电液控制技术(孙燕华).
电液控制课件
2.3 零开口四边滑阀的静态特性
55
2.3 零开口四边滑阀的静态特性
一、对于理想零开口四
边滑阀的静态特性
K q q L C dW ( p s p L ) (其中 W 是面积梯度 )
xV
C dWx V 1 ( ps pL)
Kc qL
( 零开口认为后项为
pL
2( ps pL)
x x V 0
V xV 0
61
2.5 双边滑阀的静态特性（续）
对于正开口，设定正开
口量为 U ：
K q0 qL 2C dW ps
xV
K c0 qL 2 C dWx V ps ps
pc 0
Kp0 pc ps xV 0 U
62
2.6 滑阀受力分析
主要考虑滑阀受到 的液动力，分为稳 态液动力与瞬态液 动力。稳态液动力 与滑阀开口量成正 比，瞬态液动力与 滑阀开口量变化率 成正比。
芯位移xv三者之间的关系： qL f ( pL, xV)
它表示滑阀的工作能和力性能，对液压伺服统系 的静、动态特性计算有具重要意义
45
2.2 滑阀静态特性的一般分析(续)
下图中 p为油液压力， q为油液流量，其中 ps为供油压力 , p 0 0, pL为负载压降， pi(1,2, 3,4)为通过每一阀肩的压降 qs为供油流量， qL为负载流量， qi(1,2,3,4)为 通过每一阀肩的流量
65
2.6 滑阀受力分析（续）
由于射流角θ<90度，所以稳态液动 力的方向总是指向使阀口关闭的方向。 △p一定时，稳态液动力与阀的开口量 成正比——弹性力
实际的阀受径向间隙和工作圆边的影 响，使过流面积增大，射流角减小， 从而使稳态液动力增大。
电液控制系统
电液系统摘要：电液系统具有相应快速、控制灵活等优点而广泛应用于现代工业中,对促进工业发展具有重要的作用。
本文从电液控制系统的建模以及电液元件（伺服阀、比例阀）研究状况、电液系统的未来发展趋势三方面进行了阐述.关键词：电液系统;建模;比例阀;伺服阀;发展趋势1前言18世纪欧洲工业革命时期,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用，19世纪液压技术取得进展，包括采用油作为工作流体和采用电来驱动方向控制阀，20世纪50—60年代是电液元件和技术发展的高峰期，在军事应用中得到广泛应用[1]。
液压技术是以液体为工作介质，实现能量传递、转换、分配及控制的一门技术。
液压系统因其响应快、功率体积比较大、抗负载刚度大以及传递运动平稳等优点而广泛应用于冶金、化工、机械制造、航空航天、武器装备等领域［2]。
随着液压技术与微电子技术、传感器技术、计算机控制等技术的结合，电液技术成为现代工程控制中不可或缺的重要技术手段和环节。
电液技术既有电气系统快速响应和控制灵活的优点，又有液压系统输出功率大和抗冲击性好等优点［3]。
韩俊伟对电液伺服系统的发展历史、研究现状和系统集成技术的应用进行了全面阐述，通过介绍电液伺服系统在力学环境模拟实验系统中的应用，分析了电液伺服系统的集成设计，比较了我国在电液伺服系统技术研究中的优劣势,指出电液伺服系统的未来发展趋势与挑战[4]。
许梁等从电液元件、电液控制系统、现代电液控制策略三方面对电液系统进行了阐述,指出了电液发展趋势［5］。
陈刚等从电液元件、电液控制系统、计算机在电液系统中应用、现代控制理论的电液技术方面对电液系统进行了阐述，对于现代控制理论的电液技术,从PID调节、状态反馈控制、自适应控制、变结构控制、模糊逻辑控制、神经网络控制进行了探究[6］.本文从电液系统的建模、电液元件（比例阀、伺服阀)、发展趋势研究进行综述.2系统的建模伺服系统是一个由多个环节构成的复杂的动力学系统,而且是一种典型的非线性时变系统。
电液控制技术的现状和发展趋势
电液控制技术的现状和发展趋势电液控制技术是将电气信号、液压元件和机械组件有机地结合在一起，以达到各种运动控制和自动化控制目的的一种技术。
随着现代工业的不断发展，电液控制技术的应用范围已经涵盖了工业、农业、航空、航天、汽车、船舶、建筑、交通等多个领域。
当前，电液控制技术的发展已经进入了一个全新的阶段，正在向着高速、精度、智能化和环保的方向不断发展。
1、高速化和精度化：随着高速现代化工业的快速发展，电液控制系统也面临着高速化和精度化的挑战。
高速化和精度化是电液控制技术的方向，随着技术的进步，电液控制系统的速度逐渐提高，精度也越来越高。
2、集成化和智能化：随着计算机控制技术的不断发展，电液控制系统也逐渐实现了数字化、网络化、信息化的集成化和智能化。
目前，智能化的电液控制系统能够实现自动化控制、自诊断、自适应和远程监测等功能。
3、高性能：电液控制系统需要具备高性能的机械和电气设备，只有这样，才能满足工业应用的要求。
高性能的电液控制系统需要拥有高动态响应、高速度、高力矩、高控制精度等特点，同时也需要拥有长寿命和高可靠性。
4、环保化：电液控制系统的环保性也是当前的热点话题之一。
由于液压油等环保问题的存在，目前许多企业正在研发环保型的电液控制系统，将电液控制技术与环保理念相结合，以缓解环保压力。
1、新的工业应用：目前，电液控制系统已经广泛应用于机床、输送线、冶金设备、矿山设备、塑料机械、船舶和航空设备等许多领域。
随着3D打印、智能制造和人工智能等新兴技术的发展，电液控制系统也将会融入到更多的新型应用场景中，为工业的发展提供更多的帮助。
