第四章控制阀 本章重点:1.三位四通电磁换向阀和电液换向阀的工作原理 2.溢流阀的流量特性及溢流阀的应用 3.节流口的流量特性,调速阀的工作原理 本章难点:1.滑阀式换向阀的中位机能 2.直动式溢流阀和先导式溢流阀的工作性能及压力流量特性比较 3.减压阀的工作原理及应用 第一节阀的基本类型和要求 、阀的基本类型 控制阀在液压系统中的作用是控制液流的压力、流量和方向,以满足执行元件在输出的力(力矩)、 运动速度及运动方向上的不同要求。控制阀可按不同的特征进行分类,如表4-1所示。 表4-1控制阀的分类 分类方法 详细分类 压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器等 按机能分 流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀等 方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀等 人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆 按操纵方式分 机械操纵阀 挡块、弹簧、液压、气动 电动操纵阀 电磁铁控制、电-液联合控制 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、集成块连接、叠加阀 插装式连接 螺纹式插装、法兰式连接插装 开关定值控制阀 定值控制液流的压力和流量 (普通液压阀) 按控制信号形式分模拟量伺服阀根据输入信号,成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量 比例阀根据输入信号,成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量 数字量数字阀根据输入的脉冲数或脉冲频率,控制液流的压力和流量。只能用于小 流量控制场合,如电液控制的先导控制级 、基本要求 控制阀的性能对液压系统的工作性能有很大影响,因此液压控制阀应满足下列要求: (1)动作灵敏、准确、可靠、工作平稳、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,工艺性好,安装、调整、使用、维修方便,通用性大
第四章 控制阀 本章重点：1. 三位四通电磁换向阀和电液换向阀的工作原理 2. 溢流阀的流量特性及溢流阀的应用 3. 节流口的流量特性，调速阀的工作原理 本章难点：1. 滑阀式换向阀的中位机能 2. 直动式溢流阀和先导式溢流阀的工作性能及压力流量特性比较 3. 减压阀的工作原理及应用 第一节 阀的基本类型和要求 一、阀的基本类型 控制阀在液压系统中的作用是控制液流的压力、流量和方向，以满足执行元件在输出的力(力矩)、 运动速度及运动方向上的不同要求。控制阀可按不同的特征进行分类，如表 4-1 所示。 表 4-1 控制阀的分类 分 类 方 法 种 类 详 细 分 类 压力控制阀 溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器等 按机能分 流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀等 方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀等 人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆 按操纵方式分 机械操纵阀 挡块、弹簧、液压、气动 电动操纵阀 电磁铁控制、电-液联合控制 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、集成块连接、叠加阀 插装式连接 螺纹式插装、法兰式连接插装 开关定值控制阀 （普通液压阀） 定值控制液流的压力和流量 伺服阀 根据输入信号，成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量 模拟量 比例阀 根据输入信号，成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量 按控制信号形式分 数字量 数字阀 根据输入的脉冲数或脉冲频率，控制液流的压力和流量。只能用于小 流量控制场合，如电液控制的先导控制级 二、基本要求 控制阀的性能对液压系统的工作性能有很大影响，因此液压控制阀应满足下列要求： (1)动作灵敏、准确、可靠、工作平稳、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，工艺性好，安装、调整、使用、维修方便，通用性大。 1
