方向控制阀

5
(3) 板式连接 阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有 连接螺钉孔，这种阀称为板式阀，如电磁换向阀多 为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口 的平板式或阀块式连接体上。
(4) 叠加式连接 由阀（方向阀、压力阀、流量阀等）及底板 块组成。每个阀同时起单个阀和通道孔的作用。 (5) 插装式连接 将阀按标准参数做成圆筒形专用元件，然后将 这些元件插入不同的阀体（或集成块），得到不同 组合的一种集成形式。
件或装置称为液压控制阀。
液压控制阀的分类: 1. 按功能: 方 向 控 制 阀——用于控制液压油的流动方向； 压 力 控 制 阀——用于控制液压油的压力大小； 流 量 控 制 阀——用于控制液压油的流量大小；
3
2. 按阀芯结构: 滑阀—阀芯为多端圆柱体,阀芯相对阀体作轴向运动； 锥阀—阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动； 转阀—阀芯为带圆周方向槽的圆柱体,阀芯相对阀体转动。 3. 按控制方式: （1）开关或定值控制阀：借助于手动操作（如手 轮、手柄等）、电磁铁、液压控制等控制液压油 通路的开闭，或定值控制液流的方向、压力、流 量。这类阀最为常见，称开关阀； （2）比例控制阀：这类阀利用与输入、输出参数 成比例的电信号，使其按一定的规律成比例地控 制系统中液压油的流动方向、压力和流量。此类 阀多用于开环程序控制系统，如电液比例流量阀、 4 电液比例换向阀等。
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(1)简式内泄型液控单向阀 此类阀不带卸荷
阀芯，无专门的泄油
口。控制活塞背腔的
油与反向油液一起流
出。故称为内泄式。
A—正向进油口; B —正向出油口 K —控制口
简式内泄型液控单向阀
1 —阀体；2 —阀芯；3 —弹簧； 4 —阀盖；5—阀座；
6 —控制活塞；7 —下盖。
控制 活塞 的背 腔
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本章重点:
1.主要控制阀的工作原理和应用，换向阀的位、通、 中位机能以及符号的含义； 2.溢流阀、顺序阀和减压阀的异同点； 3.调速阀和节流阀的区别。 本章难点: 1.电液动换向阀的工作原理；
2.先导式溢流阀的工作原理；
3.调速阀的工作原理；
4.控制阀的应用。
2
5.1 概述
可用于控制液压油的压力、方向和流量的元
AB
左位
PT
A
B
T
P
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下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移， 或者说阀芯处于右位时的情况。此时，从P口进来 的压力油经P、B 到其它元件。从其它元件回来的 油经A、T回油箱。
右位
A B
T
P
AB PT
27
5.2.2.1 换向机能
1. 换向阀的“通”和“位” “通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的 “通”和“位”构成了不同类型的换向阀。 “位” (Position)一指阀芯的位置，通常所说的 “二位阀” 、 “三位阀”是指换向阀的阀芯有两 个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方 框表示。 所谓“二通阀” 、 “三通阀” 、 “四通阀” 是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通 且可外部（即液压系统）连接的油口数目，不同油 道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来连通。
此类阀不带卸荷阀芯， (1)简式外泄型液控单向阀 有专门的泄油口，外泄油口 P1—正向进油口; P2 —正向出 通油箱，故可用于较高压力 油口 K —控制口 系统。
1 —控制活塞； 2 —顶杆；3 —阀芯。
泄油口
图5.13 简式外泄型液控单向阀
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1 (3)带卸荷阀的液控单向阀 2 3 B 4 内 泄 式 5 6
A
B
图5.10（C） 单向阀的职能符号
⑷ 用途： ① 泵出口处防冲击、倒流； ② 支路处起分隔作用； ③ 单向阀与其它阀组合形成复合阀。例 如单向顺序阀、单向节流阀等。
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5.2.1.2 液控单向阀
(1)液控单向阀的工作原理和图形符号
※比普通单向阀多一个控制油口K ①A口进油时,作用
同普通单向阀； ②控制口通压力油 时，液流可反向自 由通过；实现两个 方向的通流。 ③控制口通油箱时 （目的是使阀心可 靠复位），同普通 单向阀。
A B
P
O
三位四通电磁换向阀
二位二通机动换向阀 31
2. 滑阀机能
滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置 时，阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑 阀机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始 位置时，阀各油口的通断情况。
三位阀的机能是指阀芯处于中位时，阀
各油口的通断情况。三位阀的滑阀机能也称
中位机能。三位阀有多种机能现只介绍最常
A P1
B P2
A
B
1—阀体； 2—阀芯；3 —弹簧；
上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口 可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠管路支
