液控单向阀开启与锁紧压力控制特性分析与应用
平衡阀和液压锁的结构特点及应用分析
一、概 述平衡阀，也叫负载保持阀，用以下几种方式来控制载荷的运动：1、当管道或胶管损坏时，防止载荷突然下落。
2、防止由于方向控制阀阀芯泄油而造成载荷慢慢下落。
3、当载荷在处于低压或失控状态时，提供平稳可调的运动。
4、当方向控制阀突然关闭时，提供平稳可调的运动。
有两种基本的动作控制阀：液控单向阀可以满足以上前2个要求。
平衡阀可以满足以上4个要求。
平衡阀具有以下功能：1、一个方向上的自由油液流动。
2、无泄漏负载保持。
3、抵御外部压力或过载载荷所造成的压力冲击。
4、当载荷过大引起油缸或马达失控时，作为无气蚀动作控制，使供油速度达到泵的流量。
5、当方向控制阀突然关闭时，平稳调节油缸动作。
液压锁，顾名思义，就是一把“锁”，就是把回路锁住，不让回路油液有流动。
通常使用在承重液压缸或马达油路中，用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。
由于该机械结构本身的原因，液压缸运动过程中，由于负载的自重，往往在主工作腔造成瞬间失压，产生真空。
这种情况常常出现在以下几种常见的机器：1、四柱液压机中垂直放置的油缸；2、制砖机械的上模油缸；3、工程机械的摆动油缸；4、液压吊车的卷扬马达；二、结构特点下图所示为在工程机械领域得到广泛应用的一种平衡阀结构。
重物下降时的油流方向为B-A，X为控制油口。
当没有输入控制油时，由重物形成的压力油作用在锥阀2上，B口与A口不通，重物被锁定。
当输入控制油时，推动活塞4右移，先顶开锥阀2内部的先导锥阀3。
由于阀3右移，切断了弹簧8所在容腔与B口高压腔的通路，该腔快速卸压。
此时，B口还未与A口沟通。
当活塞4右移至其右端面与锥阀2端面接触时，其左端圆盘正好与活塞附件5接触形成一个组件，并在控制油作用下压缩弹簧9继续右移，打开锥阀2，B口与A口相通，其通流截面依靠阀套7上几排小孔来逐渐增大，从而起到了很好的平衡阻尼作用。
单向阀
液控单向阀
第四章 液压阀
组成：普通单向阀 + 小活塞缸 特点：a.无控制油时，与普通单向阀一样， b.通控制油时，正反向都可以流动。
液控单向阀动画
第四章 液压阀
K
p1
p2
第四章 液压阀 液控单向阀 图形符号 液控单向阀根据控制活塞的背压腔的泄油方式的 不同，分为外泄式和内泄式，外泄式控制活塞的背压 腔直接回油箱，内泄式控制活塞的背压腔与单向阀的 P1口相通，一般在反向出油腔无背压或背压较低时采 用内泄式；反向出油腔背压较高时采用外泄式，以降 低控制压力。
2、液控单向阀 hydraulically operated check valve 液控单向阀是一种通入控制压力油后允许油液
双向流动的单向阀，它由单向阀和液控装置两部分
组成。
当控制油口K不通压力油时，作用与普通单向阀相 同，油液只能从P1到P2正向通过，反向P2到P1不通； 当控制油口K通入压力控制油时，控制活塞 a 顶推， 推动顶杆，将阀芯强行顶开，使油口A与B相通，这时 油液就可两方向流通。
应用：
第四章 液压阀
将两个液控单向阀组成液压锁lock valve (又称双
向液控单向阀)，常用在汽车起重机的液压支腿油路。
如图所示，支腿油缸工作时，支腿活塞杆上受有很 大负载R，油缸上腔为高压，若不采用液压锁，虽然换 向阀3处于中位时，油缸上下腔通道关闭，但油缸上腔 高压油仍可经过换向阀的密封间隙泄漏，支腿缩回， 造成事故。
一、单向阀 ( check valve)
单向阀包括普通的单向阀和液控单向阀两种。
单向阀
液控单向阀
普通的单向阀
1、普通单向阀(单向阀) check valve 它只允许油液沿一个方向通过，而反向液流被截 止，亦称逆止阀、止回阀，要求其正向液流通过时 压力损失较小，反向截止时密封性能好。 图形符号
