液压系统中各控制阀原理及选型
液压控制阀扥结构原理
第四节 流量控制阀
流量控制阀是用来控制输入执行元件的油液流量的大 小，从而控制执行元件运动的速度。流量控制阀是依靠改变 阀口通流面积的大小或通流通道的长短来控制流量的。 一、流量控制原理及节流口形式 二、普通节流阀 1．结构和工作原理 2．刚性 节流阀的刚性表示它抵抗负载变化的干扰，保持流量稳 定的能力，也就是当节流阀开口不变时，由于阀前阀后压力 差的变化而引起通过节流阀的流量发生变化的情况。流量变 化越小，说明节流阀的刚制阀是控制或调节液压系统中液流的压力、 流量和方向的。液压控制阀性能的优、劣，工作是否可 靠，对整个液压系统能否正常工作将产生直接影响。
液压控制阀可分为方向控制阀、压力控制阀和流 量控制阀三大类：
（1）方向控制阀
控制液流方向，如单向阀、换向
阀等。
（2）压力控制阀 控制液压系统或部分液压回路压
直动式和先导式两种溢流阀的流量压力特性的比较： （二）溢流阀的结构特点 1．阀口是常闭的； 2．控制阀口开闭的油液来自进油口； 3．泄油回油箱采用内泄方式。 以上三个结构特点很形象地反映在溢流阀的图形符号上。 （三）溢流阀的作用和性能要求 1．溢流阀的作用 （1）作溢流阀用
（2）作安全阀用 （3）作卸荷阀用 （4）作背压阀用 2．液压系统对溢流阀的性能要求 （1）定压精度高，当流过溢流阀的流量发生变化时，系 统中的压力变化要小。 （2）灵敏度要高，当液压缸突然停止运动时，溢流阀要迅 速开大。 （3）工作要平稳，且无震动和噪声。 （4）当阀关闭时，密封要好，泄漏要小。 二、减压阀 减压阀在液压系统中起减压作用，使液压系统中某一部 分得到一个降低了的稳定压力。 （一） 减压阀的结构和工作原理 （二）减压阀的结构特点 1. 阀口是常开的；
不同开口时的流量特性曲线如图示，由此可得出如 下结论： （1）同一节流阀，阀前后压力差相同，节流开口小 时，刚性大。 （2）同一节流阀，在节流开口一定时，阀前后压力 差越大，节流阀刚性越大。因此，为了保证节流阀 具有一定的刚性，必须保证阀前后具有一定的压差。 （3）取小的指数可以提高节流阀的刚度，因此在实 际使用中都希望采用薄壁小孔式的节流口。 三、调速阀 四、溢流节流阀
3大类12种液压阀工作原理
液压阀是液压系统中的重要组成部分，用于控制液压油流的方向、压力和流量。
根据其功能和工作原理，液压阀可以分为不同类型。
以下是三大类液压阀及其各自的工作原理：1. 方向控制阀：方向控制阀用于控制液体在液压系统中的流向。
主要分为四种类型：1.1 溢流阀（Relief Valve）：-当系统压力超过设定值时，溢流阀打开，将多余的液压油回流到油箱，以保护系统免受过高压力的影响。
1.2 方向控制阀（Directional Control Valve）：-控制液体流向的阀门，有多种形式，包括手动、电动和液动操作。
1.3 单向阀（Check Valve）：-允许液体在一个方向上流动，而在反方向上阻止流动，防止回流。
1.4 电磁阀（Solenoid Valve）：-使用电磁力控制阀门的开启和关闭，实现远程或自动操作。
2. 压力控制阀：压力控制阀用于调节和维持系统中的压力水平。
主要包括：2.1 比例阀（Proportional Valve）：-可以根据电气信号实现流量的比例调整，精确地控制液压系统的压力和流量。
2.2 安全阀（Safety Valve）：-当系统压力超过安全限制时，安全阀打开，释放多余的液压油。
2.3 逻辑阀（Logic Valve）：-根据逻辑条件实现不同的控制动作，例如按顺序执行某些操作或在满足特定条件时触发。
2.4 调速阀（Flow Control Valve）：-用于调节液压系统中的流量，控制执行器的速度。
3. 流量控制阀：流量控制阀用于调节液体在系统中的流速。
其中包括：3.1 节流阀（Throttle Valve）：-通过缩小液流的通道来减缓液体流动，控制流量。
3.2 分流阀（Diverter Valve）：-将液体导向不同的通道，实现流量的分配和控制。
3.3 单向调速阀（One-Way Flow Control Valve）：-控制油液在一个方向上的流动，并通过可调的阀门来调节流量。
3.4 蓄能器（Accumulator）：-将液体储存在蓄能器中，以便在需要时释放，控制系统中的流量和压力。
各种液压控制阀图型符号和功用
