三位五通式换向滑阀，阀芯在中间位置时，各油口的连通情况称为换向阀的中位机能。其常用的有“Ｏ”型、“Ｈ”型、“Ｐ”型、Ｋ”型、“Ｍ”型等。其特点和应用可按以下条件分析：（1）系统保压：P口堵塞时，系统保压，液压泵用于多缸系统(O、Y型)。（2）系统卸荷：P

口通畅地与T口相通，系统卸荷（H K X M型）。（3）换向平稳与精度：A、B两口堵塞，换向过程中易产生冲击，换向不平稳，但精度高；A、B口都通T 口，换向平稳，但精度低。（4）启动平稳性：阀在中位时，液压缸某腔通油箱，启动时无足够的油液起缓冲，启动不平稳。（5）液压缸浮动：阀在种位时，当A、B两口互通时，卧式液压缸呈“浮动”状态。

4-4．试举例说明先导式溢流阀的工作原理。溢流阀在液压系统中有何应用？

答：先导型溢流阀由先导阀和主阀两部分组成。先导阀是一个小规格的直动

型溢流阀，主阀阀芯是一个具有锥形端部，中心开有阻尼小孔R 的圆柱筒。在先导型溢流阀中，先导阀控制和调节溢流压力，主阀的功能则在于溢流。阀体上有一个远程控制油口，可实现溢流和远程控制。溢流阀在液压系统中的应用：（1）为定量泵系统溢流稳压；（2）为变量泵系统提供过载保护；（3）实现液压泵卸荷；（4）远程及多级调压；（5）形成背压。

4-5．试举例说明先导式减压阀的工作原理。减压阀在液压系统中有何应用？ 答：先导型减压阀，其结构是由主阀和先导阀组成，先导阀用于调定压力，主阀则起减压作用。当减压阀出口压力——控制回路压力达到其调定值时，先导阀打开，出口油液经主阀阀芯阻尼孔e →主阀弹簧腔→先导阀→泄油口Y 流回油箱。主阀芯在压力差作用下右移，使阀口关小，流阻增大，出口压力不再升高。 减压阀作用：减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。因此，减压阀常用于在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中。此外，当油压不稳定时，在回路中串入一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。

4-6．溢流阀、减压阀与顺序阀的主要区别有哪些？ 答：如下表所示：

名称

项目

溢流阀

减压阀

顺序阀

.出油口情况 出油口与油箱相连

与减压回路相连

与执行元件相连

泄漏形式 内泄式 外泄式 外泄式 非工作状态 常闭 常开 常闭

工作状态 进口压力打开

出口压力关小

进口或外控压力打开 在系统中的连接

方式

并联（串联）

串联

实现顺序动作时串联,作

泄荷阀时并联 功用

限压、保压、稳压

（背压）

减压、稳压

不控制回路的压力，只控

制回路的通断

工作原理

利用控制压力与弹簧力相平衡的原理，通过改变滑阀开口量大小，

来控制系统的压力，

结构

结构基本相同，只是泄油路不同

4-7．如何计算通过节流阀的流量?哪些因素影响流量的稳定性？

答：通过节流阀的流量可由小孔流量公式：m p CA q ∆=计算。影响着流量稳定性

的因素：（1）负载变化的影响；（2）温度变化的影响；（3）油液中杂质使调速阀口面积A变化的影响。

4-8．压力补偿调速阀为什么能保证通过它的流量稳定？

答：是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差为定值，从而消除负载变化对流量的影响，但当压力差很小时，由于减压阀阀芯被弹簧推至最下端，减压阀阀口全开，不起稳定节流阀前后压力差的作用，故这时调速阀的性能与节流阀相同,所以调速阀正常工作时,至少要求有0.4~0.5MPa以上的压力差。

4-9．试画出各种控制阀的职能符号？

答：（1）方向控制阀：

（2）压力控制阀

(3)流量控制阀

4-10．图4-41中溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5MPa,设缸的无杆腔的面积A1=50cm2,,液流通过单项阀和非工作状态下的减压阀时，压力损失分别为0.2MP和0.3MPa。试问：当负载分别为0，7.5KN和30KN时，缸能否移动？A、B、C三点压力数值各为多少？

解：1、负载为零时，缸右移，各点压力为：

MPa p C 0= MPa p B 2.0= MPa p A 5.0=

2、负载为7.5kN 时，缸右移，各点压力为：

MPa A F p C 5.11050105.723

1=⨯⨯== MPa p B 7.1= MPa p A 0.2=

3、负载为35kN 时

（1）若为被动负载时，缸不能移动，各点压力为： MPa p p B C 5.2== MPa p A 5=

（2）若为主动负载，且缸左侧有油液时，各点压力为：

MPa A F p C 6105010302

3

1=⨯⨯== MPa p B 5.2= MPa p A 5=

4-11．在图4-42所示的两组阀中，溢流阀的调定压力为,4MPa p A =MPa p B 3=

MPa p C 5=，试求压力计读数。