第四章液压控制阀 第一节概述 1.1液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，因此它可分为方向阀、 压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，可以因为作用机制的不同，而具有不同的功能。压力 阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流通道的更换控 方向。这就是说，尽管液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间还是保持着 ,所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如 (2)(2)在工作原理 所有阀的开口大小，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的关 系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而己。 1.2液压阀的分类 液压阀可按不同的特征进行分类，如表5一1所示。 表5- 液压阀的分类 分类方法 种类 详细分类 溢流阀 顺序阀、卸荷阀、平衡阀、减 压力控制阀 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 按机能分类 流量控制阀 节流阀、单向节流阀、调速阀、分流阀 作流调比流景坊阀 方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀 、行程减 速阀、充液阀、梭阀、比例方向阀 滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀 邮阳 惟阀、球假、喷嘴挡板阀 按结构分类 射流管阀 射流阀 于动阀 手把及手轮、踏板、杠杆 按操作方法分 机动阀 挡块及碰块、弹簧、液压、气动 类 由磁铁控制、同服电动机和步讲申动机 电动阀 控制 管式连接 螺纹式连接、法兰式连接 按连接方式分 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 类 致式插转（一」 插装式连接 ,四通插装阀)入 去兰式插装（二通插装阀） 按其他方式分 开关或定值控制阀 玉力控制阀、流量控制阀 方 类 向控制阀 电液比例压力阀、电源比例流量阀、电 电液比例阀 液比例换向阀、电流比例复合阀、电流 比例多路阀三级电液流量伺服 按控制方式分 单、两级（喷嘴挡板式、动圈式）电液 伺服阀 类 流量伺服阀、三级电液流量伺服 数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀 1,3对液压阀的基本要 (1) (1)动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小
第四章 液压控制阀 第一节 概述 1.1 液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，因此它可分为方向阀、 压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，可以因为作用机制的不同，而具有不同的功能。压力 阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流通道的更换控 制着油液的流动方向。这就是说，尽管液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间还是保持着一 些基本共同之点的。例如： （1）（1）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如 弹簧、电磁铁）组成 。 （2）（2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的关 系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。 1.2 液压阀的分类 液压阀可按不同的特征进行分类，如表 5—1 所示。 