5液压控制阀

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第五章 液压控制阀(方向阀)

第五章  液压控制阀(方向阀)

二、液压阀的基本共同点及要求
尽管各类液压控制阀的功能和作用不同,
但结构和原理上均具有以下共同点: 1)在结构上都有阀体、阀芯、和操纵机构 组成; 2)在原理上都是依靠阀的启闭来限制、改 变液体的流动或停止,从而实现对系统的 控制和调节作用; 3)只要液体经过阀孔流动,均会产生压力 降低和温度升高等现象,通过阀孔的流量 与通流截面积及阀孔前后压力差有关,即 符合液体流经小孔的流量公式;
第二节 方向控制阀



方向控制阀用以控制液压系统中油液流动的方向或液流 的通与断,可分为单向阀和换向阀两类。 A B 一、单向阀 单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 单向阀的职能符号 1、普通单向阀 普通单向阀通常简称单向阀,又叫止回阀或逆止阀,只 允许油液正向流动,不允许倒流。
高、中、低压单向阀的工作原理完全一样,
图4-5 双向液压锁结构图 1-弹簧,2-阀芯,3-阀座,4-控制活塞

当压力油从A口流入,对于左侧液控单向阀为正 向流动,同时液压力作用于控制活塞使之向右移 动并推开右侧液控单向阀的阀芯,允许液体反方 向从D口→B口流动;同理,当压力油从B口流入 时,左侧液控单向阀同样允许液体反向流动;当 A口和B口都不通压力油时,相当于两个液压控 单向阀的控制压力同时消失,液控单向阀此时从 功能上等同于普通单向阀,这时无论C口还是D 口的油液存在压力而试图反方向流动都是不允许 的,且阀口的锥形面密封良好,这样与C口和D 口相连接的执行元件的两个容腔被封闭,由于液 体不可压缩,执行元件在正常情况(无泄漏)下 即使受外负载力的作用也可停留在规定的位置上。
2、用箭头符号“↑”表示指向的两油口相
通,但不一定表示液流的实际方向;用截 止符号“⊥”表示相应油口在阀内被封闭。

第五章 控制阀

第五章 控制阀
处于差动状态,系统不能卸荷。
Y
A 、 B 两个油口与 T 口相通, P 口封闭,执
行元件处于浮动状态,系统不能卸荷。
四个油口互相连通,执行元件处于浮动状 态,系统卸荷。
H
工程机械液压与液力传动
工程机械液压与液力传动
1.系统卸荷。 当阀处于中间位置时,P口能够通畅地与T口连通,使系统处 于卸荷状态,既节约能量,又防止油液发热,如M和H型; 2.执行机构浮动。 当阀处于中间位置时,如果A、B两油口互通,执行机构处于浮 动状态,可通过其他机构移动调整其位置,如Y和H型; 3.执行机构在任意位置停止。 当阀处于中间位置时,如果A、B两油口封闭,则可使执行机构 在任意位置停止,如O和M型; 4.系统保压。 当P口被封闭时,系统保压,液压泵能够用于多缸系统,如O和 Y型; 5.制动和锁紧要求。 执行元件采用了液压锁、制动器等时,要求中位时两腔与油 箱相通,保证锁紧和制动的可靠性,如O和M型。
换向阀
两位四通 换向阀 控制执 行元件 不能使执行元件在 任意位置停止运动 执行元件 正反向运
三位四通
换向阀
换向
能使执行元件在任
意位置停止运动
动时回油
方表示一个工作位置(若由虚线构成的方框则表示过 渡位置),有几个方框表示几位。 •一个方框中的箭头↑↓↗↙或堵塞符号⊥和┬与方框上边和下边 的交点数为油口通路数,有几个交点表示几通。箭头表示两油口连 通,但不表示流动方向,┬表示该油口堵死。 •将阀与系统供油路连通的油口用字母P表示,将阀与系统回油路连 通的油口用字母O或T表示,将阀与执行元件连通的油口用字母A和B 表示。 •换向阀都有两个以上的工作位置,其中一个是常位(即在不对换 向阀施加外力的情况下阀芯所处的位置),绘制液压系统图时,油 路一般应该连接在常位上。

第五章 液压控制阀.

