液压及电磁阀知识培训

液压及电磁阀应用培训教程2012年3月21日目录第一章液压控制阀 (3)第一节液压控制阀的分类 (3)第二节压力控制阀 (4)第三节方向控制阀 (11)第四节流量控制阀 (15)第五节比例控制阀（含高频响阀） (18)第六节伺服控制阀 (27)第二章液压原理图和基本回路分析 (30)第一节TM区域液压原理图及阀件分布简介 (30)第二节伺服控制回路 (30)第一章液压控制阀第一节液压控制阀的分类1. 概述在液压系统中，用于控制和调节工作压力的高低、流量大小以及改变流量方向的元件，统称为液压控制阀。

液压控制阀通过对工作液体的压力、流量以及流液方向的控制与调节，从而可以控制液压执行元件的开启、停止和换向，调节其运动速度和输出扭矩（或力）。

2. 液压控制阀的分类2.1 按功能分类(1) 压力控制阀用于控制或调节液压系统或回路压力的阀，如溢流阀、减压阀、顺序阀压力继电器等；(2) 方向控制阀用于控制或调节液压系统或回路中方向及其通和断，从而控制执行元件的运动方向及其启动、停止的阀。

如单向阀、换向阀等；(3) 流量控制阀用于控制或调节液压系统或回路中工作液体流量大小的阀。

如节流阀、调速阀、分集流阀等2.2 按阀的控制方式分类液压控制阀按控制方式可分为：(1) 开关（或定值）控制阀：借助于通断型电磁铁及手动、机动、液动等方式，将阀芯位置或阀芯上的弹簧设定在某一工作状态，使液流的压力、流量或流向保持不变的阀。

这类阀属于常见的普通液压阀(2) 比例控制阀：采用比例电磁铁（或力矩马达）将输入信号转换成力或阀的机械位移，使阀的输出（压力、流量）也按照其输入量连续、成比例地进行控制的阀，比例控制阀一般属于开环控制阀，现在也很多用在闭环系统中。

(3) 伺服控制阀：其输入信号（电量、机械量）多为偏差信号（输入信号与反馈信号的差值），阀的输出量（压力、流量）也按照其输入量连续、成比例地进行控制的阀。

这类阀的工作性能类似于比例控制阀，但具有较高的动态瞬应和静态性能，多用于要求较高的、响应快的闭环液压控制系统。

(4) 数字控制阀：用于数字信息直接控制的阀类。

第二节压力控制阀压力控制阀（简称压力阀）是用来控制液压传动系统或气压传动系统中流体压力的一种控制阀。

常用的压力阀有：溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。

大型H型钢现场采用的压力控制阀种类很多，如表3-1所示：针对具有代表性的，现场易出故障的压力控制阀的工作原理和结构进行分析。

2.1 DR型先导式减压阀2.1.1 结构分析其组成主要包括带主阀插件(3)的主阀(1)和带压力调节组件的先导阀(2)。

在静态位置，阀常开，油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)进入油口A。

油口A的压力作用于主阀芯的底侧。

同时作用于先导阀(2)中的球阀(6)上，经节流孔(4)作用于主阀芯(3)的弹簧加载侧，并且流经油口(5)。

同样，压力经节流孔(7)、控制油路(8)、单向阀(9)和节流孔(10)作用于球阀(6)上。

根据弹簧(11)的设定，在球阀(6)前部、油口(5)中和弹簧腔(12)内建压，保持控制活塞(13)处于开启位置。

油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)流入油口A，直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值，并打开球阀(6)、控制活塞(13)移至关闭位置。