表 5—1 液压阀的分类 分类方法 种类 详细分类 按机能分类 压力控制阀 溢流阀、顺序阀、卸荷阀、平衡阀、减 压阀、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 流量控制阀 节流阀、单向节流阀、调速阀、分流阀、 集流阀、比例流量控制阀 方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀、行程减 速阀、充液阀、梭阀、比例方向阀 按结构分类 滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀 座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀 射流管阀 射流阀 按操作方法分 类 手动阀 手把及手轮、踏板、杠杆 机动阀 挡块及碰块、弹簧、液压、气动 电动阀 电磁铁控制、伺服电动机和步进电动机 控制 按连接方式分 类 管式连接 螺纹式连接、法兰式连接 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（二、三、四通插装阀）、 法兰式插装（二通插装阀） 按其他方式分 类 开关或定值控制阀 压力控制阀、流量控制阀、 方 向控制阀 按控制方式分 类 电液比例阀 电液比例压力阀、电源比例流量阀、电 液比例换向阀、电流比例复合阀、电流 比例多路阀三级电液流量伺服 伺服阀 单、两级（喷嘴挡板式、动圈式）电液 流量伺服阀、三级电液流量伺服 数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀 1.3 对液压阀的基本要求 （1）（1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小
(2)(2)油液流过的压力损失小。 路安装、两整、使用、维护方便，用性大 第二节方向控制阀 一、单向阀 液压系统中常见的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 1,普通单向阀普通单向阀的作用，是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流。图5一 ()所示是一种管式普通单向阀的结构。压力油从阀体左端的通口P,流入时，克服弹簧3作用在 h 图5-1单向阀 (a)结构图(b)职能符号图1一阀体2一阀芯3一弹簧 2液控单向阀图5一2(a)所示是液控单向阀的结构。当控制口K处无压力油通入时，它的 工作机制和普通单向阀一样：压力油只能从通口P,流向通口P2,不能反向倒流。当控制口K有控 制压力油时，因控制活塞1右侧a腔通泄油口，活1右移，推动顶杆2顶开阀芯3，使通口P1和 P,接通，油液就可在两个方向自由通流。图5一2(b)所示是液控单向阀的职能符号。 P P 图5-2液控单向阀 (a)结构图(6)职能符号图1一活塞2一顶杆3一阀芯 二、换向 换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压 执行元件启动、停止 或变换运动方向 1.对换向阀的主要要求换向阀应满足： (1)(1)油液流经换向阀时的压力损失要小
（2）（2）油液流过的压力损失小。 （3）（3）密封性能好。 （4）（4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。 第二节 方向控制阀 一、单向阀 液压系统中常见的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 1.普通单向阀 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。图 5—1 （a）所示是一种管式普通单向阀的结构。压力油从阀体左端的通口 P1 流入时，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 通口流出。但是压力油从阀体右端的通口 P2 流入时，它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。图 5—1（b）所示是单向阀的职能符号图。 