第四章 液压控制元件(方向控制阀)
液压与气动技术习题答案毛好喜第4章习题参考答案
第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。
液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。
液压阀的类型如表4-1所示。
表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压（或气动）操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。
单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。
1．普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。
如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。
当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。
当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。
(a)结构图(b)图形符号图 1—阀体；2—阀芯；3—弹簧图4-2 普通单向阀2．液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。
第四章-液压控制元件
第四章液压控制元件一、液压阀作用液压阀是液压系统中控制液流流动方向，压力高低、流量大小的控制元件。
二、液压阀分类按用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀操纵方式分：人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀连接方式分：管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接按结构分类：滑阀，座阀，射流管阀按控制方式：电液比例阀，伺服阀，数字控制阀按输出参量可调节性分类：开关控制阀，输出参量可调节的阀三、液压系统对阀的基本要求1.工作可靠，动作灵敏，冲击振动小2.压力损失小3.结构紧凑，安装调整维护使用方便，通用性好一、单向阀作用：控制油液的单向流动（单向导通，反向截止）。
性能要求：正向流动阻力损失小，反向时密封性好，动作灵敏1、普通单向阀图4-1&为一种管式普通单向阀的结构，压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧3作用在阀芯上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯上的径向孔冬轴向孔b从网体右端的通口流出；但是压力油从阀体右端的通口流入时, 液压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无祛通过，其图形符号如图4-lb所示。
一般单向阀的开启压力在0. 035-0. 05Mpa,作背压阀使用时，更换刚度较大图4-2&为一种液控单向阀的结构，当控制口 K 处无压力油通入时，它的工 作和普通单向阀一样，压力油只能从进油口 P1流向出油口 P2,不能反向流动。
当控制口K 处有压力油通入时，控制活塞1右侧d 腔通泄油口（图中未画出）， 在液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆2顶开阀芯，使油口 P1和P2接通， 油液就可以从P2 口流向P1 口。
图4-2b 为其图形符号。
二换向阀利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实 现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯相对于阀体的运动方式：滑阀和转阀按操作方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动等按阀芯工作时在阀体中所处 的位置：二位和三位等按换向阀所控制的通路数不同：二通、三通、四通和五通等。
方向控制阀工作原理
方向控制阀工作原理
方向控制阀是一种用于控制液压系统中液压液的流动方向的装置。
它通常由阀体、阀芯、控制元件和执行元件等多个部分组成。
工作原理如下：
1. 当方向控制阀处于中位时，阀芯处于停止位置，液压液被阀体密封，流动被阻止。
2. 当控制元件（如手柄、电磁铁等）操作时，通过机械力或电磁力的作用，使阀芯移动。
3. 当阀芯移动到一定位置时，通过阀芯与阀体的密封面的开启或闭合，改变阀体内液压液的流动通道。
4. 当流动通道打开时，液压液就可以由一个通道流向另一个通道，从而改变液压系统中的液压力和流动方向。
5. 当控制元件操作结束时，阀芯回到停止位置，将液压液再次封闭起来，阻止流动。
方向控制阀的工作原理可以通过机械触发、电磁操控、压力传感器等方式实现，具体的原理与具体的方向控制阀型号和工作要求有关。
液压控制元件.答案
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弹簧
阀芯
回油口
阻尼孔
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先导式:用刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力
当进油口压力较低, 导阀上的液压作用力 小于弹簧5的作用力, 导阀关闭,没有溢流. 进油口压力升高到 作用在导阀上的液压 力大于导阀弹簧作用 力时,导阀打开,实现 溢流.
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§3 压力控制阀
用途：
控制油液压力； 利用压力作为信号来控制执行元件和电气元件的动 作，使液压系统实现调压、稳压、减压、安全保护 和执行件顺序动作。
共同特点：
利用油液压力作用在阀芯上的推力与弹簧力平衡在不 同位置上，以控制阀口开度来实现压力控制。
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溢流阀
作用：对液压系统定压或进行安全保护。 用途:常用于节流调速系统中,和流量控制阀配合使用,
调节进入系统的流量,并保持系统的压力基本恒定. 溢流阀2并联于系统中 ,进入液压缸4 的流量由节流阀 3 调节 . 由于 , 泵 1 的 流量大于4所需的流量,油压升高,将 溢流阀2打开,多余的油液经阀2流回 油箱,系统压力基本保持不变.
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细长孔
Δp的影响:通过薄壁小孔的 流量受到的影响最小. 温度的影响:对于薄壁小孔, 粘度对流量几乎没有影响.
xc是阀口开度为xR=0
时的弹簧预压缩量 忽略弹簧刚度,则
p2 A1 p1 A2
由上式可见,选择阀芯的作用面积A1和A2,便可得到所 要求的压力比,且比值近似恒定.
