液压阀选型指南

液压阀选型设计指南

1 范围

本规范规定了液压阀的设计原则、注意事项、液压阀各项参数的选择，以及例举了液压阀选型选型的案例。

2 规范性引用文件

下列文件的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 786.1 流体传动系统及元件图形符号和回路图.第1部分：用于常规用途和数据处理的图形符号

Q/SY 015 041 液压阀选用规范

3 术语、符号及定义

Q/SY 015 041确定的术语、符号和定义适用于本文件。

3.1

压力控制阀

在液压系统中,用来控制流体压力的阀通称为压力控制阀。

3.2

流量控制阀

在液压系统中,用来控制流体流量的阀统称为流量控制阀。

3.3

方向控制阀

在液压系统中,用来控制流体流动方向的阀通称为方向控制阀。

3.4

多路换向阀

由两个以上换向阀为主体的组合阀,在不同液压系统中常将安全阀、单向阀、过载阀、补油阀、分流阀、制动阀等阀类组合在一起。

3.5 公称流量

液压阀名义上规定的流量。

3.6 公称通径

代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。

3.7 额定压力

阀长期工作所允许的最高压力。

4 工作原理与结构型式

4.1 液压阀的分类

根据液压阀在液压回路中所起的作用,通常分为压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀、多路换向阀、截止阀、逻辑元件及其它七大类, 七大类型的阀根据功能的不同又有所细分，详见表1。

表1 液压阀按功能分类表

锥阀与球阀阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。

而按安装连接方式，液压阀又可分为管式阀、板式阀、叠加阀、插装阀。管式阀直接与油管连接，安装方便，但系统分散，管路复杂，易出现漏油故障点。板式阀与叠加阀阀体进出口通过连接板与油管连接，便于集成。插装阀将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功能，结构紧凑。

图1 液压阀安装连接方式

4.2 压力阀的工作原理与结构

从工作原理来看，所有的压力控制阀都是利用液压油的压力对阀芯产生的推力与弹簧的弹力相平衡，使阀芯停止在不同位置上，以控制阀口开度来实现压力的控制。

图2 溢流阀典型结构

图2所示为叠加式安装的先导式溢流阀典型结构，常态时阀口关闭，A口压力作用于阀芯1，同时，压力经过节流孔2作用于阀芯1的弹簧侧，并经过节流孔作用于先导阀芯6上，如果A口压力上升并超过先导阀弹簧5的设定值，先导阀6开启，油液从阀芯1的弹簧侧、节流孔3流入T口，油液流动产生的压降使使阀芯1两侧形成压差而打开，A口和T口连通，系统溢流，起限压保护作用。

图3 减压阀典型结构

图3所示为板式安装的直动式减压阀典型结构，常态下，减压阀阀口常开，油口P到A油液可自由流动，油口A的压力经控制油路2作用到阀芯4右侧，与压缩弹簧3的弹力相反。当工作油口A的压力超出弹簧3的设定值，阀芯4左移，减小P—A的阀口，使A口压力降低到设定值，从而可获得一个不随进口压力变化而变化的稳定的二次压力。由于减压阀A口通工作油路，所以弹簧腔的泄漏油必须经T口外泄回油箱，故减压阀为三通式结构，图示B口仅起密封作用。

普通减压阀不能反向通油，可选的，可在减压阀上集成一个单向阀7，使减压阀能反向通油，称单向减压阀。

图4 顺序阀典型结构

图4所示为板式安装的直动式顺序阀典型结构，常态下，顺序阀阀口关闭，油口P的压力经控制油路

6和节流孔7作用到阀芯2右侧（内控），与压缩弹簧3的弹力相反。当P口压力超出弹簧3的设定值，阀芯4左移，P—A连通，从而可控制并联的多个执行元件的顺序依次动作。弹簧腔的泄漏油经T(Y)口外泄回油箱，当顺序阀作卸荷或背压阀使用时，弹簧腔的泄漏油也可经A口内泄回油箱。阀芯2右侧的控制压力也可由B(X)口输入，称外控顺序阀，常用作卸荷阀。

普通顺序阀不能反向通油，可选的，可在顺序阀上集成一个单向阀7，使顺序阀能反向通油。

4.3 流量阀的工作原理与结构

流量控制阀是通过改变节流口开口大小实现对流量的控制，从而控制执行机构的运动速度。其原理可由式ρP

A C Q d ∆=2表示，式中，Q ：流量，d C ：流量系数，A ：节流口的开口面积，P ∆：节流口

压差，ρ：油液密度。

图5 节流阀典型结构

图5所示为叠加式安装的节流阀典型结构(两个节流阀安装于一个叠加阀块内)，A1口油液经阀座2和节流阀芯3到达A2口，节流阀芯3可由可由调节螺母4进行节流孔开度的轴向调节，从而控制流量大小。当油液从A2口流入时，压力克服弹簧5的弹力将阀座2推开，实现单向节流。

4.4 方向阀的工作原理与结构

方向阀是通过阀芯与阀体的相对运动，实现相应油路的接通、切断或改变油液的流动方向。

图6 换向阀典型结构

图6所示为板式安装的三位五通电磁换向滑阀典型结构，图示位置阀芯处于弹簧对中状态，阀芯轴肩将阀体各沉割槽遮盖，各油口封闭，属O 型中位机能，当左侧电磁线圈得电时，阀芯右移，P 口与B 口相通，A 口与TA 口相通，当右侧电磁线圈得电时，阀芯左移，P 口与A 口相通，B 口与TB 口相通。 5 主参数及设计要求

5.1 基本要求

（1）动作灵敏、准确，使用可靠，工作平稳，冲击和振动要尽可能小。

（2）阀口完全打开时，液流压力损失小；阀口完全关闭时，密封性能好。

（3）所控制的参量（压力或流量）稳定，抗干扰能力强。

（4）结构简单、紧凑，通用性好，制造、安装、调试、使用、维护方便。

5.2 溢流阀

（1）工作范围（最大流量，最高、最低设置压力）

（2）工作性能（压力流量特性曲线）