图 5-1 单向阀 (a)结构图(b)职能符号图 1—阀体 2—阀芯 3—弹簧 2.液控单向阀 图 5—2（a）所示是液控单向阀的结构。当控制口 K 处无压力油通入时，它的 工作机制和普通单向阀一样；压力油只能从通口 P1 流向通口 P2，不能反向倒流。当控制口 K 有控 制压力油时，因控制活塞 1 右侧 a 腔通泄油口，活塞 1 右移，推动顶杆 2 顶开阀芯 3，使通口 P1 和 P2 接通，油液就可在两个方向自由通流。图 5—2（b）所示是液控单向阀的职能符号。 图 5-2 液控单向阀 (a)结构图(b)职能符号图 1—活塞 2—顶杆 3—阀芯 二、换向阀 换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压 执行元件启动、停止或变换运动方向。 1. 对换向阀的主要要求 换向阀应满足： （1）（1）油液流经换向阀时的压力损失要小
(2)(2)互不相通的油口间的泄露要小。 (3)(3)换问要平稳、迅速且可靠。 2.转阀图5一3(a)所示为转动式换向阀（简称转阀）的工作原理图。 左止右 左止有 ☒ b 该饲由体上、芯2和使阳图行二。 图5 组成，在图示位置，通口P和A相通、B和T相通：当操作手柄转换到“止”位置时，通口P、A B和T均不相通，当操作手柄转换到另一位置时，则通口P和B相通，A和T相通。一3(b)所 示是它的职能符号。 3.滑阀式换向阀换向阀在按阀芯形状分类时，有滑阀式和转阀式两种，滑阀式换向阀在液压 系统中远比转阀式用得广泛。 (1)结构主体。 位二通创 2☑ 】 立四通
（2）（2）互不相通的油口间的泄露要小。 （3）（3）换向要平稳、迅速且可靠。 2. 转阀 图 5—3（a）所示为转动式换向阀（简称转阀）的工作原理图。 图 5—3 转阀 该阀由阀体 1、阀芯 2 和使阀芯转动的操作手柄 3 组成，在图示位置，通口 P 和 A 相通、B 和 T 相通；当操作手柄转换到“止”位置时，通口 P、A、 B 和 T 均不相通，当操作手柄转换到另一位置时，则通口 P 和 B 相通，A 和 T 相通。5—3（b）所 示是它的职能符号。 3.滑阀式换向阀 换向阀在按阀芯形状分类时，有滑阀式和转阀式两种，滑阀式换向阀在液压 系统中远比转阀式用得广泛。 （1） 结构主体。 阀体和滑动阀芯是滑阀式换向阀的结构主体。表 5—3 所示是其最常见的结构 形式。由表可见，阀体上开有多个通口，阀芯移动后可以停留在不同的工作位置上
表5一3滑阀式换向阀主体结构形式 表5-3 滑阀式换向阀主体部分的结枸型式 名际 结构原图 能符号 使用场合 上位二通 中 控制波流方向（从一个方向变餐 7 分一个方向) 表 名 结构原理图 职能符号 使用务合 AB 不能使状 A P 方式 件在任 位 上停止运动 置上停运 执行元 能使执行 不同的国 五通 上停止运 当烟芯处在图示电间位置时五个通口都兰团当圈芯移向左端时通关闭一通D 和B相通，通口A和01相通， 当阀芯移向右端时，通 10 02相通。这种结构形式由于具有使五个通口都关闭的工作状态，故可使受它控制的执行元件在任 意位置上停止运动 (2)滑阀的操纵方式。常见的滑阀操纵方式示于图5-4中。 Cw[工m (a) (b) (c) d (e) 图5-4滑阀操纵方式 (a)手动式(b)机动式(c)电磁动(@)弹簧控制(e)液动(E)液压先导控制(g)电液控制 (3)换向的结构统中广泛采用的是滑阀式换 ,在这里主要介绍这种换向阀的
表 5—3 滑阀式换向阀主体结构形式 当阀芯处在图示中间位置时，五个通口都关闭；当阀芯移向左端时，通口 O 2 关闭，通口 P 和 B 相通，通口 A 和 O 1 相通；当阀芯移向右端时，通口 O 1 关闭，通口 P 和 A 相通，通口 B 和 O 2 相通。这种结构形式由于具有使五个通口都关闭的工作状态，故可使受它控制的执行元件在任 意位置上停止运动。 (2)滑阀的操纵方式。常见的滑阀操纵方式示于图 5-4 中。 图 5-4 滑阀操纵方式 (a)手动式(b)机动式(c)电磁动(d)弹簧控制(e)液动(f)液压先导控制(g)电液控制 (3)换向阀的结构。 在液压传动系统中广泛采用的是滑阀式换向阀，在这里主要介绍这种换向阀的几种典型结构。 ①手动换向阀。图 5-5(b)为自动复位式手动换向阀，放开手柄 1、阀芯 2 在弹簧 3 的作用下自
