液压-第05章方向控制阀

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5.1.2 节流边与液压桥路
（1）阀口与节流边 阀口与节流边
若进油道与阀芯环形槽相通，那 么出油道必须与阀体的环形槽相 通，阀口正好将两个通道隔开。
阀芯节流边
阀体节流边
阀口
阀体的节流边是在阀体孔中挖一个环形槽（或方孔、圆 孔）后形成的，阀芯的节流边也是在阀芯中间挖出一个环形 槽后形成的。阀芯环形槽与阀体环形槽相配合就可以形成一 个可变节流口（即阀口）。
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液压半桥有两种布置方案： • 第一种方案是将 放在阀芯环形槽中，而将P、O两腔放 第一种方案是将A放在阀芯环形槽中，而将 、 两腔放 放在阀芯环形槽中 在阀体环形槽中[如图（b）]； 在阀体环形槽中 如图（ ） ； 如图 • 另一种方案是将 放在阀体环形槽中，而将P、O两腔放 另一种方案是将A放在阀体环形槽中，而将 、 两腔放 放在阀体环形槽中 在阀芯环形槽中[如图（ ） 。 在阀芯环形槽中 如图（C）]。 如图
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
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1 2 3
A B
(4)液控单向阀符号 液控单向阀符号
A
B 4 L
K
〈b〉外泄式 〉
A K
B
5 6
A
B
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
此类阀不带卸荷阀芯， 此类阀不带卸荷阀芯，有专 不带卸荷阀芯 门的泄油口，外泄油口通油箱， 门的泄油口，外泄油口通油箱， 故可用于较高压力系统。 故可用于较高压力系统。
控制活塞； 顶杆； 阀芯。 1 —控制活塞； 2 —顶杆；3 —阀芯。 控制活塞 顶杆 阀芯
泄油口
图5.13 简式外泄型液控单向阀
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cq ρ
1、滑阀的流量系数 、
流量系数Cq与雷诺数 有关 对于滑阀， 流量系数 与雷诺数Re有关。对于滑阀，若阀 与雷诺数 有关。 口为锐边，可取 口为锐边，可取Cq＝0.6～0.65。 ～ 。 2、锥阀的流量系数 、 锥阀阀口流量系数约为Cq=0.77~0.82。
5.1.2 节流边与液压桥路
（1）阀口与节流边 阀口与节流边
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5.1 阀口特性与阀芯的运动阻力
5.1.1 阀口流量公式及流量系数
对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口， 对于各种滑阀、锥阀、 球阀、 节流孔口 ， 通过阀口的 流量均可用下式表示： 流量均可用下式表示：
q = cq A 2∆p/ ρ 0
式中: 式中
（5-1） ）
A0
∆p
阀口通流面积； 阀口通流面积； 阀口前、后压差； 阀口前、后压差； 流量系数； 流量系数； 液体密度。 液体密度。
Fs = − ρq(v2 cosθ − v1 cos 90°) = − ρqv2 cosθ
(5.5)
稳态液动力指向 阀口关闭的方向 图5.7 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力
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（2）作用在锥阀上的稳态液动力 ） ①外流式锥阀
Fs = − ρqv2 cos θ
(5.9)
Fs = −Cq Cvπd m xps sin 2α
正向导通， 正向导通， 反向不通
(b)
图5.10 普通单向阀
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单向阀的工作原理 A-B导通，B-A不通 导通，
B-A导通，A-B不通 导通，
不能作单向阀
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A-B导通，B-A不通 导通，
B-A导通，A-B不通 导通，
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不能作单向阀
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直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。 直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。 1 2 3 1 2 3
工作油口 工作油口
进油口
回油口
进油口
回油口
液压半桥只有一个控制油口A（ ），只能用于控制 液压半桥只有一个控制油口 （或B），只能用于控制 ）， 有一个工作腔的单作用缸或单向马达。三通阀就是液压半桥。 有一个工作腔的单作用缸或单向马达。三通阀就是液压半桥。 由于液压半桥有三个通道，因此必须在阀芯和阀体上共 开出三个环形槽，让P、O、A分别与三个环形槽相通，并且 受控压力A要放在P和O的中间，以便于A能分别与P和O接通。
直通式 管式阀
图5.11 普通单向阀
直角式 板式阀
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(2)对单向阀的要求 对单向阀的要求 ①开启压力要小。 开启压力要小。 ②能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。 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。 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。 阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。 (3)单向阀的符号 单向阀的符号 单向阀和其它阀组合后， 成为组合阀，例如单向顺序阀、 单向节流阀等。