第五章  液压控制阀.

2 偏心槽式节流口
3
轴向三角槽式节流 口
4 周向缝隙式节流口
5 轴向缝隙式节流口
特点
结构简单,针阀作轴向移动,但水力半径小,易 堵塞,受油温影响较大,流量稳定性差,适用于 对节流性能要求不高的系统
在阀芯上开有截面为三角槽的周向偏心槽,通过 转动阀芯改变通流面积。流量稳定性较好,但在 阀芯上有径向不平衡力,使阀芯转动费力,易堵 塞。一般用于低压、大流量和对流量稳定性要求 不高的系统中
四口全封闭,液压泵不卸荷,液压缸闭锁,可用于多个换向阀的 并联工作。液压缸充满油,从静止到启动平稳;制动时运动惯性 引起液压冲击较大;换向位置精度高
四口全接通,泵卸荷,液压缸处于浮动状态,在外力作用下可移 动。液压缸从静止到启动有冲击;制动比O型平稳;换向位置变动 大
P口封闭,A、B、T三口相通,泵不卸荷,液压缸浮动,在外力作 用下可移动。液压缸从静止到启动有冲击;制动性能介于O型和H 型之间
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 其它类型的液压控制阀
液压控制阀
在液压系统中,为保证执行机构能按设计要求安全可靠地 工作,必须对液压系统中的油液的方向、流量和压力上进 行控制,这些实施控制的元件称液压控制阀。
按用途分为: 方向阀、流量控制阀和压力控制阀三类。
P2口压力很高为减小控制压力, 可采用带卸荷阀芯的液控单向阀, 反向开启控制压力小,最小控制 压力0.05p2
1-控制活塞;2-推杆;3-锥阀;4弹簧座;5-弹簧;6-卸荷阀芯。
2.液控单向阀
液控单向阀具有良好的单向 密封性能,常用于执行元件 需要长时间保压、锁紧的情 况,也用于防止立式液压缸 在自重作用下下滑等。

第八课《压力控制阀》

第八课《压力控制阀》

工作原理: ⑴当作用在锥阀芯上的油液压力小于左腔的弹簧弹力时,先导阀口关闭,
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减压阀
特点:与先导型溢流阀比较: 减压阀是出口压力控制,保证出口压力为定值;溢流阀是进口压力控制, 保证进口压力为定值。 减压阀阀口常开;溢流阀阀口常闭。 减压阀有单独的泄油口;溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。
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直动式溢流阀
特点:
溢流流量增加时,弹簧附加压 缩量Δ X增加, 由 P= K(X0+ Δ X )/A可知, 阀前压力增加。流量到达额定 压力时,阀前压力最大,此压 力称调定压力。调定压力与开 启压力之间的差值称为调压偏 差。直动式溢流阀调压偏差较 大,压力稳定性和灵敏性差, 只适合低压小流量场合。
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先导式溢流阀
应用:先导式溢流阀能实现直动式溢流阀所有的功能,除此之外还具有:
1、使泵卸荷:
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先导式溢流阀
2、远程调压:只有溢流阀1调整压力高于远程调压阀2的调整压力时,远
程调压阀2才起作用。
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减压阀
减压阀是利用液体流过缝隙产生压力降的原理,使出口压力低于进口压力的 压力控制阀。减压阀可分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀三种。应 用最广的是定值减压阀,简称减压阀。按结构不同分为先导式和直动式两种。 下图为先导式减压阀工作原理图。它分为两部分,由先导阀调压,主阀减压。 压力油从进油口流入,从出油口流出,出油口的压力低于进油口。
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直动式溢流阀
结构:
原始状态,阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置,进出油口隔断。进口 油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面,当液压力等于或大于弹簧 力时,阀芯上移,阀口开启,进口压力油经阀口溢回油箱。