动回复中位，该阀适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作比较完全，常用于工程机械的液 压传动系统中。 果将该阀阀芯右端弹簧3的部位改为可自动定位的结构形式，即成为可在三个位置定位的手 动换向阀。图5-5(a)为职能符号图。 图55手动换向阀 (a)职能符号图6)结构图 1一手柄2-阀芯3-弹簧《J ②机动换向阀。机动换向阀又称行程阀，它主要用来控制机械运动部件的行程，它是借助于安 装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动，从而控制油液的流动方向，机动换向阀通常是二位的， 有二通、三通、四通和五通几种，其中二位二通机动阀又分常闭和常开两种。图5-6()为滚轮式 6所示为其职能符号 (a) (b) 图56机动换向阀
动回复中位，该阀适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作比较完全，常用于工程机械的液 压传动系统中。 如果将该阀阀芯右端弹簧 3 的部位改为可自动定位的结构形式，即成为可在三个位置定位的手 动换向阀。图 5-5(a)为职能符号图。 图 5-5 手动换向阀 (a)职能符号图(b) 结构图 1—手柄 2—阀芯 3—弹簧〖JZ〗〗 ②机动换向阀。机动换向阀又称行程阀，它主要用来控制机械运动部件的行程，它是借助于安 装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动，从而控制油液的流动方向，机动换向阀通常是二位的， 有二通、三通、四通和五通几种，其中二位二通机动阀又分常闭和常开两种。图 5-6(a)为滚轮式二 位三通常闭式机动换向阀，在图示位置阀芯 2 被弹簧 1 压向上端，油腔 P 和 A 通，B 口关闭。当 挡铁或凸轮压住滚轮 4，使阀芯 2 移动到下端时，就使油腔 P 和 A 断开，P 和 B 接通，A 口关闭。图 5-6(b)所示为其职能符号。 图 5-6 机动换向阀
③电磁换向阀。电磁换向阀是利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流 方向的。它是电气系统与液压系统之件发出，从间的信号转换元件，它的电气信号由液压设备结 限 行程开关等电气元1一滚轮2一阀芯3一弹簧而可以使 地 中操作及 起买分为产 流和 是有油液又可分为“ 式 其缺点是若电源电压下降]5%以上，则电喷铁吸力明显减 若衔铁不动作】 干式电破铁会 在10 15min后烧坏线圈（湿式电磁铁为1一1.5h),且冲击及噪声较大，寿命低 因而在实际使用中 电磁铁允许的切换频率一般为10次/min,不得超过30次/min。直流电磁铁工作较可靠，吸合、释 放动作时间约为0.05~0.08s,允许使用的切换频率较高，一般可达120次/min,最高可达300次 m,且冲击小、体积小、寿命长。但需有专门的直流电源，成本较高。此外，还有一种整体电磁 铁，其电磁铁是直流的，但电磁铁本身带有整流器，通入的交流电经整流后再供给直流电磁铁。目 种油浸式电磁铁，不但衔铁，而且激磁线圈也都浸在油液中工作，它具有寿命 工作 稳可靠等 特点.但由于造价较高 应用面不矿 P和A相通， 而与B相 电释放时， 弹簧 图5一76)所示为其职能符号 A P 7 AB w b 图5-7二位三通电磁换向阀 (a)结构图(6)职能符号图1一推杆2一阀芯3一弹簧 如前所述，电磁换向阀就其工作位置来说，有二位和三位等。二位电磁阀有一个电磁铁，靠弹簧 复位：三位电磁阀有两个电磁铁，如图5-8所示为一种三位五 通电磁换向阀的结构和职能符号