2、智能化水平提升：智能化已经成为电液控制技术发展的趋势之一，未来几年，随着物联网、云计算、大数据等新技术的发展，电液控制系统的智能化水平将进一步提升。
智能化的电液控制系统将会更加注重人机交互、自动化控制、数据分析和故障预测等方面。
3、新型环保技术：当前，许多国家和地区都在推动环保工作。
电液控制技术概述及应用
电液控制技术概述及应用机自11级4班（机电112）XX摘要：电液控制系统是以电液伺服阀、电液比例阀或数字控制阀为电液控制元件的阀控液压系统，和以电液伺服或比例变量泵为动力元件的泵控液压系统。
本文主要以电液控制元件对电液技术发展和应用作探讨。
关键词：电液控制技术，电液比例控制技术，电液伺服技术，电液控制元件前言：电液控制技术是高新科技不可或缺的组成部分[1],电液控制技术广泛运用于军事与工业领域，工业是国民经济的重要支柱，电液控制技术的发展必将助推国民经济的稳固发展。
1电液控制技术概述电液控制技术是液压技术的一个重要分支，主要表现为电液伺服控制技术和电液比例控制技术。
液压控制技术的快速发展始于18世纪欧洲工业革命时期，在此期间，包括液压阀在内的多种液压机械装置得到很好的开发和利用。
19 世纪初液压技术取得了一些重大的进展，其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等[2]。
第二次世界大战期间及战后，电液技术的发展加快，主要是为了满足军事装备的需求。
到了20世纪50～60 年代，电液元件和技术达到了发展的高峰期，电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手，特别是在航空航天上的应用。
50至60年代早期，电液控制技术在非军事工业中得到了越来越多的应用，最主要的是机床工业，其次是工程机械。
在以后几十年中，电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。
70年代，随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生，基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域[3]。
1.1电液伺服技术电液伺服系统是电液控制技术最早出现的一种应用形式，从其机构上来说，就是指以电液伺服阀（或伺服变量泵）作为电液转换和放大元件实现某种控制规律的系统[4]。
20世纪初控制理论及其应用的飞速发展，使古典控制理论走向成熟，为电液伺服控制技术的出现与发展提供了理论基础与技术支持[5]。
电液控制技术题目
电液控制技术题目第一篇：电液控制技术题目参考书1．电液控制技术,易孟林，曹树平，刘银水主编,华中科技大学出版社 ,20102．液压控制系统及设计,作者：张利平,图书出版社：化学工业出版社,20073．液压控制系统的分析与设计, 卢长耿，李金良编著,北京市：煤炭工业出版社,20004．电液伺服与电液比例控制技术, 扬逢俞编著,清华大学出版社出版,2000课堂交流题目第一次1.典型电液伺服阀的结构及工作原理2.典型电液比例阀的结构及工作原理3.典型电液数字阀的结构及工作原理第二次1.电液伺服阀的力矩马达性能分析2.液压放大器性能分析第三次1.电液伺服阀性能分析2.比例电磁铁性能分析3.比例阀性能分析第四次1.典型数字阀性能分析2.典型电液伺服系统性能分析第二篇：电液道岔教案1.组装后的继电器如何验收？答：（1）要检查是否有丢件和落件的现象，要求各个单元要对号入座。
（2）用筒扳手将有关螺丝紧固一遍，看是否还有松动现象。
（3）检查衔铁动作是否有呆滞现象。
（4）可以简单地检查一下机械特性是否合标准。
2.怎样测量无极继电器预压力的大小？答：因为继电器的动接点已与拉杆组成一个整体，所以可用拉杆底座至轭铁顶面的间隙△作为对动接点预压力大小的衡量。
3.偏极继电器永久磁钢的磁通量超标时如何处理？答：（1）永久磁钢磁通量大于1.5×10～1.7×10韦伯时，永磁力过大，造成工作值高于标准值。
应更换标准磁通量的磁钢。
（2）如果永久磁钢的磁通量小于1.5×10～1.7×10韦伯时，那么永磁保持力不足，会造成反向200V以下吸起。
应更换标准磁通量的磁钢。
4．如何组装继电器？答：组装程序如下：（1）先用铁芯将两个线圈穿起来，但要注意使线圈架的平端向上平行于铁芯。
（2）再用螺钉把接点架固定在轭铁上，使两者成为一体。
（3）用螺丝把轭铁固定在线圈上方，并与铁芯平行。
（4）把动接点轴穿进拉杆孔内，其位置在轴中心线上，再把动接点穿好。
《机电液传动控制》课程教学大纲(本科)
《机电液传动控制》课程教学大纲课程编号:08253111课程名称：机电液传动控制英文名称：Mcchatronics- Hydraulic Transmission and Control课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：36实验学时：4）适用专业：工业工程一、课程性质与任务本课程是工业工程、物流工程专业的一门学科基础课，包括机电传动控制和液压与气压传动两方面的内容。
本课程将机械类学生应掌握的传动控制知识科学、有机结合起来，学生学习后对机械传动控制有全面、系统的了解和掌握。