当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时，获得期望的减压压力。

控制油经控制油路(15)由外部从弹簧腔(14)泄回油箱。

通过安装一个可选的单向阀(16)可实现从油口A至B的自由返回流动。

压力表接口(17)用于油口A的减压压力监测。

2.2 3DR型先导式减压阀2.2.1 结构分析3DR型减压阀是三通先导式减压阀，起到减压溢流作用。

减压阀主要包括带控制阀芯(2)的主阀(1) 和带调压装置(10)的先导控制阀(3)。

在静态位置，阀常开，油液可自由地从油口P经主阀芯(2)进入油口A。

油口A的压力通过孔(4)作用于主阀芯的右侧压缩弹簧。

同时通过节流孔(6)作用于主阀(2)的弹簧一侧(6)上，经通道(5)作用于先导球阀(7)。

根据弹簧(11)的设定，在球阀(7)之前和通道(5)中建压，保持控制阀芯(2)处于开启位置。

油液可自由地从油口P经主阀芯流入油口A，直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值，并打开球阀(7)当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时，获得期望的减压压力。

如果油口A的压力在外力的作用下继续升高，主阀芯(2) 继续压向弹簧(9)，这样油口A通过腔(8)与油口T相连，多余的压力油泄回油箱，从而确保减压压力不变。

先导油的回油必须外泄到Y口，Y口油液要无背压自由回油箱。

压力表连接(14)用于油口A的减压压力监测。

机能符号2.3 DB/DBW型先导式溢流阀2.3.1 结构分析概述：DB 和DBW型压力控制阀是先导式溢流阀。

它们用于限制（DB型），或用电磁铁限制及卸荷系统压力（DBW型）。

该溢流阀（DB型）的组成主要包括带主阀芯插件（3）的主阀（1）和带压力调节组件的先导阀（2）。

DB型溢流阀油路A中的压力作用于主阀芯（3）上。

同时，压力经带节流孔（4）和（5）的控制通路（6）和（7），作用在主阀芯（3）的弹簧加载侧及先导阀（2）的球（8）上。

如果A口的压力超过弹簧（9）的设定值，球（8）克服弹簧力（9）而使先导阀开启。

该信号经控制信道（10）和（6）从A口内部获取。

主阀芯（3）弹簧加载侧的油液经过控制通路（7）、节流孔（11）和球阀（8）流入弹簧腔（12）。

对DB...-5X/..-..型它由控制通路（13）内部引入油箱，而对DB..5X/..Y..型经控制通路（14）它由外部引入油箱。

节流孔（4）和（5）在主阀芯（3）两端产生压降，因此A到B连接通道被打开。

油液由A口流向B口，而设定工作压力保持不变。

溢流阀借助油口X（15）可对不同压力（二级压力）卸荷或切换。

2.4 DB/DBW型先导式溢流阀2.4.1 结构分析ZDR 6 D型减压阀是叠加式结构三通直动式减压阀，它对次级回路有减压功能。

用于系统压力减压。

其组成主要包括阀体（1）、控制阀芯（2）、压缩弹簧（3）和调节组件（4）以及可选单向阀。

由调节组件（4）设定二次压力。

DA型在静态位置，该阀常开，油液可自由地从油口A1流向油口A2。

油口A2压力经控制油路（5）同时作用于压缩弹簧对面的活塞面积上。

当油口A2的压力超过弹簧（3）设定值时，控制阀芯（2）移至控制位置，油口A2的压力保持稳定。

信号和控制油经控制油道（5）从油口A2内部提供。

如果油口A2的压力由于外力作用于执行器而继续升高，阀芯就继续向压缩弹簧（3）方向移动。

这样油口A2经控制活塞（2）上的台肩（9）与油箱连通。

足够的油液流回油箱，以防止压力进一步升高。

弹簧腔（7）经孔（6）至油口T（Y）由外部泄油至油箱。

压力表接口（8）用于阀的二次压力监测。

第三节方向控制阀方向控制阀用于控制或调节液压系统或回路中方向及其通和断，从而控制执行元件的运动方向及其启动、停止的阀。

如单向阀、换向阀等；大型H型钢现场采用的主要方向控制阀表4-1所示：下面主要针对具有代表性的，方向控制阀的工作原理和结构进行分析。

3.1 4WEH...型方向阀型号4WEH...型方向阀WEH型方向阀是一种电-液操作的方向滑阀。

它们用于控制液流的开启、停止和方向。

此类阀组成主要包括阀体（1）、主控制阀芯（2）、一个或两个复位弹簧（3.1）和（3.2），带一个或两个电磁铁：电磁铁“a”（5.1），电磁铁“b”（5.2）的先导阀（4）。