③电磁换向阀。电磁换向阀是利用电磁铁的通 电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流 方向的。它是电气系统与液压系统之件发出，从间的信号转换元件，它的电气信号由液压设备结构 图(b)职能符号图中的按钮开关、限位开关、行程开关等电气元 1—滚轮 2—阀芯 3—弹簧而可以使 液压系统方便地实现各种操作及自动顺序动作。 电磁铁按使用电源的不同，可分为交流和直流两种。按衔铁工作腔是否有油液又可分为“干式” 和“湿式”。交流电磁铁起动力较大，不需要专门的电源，吸合、释放快，动作时间约为 0.01～0.03s， 其缺点是若电源电压下降 15%以上，则电磁铁吸力明显减小，若衔铁不动作，干式电磁铁会在 10～ 15min 后烧坏线圈(湿式电磁铁为 1～1.5h)，且冲击及噪声较大，寿命低，因而在实际使用中交流 电磁铁允许的切换频率一般为 10 次/min，不得超过 30 次/min。直流电磁铁工作较可靠，吸合、释 放动作时间约为 0.05～0.08s，允许使用的切换频率较高，一般可达 120 次/min，最高可达 300 次 /min，且冲击小、体积小、寿命长。但需有专门的直流电源，成本较高。此外，还有一种整体电磁 铁，其电磁铁是直流的，但电磁铁本身带有整流器，通入的交流电经整流后再供给直流电磁铁。目 前，国外新发展了一种油浸式电磁铁，不但衔铁，而且激磁线圈也都浸在油液中工作，它具有寿命 更长，工作更平稳可靠等特点，但由于造价较高，应用面不广。 图 5-7(a)所示为二位三通交流电磁换向阀结构，在图示位置，油口 P 和 A 相通，油口 B 断开； 当电磁铁通电吸合时，推杆 1 将阀芯 2 推向右端，这时油口 P 和 A 断开，而与 B 相通。而当磁铁断 电释放时，弹簧 3 推动阀芯复位。 图 5-7(b)所示为其职能符号。 图 5-7 二位三通电磁换向阀 (a)结构图(b)职能符号图 1—推杆 2—阀芯 3—弹簧 如前所述，电磁换向阀就其工作位置来说，有二位和三位等。二位电磁阀有一个电磁铁，靠弹簧 复位；三位电磁阀有两个电磁铁，如图 5-8 所示为一种三位五 通电磁换向阀的结构和职能符号
4 图5-8三位五通电磁换向阀(a)结构图()职能符号图 ④液动换向阀。液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀，图5-9为三位 四通液动换向阀的结构和职能符号。阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的，当控制油路的 压力油从阀右边的控制油口K进入滑阀右腔时，K接通回油，阀芯向左移动，使压力油口P与B相 通，A与T相迪：当K,接迪压 力油，K接通回油时，阀芯向右移动，使得P与A相通，B与T相通：当K、K都通回油时，阀芯 在两端弹簧和定位套作用下回到中间位置。 (b) 图5一9三位四通液动换向阀 (a)结构图(b)职能符号图 ⑤电液换向阀。在大中型液压设备中，当通过阀的流量较大时，作用在滑阀上的摩擦力和液动 力较大，此时电磁换向阀的电磁铁推力相对地太小，需要用电液换向阀来代替电磁换向阀。电液换 改室是由电磁滑饲和液动治阅组合而成：电磁治闲起先导作用，它可以改变控制液流的方问做而 政变
图 5-8 三位五通电磁换向阀 (a)结构图(b)职能符号图 ④液动换向阀。液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀，图 5-9 为三位 四通液动换向阀的结构和职能符号。阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的，当控制油路的 压力油从阀右边的控制油口 K2 进入滑阀右腔时，K1 接通回油，阀芯向左移动，使压力油口 P 与 B 相 通，A 与 T 相通；当 K1 接通压 力油，K2 接通回油时，阀芯向右移动，使得 P 与 A 相通，B 与 T 相通；当 K1、K2 都通回油时，阀芯 在两端弹簧和定位套作用下回到中间位置。 图 5—9 三位四通液动换向阀 （a）结构图 （b）职能符号图 ⑤电液换向阀。在大中型液压设备中，当通过阀的流量较大时，作用在滑阀上的摩擦力和液动 力较大，此时电磁换向阀的电磁铁推力相对地太小，需要用电液换向阀来代替电磁换向阀。电液换 向阀是由电磁滑阀和液动滑阀组合而成。电磁滑阀起先导作用，它可以改变控制液流的方向，从而 改变液动滑阀阀芯的位置。由于操纵液动滑阀的液压推力可以很大，所以主阀芯的尺寸可以做得很 大，允许有较大的油液流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流