能够应用课程中的基础知识于工程问题，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题；能够针对复杂工程问题的解决方案进行分析和改进，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全以及环境等因素：能够基于科学原理并采用科学方法对实际工程问题进行研究、分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的复合型人才。
二、课程与其他课程的联系机电液传动控制涉及机械传动与控制，要求学生具备相关课程知识，先修课程为大学物理、工程力学、机械设计基础、电工技术基础，电了技术基础等课程，为本课程学习打下良好的知识基础。
后续课有现代制造系统、设施规划与物流系统设计。
三、课程教学目标1.掌握机电、液压和气压传动的基础知识，并将其综合运用于机械制造及控制等方面的工程问题分析中；能够对复杂工程问题的解决途径进行分析和改进。
（支撑毕业要求2.1、2.2）2.理解机电传动控制和液压与气压传动控制系统的组成及各自特点，了解其创新的途径和方法；能够识别完成工程任务面临的各种制约条件，并提出解决方案；（支撑毕业要求3.1、3.2）3.了解传动控制在机械行业中的重要性及其在机械设备中的应用，能够在应用过程中，考虑社会、安全以及环境等多种制约因素，并阐明设计方案的合理性。
（支撑毕业要求3.3）4.掌握接触器-继电器控制工作原理图、液压传动原理图和气压传动原理图的设计方法以及各类图纸的分析技能；（支撑毕业要求4.1）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)1.为保证教学质量，严格要求学生课后做一定量的作业并附以辅导和答疑。
电液控制技术的发展与应用
’0 "1 状态反馈控制
电液控制系统的状态反馈控制方法，除了位置信 号进行反馈外，执行器的速度和加速度（ 压力） 也 反馈回控制器中，由于液压系统阻尼 ! 一般较低，通 过加速度（ 压力） 反馈可大大提高系统的阻尼E8" 92" +
・ !・
定，而“ 权值” 和“ 阈值” 的确定是通过已知输入 输出关系和合适的算法使输出的实际值同要求值间的 偏差尽量小。
.0 "1 电液伺服阀技术
第二次世界大战期间，由于武器和飞行器自动控 制的需要而出现，到 "# 世纪 $# 年代日臻成熟。其采 用力马达或力矩马达作为电 ! 机械转换器，无零位死 区，动态响应高，可达 %##()，用于闭环系统。但伺 服阀对介质清洁度要求高，且价格比较昂贵。
.0 .1 高频电液伺服系统
电液伺服系统特点：均为闭环系统；输出为 位 置、速度、力 等 各 种 物 理 量；控 制 元 件 为 伺 服 阀 （ 零遮盖、死区极小、滞环小、动态响应高、清洁度 要求高） ；控制精度高；响应速度高；用于高性能场 合。此系统的一般构成如图 " 所示。
图 "+ 液压伺服系统的一般构成
电液比例系统特点：一般为开环系统，性能要求 高时采用闭环系统；一般输出为速度和压力，闭环时 可以是位移等；控制元件为比例阀（ 正遮盖、死区 较大、滞环较大、动态响应低、清洁度要求低） ；控 制精度低、响应速度较低；用于一般工业自动化场 合。此系统的一般构成如图 & 所示。
!" 基于电流变技术的液压技术
电流变流体在自由状态下为可自由流动的混悬浮 液。一旦处于电场作用下，它会迅速固化，根据电场 强弱的程度分别显现粘稠、胶凝或坚硬的形状。这种 特性使它能理想地适用于液压系统和机械系统的阀、 阻尼器及动力传输装置等。 :) 流体对电信号的响应极快，能在不到 ;<= 的 时间内实现液态— — —故态的变化，固化度与场强度成 比例。这使其适于由快速的电子装置直接控制，比如 微计算机。这是它的最重要的优点。 :) 流体适于采 用脉宽调制控制，可降低能耗；能简化设计，省却运 动部件，减少磨损，延长寿命。
SAC电液控制系统技术交流汇报
目录
• SAC电液控制系统介绍 • SAC电液控制系统的关键技术 • SAC电液控制系统的优势与挑战 • SAC电液控制系统案例分析 • SAC电液控制系统与其他控制系统的比较 • SAC电液控制系统的发展前景与展望
01
SAC电液控制系统介绍
SAC电液控制系统的定义与特点
SAC电液控制系统的应用场景
总结词
SAC电液控制系统广泛应用于航空航天、能源、化工等领域，用于实现各种复杂动作和运动轨迹的控 制。
详细描述
SAC电液控制系统具有广泛的应用场景，如航空航天领域的飞行器起降、姿态控制等；能源领域的风 力发电、火电发电等；化工领域的反应釜控制、阀门开关等。在这些应用场景中，SAC电液控制系统 能够实现高精度和高响应速度的控制，提高生产效率和产品质量。
SAC电液控制系统的优势
高精度控制
快速响应
SAC电液控制系统能够实现高精度的位置和 速度控制，满足各种复杂工艺的要求。
由于电液转换器的快速响应特性，SAC电液 控制系统能够迅速对指令做出反应，提高 了系统的动态性能。
节能环保
易于维护
相比于传统的液压控制系统，SAC电液控制 系统具有节能环保的优势，能够降低能源 消耗和减少环境污染。
绿色化和可持续发展
随着环保意识的提高，SAC电液控制系统将更加注重绿色化和可持续 发展，采用环保材料和节能技术，降低对环境的影响。
04
SAC电液控制系统案例 分析
案例一
总结词
提高作业效率、降低能耗
详细描述
SAC电液控制系统在挖掘机中应用，通过精确控制液压系统，实现快速响应和精确控制，从而提高挖掘机的作业 效率。同时，该系统能够降低能耗，减少对环境的影响。