各种液压控制阀图型符号和功用一、方向控制阀：按—拉式手柄式踏板式双向踏板式或门型与门型二、压力控制阀：先导型溢流阀先导型电磁溢流阀卸荷溢流阀直动型减压阀先导型减压阀定比减压阀定差减压阀直动型外控顺序阀先导型顺序阀单向顺序阀（平衡阀）可调节流阀单向节流阀温度补偿型调速阀先导型比例减压阀先导型比例顺序阀比例溢流节流阀大管轮41、42期《船舶辅机》各部分试题量1.液压元件及设备（甲板机械）48题；2.船舶制冷装置40题；3.船舶辅锅炉装置12题。
《船舶辅机》试题库需要掌握的试题一、液压元件、设备【共593题】：232～261 30题644～651 8题 662～683 22题687～788 2题689～829 41题830～910 67题（扣除不要求的径向泵）911～1008 98题 1056～1254 199题1255～1325 71题 1352～1406 55题二、船舶制冷装置【共312题】：1407～1418 12题1419～1529 111题15-30、31、33、38、39、48～51、55、62～73 22题1574～1618 45题1653～1735 83题1736～1831 150题三、船舶辅锅炉装置【共161题】：2004～2014 11题2080～2088 9题2089～2150 62题2151～2157 7题2178～2192 15题2193～2216 24题2268～2300 33题注：1. 注意叶片马达结构、特点，《船舶辅机》试题库无此类题目。
2. 注意螺杆式制冷压缩机结构、特点，《船舶辅机》试题库无此类题目。
3．注意起货机、自动绞缆机液压系统图各元件的功用，《船舶辅机》试题库较少此类题目。
三管轮41期《船舶辅机》各部分试题量1.船用泵30题；2.空压机8题；3.液压元件及设备（甲板机械）23题；4.船舶制冷装置15题；5.空调6题；6.船舶辅锅炉装置13题；7.海水淡化5题。
液压传动与控制之液压控制阀
▪ 根据控制方式不同分类
▪ 定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，包
括普通控制阀、插装阀、叠加阀
▪ 比例控制阀 被控制量与输入信号成比例连续变
化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比
例阀
▪ 伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）
偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服
阀和电液伺服阀
▪ 数字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启闭，
(5)液压缸“浮动”和在任意位置上的停止 阀 在中位，当A、B两口互通时，卧式液压缸呈“浮 动”状态，可利用其他机构移动工作台，调整其 位置。当A、B两口封闭或与P口连接(在非差动情 况下)，可使液压缸在任意位置处停止
4. 多路换向阀 多路换向阀是集中布置的组合式手动换向阀，常 用于工程机械等要求集中操纵多个执行元件的液压 设备中
操纵方式： 手动、液压、电液、电磁和机械换向
液压阀的阀口数量因阀而异，一般分5种，用字母 表示阀口功能
压力油口(P)：进入压力油的油口
减压阀、顺序阀的出油口也是压力油口
回油口(O或T)：低压油口，阀内低压油由此流出， 流向下一个元件或油箱
泄油口(L)：低压油口，阀体中漏到空腔中的低压 油经它回到油箱
工作油口：指方向阀的 A、B油口，连接执行元件 控制油口(K)：使控制阀动作的外接控制压力油由 此进入
对液压阀要求：
(1)动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小 (2)油液流过时压力损失小 (3)密封性能好 (4)结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便， 通用性好
6.2 方向控制阀
作用：用来控制液压系统中工作液体的流向和通断 用途： (1)控制一条管路内工作液体的流动：使其通过、关 断和阻止反向流通； (2)联接多条管路时选择液流的方向； (3)控制执行元件的起动、停止以及前进、后退
液压控制阀工作原理
液压控制阀工作原理
液压控制阀是一种通过调节流体进出口的开度，来控制液压系统压力、流量和方向的装置。
其工作原理如下：
1. 调节阀芯位置：液压控制阀通过调节阀芯在阀体内的位置，控制液压流体的流通。
阀芯的位置通过控制杆、电磁线圈或机械手段来实现。
2. 控制流通路径：液压控制阀内部设有不同的流通孔道和腔体，当阀芯移动至不同位置时，不同的流通通道会连接或切断，从而控制流体的流向和流量。