承，因此阀的体积不能太大太重。
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直角式单向阀的进出油口 A(P1) 、 B(P2) 的轴 线均和阀体轴线垂直。
A
B
A
B
图 5.11(a) 所示的阀属于板式连接阀，阀体用螺钉 固定在机体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴合， 阀体上各油孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O” 形密封圈使它们密封。
A
K 2-主阀芯;3-卸荷阀芯; 5-控制活塞 图5.14(a) 带卸荷阀的内泄式液控单向阀
若在控制口K加控 制压力，先顶开卸荷 阀芯3， A腔和B腔之 间产生微小的缝隙， 使B腔压力降低，活塞 5继续上升并顶开主阀 芯2，大量液流自B腔 流向A腔，完成反向导 通。此阀适用于反向 压力很高的场合。
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换向阀的工作原理
如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、 O(T)。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所
表示的意义如下：
P—压力油口； A、B—工作油口； O(T)——回油口。 A
A B B
P
T
T
P
滑阀式换向阀的阀体内是开有多级沉割槽的 23 圆柱孔，阀芯是具有若干个环槽的圆柱体。
AB PT
式中:
（5-1）
A0
p
cq

阀口通流面积； 阀口前、后压差； 流量系数； 液体密度。
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5.2 方向控制阀
液压控制阀按其作用可分为方向控制 阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。 方向控制阀是用来改变液压系统中各 油路之间液压油通断关系的阀类。如单向 阀、换向阀及压力表开关等。本节主要介 绍方向控制阀和相应的方向控制回路。
表5.1中图形符号的含义如下：
• 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个 为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图 形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位 的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常
态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的
常态位上。
换向阀的命名要顺序的表明其“位”、“通” 及控制能源方式（或操纵方式）。如：
7
液压控制阀的特点（共性）
1.在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或 滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如弹簧、电 磁铁）组成 。 2.在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出 口间压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔 口流量公式（将阀口看成是小孔），仅是各种阀 控制的参数各不相同而已。
q cq A0 2p /
14
不但单向阀有管式连接和板式连接之分， 其它阀类也有管式连接和板式连接之分。大多 数液压系统都采用板式连接阀。 (2) 对单向阀的要求 ①开启压力要小。 ②能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。
③正向导通时，阀的阻力损失要小。
④阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。
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(3) 单向阀的符号 如图5.10
第五章 液压控制调节元件
本章提要
本章主要内容为 ：
液压控制调节元件有方向控制阀、压力控制阀、 流量控制阀等。 液压控制调节元件和液压元件一样，都是液压系 统中不可缺少的组成部分。它们是用来控制工作介质 的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机 构按要求工作。 通过学习，要求掌握方向控制阀、压力控制阀、 流量控制阀的结构、工作原理、图形符号、特性及其 1 在液压回路中的应用。
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表5.1 不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀 主体部分的结构形式和图形符号 名称
二位二通
结构原理图
图形符号
百度文库
二位三通
二位四通
三位四通
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表5.1中图形符号的含义如下： • 用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几 “位”； • 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向 不一定表示液流的实际方向； • 方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通； • 方框外部连接的接口数（或油口数）有几个，就表 示几“通”； • 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示； 阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示； 而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时 在图形符号上用 L 表示泄漏油口。 • 阀的操纵方式画在方框的左右两侧。 30