单向阀和液控单向阀教程文件
开环形槽的效果
开有均压槽的部位，四周都有相等或接近相等的 压力油，可显著减少液压卡紧力。阀芯倾斜时开 环槽的效果可从下图看出：
图6-12 阀芯倾斜时开环形槽的效果
五、操纵方式
1、手动换向阀 2、机动换向阀 （1）二位二通电磁阀
（2）三位四通电磁阀
3、电磁换向阀
（3）交流和直流电磁铁
4、液动换向阀 （4）干式和湿式电磁铁 5、电液动换向阀
二、滑阀式换向阀的结构
下图是三槽二台肩换向阀的换向原理。当换向 阀芯处于左位时图a，P与A通,B与T通；当阀芯处 于右位时图b，P与B通，A与T通。这种阀的长度 较短，但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封 装置有较高的要求。
图为滑阀和阀芯的实际结构
三、滑阀机能
多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不 同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制 机能，称为滑阀机能。下图是三位四通阀中位机能。
箱。于是主阀切换到左位,主
油
路P与B通、A与
T通。当2DT
通电、
1DT断电时，则有
P与A通、B与T通。
图6-20 电液动换向阀
下图所示也是一种电液换向阀，不过这种阀不是
为了解决大规格问题，而是为了减小控制功率而设
计的，称为低功率电磁阀。图中主阀两端面与T’
相通，在对中弹簧作用下，主阀处于中位。当左端
压力有了这一结构,液控单向阀
便可控制较高的油压而不需增加
控制活塞的直径合和使用过高的
图 6-2 液 控 单 向 阀
控制油压。
5-弹 簧 6-卸 荷 阀 芯
具有漏油油口的结构
三、双向液压锁
如图所示，使两个液控单向阀共用一个阀体1
和一个控制活塞2，而顶杆3分别置于控制活塞两
液控单向阀在液压回路中的正确使用
液控单向阀在液压回路中的正确使用一、概述液压系统中液控单向阀也叫“液压锁”，常应用在锁紧回路上，如液压汽车起重机的支腿回路，由于液控单向阀具有良好的闭锁能力、无渗漏、长时间保持液压缸锁紧定位等特点，近几年在登高平台消防车举升臂回路中得到应用。
液控单向阀选用在一些常用系统中均能满足设计要求。
但是我们在新产品开发过程中发现由液控单向阀引出的一些故障，故障产生的原因主要是液控单向阀使用不正确造成的，如液压回路中的液控单向阀打不开”锁”；液控单向阀构成的同步回路不能同步；液控单向阀控制的液压缸运动速度不稳定。
二、液控单向阀的组成及工作原理液控单向阀分为单向液控单向阀和双向液控单向阀如图1，它们主要由控制活塞1、阀体2、阀心3、弹簧4组成。
当工作机构一个方向需要锁紧时选用单向液控单向阀；当工作机构两个方向都需要锁紧时选用双向液控单向阀。
液控单向阀的回位弹簧仅用于克服阀心的运动阻力以保证阀关闭时动作灵敏，作用力不需要很大，通常液控单向阀的开压力为0.4kg/cm2，刚度要尽量小，以保证阀开启后液流阻力较小。
同时推动控制活塞1并顶起右边的阀心3，回油B ′口与B 口连通。
液压油从B 口流向B ′口的工作原理与上述相同，这里不再叙述。
三、液控单向阀的开锁条件我厂生产的CDQ22米登高平台消访车作业时，为了防止工作平台下沉支承折臂的液压缸无杆腔需要锁紧，作业平台升降过程中折臂液压缸有杆腔也需要锁紧。
为此分别分析液压缸的无杆腔与有杆腔的开锁条件。
1、液压缸无杆腔的开锁条件如图2是折臂液压缸采用双向液控单向阀组成的锁紧回路工作原理图。