3. 液压力平衡：液压控制阀内部设有压力平衡装置，可以自动调节阀芯受到的力，使得阀芯在任何位置都能达到平衡，并保持稳定的调节效果。
4. 电磁控制：某些液压控制阀采用电磁控制方式。
通过电磁线圈对阀芯的位置进行控制，实现远程控制或自动控制。
总之，液压控制阀通过调节阀芯位置和控制流通路径，来控制液压系统的压力、流量和方向。
不同类型的液压控制阀有不同的原理和结构，但基本原理都是通过阀芯的运动来改变液压流体的通路和流量，达到控制液压系统工作的目的。
五阀组原理
五阀组原理
五阀组原理是指在液压系统中使用五个阀门来实现液压系统的控制和调节。
这五个阀门分别是溢流阀、节流阀、方向控制阀、压力控制阀和比例阀。
每个阀门都有其独特的功能和作用，它们共同协作，可以实现液压系统的各种功能和运动。
首先，溢流阀是用来限制系统压力的阀门。
当系统压力超过设定值时，溢流阀会打开，将多余的液压油导回油箱，从而保护系统不受过高压力的损害。
其次，节流阀是用来控制液压油流量的阀门。
通过调节节流阀的开度，可以控制液压执行元件的速度和力度，实现对液压系统的精确控制。
方向控制阀是用来控制液压执行元件的运动方向的阀门。
它可以实现液压缸的伸、缩和液压马达的正反转等功能。
压力控制阀则是用来控制系统压力的稳定和调节的阀门，它可以保证系统在设定的压力范围内工作，避免因过高或过低的压力而影响系统的正常运行。
最后，比例阀是用来实现对液压系统流量和压力的精确调节的阀门。
它可以根据输入的电信号，精确地控制液压系统的流量和压力，实现对系统的精确控制和调节。
这五个阀门共同组成了液压系统的控制中枢，它们的协作和配合，可以实现液压系统的各种功能和运动。
在实际应用中，根据具体的工况和要求，可以合理地配置和组合这五个阀门，以实现最佳的控制效果和性能。
总的来说，五阀组原理是液压系统中的重要原理之一，它的合理应用可以为液压系统的性能和控制效果提供有力的保障。
因此，在液压系统的设计和应用中，需要充分理解和掌握五阀组原理，以实现系统的最佳性能和控制效果。
液压阀工作原理
液压阀工作原理液压阀是液压系统中常用的控制元件，它能够通过控制液压能量的流动来实现对液压系统的控制和调节。
液压阀的工作原理涉及到压力、流量和方向的调节。
一、压力控制阀压力控制阀是液压系统中最常见的类型之一。
其主要作用是在液压系统中控制压力的大小，以保证液压系统的正常运行。
压力控制阀的工作原理是利用弹簧力、液压力或电磁力来调节和控制液压系统中的压力。
压力控制阀的一个典型应用是溢流阀。
溢流阀通过设置溢流口的大小，使液压系统在达到预定压力后，将多余的流体引导回油箱或其他低压部分，从而防止系统压力超过预定值。
当系统压力降低到设定值以下时，溢流阀会关闭溢流口，从而保持系统在可控的压力范围内。
二、流量控制阀流量控制阀主要用于调节液压系统中的流量，以控制液压缸的速度。
流量控制阀的工作原理是通过改变通过阀芯的截面积来调节流体的流量。
一个常见的流量控制阀是节流阀。
节流阀通过改变液压系统中液流的截面积来调节液体的流量，从而控制液压缸的速度。
当流体通过节流阀时，由于截面积的改变，流速会发生变化，进而影响液压缸的运动速度。
通过调节节流阀的开度，可以精确地控制液压缸的速度。
三、方向控制阀方向控制阀用于控制液压系统中液体流动的方向。
方向控制阀的工作原理是通过控制阀芯的位置来改变液压系统中的液体流通方向。
一个常用的方向控制阀是换向阀。
换向阀可以将液压系统中的液流引导到不同的液压执行元件上，实现液压系统中的正反转控制。
通过改变换向阀的阀芯位置，可以实现液体流向的切换。
综上所述，液压阀工作原理涉及到压力、流量和方向的控制。
通过控制液体的压力大小、流量速度和流向，液压阀能够实现对液压系统的精确控制。
不同类型的液压阀在液压系统中起到不同的控制作用，在工业和机械领域中有着广泛的应用。
液压阀工作原理详解
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顺序阀
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直动型溢流阀
依靠系统中的压力油直接 作用在阀芯上与弹簧力相 平衡，以控制阀芯的启闭动作 阻尼孔a的作用: 减小油压的脉动，提高阀工作的平稳性 弹簧的压紧力可通过调整螺帽1调整 溢流阀进口处的压力基本保持为定值 用于低压小流量: 额定压力2.5Mpa 调压范围: 0.3~2.5Mpa
作用:
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三、顺序阀
