第五讲：液压控制阀(含习题答案)
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第五章 液压控制阀
液压控制阀：对液压系统中的油液在方向、流量和压力上进行控制， 以保证执行机构按设计要求安全可靠地工作的元件。
123-1
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 其他类型的液压控制阀
重点：阀的工作原理 难点：阀的结构 教学目的：了解阀的工作原理和用途，为系统分析设计做 准备
的，在系统停止供油时，支腿仍然能
保持锁紧。称为双向液压锁。
71-12
双向液压锁
第一节 方向控制阀
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)
图11
控制液流方向(从一个方向换成另一个方向)
不能使执行元件在 任一位置上停止运 动
能使执行元件在任 一位置上停止运动
执行元件正反向运 动时回油方式相同
控制执 行元件
换向
不能使执行元件在 任一位置上停止运 动
能使执行元件在任 一位置上停止运动
执行元件正反向运 动时回油方式不同
71-22
操纵方式 手动 机动 电磁 液动
的压力； ③ 即使P2腔的压力比P1腔高很多，也不会阻止锥阀
阀芯被顶起，最小控制压力为0.05p2左右。
1——控制活塞 2——推杆 3——锥阀 4——弹簧座 5——弹簧 6——卸荷阀芯
71-9
第一节 方向控制阀
液控单向阀（外泄式、带卸荷阀芯）
71-10
第一节 方向控制阀
外泄与内泄的比较
外泄 (A口) 压力p1不会对控 制压力的作用产生决 定性的影响。
74-2
第一节 方向控制阀
方向控制阀：利用阀心和阀体间相对位置的改变，来实现 阀内部某些油路的接通和断开，以满足液压系统中各换向 功能的要求。 分类：单向阀和换向阀。
一、单向阀 二、换向阀 三、其他类型的换向阀
71-3
第一节 方向控制阀
一、单向阀 常用的单向阀：①普通单向阀；②液控单向阀。
71-4
P2
71-7
第一节 方向控制阀
液控单向阀按泄漏油液的方式不同Βιβλιοθήκη Baidu分为：内泄式和外泄式
P1
P2
反向导通
正向导通
高压系统中，液控单向阀反向开启前，P2口的压力很高，导致液控单向阀反向开 启的控制压力很高
71-8
一、单向阀
第一节 方向控制阀
液控单向阀（带卸荷阀芯）
① K腔控制压力较低，先顶开卸荷阀芯6； ② 使P1和P2腔沟通，使P2腔的压力下降到接近P1腔
③ 可安装在泵入口处，防止系统中的液压冲击影响泵工作。
71-5
第一节 方向控制阀
A
B
A
B
71-6
第一节 方向控制阀
一、单向阀 2. 液控单向阀： 当控制口K处无压力油通入时，工作性能和普通单向阀一样； 当控制口K有控制压力时，油液可在两个方向上自由流动。
通泄油口
P1
K
1——活塞 2——顶杆 3——阀芯
第一节 方向控制阀
特点： ① 密封性能差； ② 阀芯上的径向力不平衡； ③ 结构简单、紧凑。
应用：中低压系统中作为先 导阀或小流量换向阀。 例：自卸汽车车箱举升机构
a)工作原理图 b)应用 1－阀心 2－阀体
71-17
第一节 方向控制阀
2. 滑阀式换向阀(滑阀或换向阀) （1）工作原理：滑阀式换向阀主要靠阀芯在阀体内作轴向运动而 使相应油路接通或断开。
71-18
第一节 方向控制阀
（2）换向阀图形符号
① 用方框表示换向阀的工作位置； ② 一个方框的上边和下边与外部连接的接
口数即为通路数； ③ 方框内的箭头表示此位置上油路的通断
状态，但箭头的方向并不一定代表油液 实际流动的方向； ④ 一般用P表示进油口，T或O表示回油口， A、B、C等表示与执行元件连接的油口， 用K表示控制油口； ⑤ 方框内的“┯”“┷”表示此通路被阀 心封闭，即该路不通； ⑥ 用特定的线条表示操纵方式、复位方式 和定位方式 。
电液动
换向阀操纵形式
图形符号
简要说明 手动操纵，弹簧复位，中间位置时阀口互不相通 挡块操纵，弹簧复位，通口常闭 电磁铁操纵，弹簧复位 液压操纵，弹簧复位，中间位置时四口互通
电磁铁先导控制，液压驱动，阀心移动速度可分别 由两端的节流阀调节，使系统中执行元件能实现平 稳的换向
