第5章 方向控制阀
方向控制阀工作原理

方向控制阀工作原理
方向控制阀属于气动执行元件,主要用于控制气动系统中的气流方向。
它采用了先进的阀门结构设计,能够根据系统需求来控制气流的进出口。
方向控制阀一般由阀体、阀芯和驱动元件组成。
阀体是方向控制阀的主要外壳,用来固定和支撑其他组件。
阀芯是阀体内部移动的部分,它能够通过被驱动元件的作用产生运动,从而改变气流的路径和方向。
驱动元件一般是气动元件,如气缸、电磁阀等,它们能够根据输入的信号输出合适的力来驱动阀芯的运动。
方向控制阀的工作原理是通过驱动元件对阀芯的控制来改变气流的方向。
当驱动元件受到激励时,它能够对阀芯施加力,使得阀芯发生位移。
阀芯的位移可以让气流从一个通道进入另一个通道,从而改变气流的方向。
当驱动元件的激励结束时,阀芯会返回到初始位置,恢复气流的原来方向。
方向控制阀通常具有多个通道,每个通道都有一个入口和一个出口。
通过控制阀芯的位置,可以使气流从不同的入口流向不同的出口。
这样,方向控制阀能够实现在气动系统中的流向切换和控制,从而实现对执行元件的控制。
总之,方向控制阀工作原理是通过驱动元件对阀芯的控制来改变气流的方向,从而实现对气动系统中气流路径的切换和控制。
它是气动系统中重要的控制元件,广泛应用于工业自动化、机械制造等领域。
第五章 液压控制阀

简化符号:
三位四通电液换向阀
应用:高压、大流量的场合。 (q≤1200 L/min)
实物
3、滑阀的中位机能
• 三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换 向阀的控制机能,称之为滑阀的中位机能。
不同滑阀机能的滑阀,阀体是通用的,仅阀芯台肩
的尺寸和形状不同。
滑阀机能的应用: 使泵卸载的有H、K、M型;使执行元件停止的有O、M
• 绘方向阀简图。
§5-2 压力控制阀
分类 按用途: 溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器 按阀芯结构:滑阀 球阀 锥阀 按工作原理:直动式 先导式 工作原理:利用液压力与阀内弹簧力相平衡原 理工作的。
一、 溢流阀
1.溢流阀的功能 功能:利用阀芯上的液压作用力和弹簧力保持平衡, 使阀的进口压力不超过或保持调定值; 保持系统压力恒定,即溢流定压;
q= Cdπd x sinα(2Δp/ρ)1/2 • 球阀 性能与锥阀相同,阀口的压力流量方程 q = Cdπd h 0 (x/R) (2Δp/ρ)1/2
根据用途不同分类
• 压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力 的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 • 流量控制阀 用来控制和调节液压系统液流流量 的阀类,如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流 量阀等。 • 方向控制阀 用来控制和改变液压系统液流方向 的阀类,如单向阀、液控单向阀、换向阀等。
(2) 两位三通
职能符号:
A
P
B
作用:控制液流方向
(3) 两位四通
职能符号:
P — 压力油口 O — 回油口 A、B — 分别接执行元件的两腔 作用:控制执行元件换向
(4) 三位四通 职能符号:
作用:换向、停止。
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 方向控制阀

第五章方向控制阀方向控制阀(方向阀)是控制液压系统中的液流方向的阀,用来对系统中各个支路的液流进行通、断的切换,以适应工作的要求。
一个液压系统所应用的各个控制阀中,方向阀占的数量相当多。
§5-1 方向阀的功能及分类常规方向阀的基本作用是对液流进行通、断(开、关)切换。
因此,工作原理比较简单,它的结构也并不复杂。
但是,为了满足不同液压系统对液流方向的控制要求,方向阀的品种规格名目繁多。
一、分类方向阀按其功能,大致可分成以下几种类型:有时把压力表开关也归到方向控制阀中。
除了上述一般的方向控制阀外,还有可以进行阀芯位置连续控制的电液比例方向阀。
从阀芯的结构特征来区分,又有锥阀式、球阀式、滑阀式和转阀式等。
(一)单向阀单向阀类似于电路中的二极管。
在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向通过,反方向流动则被截止。
它是一种结构最简单的控制阀。
图5-1(图5-1省略p89)分别是钢球式直通单向阀和锥阀式直通单向阀。
液流从1P流入时,克服弹簧力而将阀芯顶开,再从2P流出。
当液流反向流入时,由于阀芯被压紧在阀座密封面上,所以流动被截止。
钢球式单向阀的结构简单,但密封性不如锥阀式,并且由于钢球没有导向部分,所以工作时容易产生振动,一般用在流量较小的场合。
锥阀式应用最多,虽然加工要求较钢球式高一些,但是它的导向性好,密封可靠。
图5-1所示单向阀是管式结构,尺寸小巧紧凑,可以直接安装在管路中。
此外还有板式结构的单向阀(图5-2)(图5-2省略p90),它的装拆维修比较方便,不过需要另行设置安装底板。
此外,由于板式单向阀内的流道有转弯,所以流动阻力损失较管式结构大。
单向阀中的弹簧主要是用来克服摩擦力、阀芯的重力和惯性力,使阀芯在液流反方向流动时能迅速关闭。
但弹簧过硬会影响阀的开启压力并造成过大的流动损失。
一般单向阀的开启压力大约0.03~0.05MPa,并可根据需要更换弹簧。
例如,单向阀作为背压阀使用时,需要具有与系统工作相适应的开启压力,因此采用较硬的弹簧。
第五章 控制阀