顺序阀是用来控制液压系统中各执行元件动作的 先后顺序
依控制压力的不同，顺序阀可分为: 内控式: 用阀的进口压力控制阀芯的启闭 外控式（液控顺序阀）: 用外来的控制压力油控 制阀芯的启闭
直动式: 用于低压系统[0.2~2.5Mpa] 先导式: 用于中高压系统[0.3~6.3Mpa]
第5章 液压阀
5.1 方向控制阀 5.2 压力控制阀 5.3 流量控制阀
.
1
5.1 方向控制阀
方向控制阀: 控制液压系统中油液流动的
方向或液流的通与断
单向阀 换向阀
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2
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4
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5
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6
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单向阀
双向液压锁
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二、换向阀
工作原理:利用阀芯和阀体的相对运动,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
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溢流阀Relief valve
溢流阀的特征是：阀与负载相并联， 溢流阀的特征是：阀与负载相并联，溢流口接回 油箱，采用进口压力负反馈。 油箱，采用进口压力负反馈。根据结构不同，溢 流阀可分为直动型和先导型两类。
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直动式溢流阀的结构
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根据控制方式不同分类
• 定值或开关阀 被控制量为定值的阀类 包括普通 被控制量为定值的阀类,包括普通 控制阀、插装阀、叠加阀。 控制阀、插装阀、叠加阀。 • 比例控制阀 被控制量与输入信号成比例连续变 化的阀类，比例电磁阀。 化的阀类，比例电磁阀。 • 伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的） 被控制量与（输出与输入之间的） 偏差信号成比例连续变化的阀类，力矩电机（ 偏差信号成比例连续变化的阀类，力矩电机（马 达）。 • 数字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启闭， 用数字信息直接控制阀口的启闭， 来控制液流的压力、流量、 来控制液流的压力、流量、方向的阀类 。
先导式溢流阀遥控口的作用
实现泵的大流量卸荷： 当2/2换向阀电磁铁带电 时，系统压力由先导式 溢流阀调定（高压）。 卸荷：当2/2换向阀电磁 铁不带电时，先导式溢 流阀的遥控口与油箱相 通，实现泵的大流量卸 荷。
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先导式溢流阀的特点
在溢流量发生大幅度变化时，进口 压力只有很小的变化（因主阀芯弹簧刚 度小），即定压精度高。此外，由于先 导阀的溢流量仅为主阀额定流量的1％左 右，因此先导阀阀座孔的面积和开口量、 调压弹簧刚度都不必很大。所以，先导 型溢流阀广泛用于高压、大流量场合。
Hale Waihona Puke 液压阀的基本结构• 液压阀由阀体（阀座）、阀芯和阀芯驱动 液压阀由阀体（阀座）、阀芯和 阀体 ）、阀芯 装置三部分组成 三部分组成。 装置三部分组成。阀体上有阀体孔和进出 油口，阀体孔用于与阀芯配合， 油口，阀体孔用于与阀芯配合，进出油口 用于外接油管。 用于外接油管。
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管式单向节流阀结构
工作原理： 工作原理：当油液从B口流入， 打开单向阀阀芯5流到A口；当油 液从A 口流入，单向阀阀芯5关闭， 油液经节流口3流到B口，流量的 大小取决于节流口的开度。
单向节流阀的职能符号
B
A
1-通孔 2-节流阀阀芯 3-节流口 4-阀套 5-单向阀阀芯
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液压阀的基本要求