当换向阀换向到右位时，压力油P B 进入液压缸的有杆腔，在无杆腔没有开锁之前闭锁压力P ′A 进一步提高，根据液压缸活塞的力平衡式：21F P R F P B A ⋅+=⋅'整理得： ϕB A P F R P +='1 （1） 无杆腔的闭锁条件；P ′A =1F R （2） 开锁条件：43F P F P AB ⋅'〉⋅' （3） 将（1）式代入（3）得：413F P F R F P B B ⋅'+⋅'）＞（ϕ 化简得：143)1(F F F R P B ϕ-〉' （4）式中：F 1—活塞无杆腔面积 其开锁的必要条件是： F 2—活塞有杆腔面积ϕ143＞F F 即：ϕ1＞d D φ—液压缸的速比 φ=21F F 其中： 234D F π=；244d F π= F 3—控制活塞有效作面积F 4—锥阀有效作用面积因此，液控单向阀开锁压力P B 与外载荷R 、液压缸的结构尺寸F 1、φ有关，还与阀的结构尺寸F 3、F 4有关。
液压传动智慧树知到课后章节答案2023年下武汉科技大学
液压传动智慧树知到课后章节答案2023年下武汉科技大学武汉科技大学第一章测试1.液压传动跟机械传动、电气传动一样，是一种常用的传动方式，它是以气体为介质，利用气体的压力能来做功的一种传动方式。
答案:错2.一般液压传动系统由动力元件、放大元件、执行元件、辅助元件等几部分组成。
答案:错3.液压传动介质有石油基液压油和难燃合成液压油两大类。
答案:对4.液压系统的流量决定执行机构的推力，负载大小决定压力的高低。
答案:错5.液压传动系统由于具有执行机构输出推力大，设备布局方便等特点，常用于挖掘机、推土机、汽车起重机等工程机械。
答案:对6.某液压油牌号标记为L-HM-46，牌号中的L表示润滑剂类，H表示液压油类，M表示抗磨，46表示该油在40°时运动粘度为46厘斯。
答案:对7.难燃液压油包括：水-乙二醇、磷酸酯、油水乳化液、高水基液压液等。
答案:对8.液压油要求有：适当的粘度和良好的粘温特性；氧化安定性和剪切安定性好；抗乳化和抗泡沫性好。
答案:对9.由于油液可压缩和泄漏，不能保证严格的传动比，是液压传动的缺点之一。
答案:对10.液压油的粘度随温度升高而下降。
答案:对第二章测试1.流量可改变的液压泵称为变量泵。
答案:错2.双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长。
答案:对3.液压泵产生困油现象的原因是：存在闭死容腔，且容腔容积大小发生变化。
答案:对4.斜轴式轴向柱塞泵通过改变缸体轴线与驱动轴的夹角进行变量。
答案:对5.斜盘式轴向柱塞泵的柱塞数为奇数时的流量脉动率比柱塞数为偶数时大。
答案:错6.高压齿轮泵采用间隙自动补偿结构是为了（）。
答案:减少内部泄漏7.下面哪种马达不属于低速大扭矩马达？答案:齿轮式马达8.下面哪个图形符号表示变量液压泵？答案:9.图示为限压式变量叶片泵的结构原理简图，请问序号为1的部件起什么作用？答案:限定最大排量10.图示为限压式变量叶片泵的压力--流量曲线，要改变曲线上PB点的位置，使其向右移，应该调哪个部件，怎么调节？答案:调节弹簧预压手柄，使弹簧预压紧力增大11.常用容积式液压泵有：答案:齿轮泵;叶片泵;柱塞泵12.图片为一齿轮泵打开后的照片，图中1、3、8序号引线所指的名称分别是（）、（）、（）。
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。
液控单向阀的工作原理
液控单向阀是方向控制阀中的一类，它主要是依靠控制流体圧力，使单向阀反向流体的阀。
主要应用于煤矿机械设备中。
具体的控液单向阀的工作原理是怎样的，接下来我们将详细介绍控液单向阀的工作原理。
图5・13筒式液控单向阀1—控制活塞忆一顶杆;3—单向阀芯液控单向阀的工作液控单向阀原理结构图(亚洲流体网)2、单向阀的工作原理：液控单向阀丄作原理是依黑控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。