主阀阀芯由弹簧或液压力保持在中位或初始位置。

在初始位置，两个弹簧腔（6）和（8）通过先导阀无压的油箱连通。

经过控制油路（7）向先导阀（4）供油。

控制油可以由内部或外部供给（外部供给油口X）。

当先导阀操作时，如电磁铁“a”得电，先导滑阀（10）向左移动，因此弹簧腔（8）获得先导油压力而弹簧腔（6）保持无压状态。

先导压力施压于主阀芯的左端，并克服弹簧力（3.1），其结果，主阀的P至B和A至T被接通。

当电磁铁断电，先导阀回复至初始位置（带定位机构滑阀除外），弹簧腔（8）向油箱卸荷。

控制油从弹簧腔经先导阀排入Y口。

控制油可内部或外部供油和回油（外部经油口Y）。

可选择的应急手动操作（9），在电磁铁不通电情况下，可对先导滑阀（10）进行操作。

3.2 LC...型二通插装阀二通插装阀设计成插件结构，用于整体集成块。

带油口A和B 的主阀组件插入控制块上尺寸符合DlN ISO 7368标准的插孔，并用控制盖板封闭。

在大多数情况下，盖板的作用，就是作为主阀组件控制侧与先导阀之间的连接件。

采用适合的先导阀来控制主阀，主阀组件能承担压力、方向或者节流功能、或它们的组合功能。

通过不同通径的阀和执行器独特的流量变化需要相匹配，可以实现特殊的经济型结构设计。

如果主阀组件能承担一种以上的功能，特殊的经济型结构就能达到。

方向功能二通插装阀的基本组成主要包括控制盖板（1）和插件（2）。

控制盖板含有控制孔、根据功能需要可选择的行程限位器、液压控制的方向座阀或梭阀。

另外，方向滑阀或方向座阀可以安装在控制盖板的上面。

插件的组成主要包括阀套（3）、调整圈（4）（仅适用至通径32）、座阀（5）、可选择带阻尼锥颈（6）、或不带阻尼锥颈（7）、以及复位弹簧（8）。

功能说明二通插装阀的驱动取决于压力。

因此对阀的驱动，这里有三个重要的承压面积: A1, A2, A3. 阀座的面积（A1）作为100%、根据类型，环形面积（A2）为面积（A1）的7%或50%。

因此面积比A1:A2 或是14,3:1，或是2:1。

面积（A3）等于A1＋A2。

由于A1:A2 面积比不同，因此，环形面积A2 也不同。

面积A3 在阀座面积A1为100%时，可能是107%, 也可能是150%。

基本应用：面积A1和A2 的作用在阀开启方向。

面积A3和弹簧的作用在阀关闭方向。

合成力的有效方向（开启力或关闭力）决定了两通插装阀的开关状态。

二通插装阀的流动方向可以从A至B，也可以从B至A。

如果作用于面积A3 的控制压力来自油口B 或者控制油由外部供给，油口A 则关闭，且无泄漏。

第四节流量控制阀流量控制阀用于控制或调节液压系统或回路中工作液体流量大小的阀。

如节流阀、调4.1 Z2FS...型双单向节流阀4.1.1 结构分析Z2FS16型阀是叠加式设计的双路单向节流阀。

该阀用于限制来自一个或两个工作油口的主流量或控制流量。

两个对称设置的单向节流阀在一个方向上限定流量，（通过调整节流阀芯），在相反方向上允许自由流通。

用于进口节流控制时，油液从油口A流经节流口（1）到达工作油口。

节流阀芯（4.1）可借助于调节螺钉（5）进行轴向调整，从而可以设定节流口（1）。

同时，油口A 中的油液通经道（2）到节流阀芯（4.1）的弹簧加载侧（3）。