HS9HX兴 w.XW (b) 图5-10电液换向阀 ( (a)结构图(6)职能符号(c)简化职能符号 1,6-节流阀2,7-单向阀3,5-电磁铁4-电磁阀阀芯8-主阀阀芯 图510所示为弹簧对中型三位四通电液换向阀的结构和职能符号，当先导电磁阀左边的电磁 铁通电后使烟荧 的 喘容函 并推动主 阀芯 腔中 D T 先导电磁阀 边的电磁铁通电，可使P与B、A与T的油路相通：当先导电磁阀的两个电磁铁均不带电时，先导 电磁阀阀芯在其对中弹簧作用下回到中位，此时来自主阀P口或外接油口的控制压力油不再进入主 润*的左、右两容脑，主烟款左右两隙的油湾通过先导电减阀中间位苦的A，、'两油口与生导佳 磁阀T'口相通（如图5-10b所示），再从主阀的T口或外接油口流回油箱。主阀阀芯在两端对中弹 簧的预压力的推动下，依靠阀体定位，准确地回到中位，此时主阀的P、A、B和T油口均不通。电 液换向阀除了上述的弹簧对中以外还有液压对中的，在液压对中的电液换向阀中，先导式电磁阀在 中位时，A'、B'两油口均与油口P连通，而T'则封闭，其他方面与弹簧对中的电液换向阀基本 相似 同阀的 中间 置时， 口间有不 符号 示于表54中。 三位五通换向阀的情况与此相份 “不同的中位机能是通过 变阀芯的形状和尺寸得 在分析和选择阀的中位机能时，通常考虑以下几点： ①系统保压。当P口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统。当P口不太通畅地与T口接 通时（如X型），系统能保持一定的压力供控制油路使用。 ②系统卸荷。P口通畅地与T口接通时，系统卸荷
图 5-10 电液换向阀 (a)结构图(b)职能符号(c)简化职能符号 1，6-节流阀 2，7-单向阀 3，5-电磁铁 4-电磁阀阀芯 8-主阀阀芯 图 5-10 所示为弹簧对中型三位四通电液换向阀的结构和职能符号，当先导电磁阀左边的电磁 铁通电后使其阀芯向右边位置移动，来自主阀 P 口或外接油口的控制压力油可经先导电磁阀的 A′ 口和左单向阀进入主阀左端容腔，并推动主阀阀芯向右移动，这时主阀阀芯右端容腔中的控制油液 可通过右边的节流阀经先导电磁阀的 B′口和 T′口，再从主阀的 T 口或外接油口流回油箱(主阀阀 芯的移动速度可由右边的节流阀调节)，使主阀 P 与 A、B 和 T 的油路相通；反之，由先导电磁阀右 边的电磁铁通电，可使 P 与 B、A 与 T 的油路相通；当先导电磁阀的两个电磁铁均不带电时，先导 电磁阀阀芯在其对中弹簧作用下回到中位，此时来自主阀 P 口或外接油口的控制压力油不再进入主 阀芯的左、右两容腔，主阀芯左右两腔的油液通过先导电磁阀中间位置的 A′、B′两油口与先导电 磁阀 T′口相通(如图 5-10b 所示)，再从主阀的 T 口或外接油口流回油箱。主阀阀芯在两端对中弹 簧的预压力的推动下，依靠阀体定位，准确地回到中位，此时主阀的 P、A、B 和 T 油口均不通。电 液换向阀除了上述的弹簧对中以外还有液压对中的，在液压对中的电液换向阀中，先导式电磁阀在 中位时，A′、B′两油口均与油口 P 连通，而 T′则封闭，其他方面与弹簧对中的电液换向阀基本 相似。 (4)换向阀的中位机能分析。三位换向阀的阀芯在中间位置时，各通口间有不同的连通方式， 可满足不同的使用要求。这种连通方式称为换向阀的中位机能。三位四通换向阀常见的中位机能、 型号、符号及其特点，示于表 5-4 中。三位五通换向阀的情况与此相仿。不同的中位机能是通过改 变阀芯的形状和尺寸得到的。 在分析和选择阀的中位机能时，通常考虑以下几点： ①系统保压。当 P 口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统。当 P 口不太通畅地与 T 口接 通时(如 X 型)，系统能保持一定的压力供控制油路使用。 ②系统卸荷。P 口通畅地与 T 口接通时，系统卸荷