• 动作灵敏、准确，使用可靠，工作平稳，冲击和 动作灵敏、准确，使用可靠，工作平稳， 振动要尽可能小。 振动要尽可能小。 • 阀口完全打开时，液流压力损失小；阀口完全关 阀口完全打开时，液流压力损失小； 闭时，密封性能好。 闭时，密封性能好。 • 所控制的参量（压力或流量）稳定，抗干扰能力 所控制的参量（压力或流量）稳定， 强。 • 结构简单、紧凑，通用性好，制造、安装、调试、 结构简单、紧凑，通用性好，制造、安装、调试、 使用、维护方便。 使用、维护方便。
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换向阀
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换向阀的工作原理
换向阀——通过阀芯与阀体的相对运动， 换向阀 从而实现相应油路的接通、切断或改变油 液的流动方向。 对换向阀的主要能要求是： 对换向阀的主要能要求是： 油路导通时，压力损失要小； 油路导通时，压力损失要小； 油路断开时，泄漏量要小； 油路断开时，泄漏量要小； 阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳。 阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳。
系统
先导式溢流阀工作原理图
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先导式溢流阀遥控口的作用
远程调压作用： 当2/2换向阀电磁铁不带电 时，系统压力由先导式溢 流阀1调定（高压）。 当2/2换向阀电磁铁带电时， 由远程调压阀3调定。（低 压） 3调定压力低于1的调定压 力。
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• • •
压力控制阀
压力控制阀是用于控制液压系统中油液的 压力,或利用压力变化作为信号来控制其它 元件动作的阀类。 主要包括溢流阀、减压阀、顺序阀和压力 溢流阀、 溢流阀 减压阀、 继电器，以及由顺序阀派生出来的平衡阀、 继电器 卸荷阀等。 从工作原理来看，所有的压力控制阀都是 利用液压油的压力对阀芯产生的推力与弹 簧的弹力相平衡，使阀芯停止在不同位置 上，以控制阀口开度来实现压力的控制。
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溢流阀的应用
溢流阀旁接在 泵的出口， 泵的出口，用 来保证系统压 力恒定， 力恒定，起溢 流稳压作用， 流稳压作用， 称为调压阀。 称为调压阀 电磁溢流阀 还可以在执 行机构不工 作时使泵卸 载。
溢流阀接在执行 元件的出口， 元件的出口，用 来保证系统运动 平稳性， 平稳性，称为背 压阀
直动式溢流阀工作原理图
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直动式溢流阀的特点
直动型溢流阀结构简单，灵敏度高， 直动型溢流阀结构简单，灵敏度高， 但因压力直接与调压弹簧力平衡， 但因压力直接与调压弹簧力平衡，不适于 在高压、大流量下工作。在高压、 在高压、大流量下工作。在高压、大流量 条件下， 条件下，直动型溢流阀的阀芯摩擦力和液 动力很大，不能忽略，故定压精度低， 动力很大，不能忽略，故定压精度低，恒 压特性不好。因而， 压特性不好。因而，直动式溢流阀主要用 低压小流量或平稳性要求不高场合 场合。 于低压小流量或平稳性要求不高场合。
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简单的液压系统分析
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A
B T
P
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中篇：液压控制阀
液压控制阀，在液压系统中控制液体流动方向、 流量大小和压力高低，以满足执行元件的工作要 求。
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液压阀的性能参数