第五章 液压控制阀

第五章  液压控制阀

第五章 液压控制阀
(3)启闭特性:
开闭启合比比pp--KB
:开始溢流的开启压力pK与ps的百分比。 :停止溢流的闭合压力pB与ps的百分比。
由于摩擦的作用,开启压力大于闭合压力。
pK
=
pK ps
×- 100 %
-
pB
= pB ×100 % ps
显然上述两个百分比越大,则两者越接近,溢流阀的启闭特性 就越好。一般开启比大于90%,闭合比大于85%。
Δp越小,刚度越低,所以节流阀只能在大于某一最低压
差的条件下才能工作,但提高Δp将引起压力损失。
第五章 液压控制阀
(2)温度对流量稳定性的影响
T变,μ变,q变。 薄壁孔(紊流状态)不受温度变化影响。
(3) 节流口的阻塞
阻塞现象: 当Δ p一定,A 较小时流量时大时小甚至断流
措施:加大水利半径、选择稳定性好的油液、精心过滤。 薄壁孔不易附着、阻塞。
m — 压差指数 K — 节流系数
动画演示
q∝ A ,Δp=c,A ↑ ,q↑。
第五章 液压控制阀
4. 刚度
刚度 外负载波动引起阀前后压力差Δ p 变化,即使阀 的开口面积A 不变,也会导致流经阀的流量q 不稳定。
定义:阀的开口面积A 一定
q
T = dΔ p/dq
T = Δ p1-m/ (KAm )
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
§5.1 阀的作用和分类
一、作用 控制液流的方向、压力和流量。
二、分类 按用途:压力阀、流量阀、方向阀
按操纵方式:手动、机动、电动、液动和电液动 按连接方式:管式、 板式、法兰式、叠加式等
第五章 液压控制阀

第5章 液压控制阀

第5章  液压控制阀

1、直动式溢流阀:(用于低压, p≤2.5MPa,反向不通) 如下页图所示,直动式溢流阀是利用系 统中的油液作用力,直接作用在阀芯上与弹 簧力相平衡的原理来控制阀芯的启闭动作, 以保证(油缸)进油口处的油液压力恒定。 进油口P处的压力油经阀芯的橫孔及阻尼 孔作用在阀芯底部的锥孔表面上。当进口 压力较小时,阀芯在弹簧的作用下处于下 端位置,P与T不能相通;当进口压力升高, 阀芯下端压力油产生的作换 向阀的优点,既可以很方便的控制换向,又 可以实现对较大流量回路的控制。 几点说明: ①液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节 主阀的换向速度,从而使主油路的换向平 稳性得到控制; ②为保证液动阀回复中位,电磁阀的中位必 须是A、B、T油口互通。
③控制油可以取自主油路(内控),也可以 取独立油源(外控)。 • 思考:执能符号中六个油口分别接何处? 5、手动换向阀 通过控制手柄直接操纵阀芯的移动,换向 精度和平稳性不高,适用于间歇动作且无 需自动化的场合。
如图(a):向左推动手柄→左位工作; 向右推动手柄→右位工作。 弹簧复位。 如图(b):为钢球定位的手动换向阀, 与图(a)的区别:手柄可在三个位置上定 位,不推动手柄,阀芯不会自动复位。
§5-2 压力控制阀 压力控制阀是用来控制液压系统中油液 压力或利用压力信号实现控制(以液体压力 的变化来控制油路的通断)的阀类。按其功 能可分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继 电器等。 本节主要介绍压力阀的工作原理、调节 性能、典型结构及主要用途。 一、溢流阀 溢流阀的作用是将系统的压力稳定在某 一调定值上,从而进行安全保护。按其调压 性能和结构特征划分,溢流阀可分为直动式 和先导式两大类。 (一)、溢流阀的工作原理及典型结构
二、换向阀 换向阀作用是利用阀芯和阀体间相对 位置的变化来接通、断开或改变系统中油液 的流动方向。