③启动平稳性。阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启 动不太平稳。 “浮动和在任意位置上的修止，阅在中位，小、两通时卧式压红 状态，可利用其他机构移动工作台，调整其位 A、B两口堵塞或 与P口连接（在非 动情况可使液 丁作可党相 「专性指由铁通电后能 结后能 有位。工 可靠性主要取决于设计和制透，且和使用也有关系 液动力和液压卡紧力的大小对工作可靠性影明 很大，而这两个力是与通过阀的流量和压力有关。所以电破阀也只有在一定的流量和压力范围内才 能正常工作。这个工作范围的极限称为换向界限，如图511所示 ②压力损失。由于电磁阀的开口很小，故液流流过阀口时产生较大的压力损失。图5-12所示 为某电磁阀的压力损失曲线。一般阀体铸造流道中的压力损失比机械加工流道中的损失小。 滑阁机能符 中位清口状况、特点及应用 0型 IH☒ H型 IH☒ 图袖口全申通：活察处于浮动状态，在外力作用下可移动：系卸荷 Y型 H☒ P口封闭，A、B、T三袖口相通：活毫挥动，在外力作用下可移动：泵不却格 K型 EH☒ PA.T三袖口相通，B口封：活客处于闭状态；泵卸荷 M型 ☒ X型 ✉☒ 因袖口处于半开自状态；系基本上如荷，但仍保持一定压 P报 EIX P、A、B三油口相通，T口封闭：泵与缸两腔和通，可组成差动回路 H☒ P与A日封闭B与T口相通：活停，外力作用下可向一边移动：不 H☒ P与A口相通，B与T口皆封闭：活客处于停止位置 N型 IH☒ U型 H☒ P和T口都封闭，A与B口相通：话寨浮动，在外力作用下可移动：泵不即间 ③内泄漏量。在各个不同的工作位置，在规定的工作压力下，从高压腔漏到低压腔的泄漏量为 内泄漏量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率，引起过热，而且还会影响执行机构的正常工作】 10 最大允许力 0 换向界限 流量 流量g/Lmm
③启动平稳性。阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启 动不太平稳。 ④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 两口堵塞或与 P 口连接(在非差 动情况下)，则可使液压缸在任意位置处停下来。 三位五通换向阀的机能与上述相仿。 (5)主要性能。换向阀的主要性能，以电磁阀的项目为最多，它主要包括下面几项： ①工作可靠性。工作可靠性指电磁铁通电后能否可靠地换向，而断电后能否可靠地复位。工作 可靠性主要取决于设计和制造，且和使用也有关系。液动力和液压卡紧力的大小对工作可靠性影响 很大，而这两个力是与通过阀的流量和压力有关。所以电磁阀也只有在一定的流量和压力范围内才 能正常工作。这个工作范围的极限称为换向界限，如图 5-11 所示。 ②压力损失。由于电磁阀的开口很小，故液流流过阀口时产生较大的压力损失。图 5-12 所示 为某电磁阀的压力损失曲线。一般阀体铸造流道中的压力损失比机械加工流道中的损失小。 ③内泄漏量。在各个不同的工作位置，在规定的工作压力下，从高压腔漏到低压腔的泄漏量为 内泄漏量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率，引起过热，而且还会影响执行机构的正常工作
图5-11电磁阀的换向界限 ④换向和复位时间。换向时间指从电磁铁通电到阀芯换向终止的时间：复位时间指从电磁铁断 电到阀芯回复到 间。 小换向和复位时间可提高机构的工作 但云引 电 蓝阀的换 胶为 冲击较大：而直流电磁阀的换向时间约为 0.10 间内阀 率一般为60次/ 次数。目前单电磁铁的电磁阀的换向频 ⑥使用寿命。使用寿命指使用到电磁阀某一零件损坏，不能进行正常的换向或复位动作，或使 用到电磁阀的主要性能指标超过规定指标时所经历的换向次数。 电磁阀的使用寿命主要决定于电磁铁。湿式电磁铁的寿命比干式的长，直流电磁铁的寿命比交 流的长。 ⑦滑阀的液压卡紧现象。 一般滑阀的阀孔和阀芯之间有很小的间隙，当缝隙均匀且缝隙中有油 液时，移动阀芯所需的力只需克服粘性摩擦力，数值是相当小的。