P1
P2
K
外泄式
(A口) 压力p1会对控制 内泄 压力的作用产生决定 性的影响。
P1
P2
K
内泄式
71-11
第一节 方向控制阀
液控单向阀的作用
① 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；
P2
② 防止立式液压缸由于自重而下滑；
P1
③ 汽车起重机的支腿锁紧机构就是采用
K
双液控单向阀来实现整个起重机支撑
71-13
第一节 方向控制阀
双向液压锁 在汽车起重机支腿锁紧回路中的应用
P2
P1
P4
P3
71-14
第一节 方向控制阀
二、换向阀
工作原理：利用阀心相对于阀体的相对运动，达到特定的工作位
置，使不同的油路接通、关闭，从而变换液压油流动的方向，改
变执行元件的运动方向。
F
对换向阀的主要性能要求：
① 油路导通时，压力损失要小； ② 油路切断时，泄漏要小； ③ 阀体换位时，操纵力要小。
AB
TP P—压力油口；
A、B—工作油口；
T——回油口。
AB PT
71-15
第一节 方向控制阀
换向阀的分类
分类方式
类型
按阀的结构
转阀式、滑阀式
按阀的操纵方式 手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动
二位二通、二位三通……三位四通、 按阀的位置和通路数
三位五通……
71-16
1. 转阀式换向阀(转阀)
71-19
第一节 方向控制阀
AB PT
AB PT AB PT
AB
TP AB
TP AB
TP
AB PT
71-20
换向阀主体部分的结构型式
71-21
名称 二位二通阀
换向阀主体部分的结构型式
结构原理图
图形符号
使用场合
控制油路的接通与断开(相当于一个开关)
二位三通阀
图3
二位四通阀
三位四通阀
二位五通阀
三位五通阀
第一节 方向控制阀
一、单向阀 1. 普通单向阀：油液只能沿一个方向流动，反向则阻止液体流动
球阀式普通单向阀
功能和应用：
1——阀体 2——阀芯 3——弹簧
锥阀式普通单向阀
① 开启压力0.03～0.05MPa。增大弹簧预压缩力，使开启压力达到0.2～0.6MPa
，可当背压阀用；
② 可用来分隔油路，防止油路间的干扰；
液压控制阀：对液压系统中的油液在方向、流量和压力上进行控制， 以保证执行机构按设计要求安全可靠地工作的元件。
123-1
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 其他类型的液压控制阀
重点：阀的工作原理 难点：阀的结构 教学目的：了解阀的工作原理和用途，为系统分析设计做 准备
的，在系统停止供油时，支腿仍然能
保持锁紧。称为双向液压锁。
71-12
双向液压锁
第一节 方向控制阀
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)
图11
控制液流方向(从一个方向换成另一个方向)
不能使执行元件在 任一位置上停止运 动
能使执行元件在任 一位置上停止运动
执行元件正反向运 动时回油方式相同
控制执 行元件
换向
不能使执行元件在 任一位置上停止运 动
能使执行元件在任 一位置上停止运动
执行元件正反向运 动时回油方式不同
71-22
操纵方式 手动 机动 电磁 液动
的压力； ③ 即使P2腔的压力比P1腔高很多，也不会阻止锥阀
阀芯被顶起，最小控制压力为0.05p2左右。
1——控制活塞 2——推杆 3——锥阀 4——弹簧座 5——弹簧 6——卸荷阀芯
71-9
第一节 方向控制阀
液控单向阀（外泄式、带卸荷阀芯）
71-10
第一节 方向控制阀
外泄与内泄的比较
外泄 (A口) 压力p1不会对控 制压力的作用产生决 定性的影响。
74-2
第一节 方向控制阀
方向控制阀：利用阀心和阀体间相对位置的改变，来实现 阀内部某些油路的接通和断开，以满足液压系统中各换向 功能的要求。 分类：单向阀和换向阀。
一、单向阀 二、换向阀 三、其他类型的换向阀
71-3
第一节 方向控制阀
一、单向阀 常用的单向阀：①普通单向阀；②液控单向阀。
71-4
P2
71-7
第一节 方向控制阀
液控单向阀按泄漏油液的方式不同Βιβλιοθήκη Baidu分为：内泄式和外泄式