1-5 液压控制阀

1-5 液压控制阀
第五章 液压控制阀
液压控制阀是液压系统中的控制元件,用来控制油液流 动方向或调节系统中的压力和流量,以满足对执行机构所 提出的换向和压力、速度的要求,从而使执行机构实现预 期的动作。
第一节 概述
一、液压控制阀分类 液压控制阀按其机能分为三类: (1)压力控制阀。用于控制工作液体的压力,以实现执 行机构提出的力或转矩的要求。 (2)流量控制阀。用于控制和调节系统的流量,从而改 变执行机构的运动速度。 (3)方向控制阀。用于控制和改变系统中工作液体的流 动方向,以实现执行机构运动方向的转换。
第一节 概述
二、液压控制阀的阀口
各种液压控制阀的阀口数量因阀而异,有各种功能, 一般可分为五种,分别用字母表示其功能: 压力油口(P):进入压力油的油口,但有些阀(如减压 阀、顺序阀)的出油口也是压力油口。 回油口(O或T):低压油口。阀内的低压油从此流出, 流向下一个元件或油箱。 泄油口(L):低压油口。阀体中漏到空腔中的低压油经 它回到油箱。 工作油口:一般指方向阀的A、B油口,由它连接执 行元件。 控制油口(K):使控制阀动作的外接控制压力油由此 进入。
第二节 压力控制阀
2.先导式溢流阀
先导式溢流阀由主阀和先导阀 两部分组成。 主阀芯1上部受压面积略大于 下部,当阀P口压力较低、先导 阀芯4未开启时,作用在主阀芯 上的液压力合力方向与弹簧3的 作用力相同,阀关闭。阀有两个 阻尼孔2和8,一个在主阀芯上, 另一个在先导阀座上。
第二节 压力控制阀
当阀P口的压力增加时,阻尼 孔2、流道a、阻尼孔8及先导阀 芯前腔的压力相应增加,而当克 服先导阀弹簧预调力使先导阀开 启时,液流从P口经阻尼孔2、流 道a、阻尼孔8、开启的先导阀4 和通道b流到T口。此流量在阻 尼孔2两端产生压差,压差作用 在阀芯上下面积上的合力正好与 主阀弹簧力平衡,主阀芯处于开 启的临界状态。

第五章 液压控制阀

第五章 液压控制阀

第五章液压控制阀一.判断题.1.单向阀的作用是要变换液流流动方向,接通或关闭油路。

()2. 单向阀可以用来作背压阀。

()3.溢流阀的进口压力即为系统压力。

()4.先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。

()5.节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。

()6.滑阀为间隙密封,锥阀为线密封,后者密封性能好。

()7. 串联了定值减压阀的支路,始终能获得低于系统压力调定值的稳定的工作压力。

()8.因电磁吸力有限,对液动力较大的大流量换向阀应选用液动换向阀或电液换向阀。

()9. 节流阀和调速阀都是用来调节流量及稳定流量的流量控制阀。

()二.选择题.1.在下列液压阀中,不能作为背压阀使用A.单向阀 B.顺序阀C. 减压阀D.溢流阀2.若某三位换向阀的阀心在中间位置时,压力油与油缸两腔连通、回油封闭,则此阀的滑阀机能为A.P型 B. Y型C.K型 D. C型3.使三位四通换向阀在中位工作时泵能卸荷,应采用_______.A ."P"型阀;B ."Y"型阀;C . "M"型阀。

