第四章液压控制元件

第四章液压控制元件

授课班级：083012103/4 授课日期：13

教学课题：方向控制阀

教学目的及要求：

掌握单向阀、换向阀的结构、工作原理,了解液压控制阀的分类、性能参

数与型号等

教学重点：换向阀的职能阀号

换向阀的工作原理及应用

教学难点：换向阀

教学方法：实物演示教学法、启发教学法、案例教学法。

教具：黑板、投影仪

教学过程及内容：

复习：

液压辅助元件的作用、安装等，如蓄能器、滤油器、油箱等的作用及安装位置。

课程导入：

一台机器设备要想正常工作，它的启动、停止、快慢速运动、换向等应能够控制自如，为此就必须使用控制元件——液压控制阀，本次课主要学习它的类型、结构、原理及应用。

课程内容：

简述：液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件，它控制或调节油液流动的方向、压力或流量，以满足执行元件所需要的运动方向、力（或力矩）和速度的要求，使整个液压系统能按要求协调地进行工作。由于调节的工作介质是液体，所以统称为阀。液压阀性能的优劣，工作是否可靠，对整个液压系统能否正常工作将产生直接影响。

液压阀的分类

1．根据结构形式

控制元件可分为滑阀式、锥阀式、球阀式、膜片式、喷嘴挡板式等。

2．根据用途

3．根据安装连接方式

4．据控制方式

二、性能要求

方向控制阀

控制原理：通过阀芯和阀体间相对位置的改变，来实现油路连通状态的改变，从而控制油液流动方向。

种类：按用途可分为单向阀和换向阀。

1．单向阀

（1）普通单向阀

工作原理：利用液压力与弹簧力对阀芯作用力方向的不同来控制阀芯的开闭。

功能：允许油液单方向流通，反向则不同。

结构组成：阀芯、阀体和弹簧。

种类：根据阀芯形状有锥阀式和钢球式；

根据安装连接方式有管式和板式。

特点：密封性较好（特别是锥阀），应用广泛。

2）液控单向阀

工作原理：利用液控活塞控制阀芯的初始位置，再利用液压力与弹簧力对阀芯作用力方向的不同控制阀芯的开闭。

功能：既具有普通单向阀的功能，又能够在控制油口通压力油的情况下，反向使油液流通。

结构组成：阀芯、阀体、弹簧和活塞。

特点：有良好的单向密封性，常用于执行元件需要长时间保压、锁紧、立式液压缸的平衡和速度换接回路等情况

2．换向阀

（1）换向阀的工作原理

工作原理：利用阀芯在阀体内相对位置的改变，控制阀体上各油口的连通情况，从而使油路连通、断开或改变方向。

原理分析：

（2）换向阀的分类

（3）换向阀图形符号的意义

（4）中位机能

（5）几种常用的换向阀

机动换向阀

电磁换向阀

液动换向阀

电液换向阀

手动换向阀

转阀

授课班级：083012103/4 授课日期：14

教学课题：压力控制阀

教学目的及要求：

1．掌握溢流阀的结构、原理、图形符号。

2．掌握顺序阀的结构、原理、图形符号。

3．掌握减压阀的结构、原理、图形符号。

4．掌握压力继电器的结构、原理及其应用

教学重点：溢流阀、顺序阀、减压阀的工作原理、图形符号及应用

教学难点：溢流阀、顺序阀、减压阀三者在结构、原理上的区别

教学方法：实物演示教学法、启发教学法、案例教学法。

教具：黑板、投影仪

教学过程及内容：

复习：

方向控制阀的种类、结构、原理、职能符号与应用；方向控制回路。

课程导入：

根据上节课所讲内容，机器设备的换向是由方向控制阀来实现的，那么系统所能承载的负荷大小由谁来调节呢？——压力控制阀。它的结构、原理？还有哪些用途？今天我们就研究这些问题。

课程内容：

压力控制阀的工作原理：利用作用于阀芯上的液体压力与弹簧力相平衡的原理，控制阀芯的工作位置，从而实现阀口的开闭和大小调整。

一、溢流阀

1．溢流阀的结构及工作原理

根据结构不同，溢流阀可分为直动式和先导式两类。

（1）直动式溢流阀

工作原理：依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡，控制阀芯的启闭动作。结构组成：阀芯、阀体和弹簧等。

工作原理分析

特点：若用直动式溢流阀控制较高压力或较大流量时，需用刚度较大的硬弹簧，结构尺寸也将较大，造成调节困难，油液压力和流量波动较大。

应用：因油液压力和流量波动较大，一般只用于低压小流量系统或作为先导阀使用，而中、高压系统常采用先导式溢流阀。

（2）先导式溢流阀

工作原理：通过压力油先作用在先导阀芯上与弹簧力相平衡，再作用在主阀芯上与弹簧力相平衡，实现控制主阀芯的启闭动作。

结构组成：阀芯、阀体和弹簧等。

工作原理分析：

与直动式溢流阀的区别：阀的进口控制压力是通过先导阀芯和主阀芯两次比较得来的，故稳压性能好；因流经先导阀的流量很小，所以即使是高压阀，其弹簧刚度也不大，阀的调节性能得到很大改善；大量溢流流量经主阀阀口流回油箱，主阀弹簧只在阀口关闭时起复位作用，弹簧力很小，所以主阀弹簧刚度也很小；主阀芯的开启是利用液流流经阻尼孔而形成的压力差来实现的，由于阻尼孔是细长孔，所以易堵塞

2．溢流阀的应用及调压回路

溢流阀在液压系统中能分别起到溢流稳压、安全保护、远程调压与多级调压，使泵卸荷以及使液压缸回油腔形成背压等多种作用

二、顺序阀

工作原理：利用油路中压力的变化控制阀口启闭，实现执行元件顺序动作。

结构：阀芯、阀体和弹簧等。

种类：与溢流阀类同，也有直动式和先导式两类，从控制方式上可有内控式和外控式，从卸油形式上可有内泄式和外泄式。

特点：内控式顺序阀的工作原理与溢流阀很相似，区别在于：一是顺序阀的出油口不接油箱而是接后续的液压元件，因此泄油口要单独接回油箱；二是顺序阀阀口的封油长度大于溢流阀，所以在进口压力低于调定值时阀口全闭，达到调定值时阀口开启，进出油口接通，使后续元件动作。

1．顺序阀的结构与工作原理

2．顺序阀的应用

三、减压阀与减压回路

功能：减压、稳压，将较高的进口油压降为较低而稳定的出口油压。

减压原理：依靠压力油通过缝隙（液阻）降压，使出口压力低于进口压力，并保持出口压力为一定值。缝隙愈小，压力损失愈大，减压作用就愈强。

结构：阀芯、阀体和弹簧等。

种类：根据结构不同，分为直动式和先导式两类，一般常用先导式减压阀。

1．先导式减压阀的结构及工作原理

结构组成：由先导阀和主阀两部分组成，具体包括阀体、阀芯和弹簧等。

原理分析：

2．减压阀的应用

四、压力继电器

作用；将油液的压力信号转换成电信号。

工作原理：当作用在活塞（阀芯）上的油液压力达到压力继电器的调定压力（弹簧力）时，它发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，实现程序控制和起安全作用。