这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。
液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K,当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。
当控制油路油控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。
若出油口大于进油口就能使油液反向流动。
(1)保持压力。
滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，只能短时间保丿1“当有保压要求时，可在油路上加一个液控单向阀，利用锥阀关闭的严密性，使油路长时间保压。
(2)液压缸的"支承"。
在立式液圧缸中，山于滑阀和管的泄漏，在活塞和活塞杆的重力下，可能引起活塞和活塞杆下滑。
将液控单向阀接于液压缸下腔的油路，则可防止液压缸活塞和滑块等活动部分下滑。
(3)实现液压缸锁紧。
当换向阀处于中位时，两个液控单向阀关闭，可严密封闭液压缸两腔的油液，这时活塞就不能因外力作用而产生移动。
(4)大流量排油。
液压缸两腔的有效匚作面积相差很大。
在活塞退回时，液压缸右腔排油量骤然增大，此时若采用小流量的滑阀，会产生节流作用，限制活塞的后退速度；若加设液控单向阀，在液压缸活塞后退时，控制压力油将液控单向阀打开，便可以顺利地将右腔油液排出。
(5)作充油阀。
立式液压缸的活塞在高速下降过程中，因高压油和自重的作用，致使下降迅速, 产生吸空和负压，必须增设补油装置。
液控单向阀作为充油阀使用，以完成补油功能。
以上控液单向阀的工作原理相对简单。
液压锁紧回路的分析
你好，液压锁紧回路总共有四种：第一，用换向阀锁紧的回路。
因受换向阀内泄漏的影响，采用换向阀锁紧，锁紧精度较低。
如图1第二，用单向阀锁紧的回路。
当液压泵停止工作时，液压缸活塞向右方向的运动被单向阀锁紧，向左方向则可以运动。
只有当活塞向左运动到极限位置时，才能实现双向锁紧。
这种回路的锁紧精度也受换向阀内泄漏量的影响。
如图2第三，用液控单向阀锁紧的回路。
当换向阀处于中位时，使液控单向阀进油及控制油口与油箱相通，液控单向阀迅速封闭，液压缸活塞向左方向的运动被液控单向阀锁紧，向右方向则可以运动，仅能实现单向锁紧。
如图3第四种，双液控单向阀（液压锁）锁紧回路。
在工程机械液压系统中常用此类锁紧回路。
当三位四通电磁换向阀处于中位时，两个液控单向阀进油及控制油口都与油箱相通，使两个液控单向阀迅速关闭，可实现对液压缸的双向锁紧。
如图4液压锁实质是由两个液控单向阀组成。
液压锁公司介绍，液压锁是用于防止液压缸或马达在重物作用下自行下滑，需要动作时，须向另一路供油，通过内部控制油路打开单向阀使油路接通，液压缸或马达才能动作。
液压锁公司介绍，由于该产品结构本身的原因，液压缸运动过程中，由于负载的自重，往往在主工作腔造成瞬间失压，产生真空，而使单向阀关闭，然后继续供油，使得工作腔压力上升再开启单向阀。
由于频繁地发生打开关闭动作，而会使负载在下落的过程中产生较大的冲击和振动，因此，双向液压锁通常不推荐用于高速重载工况，而常用于支撑时间较长，运动速度不高的闭锁回路。
在液压系统中.以液压缸作为执行器时.经常需要使液压缸在任意位置停留并承受一定的负载力，工作中常用液压锁来锁紧回路.目前，国内普遍采用普通双向液压锁、内泄压式液压锁等，它们都能使工作部件在任意位置停留;另外.还有一类型液压锁，即端位固定液压锁，它包括液控端位机械锁和弹性卡端位液压锁。
以上就是关于液压锁的原理的介绍，希望阅读后对您有帮助，如果您还有其它问题想要咨询可以联系我们。