4. 为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁,应采用________型阀。

A."O" 型阀;B. "P" 型阀;C. "Y"型阀。

5.三位四通电液换向阀的液动滑阀为液压对中型,其先导电磁换向阀中位必须是_____机能.A. H型B. M型C. Y型D. P型6.一水平放置的双伸出杆液压缸,采用三位四通电磁换向阀,要求阀处于中位时,液压泵卸荷.且液压缸浮动.其中位机能应选用_______.A. H型B. M型C. Y型D. O型7. 题图所示的图形符号表示_______。

A.三位四通电磁换向阀B.四位三通电磁换向阀C.三位二通电磁换向阀8. 溢流阀________.A .常态下阀口是常开的B.阀芯随着系统压力的变动而移动C.进出油口均有压力D.一般连接在液压缸的回油油路上9. 以变量泵为油源时,在泵的出口并联溢流阀是为了起到。

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1DT 2DT 3DT 4DT 5DT 6DT
缸A、B、C均外伸
缸A、B、C均回缩 A外伸,B、C停留
A 伸,B 停,C 缩
5.3 Pressure Operated Valves 压力控制阀
1 Introduction 概述
Pressure control valves can be used to control the pressure level in a hydraulic circuit,limit the maximum pressure of a hydraulic system,or relay a signal when a certain pressure level has been
Relief Valves 溢流阀
Hydraulic
Control
Pressure Control Valves 压力阀
Pressure Reduce Valves 减压阀 Sequence Valves 顺序阀
Pressure Switches 压力继电器
Valves
液压控制阀
Flow Control
通过阀芯相对于阀体的转动,来实现油路 启闭和换向的换向阀叫转阀。 结构与工作原理 与滑阀类似。 特点 位数较多,结构紧凑,但密封性差,易 卡死。 多用于低压小流量系统中。
3. 梭阀 “Or” function Value (Shuttle valve)
控制信号要既能加又能撤
例 题
If flow direction reverses:
Pressured oil and the spring push valve core against the seat,flow cannot pass through。 反向流动:液压力及弹簧力方向一致,无法打开 阀口。
一般阀内弹簧较软,开启压力约 0.3 ~ 0.5 bar。若 作背压阀用,弹簧设计较硬,开启压力约 2 ~ 6 bar,使 系统回油保持一定背压。
Chapter 5 Hydraulic Control Valves
液压控制阀
5.1 Introduction 概述
5.2 Directional Control Valves 方向阀 5.3 Pressure Operated Valves 压力阀
5.4 Flow Control Valves 流量阀
思考题:图中有何错误? 如何改正?
关于阀的一些约定 图形符号表示阀处于静止(即阀芯操纵机构不 工作)的状态。
阀工作时,与起作用的操作机构相邻的工位即
为实际工作位置。 画阀图形符号时,油管接线一般是二位靠右, 三位居中。
A停止,B外伸,C 回缩
2. 转阀(Rotary plug valves)
Valve core 阀芯 2(有钢球式和锥阀式两种)
Spring 弹簧 3
Operating principle 工作原理
Flow through the inlet port to the outlet port:
Overcoming the slight force of spring;
正向流动:仅克服弹簧力(及摩擦力);
单方向流动,若给控制信号时可反向导通。
Structure 结构 Fig. 5 - 3
In-line Check valve +Pilot-controlled 在普通单向阀上增加液控部分。
-line Check valve b:Hydraulic operated check valve
Structure 结构 Fig. 5 - 4、5 Body 阀体(有油口) Spool 阀芯(阀芯为轴状,上有多个台肩) Actuation 阀芯操作机构
工作原理 阀芯相对阀体移动,改变各油口的连通 方式。 换向阀的“位” “位”(Positions):阀芯相对于阀体可