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。
液压与气压传动技术知到章节答案智慧树2023年潍坊工程职业学院

液压与气压传动技术知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊工程职业学院第一章测试1.液压传动是以液体作为工作介质,以液体的压力能来进行能量转换、传递和控制的一种传动方式。
参考答案:对2.液压传动具有单位重量轻、传动功率大,但是不可作大范围无级调速。
参考答案:错3.一个正常工作的液压传动系统由以下哪几部分组成?参考答案:执行装置;动力装置;控制调节装置;辅助装置;工作介质4.在磨床工作台液压系统中,溢流阀主要的作用是稳压溢流,起安全保护的作用。
参考答案:对5.在磨床工作台液压系统中,执行元件液压缸的往复运动是利用节流阀实现的。
参考答案:错6.在磨床工作台液压系统中,执行元件液压缸的运动速度是利用节流阀控制的。
参考答案:对7.由于液压装置体积小,质量轻,结构紧凑,惯性小,反应快,因此可实现快速启动、制动和换向。
参考答案:对8.液压系统在使用中的缺点大部分都是油液受到污染造成的。
参考答案:对9.液压系统中的动力装置指的是液压缸。
错10.工作介质作为液压系统中传递能量的载体,通过它实现运动和动力的能量传递。
参考答案:对第二章测试1.流量连续性方程是( )在流体力学中的表达形式。
参考答案:质量守恒定律2.选择液压油时,主要考虑油液的()。
参考答案:粘度3.在研究流动液体时,把假设()的液体称为理想流体。
无粘性;不可压缩4.我国液压油的牌号是以()0C时的运动粘度的平均值来表示的。
参考答案:405.液压传动的工作原理是帕斯卡定律。
()参考答案:对6.液体产生内摩擦力的性质是粘性。
()参考答案:对7.液体是不可压缩的。
()参考答案:错8.作用在活塞上的推力越大,活塞的运动速度越快。
()参考答案:错9.液体的压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失。
()参考答案:对10.当温度升高时,油液的粘度是下降的。
参考答案:对第三章测试1.液压泵按结构特点一般可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三类泵。
()参考答案:对2.为了保证齿轮泵的连续地可靠供油,要求其齿轮的啮合系数必须为1,这必然产生困油现象,为了克服这一现象,在齿轮泵中开了卸荷槽(卸荷凹槽)。
第5章液压控制元件教案

第5章液压控制元件教案一、教学目标1.了解液压控制元件的基本原理和分类。
2.掌握溢流阀、比例阀、安全阀、方向控制阀的工作原理及调整方法。
3.了解液力放大器和液压自动机的工作原理和应用。
二、教学内容1.液压控制元件的基本原理和分类-液压控制元件的作用和应用场景-液压控制元件的基本分类2.溢流阀-溢流阀的工作原理和结构-溢流阀的调整方法和应用场景3.比例阀-比例阀的工作原理和结构-比例阀的特点和调整方法-比例阀的应用场景和控制效果4.安全阀-安全阀的工作原理和结构-安全阀的调整方法和应用场景5.方向控制阀-方向控制阀的工作原理和结构-方向控制阀的调整方法和应用场景-方向控制阀的分类和特点6.液力放大器和液压自动机-液力放大器的工作原理和应用场景-液压自动机的工作原理和应用场景三、教学方法1.理论讲授:通过介绍液压控制元件的基本原理和分类,向学生传授相关知识。
2.实例分析:通过实际案例,分析液压控制元件的应用场景和操作方法。
3.实验演示:展示液压控制元件的工作原理和调整方法,让学生亲自操作和观察。
四、教学步骤1.导入:介绍液压控制的基本概念和作用。
2.理论讲授:依次介绍溢流阀、比例阀、安全阀和方向控制阀的工作原理和调整方法。
3.实例分析:通过实际应用案例,分析液压控制元件的应用场景和操作方法。
4.实验演示:展示液力放大器和液压自动机的工作原理和应用方法,让学生亲自操作和观察。
5.练习与讨论:布置相关习题,引导学生对所学内容进行巩固和复习,并进行讨论和答疑。
6.总结与评价:总结本节课的教学内容,评价学生的学习情况。
五、教学资源1.课程教材:液压控制技术教材相关章节2.实验设备:液压控制元件实验装置、液压控制系统实验装置3.案例分析:液压控制元件应用案例材料六、教学评价1.学生课堂表现:学生参与度、主动性和表现能力。
2.学生作业完成情况:作业的准确度和完整度。
3.学生实验操作和观察:实验操作的准确度和观察问题的发现能力。
第五章 液压控制元件