P1
P2
反向导通
正向导通
高压系统中，液控单向阀反向开启前，P2口的压力很高，导致液控单向阀反向开 启的控制压力很高
71-8
一、单向阀
第一节 方向控制阀
液控单向阀（带卸荷阀芯）
① K腔控制压力较低，先顶开卸荷阀芯6； ② 使P1和P2腔沟通，使P2腔的压力下降到接近P1腔
③ 可安装在泵入口处，防止系统中的液压冲击影响泵工作。
71-5
第一节 方向控制阀
A
B
A
B
71-6
第一节 方向控制阀
一、单向阀 2. 液控单向阀： 当控制口K处无压力油通入时，工作性能和普通单向阀一样； 当控制口K有控制压力时，油液可在两个方向上自由流动。
通泄油口
P1
K
1——活塞 2——顶杆 3——阀芯
第一节 方向控制阀
特点： ① 密封性能差； ② 阀芯上的径向力不平衡； ③ 结构简单、紧凑。
应用：中低压系统中作为先 导阀或小流量换向阀。 例：自卸汽车车箱举升机构
a)工作原理图 b)应用 1－阀心 2－阀体
71-17
第一节 方向控制阀
2. 滑阀式换向阀(滑阀或换向阀) （1）工作原理：滑阀式换向阀主要靠阀芯在阀体内作轴向运动而 使相应油路接通或断开。
71-18
第一节 方向控制阀
（2）换向阀图形符号
① 用方框表示换向阀的工作位置； ② 一个方框的上边和下边与外部连接的接
口数即为通路数； ③ 方框内的箭头表示此位置上油路的通断
状态，但箭头的方向并不一定代表油液 实际流动的方向； ④ 一般用P表示进油口，T或O表示回油口， A、B、C等表示与执行元件连接的油口， 用K表示控制油口； ⑤ 方框内的“┯”“┷”表示此通路被阀 心封闭，即该路不通； ⑥ 用特定的线条表示操纵方式、复位方式 和定位方式 。
电液动
换向阀操纵形式
图形符号
简要说明 手动操纵，弹簧复位，中间位置时阀口互不相通 挡块操纵，弹簧复位，通口常闭 电磁铁操纵，弹簧复位 液压操纵，弹簧复位，中间位置时四口互通
电磁铁先导控制，液压驱动，阀心移动速度可分别 由两端的节流阀调节，使系统中执行元件能实现平 稳的换向
P1
P2
K
外泄式
(A口) 压力p1会对控制 内泄 压力的作用产生决定 性的影响。
P1
P2
K
内泄式
71-11
第一节 方向控制阀
液控单向阀的作用
① 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；
P2
② 防止立式液压缸由于自重而下滑；
P1
③ 汽车起重机的支腿锁紧机构就是采用
K
双液控单向阀来实现整个起重机支撑
71-13
第一节 方向控制阀
双向液压锁 在汽车起重机支腿锁紧回路中的应用
P2
P1
P4
P3
71-14
第一节 方向控制阀
二、换向阀
工作原理：利用阀心相对于阀体的相对运动，达到特定的工作位
置，使不同的油路接通、关闭，从而变换液压油流动的方向，改
变执行元件的运动方向。
F
对换向阀的主要性能要求：
① 油路导通时，压力损失要小； ② 油路切断时，泄漏要小； ③ 阀体换位时，操纵力要小。
AB
TP P—压力油口；
A、B—工作油口；
T——回油口。
AB PT
71-15
第一节 方向控制阀
换向阀的分类
分类方式
类型
按阀的结构
转阀式、滑阀式
按阀的操纵方式 手动、机动(行程)、电磁、液动、电液动
二位二通、二位三通……三位四通、 按阀的位置和通路数
三位五通……
71-16
1. 转阀式换向阀(转阀)
71-19
第一节 方向控制阀
AB PT
AB PT AB PT
AB
TP AB
TP AB
TP
AB PT
71-20
换向阀主体部分的结构型式
71-21
名称 二位二通阀
换向阀主体部分的结构型式
结构原理图
图形符号
使用场合
控制油路的接通与断开(相当于一个开关)
二位三通阀
图3
二位四通阀
三位四通阀
二位五通阀
三位五通阀
第一节 方向控制阀
一、单向阀 1. 普通单向阀：油液只能沿一个方向流动，反向则阻止液体流动
球阀式普通单向阀
功能和应用：
1——阀体 2——阀芯 3——弹簧
锥阀式普通单向阀
① 开启压力0.03～0.05MPa。增大弹簧预压缩力，使开启压力达到0.2～0.6MPa
，可当背压阀用；
② 可用来分隔油路，防止油路间的干扰；