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内容提要
方向控制阀的主要内容为 ： 普通单向阀
单向阀 方 ⑴ 向 阀 换向阀
液控单向阀
转阀式换向阀 滑阀式换向阀
手动式换向阀 机动式换向阀
电动式换向阀
液动式换向阀
电液式换向阀
⑵ 换向回路与锁紧回路
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5.2.1 单向阀
单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许 反向流动。单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 5.2.1.1 普通单向阀
1 2 (4)液控单向阀符号 3
A B
A
B 4 L
K
〈b〉外泄式 A B
A
B
5 6
K
K
〈a〉内泄式
K
图5.14(b) 带卸荷阀的液控单向阀(外泄式) 2-主阀芯;3-卸荷阀芯;5-控制活塞 A-正向进油口;B-正向出油口;K-控制口
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5.2. 2 换向阀
换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可 以很方便地使缸的活塞改变运动方向。
正向导通， 反向不通
(b)
图5.10 普通单向阀
11
⑴ 普通单向阀按进出油液流动方向的不同，分为直通 式和直角式。
1一阀体； 2一阔芯； 3一弹簧； A一进油口； B一出油口。
直通式
管式阀
图5.11 普通单向阀
直角式 板式阀
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直通式单向阀中的液压油流动的方向和阀的轴 线方向相同。
1 2 3 1 2 3
用的几种。
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（l）二位二通换向阀
二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通或断。 二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型） （即油路是 断开的） 、常开式（H型）（即油路是接通的） 。
图5.15 二位二通换向阀的滑阀机能
二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没 有动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置若为电磁控 制则是指失电的位置。二位阀的常态位常指靠近弹簧的方格。
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液压控制阀性能参数: 1.公称通径
液压阀主油口的名义尺寸叫做公称通径，单位 液压阀的公称通径，指阀的进出油口 为mm，它代表液压阀阀的通流能力大小，阀的通径 的名义尺寸，而不是阀的进出油口的实际 一旦确定之后，与其配套的管道的规格也就确定了。 尺寸。如公称通径为20mm的电液动换向阀， 进出油口的实际尺寸是21mm。 2.额定压力 公称通径仅仅是为了表示阀的规格， 液压阀长期正常工作所允许的最高压力。 而进出油口的实际尺寸，必须满足液压油 液压控制阀性能的基本要求 : 流动速度和其他设计参数的要求。 管路的公称通径指管道的名义内径。 １）动作灵敏、使用可靠，冲击小、振动小、噪声小、 寿命长; ２）液体流过时压力损失小； ３）密封性好，结构紧凑，易于安装、调整和维护。
A
B
T A
P A B B
AB
P
PT
T
T
P
AB
PT
A
B
T
P
24
下图表示阀芯处于中位时的情况, 此时从P 口进 来的压力油没有通路。 A 、B 两个油口也不和T口相 通。
A B
P T
A
B
T
P
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下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或 者说阀芯处于左位的情况。此时P口和A口相通，压 力油经P、A到其它元件；从其它元件回来的油经B、 阀芯中心孔，T 回油箱。
换向阀的类型有
按阀的结构形式：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。 按阀的操纵方式：手动式、机动式、电磁式、液动式、 电液动式、气动式。 按阀的工作位置数和控制的通道数：二位二通阀、二
位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。
滑阀式换向阀又称滑阀。其工作原理是依 靠阀芯和阀体的相对运动来切换液压油方向的。 22
（3）伺服控制阀：输入信号对输出信号（流量、 压力）进行连续、成比例地控制。与比例阀不同的 是，其动态性能和静态性能好，主要用于快速、高 精度的控制系统中。
4. 按液压阀的安装连接方式: 液压阀的连接方式有五种。 ⑴ 螺纹连接 阀体油口上带标准螺纹的阀称为管式阀。将管 式阀的油口用螺纹管接头和管道连接，并由此固定 在管路上。 ⑵ 法兰连接 它是通过阀体上的螺钉孔（每油口多为4个螺钉 孔）与管件端部的法兰，用螺钉连接在一起。