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液控单向阀开启与锁紧压力控制特性分析与应用
液控单向阀除了应用在平衡、顺序、保压、补油等回路中，还常常用在垂直液压缸固定物件（负载）或推动活塞杆运动以及作为提升阀的逻辑元件实现定向控制，这往往是液控单向阀在液压系统作为一个重要元件来满足负载特性要求的原因所在，所起的控制作用也是其他元件不可替代的。
在压力系统中，液控单向阀实现逻辑定向控制，需有好的开启压力特性，开启压力延时变化要小，瞬时开启要灵敏。
在负载自保持系统中，要把负载长时间保持在停止位置，并可将活塞（负载）锁定在任何位置，液控单向阀要有可靠的锁紧性和锁定位置精度。
有时在一个系统中，还要求同时具有良好的开启和锁紧压力控制特性。
开启与锁紧是液控单向阀在控制回路应用中的一个重要特性。
2开启、锁紧压力控制特性分析液压系统采用单活塞液压缸作为执行器时，不同腔作为主工作腔和液控单向阀在回路中的安装位置不同，回路性能有很大不同，尤其是系统的开启和锁紧特性会有不同的变化。
现以压力系统和负载自保持系统为例，以常见的进油路和回油路系统来分析其各自不同的开启与锁紧压力特性。
两个系统液压缸几何参数2.1进油路应用特性分析所示负载自保持系统广泛应用于平衡回路、锁紧回路和保压等回路中。
平衡回路中可视为液压缸立式放置。
节流阀表示回油阻力，液控单向阀在液压缸有杆腔一端。
进油路要求液控单向阀在立式液压缸与垂直运动部件由于自重而自行下落时，阻止活塞或减缓活塞因自重而加速下落；或液压缸固定在任意位置，阻止液压缸因负载过大及回路的压力降低而使其运动。
对于该系统的增压（强化）特性和空载控制压力特性在中已有分析并给出了结果，现对开启与锁紧压力控制特性作如下分析。
学士，主要从事流体传动与控制的研究工作。
液压与气动开启压力取决于先导控制压力，控制压力顶起单在负载自保持系统时，N开启值要大于1.向阀，油液反向流动，此时回路机械特性方程为：值描述了阀的开启与锁紧控制特性，N值不宜过小，A\液压缸面积，m2 Ar活塞杆面积，m2 k单位面积弹簧力，NAc阀的控制活塞面积，m2 A2阀芯承压面积，m2其中解式（1）得一Ar 设液控单向阀控制活塞内泄漏很小不计，先导控制压力Pc*K液控单向阀仍不开启，由上式可得出可用N临界公式计算其最小极限值，否则使阀开启则需更高的控制压力而超过系统规定压力造成不安全因素。
R比值也是一个重要参数，它与N值共同描述了系统的回路机械特性。
R比值的确定，一方面决定了液压缸尺寸，另一方面也间接影响了阀的开启与锁紧性能。
在液压系统中，当活塞杆受拉时，一般3.33，压力高时取小值；压力低时取大值。
当活塞杆受压时，考虑活塞杆工作稳定性，一般取D/d=1.33 ~2.如果液压缸正反行程速度较大，为防止产生液压冲击，要进行专门设计。
回油路开启与锁紧系统图K值一般取140kPa，系统参数代入式（2）可得N开启=2.667：1 2.2回油路应用特性分析所示系统的分析
步骤与进油路系统相似，其机械特性方程为：与上同，系统参数代入式（3）可得N开启=上述两个不同工况的系统，需要使用不同的液控单向阀或调节不同的先导控制压力。
当工况1使用在压力系统时，N开启值要大于2667：1；当工况2使用3结论基于压力系统和负载自保持系统建立起来的N和R分析式，是衡量和评价液控单向阀开启与锁紧压力控制特性的重要参数和依据。
一般工业用液压缸R取值范围1.75~ 10，既使有特殊工况要求其值也不要低于1.15，因为过低的R值会使N值增大。
一般N的取值范围在1. 5：1~4：1，既使R接近极限值时，N值也不宜过多超出取值范围。
实际应用中，选择最靠近理论计算值的液控单向阀，则可更好地满足系统要求。