的工作位置个数。
在图形符号中以方框表示,一个方框代
Application 应用
双向液压锁
2 Directional switching valve 换向阀 换向阀:借助于阀芯与阀体间的相对运动来
改变阀体上各个油口之间通断关系
的阀。
按阀芯结构形式的不同分为滑阀、转阀等。
Spool valves 滑阀 通过阀芯在阀体内的轴向移动实现油路启
闭和换向的换向阀叫滑阀。
Reduce sub-circuit pressure 降低支路压力
Pressure sequence control 压力顺序控制
Force balance control 力平衡控制
Offer pressure control signals
提供压力控制信号
Classifications 分类
2YA
阀3
3YA
阀4
4YA
解:电磁铁动作顺序填入下表如下
电磁铁 动 作 差 动 快 进 慢 速 工 进 快 退 1YA 2YA 3YA 4YA
+ + -
+ -
+ -
+ + -
停止、泵卸载
【例2】图示为采用行程换向阀A、B和带定位机构的 液动换向阀C组成的自动换向回路,试说明自 动换向过程。
A
B
C
Exercises
1 图示液压回路中,要求液压缸在定位不动时油泵卸
荷,换向阀应选用(
A. O型 B. H型
)中位机能。
C. P型 D. M型
A
P 2 习题 5 - 5(Pg. 353)
B
T
3 图示系统中,三个液压缸串联连接,请填写电磁铁动 作顺序表。(“+” 代表带电,“-”为断电)
电 磁 铁
动 作
5.5 Some Special Valves 其它阀
5.1 Introduction 概述
1 Functions 作用
To control the direction of oil flow(Directional Control Valves)、the oil pressure(Pressure Control Valves)and the flow rate(Flow Control Valves) in a hydraulic system。 控制液压系统的油液流动方向、压力和流量。
解:系统换向过程如下:
(起始状态:液压缸活塞杆缩回,阀A滚轮被压下,
阀B处于静止状态,A、B、C三阀分别
处于上位、下位和右位)
油泵启动后:阀C换至右位→液压缸活塞杆外伸→ 压下阀B滚轮 →阀 C 切换至左位→ 液压缸活塞杆回缩→压下阀A滚轮→ 阀C切换至右位→液压缸活塞杆外伸
→·· ·
循环动作,直至按下停机按钮。
2 Basic characteristics 基本特征
In structure:consists of a valve body、a valve core (spool、cone or ball,shown in Fig. 5-1)and the
operation elements。
结构上都包含有阀体、阀芯和阀芯操作机构。 In operating principle:the orifice flow formula
Valves 流量阀
Throttle Valves 节流阀 Speed-regulating Valve 调速阀 Relief-throttle Valve 溢流节流阀 Flow Divider Valve 分流阀
Tab. 5 - 1
5.2 Directional control valves 方向控制阀
should be kept true。
符合孔口流量公式(阀的开口度、进出口压差
及流量间的关系)。
3 Classifications (in functions) 类型(按功能分)
Directional Control Direction Switch Valves 换向阀
Valves 方向阀
Check Valves 单向阀
表一个工位。
换向阀的“通” “通”(Ports):阀体上对外油口的个数。
(注意:不是阀体中的通路)
二通 三通
四通
Functions of netural condition 滑阀中位机能 Tab. 5-3 指三位阀处于中位时各油口的连通情况。
常见的中位机能有O型、H型、M型、Y型和P
型等。
A B A B A B A B
In-line Check valve 普通单向阀
Functions 作用
A check valve allows flow in one direction ,
but blocks flow in the reverse direction。 使液流只能向一个方向流过而反向截止。
Structure 结构 Fig. 5 - 2 Valve body 阀体 1
手动式(Manual actuation)
机动式(Mechanical actuation)
电磁式(Electrical solenoid actuation)
操作轻便,易于实现自动化。由于电磁铁 吸力有限,只适用于流量不大的场合。 液动式(Hydraulic Pilot actuation)
手动式
achieved。
对系统的压力进行控制和调节,或利用压力的 变化作为信号来控制其它元件动作的液压阀称为压 力控制阀。压力控制阀简称为压力阀。
Functions 作用
Overload protection 过载保护
Maintain system pressure 系统稳压
System unloading 系统卸荷
Pressure valves 压力阀
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