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液压技术——液压系统的组成
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3.1控制元件－ 压力控制阀
4 3 2 5 6 7
1
溢流阀
图5-4 直动式溢流阀的工作原理图
3
减压阀
2
1
a)
b) 图5-15
c) 顺序阀的图形符号
d)
顺序阀
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压力继电器
a-内控外泄 b-内控内泄 c-外控外泄 d-外控内泄
手把及手轮、踏板、杠杆
机动阀 电动阀 管式连接
挡块及碰块、弹簧、液压、气动 电磁铁控制、伺服电机和步进电机控制 螺纹式连接、法兰式连接
单层连接板式、双层连接板式、整体连接版式、叠加阀 螺纹式插装[二、三、四通插装阀]、法兰式插装、[二通插装阀] 电液比例压力阀、电液比例流量阀、电液比例换向阀、电液比例复合阀、电液比例多路阀 单、两极（喷嘴挡板式、动圈式）、电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀、电液压力伺服阀、气液伺服阀、机液伺服阀 数字控制压力阀、数字空制流量阀与方向阀
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二 液压系统的组成
动力元件 执行元件 液压系统 控制元件 辅助元件 工作介质
液压泵 液压缸、马达 电磁换向阀等
油箱滤油器等
油液水等液体
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4
液压技术
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二 液压系统的组成
液压系统五大组成关系图
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5
液压技术——液压系统的组成
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a) 图 7-8 减压回路
b)
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18
液压技术——液压基本回路
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3.4基本回路—增压回路4 3 1275 26
8
1 2
3
1
a ) 图 7-9 增压回路
b )
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19
液压技术——液压基本回路
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3.5基本回路—平衡回路
2
1
a ) 图 7-10
b ) 平衡回路
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3.1基本回路—压力控制回路
2 4
3
2 1 3
1
1
图 7-1 单级调压回路
图 7-2 采用远程调压阀 的多级调压回路
图 7-3 采用电液比例 溢流阀的无级调压回路
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16
液压技术——液压基本回路
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3.2基本回路—卸荷回路
3
1
3
1
2
2
4
1
a) 图 7-4 卸菏回路
12
液压技术——液压系统的组成
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3.2控制元件－ 流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小，即改变液阻来实现 流量调节的液压阀。流量控制阀包括节流阀、调速阀、旁通型调速阀和 分流集流阀等。
1
Fs
A
3
3 1 2 3
y
1 2 3
2
A1
2
图形符号
1
1 2
3
A2
简化符号
2
3
图5-19 调速阀的工作原理图
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2.2.2 执行元件－液压缸
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液压技术——液压系统的组成
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3 控制元件
分类 方法 按功 能分
种
类
详
细
种
类
压力控制阀 流量控制阀 方向控制阀 滑阀 按结构分类 座阀 射流管阀 手动阀 按操纵方法分 类
溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、卸荷阀、比例压力控制阀、缓冲阀、仪表截止阀、限压切断阀、压力继电器等 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀、分流集流阀、比例流量控制阀等 单向阀、液控单向阀、换向阀、行程减速阀、充液阀、梭阀、比例方向控制阀等 圆柱滑阀、转阀、平板滑阀、 锥阀、球阀、喷嘴当板阀、