但在实 特别是在中 新移 这就是所谓的液压卡紧现象 起液压卡 由王物排入篷而阀移动闲 温升高时阀芯膨张面卡死，但是主要原因是来白阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不 亚图513.1 当芯和阀体孔之间无几何形状误差，且轴心线平行但不重合 阀芯周围间隙内的压力分布是线性的（图中A和线所示），且各向相等，阀芯上不会出现不平衡的 径向力：当阀芯因加工误差而带有倒锥（锥部大端朝向高压腔）且轴心线平行而不重合时，阀芯周围 间隙内的压力分布如图5-13()中曲线A和A,所示，这时阀芯将受到径向不平衡力（图中阴影部分 的作用而使偏心距越来越大，直到两者表面接触为止，这时径向不平衡力达到最大值：但是，如阀 芯带有顺锥（锥部大端朝向低压腔）时， 严生的径间不平衡力将使阀心和阀孔间的偏心距小：图 07 于阀芯碰伤、残留毛刺或缝隙中楔入脏物时，阀芯受到的 上 m ∠∠∠∠∠∠∠☑ > A 图5-13滑阀上的径向力 当阀芯受到径向不平衡力作用而和阀孔相接触后，缝隙中存留液体被挤出，阀芯和阀孔间的摩 擦变成半干摩擦乃至干摩擦，因而使阀芯重新移动时所需的力增大了许多。 滑阀的液压卡紧现象不仅在换向阀中有，其他的液压阀也普遍存在，在高压系统中更为突出 特别是滑阀的停留时间越长，液压卡紧力越大，以致造成移动滑阀的推如电磁铁推 )不能克服 阳 时， 形式，另一入 和阀孔的制！ 压力控制阀 在液压传动系统中，控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀，简称压力阀。这类阀的共
图 5-11 电磁阀的换向界限 ④换向和复位时间。换向时间指从电磁铁通电到阀芯换向终止的时间；复位时间指从电磁铁断 电到阀芯回复到初始位置的时间。减小换向和复位时间可提高机构的工作效率，但会引起液压冲击。 交流电磁阀的换向时间一般约为 0.03～0.05 s，换向冲击较大；而直流电磁阀的换向时间约为 0.1～0.3s，换向冲击较小。通常复位时间比换向时间稍长。 ⑤换向频率。换向频率是在单位时间内阀所允许的换向次数。目前单电磁铁的电磁阀的换向频 率一般为 60 次/min。 ⑥使用寿命。使用寿命指使用到电磁阀某一零件损坏，不能进行正常的换向或复位动作，或使 用到电磁阀的主要性能指标超过规定指标时所经历的换向次数。 电磁阀的使用寿命主要决定于电磁铁。湿式电磁铁的寿命比干式的长，直流电磁铁的寿命比交 流的长。 ⑦滑阀的液压卡紧现象。一般滑阀的阀孔和阀芯之间有很小的间隙，当缝隙均匀且缝隙中有油 液时，移动阀芯所需的力只需克服粘性摩擦力，数值是相当小的。但在实际使用中，特别是在中、 高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后(一般约 5min 以后)，这个阻力可以大到几百牛顿，使阀 芯很难重 新移动。这就是所谓的液压卡紧现象。 引起液压卡紧的原因，有的是由于脏物进入缝隙而使阀芯移动困难，有的是由于缝隙过小在油 温升高时阀芯膨胀而卡死，但是主要原因是来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不 平衡液压力。如图 5-13(a)所示，当阀芯和阀体孔之间无几何形状误差，且轴心线平行但不重合时， 阀芯周围间隙内的压力分布是线性的(图中 A1 和 A2 线所示)，且各向相等，阀芯上不会出现不平衡的 径向力；当阀芯因加工误差而带有倒锥(锥部大端朝向高压腔)且轴心线平行而不重合时，阀芯周围 间隙内的压力分布如图 5-13(b)中曲线 A1和 A2 所示，这时阀芯将受到径向不平衡力(图中阴影部分) 的作用而使偏心距越来越大，直到两者表面接触为止，这时径向不平衡力达到最大值；但是，如阀 芯带有顺锥(锥部大端朝向低压腔)时，产生的径向不平衡力将使阀芯和阀孔间的偏心距减小；图 5-13(c)所示为阀芯表面有局部凸起(相当于阀芯碰伤、残留毛刺或缝隙中楔入脏物时，阀芯受到的 径向不平衡力将使阀芯的凸起部分推向孔壁。 图 5-13 滑阀上的径向力 当阀芯受到径向不平衡力作用而和阀孔相接触后，缝隙中存留液体被挤出，阀芯和阀孔间的摩 擦变成半干摩擦乃至干摩擦，因而使阀芯重新移动时所需的力增大了许多。 滑阀的液压卡紧现象不仅在换向阀中有，其他的液压阀也普遍存在，在高压系统中更为突出， 特别是滑阀的停留时间越长，液压卡紧力越大，以致造成移动滑阀的推力(如电磁铁推力)不能克服 卡紧阻力，使滑阀不能复位。为了减小径向不平衡力，应严格控制阀芯和阀孔的制造精度，在装配 时，尽可能使其成为顺锥形式，另一方面在阀芯上开环形均压槽，也可以大大减小径向不平衡力。 第三节 压力控制阀 在液压传动系统中,控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀,简称压力阀。这类阀的共