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顺序阀：控制系统中各执行元件动作的先后顺序
液压与气动52g
4.2方向控制阀－液控单向阀
液控单向阀：可以实现逆向流动的单向阀，由普 通单向阀和液控控制组成。
左：带螺纹接头的液控单向阀；右－叠加式的双止回阀（双液控单向阀，液压锁）
《液压与气动》电子课件 第四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－液控单向阀
简式液控单向阀
p2 1-阀体2-阀芯Fra bibliotek3-弹簧
4-螺塞
p1
5-活塞
L
6-推杆
7-底盖
K
《液压与气动》电子课件 第 四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－换向阀
用途 换向阀是利用阀芯和阀体间相对位置的不同，变
换阀体各主油口的通断，实现各油路的通断或改 变液流的方向。 分类 按结构：滑阀、转阀、球阀和锥阀式； 按操纵方式：手动、机动、电磁、液动、气动和 电液动； 工作位置和控制通道数：几位几通； 按阀芯定位：钢球定位、弹簧复位、弹簧对中。
《液压与气动》电子课件 第 四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－电液换向阀
P’
电： A、B → T 图示〈
液：p 、A 、B、T均不通 电：p → A → 液动阀左腔， 液动阀右腔 → B →T
1YA通电〈 液：p → A ，B → T 电：p → B → 液动阀右腔， 液动阀左腔 → A →T
2YA通电〈 液：p → B，A → T
换向阀的图形符号
方格数即“位”数，三格即三位 箭头表示两油路连通，但不表示流向。“⊥”表示油路不
通。在一个方格内，箭头或“⊥”符号与方格的交点数为 油路的通路数，即“通”数 每个换向阀都有一个常态位（即阀芯在未受到外力作用时 的位置）。在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接 一般应画在常态位上
液压与气动技术第4章-控制元件.答案
①手动换向阀。手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来 实现换向的.如图4-7所示。
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4.1 常用的液压控制阀
图4-7(a)所示为自动复位式手动换向阀.手柄左扳则阀芯右
移.阀的油口P和A通.B和T通;手柄右扳则阀芯左移.阀的油口 P和B通.A和T通;放开手柄.阀芯在弹簧的作用下自动回复中
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4.1 常用的液压控制阀
4. 1. 3 压力控制阀
压力控制阀简称压力阀.主要用来控制系统或回路的压力。其 工作原理是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡来进 行工作。根据功用不同.压力阀可分为溢流阀、减压阀、顺序 阀、平衡阀和压力继电器等.具体如下:
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4.1 常用的液压控制阀
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4.1 常用的液压控制阀
5.压力继电器
压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出 的元件其作用是根据液压系统压力的变化.通过压力继电器内 的微动开关自动接通或断开电气线路.实现执行元件的顺序控 制或安个保护。 压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等 图4-25所示。
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4.1 常用的液压控制阀
2.减压阀 (1)减压阀结构及工作原理 减压阀有直动型和先导型两种.直动型减压阀很少单独使用. 而先导型减压阀则应用较多。图4-18所示为先导型减压阀. 它是由主阀和先导阀组成.先导阀负责调定压力.主阀负责减 压作用。 压力油由P1口流入.经主阀和阀体所形成的减压缝隙从P2口 流出.故出口压力小于进口压力.出口压力经油腔1、阻尼管、 油腔2作用在先导阀的提动头上。当负载较小.出口压力低于 先导阀的调定压力时.先导阀的提动头关闭.油腔1、油腔2的 压力均等于出口压力.主阀的滑轴在油腔2里面的一根刚性很 小的弹簧作用下处于最低位置.主阀滑轴凸肩和阀体所构成的 阀口全部打开.减压阀无减压作用.
第4章液压控制元件及基本回路
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目 录
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一、方向阀分类
方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向。它包括单向阀和换向阀。
换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动、电
液动等。
普通单向阀（管式）
电磁换向阀（板式）
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二、单向阀
单向阀是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，单向阀
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三、单向阀的应用
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第二节换向阀
曹楚君 机车车辆教研室
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二、换向阀的工作原理
利用阀芯与阀体的相对位臵改变使油路接通、断开或变换油流的方向！
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一、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、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； T——回油口。 A
包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀
3.伺服控制阀： 包括机液伺服控制和电液伺服控制阀 4.数字控制阀。
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(四)按安装形式分类
三、液压控制阀分类
管式连接、板式连接、插装式、叠加式
1.管式连接：阀体进出油口由螺纹或法兰直接与油管连接。
特点：安装方式简单，但元件分散，管理维修不便。
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管道
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(四)按安装形式分类
三、液压控制阀分类
3.插装式：根据不同功能将阀芯和阀套单独做成组件(插入
件)，插入专门设计的阀块组成回路。 特点：结构紧凑，具有互换性。
液压与气压传动--第04章 液压控制元件4.3、4.4讲解
压力控制阀是用来控 制液压系统中油液压力或 通过压力信号实现控制的 阀类。通过液压作用力与 弹簧力的平衡来实现对油 液压力的控制。
溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器
一、溢流阀
作用：对液压系统定压或安全保护，几乎所有的液压
系统都要用到。
定压溢流作用－在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的 是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此 时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压 力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。
到 系 统
解： 在活塞为空载运动期间，pB=0，这时减压阀中的先导阀关 闭，主阀芯处于开口最大位置，若不考虑流过减压阀的压力损
失，则pA=0 。 夹紧时，活塞停止运动， pB=2.5MPa。这时减压阀中的先
导阀打开，主阀芯开口很小。而液压泵输出油液中仅有极少量
流过减压阀中的先导阀，绝大部分经溢流阀流回油箱。
力F也可近似地视为常数，
故系统的压力基本上保持定
值。
二、先导式溢流阀
是针对直动式溢 流阀不适用于高压大 流量而设计的。
即：用一个较软的弹簧 就可以控制一个较大的 压力。
1、结构组成
符号
T P
调压弹簧 锥阀 锥阀座 遥控口K
阀体 主阀芯 主阀体
主阀弹簧
进油口
P
结构：先导阀+主阀
T
出油口
2、工作原理
2、应用
第四节 流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变 液阻实现流量调节的阀。包括节流阀、调速阀、 溢流节流阀和分流集流阀。
节
调
流
速
阀
阀
一、流量控制原理及节流口形式
节流阀节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小 孔和厚壁小孔，三种节流口的流量特性曲线如图4-30所示。