2.1 动力元件 液压泵——它将原动机(电动机、内燃机等)输入的机 械能（转矩T和角速度ω）转换为液压能（压力p流量 q）输出，为液压系统提供压力油源。 齿轮泵 柱塞泵 液压泵 叶片泵
螺杆泵
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2.2 执行元件
液压马 —— 将液压能转换成机械能的工作装置， 以旋转运动向外输出机械能，得到输出轴上的转速 和转距。
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液压、电控技术
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液压电控技术
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概 述
机器
原动机
传动装置
工作机构
机械传动
电气传动
液体传动
气压传动
利用 液体 静压 能来 传递 动力
硬件
无损检测新技术
软件
液压传动
2
液力传动
液压技术
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一 流体力学基本理论
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3
液压技术
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液压技术
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三 液压基本回路
液压基本回路——指由一些液压元件与液压辅 助元件按照一定关系组合，能够实现某种特定液 压功能的油路结构。 其中最常用的基本回路是： 压力控制回路 ； 速 度控制回路 ；方向控制回路 ；多执行元件控制回 路。
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液压技术——液压基本回路
a )用主换向阀中位机能的卸菏回路 b )用两位两通电磁换向阀的卸菏回路
b)
图 7-5 先导型溢流阀和 电磁阀组成的卸菏回路
图 7-6 限压式 变量泵卸菏回路
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液压技术——液压基本回路
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3.3基本回路—减压回路
4 去 系 统 4 2 3 1 去 系 统 2
1
5 3
c )
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液压技术——液压基本回路
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液压缸 —— 是液压系统中的执行元件之一，它是 一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复 运动的或往复摆动的能量转换装置。
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2.2.1 执行元件－液压马达
齿轮液压马达
液压马达
双作用叶片式液压马达
轴向柱塞式液压马达
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液压技术——液压系统的组成
1-弹簧 2-节流阀阀心 3-定差减压阀阀心
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液压技术——液压系统的组成
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3.3控制元件－ 换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接 通或切断而改变油流方向的阀； 按阀体连接的主油路数可分为二通、三通、四通等； 按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、三位、四位 等； 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。
按连接方式分 类
板式及叠加式连接 插装式连接 电液比例阀
按控制方式分 类
伺服阀 数字控制阀
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液压技术——液压系统的组成
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3.1控制元件－ 压力控制阀
压力控制阀是用来对液压系统中液流的压力 进行控制与调节的阀。 此类阀是利用作用在阀芯上的液体压力和弹 簧力相平衡的原理来工作的。 常见的压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序 法、压力继电器等。