1. 按功能 按功能: 用于控制液流的流动方向； 方 向 控 制 阀——用于控制液流的流动方向； 用于控制液流的流动方向 用于控制液流的压力大小； 压 力 控 制 阀——用于控制液流的压力大小； 用于控制液流的压力大小 用于控制液流的流量大小； 流 量 控 制 阀——用于控制液流的流量大小； 用于控制液流的流量大小
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本章提要
本章主要内容为 ： • 阀口特性与阀芯的运动阻力， 阀口特性与阀芯的运动阻力， 节流边与液压桥路 • 单向阀 • 换向阀 • 换向回路与锁紧回路 • 液压阀的连接方式
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可用于控制液流的压力、 可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装 置称为液压控制阀。 置称为液压控制阀。
液压控制阀的分类: 液压控制阀的分类:
1 2 3 B 4 内 泄 式 5 6
(3)带卸荷阀的液控单向阀 (3)带卸荷阀的液控单向阀 若在控制口K加控 若在控制口 加控 制压力， 制压力，先顶开卸荷阀 腔压力降低， 芯3，B腔压力降低， ， 腔压力降低 活塞5继续上升并顶开 活塞 继续上升并顶开 主阀芯2， 主阀芯 ，大量液流自 B腔流向 腔，完成反 腔流向A腔 腔流向 向导通。 向导通。此阀适用于反 向压力很高的场合。 向压力很高的场合
(5.13)
开一条均压槽时，K＝0.4；开三条等距槽时，K＝0.063；开七条槽时，K＝0.027。
侧向力指 向阀芯卡 紧方向
侧向力指 向阀芯对 中方向
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(a)倒锥 (a)倒锥
(b)顺锥 (b)顺锥
(c)倾斜 (c)倾斜
5.2 单向阀
单向阀只允许经过阀的液流单方向流动， 单向阀只允许经过阀的液流单方向流动，而不许 普通单向阀和 反向流动。单向阀有普通单向阀 液控单向阀两种。 两种 反向流动。单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 5.2.1 普通单向阀
阀体节流边
阀体节流边
阀中的可变节流口可以看成是由两条作相对运动的 阀中的可变节流口可以看成是由两条作相对运动的 边线构成，故一个可变节流口可以看成是一对节流边。 边线构成，故一个可变节流口可以看成是一对节流边。 构成 节流边 其中固定不动的节流边在阀体上， 其中固定不动的节流边在阀体上，可以移动的节流边则 在阀芯上。这一对节流边之间的距离就是阀的开度Δ 在阀芯上。这一对节流边之间的距离就是阀的开度Δx。
A
B
A
B
不但单向阀有管式连接和板式连接之分， 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。 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。 连接阀。
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1一阀体； 一阀体； 2一阔芯； 一阔芯； 3一弹簧； 一弹簧； A一进油口； 一进油口； B一出油口。 一出油口。
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本章提要
液压控制阀按其作用可分为方向控制阀、 液压控制阀按其作用可分为方向控制阀、压 方向控制阀 力控制阀和流量控制阀三大类。 力控制阀和流量控制阀三大类。本章介绍方向控 三大类 制阀。 制阀。 方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之 方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之 间液流通断关系的阀类。如单向阀、 间液流通断关系的阀类。如单向阀、换向阀及压 力表开关等。 力表开关等。本章主要介绍方向控制阀和方向控 制回路。 制回路。
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。
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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 、 直角式单向阀的进出油口 的轴线均和阀 体轴线垂直。 体轴线垂直。
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（3）液压全桥与四通阀
工作油口 A腔进、回油阀口 腔进、 腔进
工作油口 B腔进、回油阀口 腔进、 腔进
回油口
进油口
回油口
全桥应该有O 个通道。 全桥应该有 l、A、P、T、O2等5个通道。相应地，阀 、 、 、 个通道 相应地， 芯和阀体应共有5个环形槽 芯和阀体应共有 个环形槽。 个环形槽
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液压全桥有两种布置方案。 液压全桥有两种布置方案。 第一种： 通道布置在阀体环形槽中， 第一种：将A、B通道布置在阀体环形槽中，将O1、P、 、 通道布置在阀体环形槽中 、 O2布置在阀芯环形槽中（四台肩四通阀） 布置在阀芯环形槽中（四台肩四通阀） 第二种：将阀芯槽与阀体槽所对应的油口对换， 第二种：将阀芯槽与阀体槽所对应的油口对换，让A、 B通道布置在阀芯环形槽中，O1、P、O2布置在阀体环形槽 通道布置在阀芯环形槽中， 中（三台肩式四通阀） 三台肩式四通阀）
A
B
A
B
阀芯； 弹簧； 1—阀 体； 2—阀芯；3 —弹簧； 阀 阀芯 弹簧
上图所示的阀属于管式连接阀， 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， 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。 不能太大太重。