单向阀结构
单向阀都采用图示的座阀式结构, 这有利于保 证良好的反向密封性能。
符号
单向阀外形
单向阀的工作原理
(a) 钢球式直通单向阀
(b) 锥阀式直通单向阀
点我
(c)
详细符号
(d) 简化符号
直动式单向阀
动画演示
2、液控单向阀
如图6-2所示液控单向阀的结构,当控制口K不通压力油时, 此阀的作用与单向阀相同;但当控制口通以压力油时,阀就保持开 启状态,液流双向都能自由通过。图上半部与一般单向阀相同,下 半部有一控制活塞1,控制油口K通以一定压力的压力油时,推动活 塞1并通过推杆2使锥阀芯3抬起,阀就保持开启状态。
当进口压力不高时:液压力不能克服先导阀的弹簧阻力,先导阀口关 闭,阀内无油液流动。主阀心因前后腔油压相同,故被主阀弹簧压在阀座 上,主阀口亦关闭。 系统油压升高到先导阀弹簧的预调压力时:先导阀口打开,主阀弹簧 腔的油液流过先导阀口并经阀体上的通道和回油口T流回油箱。这时,油液 流过阻尼小孔,产生压力损失,使主阀心两端形成了压力差。主阀心在此 压差作用下克服弹簧阻力向上移动,使进、回油口连通,达到溢流稳压的 目的。
◆ (2) 先导式溢流阀
3、溢流阀的应用 ◆ 溢流阀应用
三、减压阀
减压阀是用来减压、稳压,将较高的进口油压降 为较低的出口油压 。
1、减压阀的工作原理
◆ 工作原理
2、减压阀应用 ◆ 减压阀应用 3、减压阀与溢流阀的区别 ◆ 区别
四、顺序阀
利用液压系统压力变化来控制油路的通断,从而 实现某些液压元件按一定顺序动作。
先 导 式 溢
调压螺钉
外形图
符号
安装孔
流
溢流出口 压力油入口
阀
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hydraulic valve)。它们借助于手动、机动、
电磁铁和压力油等控制方式调节液流参数;
2、伺服控制阀(Servo control valve) 。根据输入 信号及反馈量成比例地控制液流参数; 3、比例控制阀(Proportional control valve) 。根 据输入电信号按比例控制液流参数。
(四)方向阀举例
(五)液动力
油液流过阀口时,由于流体动量的改变将对 阀芯产生附加作用力,称之为液动力,可分为稳 态液动和瞬态液动力。 对开关或定值控制阀,一般只考虑稳态液动 力的影响。 稳态液动力与阀口的开度,两端的压差等都 有关系。
稳态液动力
F kWxP
式中: F-稳态液动力
A B
P T
3. M型(串联型)
A B A、B油口断开,P、T油口接通, 执行元件可迅速定位,液压泵可直接 卸荷,不能和其它阀串联使用。如
果长时间承受高压,由于阀的内泄
P T 将导致油缸外伸或马达滑动。复位
时冲击大,启动换向时较平稳。
4. Y型(浮动型)
A、B和T油口连通,P油 口封闭,执行元件浮动,液压 泵通过溢流阀卸荷,可和其 它阀串联使用。复位时无冲 击,启动换向时不平稳。 P T A B
5、电磁控制(solenoid control) 6、液压先导控制(hydraulic pilot control) 7、气压先导控制(pneumatic pilot control) 8、气液先导控制(pneu.hydr. pilot control) 9、电液先导控制(solenoid hydr.control)
(三)中位机能 1. O型(全闭型) 四个油口均封闭,执行元件可 迅速定位,液压泵只能通过溢流阀 卸荷,可和其它阀串联使用。如果 长时间承受高压,由于阀的内泄将 导致油缸外伸或马达滑动。复位时 冲击大,启动换向时较平稳。 P T A B
2. H型(全开型) 四个油口互通,执行元件浮 动,液压泵卸荷。不能和其它阀 串联使用。复位时较平稳,启动 换向时有冲击。
P T P T
在矩形的两侧表示出该换向阀的控制方式, 把阀芯的控制方式和换位机能联系起来。 A B
P T
NOTICE 换向阀液压符号的缺省油口画在非控制侧,即是
