液压与气压传动 第五章 液压控制元件.

课时授课计划

图4-1滑阀的稳态液动力

a）液流流出阀口b）液流流入阀口

稳态液动力对滑阀性能的影响是加大了操纵滑阀所需的力。

在高压大流量情况下，这个力将会很大，使阀心的操纵成为突出的问题。这时必须采取措施补偿或消除这个力。

为了减小液压卡紧力，可以采取下述一些措施：

1）提高阀的加工和装配精度，避免出现偏心。阀心的圆度和圆柱度允差为0.003～0.005mm，要求带顺锥，阀心的表面粗糙度Ra值不大于0.2μm，阀孔R a值不大于0.4μm。

2）在阀心台肩上开出平衡径向力的均压槽。如图4-6所示。槽的位置应尽可能靠近高压端。槽的尺寸是：宽0.3～0.5mm，深0.5～0.8mm，槽距1～5mm。

3）使阀心或阀套在轴向或圆周方向上产生高频小振幅的振动或摆动。

4）精细过滤油液。

4、阀的泄漏

◆锥阀不产生泄漏。

◆滑阀由于阀心和阀孔间有一定的间隙，在压力作用下要产生泄漏。

一、单向阀( check valve)

单向阀包括普通的单向阀、液控单向阀和机控单向阀等几种形式。

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

1-阀体2-阀芯

3-弹簧

2-阀芯1-阀体3-弹簧

应用：

（1）单向阀安置在液压泵的出口，一方面防止由于系统压力突然升高而损坏液压泵或因系统压力冲击影响泵的正常工作；另一方向在泵不工作时防止系统的油液到流经泵回油箱。

（2）将单向阀换上较硬的弹簧，使开启压力达到0.2～0.6 M Pa或(0.3～0.5) M Pa，放置在回油路上，可作背压阀用。

（3）单向阀可与减压阀、节流阀、顺序阀并联组成复合阀。

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。

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。

K

1p

2

p

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P 1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。

应用：

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。

换向阀的“位”——阀芯在阀体内可能有的工作位置数；换向阀的“通”——阀上主油路进、出油口的数目。

2、换向阀的工作原理

阀芯阀体

3、换向阀的结构形式

4、滑阀的中位机能(又称滑阀机能)

中位机能：根据不同的使用要求，使三位换向阀处于中间位置时，其各油口间的各种不同连接方式称“中位机能”或“滑阀机能”。

机能4通符号5通符号性能特点

O型

或

M型

H型

Y型

P型

各油口全封闭，油缸两腔闭锁，油泵

不卸荷，可用于多个换向阀并联工作，

利用中位油缸停止，能保压。

压力油P与A、B通，O封闭，油泵与

油缸两腔相通，可组成差动回路，中

位停止，泵不卸荷，差动油缸不能停

止，换向平稳。

P口封闭，A、B、O三口相通，油缸

浮动，油泵不卸荷，缸在外力作用下

可移动，中位停止，可用于差动油缸

停止，因有泄漏换向不平稳。

四口全通，油缸浮动状态，在外力作

用下可移动，油泵卸荷，系统不能保

压，停止时有泄漏，换向不平稳。

油口P与O相通，A与B均封闭，油缸

两腔闭锁不动，油泵卸荷，换向平稳，

适用于停止位置时，缸不动，可用于

差动油缸停止。

对中位机能的选用应从执行元件的换向平稳性要求，换向位置精度要求，重新启动时能否允许有冲击、是否需要浮动或差动、是否需要卸荷和保压等方面加以考虑。

在分析和选择中位机能时，通常考虑以下因素：

（1）系统保压

（2）系统卸荷

（3）换向平稳性与精度

（4）启动平稳性

（5）液压缸“浮动”和在任意位置上的停止

第三节压力控制阀

压力控制阀：控制油液压力高低或利用压力变化实现某种动作的阀。常见的压力控制阀按功用分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。

共同特点：利用作用于阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理进行工作

一、溢流阀

功用：溢流阀使进口压力恒定，溢流定压。实现稳压、调压或限压作用。

对溢流阀的主要要求：调压范围的大、调压偏差小、压力振摆小、动作灵敏、过流能力达、噪声小。

分类：直动式溢流阀、先导式溢流阀

1、直动式溢流阀

工作原理：阀芯受液压作用力和弹簧预压力作用，当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱，最终阀芯受液压作用力和弹簧力平衡。

工况：进口压力等于阀的调定压力时，阀口打开，实现溢流定压。溢流阀使进口压力等于调定压力。

调节弹簧的预压缩量即调节了阀的调定压力大小。