公称通径 代表阀的通流能力的大小， 代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流 量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径 相一致。 相一致。 额定压力 阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀， 阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀， 实际最高压力有时还与阀的调压范围有关； 实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对 换向阀， 换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限 的限制。 的限制。
进油路节流 调速回路 回油路节流 调速回路 旁油路节流 调速回路
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节流调速回路应用
• 进回油节流调速回路 进回油节流调速回路适用于高速、轻载、负载 高速、轻载 高速 变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率液 压系统。 • 旁油路节流调速回路适用于低速、重载、对速 旁油路节流调速回路适用于低速 重载、 适用于低速、 度稳定性要求不高的大功率液压系统。
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方向控制阀
方向控制阀是对执行元件的启动、 方向控制阀是对执行元件的启动、停止和 换向进行控制， 换向进行控制，保证执行元件按照要求进 行工作。 行工作。 单向阀Check Valves 单向阀 换向阀Diversion Valves 换向阀
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溢流阀旁接在 泵的出口， 泵的出口，用 来限制系统压 力的最大值， 力的最大值， 对系统起过载 保护作用， 保护作用，称 为安全阀。 为安全阀。
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流量控制阀
• 流量控制阀是通过改变节流口通流面积或通流 通道的长短来改变局部阻力的大小，从而实现 对流量的控制。 • 流量控制阀包括节流阀(throttle valve) 、调 速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
单向阀的结构及工作原理
工作原理：单向导通， 工作原理：单向导通，反向截止
管式单向阀结构
1,41,4-阀座 2-锥阀 3-弹簧
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单向阀的应用
1. 用于泵的出口，防止系统中的压力冲击对泵造 成影响。 2. 隔开油路间不必要的联系，防止油路相互干扰。 3. 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单 向顺序阀等复合阀。 4. 安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定 背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹 簧，其正向开启压力为 0.3～0.5MPa。
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先导式溢流阀的结构
先导式溢流阀的职能符号
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先导式溢流阀的工作原理
工作原理： 工作原理：压力油PE作用在主阀芯的下 端，经过阻尼孔同时也作用在先导阀的左 端和主阀芯的上腔，当先导阀左端的液压 力小于弹簧力FF时，锥阀芯关闭，主阀芯上 下腔的压力相等，主阀芯在弹簧力的作用 下处于关闭状态，溢流阀没有溢流；随着 系统压力PE的升高，当先导阀左端的液压力 大于弹簧力FF时，锥阀打开溢流，油液流过 阻尼孔时要产生压降，主阀上腔的压力小 于下腔的压力，当通过锥阀的流量达到一 定大小时，主阀上下腔压差所形成的力大 于主阀弹簧力、摩擦力和阀芯的自重等力。 主阀芯向上运动，压力油溢流回油箱。
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管式节流阀结构
A
B
阀体（调节手轮） 1-径向孔 2-节流阀芯 3-节流口 4-阀体（调节手轮）