说,对二位阀而言,油口一般画在弹簧复位端;对三位
阀而言,则画在中位。
A A B
P T
P T
(二)控制方式 1、人力控制(General) 2、机械控制(mechanical control) 3、弹簧复位(spring reset) 4、机械定位(detent)
三、单向阀
(一)工作原理 控制油液只能朝一个方向流动,阀芯一般
为锥阀或球阀。
球阀的工作原理
锥阀的工作原理
(二)主要应用 1、控制油液的单向流动; 2、保护液压泵等关键元件免受回流冲击;
3、用于马达或油缸的补油;
4、实现单向节流或压力控制。
四、液控单向阀
(一)工作原理 液控单向阀一种可“双向通 流”的单向阀,其正向通流与普 通单向阀相同,但反向通流是有 条件的。
工作原理图
(二)主要应用
把大流量的液控单向阀称之为充液阀(prefill valve),主要用来给大型油缸充液。
五、梭阀
梭阀是一种特殊的单向阀,它允许油液在 两个相反方向都能通流,实现逻辑“或”功能。
六、小结
1、掌握方向阀的液压符号表达方法; 2、掌握方向阀的工作机能分析; 3、注意电液换向阀的先导控制压力; 4、液控单向阀的工作原理。
通相关油口从而控制液流参数;
4、喷嘴挡板阀(Nozzle-flapper valve)。通过改变喷嘴 和挡板间的位移改变节流口大小从而控制液流参 数; 5、射流管阀(Jet-tuber valve)。利用液体能量转换 来控制液流参数。
(四)按安装形式来分
1、管式阀(Pipe valve)。阀的进出油口通过螺纹
2、压力控制阀(Pressure control valve) 。用来控制
液压系统中的液流压力或利用压力控制的阀;
3、流量控制阀(Flow control valve) 。用来控制液 压系统中液流流量的阀。
(二)按控制方式来分 1、开关或定值控制阀(On-off or constant value control valve),也称为普通液压阀(General
(三)按阀芯结构来分
1、滑阀(Spool valve)。它们的阀芯为圆柱形,
通过在阀腔内的滑动改变开口大小从而控制
液流参数;
2、锥阀(Poppet valve)。它们的阀芯为圆锥形,
利用阀芯相对阀座的位移改变开口大小从而
控制液流参数;
3、转阀(Rotary valve)。利用阀芯在阀体内的旋转接
或法兰与管路直接相连;
2、板式阀(Plate valve)。板式阀通过安装螺钉固
定在过渡板上,其进出油口经过渡板与管路
相连。
3、叠加阀(Superposed valve)。以板式阀为基础发 展而成的,阀的上下两面均为安装面;
4、插装阀(Plug-in valve)。根据阀的不同功能由阀
芯、阀套等构成的组件插入专用的阀块孔内。
k-液动力系数
W-阀口的面积梯度 x-阀心的移动位移
CE
1、在控制油路上加设可调液阻,调节液动阀的换 向时间,从而减小换向冲击; 2、先导阀的控制压力油既可是内控,也可是外控。 内控时主阀中位机能不宜采用M型或H型,如要 采用,则须加背压阀; 3、一般将控制油路的回油直接引回油箱。
第5章 方向控制阀
一、液压控制阀的分类
液压控制阀是液压系统中有来控制液流的方 向、压力及流量的控制元件,与液压系统的性能 和可靠性有重大关系。 液压控制阀的分类繁多,下面介绍几种常 用的分类方法。
(一)按功能来分 1、方向控制阀(Directional control valve)。用来控
制液压系统中液流流动方向的阀;
二、换向阀
(一)液压符号 用一个正方形表示换向阀的一个工作位 置(称之为位),因此二位阀用两个相连的 正方形表示,三位阀用三个依次相连的正方
形表示,其它的以此类推。
阀的连接(工作)油口数用通来表示,即
是说,称有三个油口的为三通,四个油口的为
四通,其它的以此类推。
通过位和通可表示出换向阀的基本工作职 能。 A A B