第二节方向控制阀 方向控制阀简称方向阀,主要用来通断油路或切换油流的方向,以满足对执行元件的启、停和运动 方向的要求。按其用途可分为两大类:单向阀和换向阀 单向阀 单向阀的作用是只允许液流朝一个方向流动,不能反向流动。常用的有普通单向阀和液控单向阀。 单向阀在性能上要求 (1)正向开启压力小。国产阀的开启压力一般有两种:004MPa和04MPa (2)反向泄漏小。尤其是用在保压系统时要求高。 (3)通时压力损失小。液控单向阀在反向流通时压力损失也要小。 1.普通单向阀 图41所示为普通单向阀的两种结构图和图形符号图。图(a)为直角式单向阀,其阀芯为锥阀形式 图4-1单向阀 (a)直角式(b)直通式(c)图形符号 图 42内泄式液控单向阀 2.液控单向阀 图42所示为液控单向阀的典型结构和图形符号图。它与普通单向阀的区别是在一定的控制条件下 可反向流通 换向阀 换向阀的作用、性能要求及分类 换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方 向,以使执行元件启动、停止或变换运动方向。 对换向阀的主要性能要求 (1)油液流经换向阀时的压力损失小 (2)各关闭阀口的泄漏量小; (3)换向可靠,换向时平稳迅速
第二节 方向控制阀 方向控制阀简称方向阀，主要用来通断油路或切换油流的方向，以满足对执行元件的启、停和运动 方向的要求。按其用途可分为两大类：单向阀和换向阀。 一、 单向阀 单向阀的作用是只允许液流朝一个方向流动，不能反向流动。常用的有普通单向阀和液控单向阀。 单向阀在性能上要求： (1)正向开启压力小。国产阀的开启压力一般有两种：0.04MPa 和 0.4MPa。 (2)反向泄漏小。尤其是用在保压系统时要求高。 (3)通时压力损失小。液控单向阀在反向流通时压力损失也要小。 1. 普通单向阀 图 4-1 所示为普通单向阀的两种结构图和图形符号图。图(a)为直角式单向阀，其阀芯为锥阀形式。 图 4-1 单向阀 (a) 直角式 (b) 直通式 (c) 图形符号 图 4-2 内泄式液控单向阀 2. 液控单向阀 图 4-2 所示为液控单向阀的典型结构和图形符号图。它与普通单向阀的区别是在一定的控制条件下 可反向流通。 二、 换向阀 1. 换向阀的作用、性能要求及分类 换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方 向，以使执行元件启动、停止或变换运动方向。 对换向阀的主要性能要求： (1)油液流经换向阀时的压力损失小； (2)各关闭阀口的泄漏量小； (3)换向可靠，换向时平稳迅速。 2
换向阀按结构分有转阀式和滑阀式:按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等;按进出口通道数 分有二通、三通、四通和五通等;按操纵和控制方式分有手动、机动、电动、液动和电液动等:按安装 方式分有管式、板式和法兰式等 2.换向阀的工作原理 (1)滑阀 图43所示为滑阀式电磁换向阀的 换向原理及相应的图形符号图。它变换 油液的流动方向是利用阀芯相对阀体的衔铁 轴向位移来实现的。换向阀变换左、右电磁铁 清阀 位置,即使得执行元件变换了运动方向。 此阀因有两个工作位置,四个通口,阀 液压缸 芯靠电磁铁推力实现移动,所以称作二 位四通滑阀式电磁换向阀。 (2转阀 ⅨN计 图4-4所示为转阀式换向阀的换向 原理和图形符号图。它变换油液的流向 图4-3二位四通电磁换向阀原理图 是利用阀芯相对阀体的旋转来实现的。 此阀有三个工作位置,四个通口,且为 手动操纵,故称作三位四通转阀式手动 换向阀。 转阀的密封性能较差,径向力又不 平衡,一般用于低压、小流量的系统中。 (3)换向阀的“位”与“通 图4-4转阀换向原理 位:指阀相对于阀体停留的工作位 置数,用图形符号表示即为实线方框 通:指阀连接主油路的通口数。用 职能符号表示。 二位五通 图4-5所示分别为二位二通、二位 三通、二位四通、二位五通、三位四通 和三位五通换向阀的职能符号。 3.液压卡紧现象 位四通 三位五通 由于滑阀式换向阀阀芯与阀体孔 图4-5“位”与“通” 的加工误差或装配时中心线不重合,进 入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯产 生不平衡的径向力,而使阀芯的偏心加大,最终使阀芯紧贴在孔壁上,使得操纵滑阀运动发生困难,甚 至卡死,这种现象称作液压卡紧 (1)液压卡紧发生的条件 (2)液压卡紧的解决办法 位换向滑阀的中位机能 三位换向滑阀的左、右位是切换油液的流动方向,以改变执行元件运动方向的。其中位为常态位置
换向阀按结构分有转阀式和滑阀式；按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等；按进出口通道数 分有二通、三通、四通和五通等；按操纵和控制方式分有手动、机动、电动、液动和电液动等；按安装 方式分有管式、板式和法兰式等。 2. 换向阀的工作原理 (1)滑阀 图 4-3 所示为滑阀式电磁换向阀的 换向原理及相应的图形符号图。它变换 油液的流动方向是利用阀芯相对阀体的 轴向位移来实现的。换向阀变换左、右 位置，即使得执行元件变换了运动方向。 此阀因有两个工作位置，四个通口，阀 芯靠电磁铁推力实现移动，所以称作二 位四通滑阀式电磁换向阀。 (2)转阀 图 4-4 所示为转阀式换向阀的换向 原理和图形符号图。它变换油液的流向 是利用阀芯相对阀体的旋转来实现的。 此阀有三个工作位置，四个通口，且为 手动操纵，故称作三位四通转阀式手动 换向阀。 (a) (b) 图 4-3 二位四通电磁换向阀原理图 转阀的密封性能较差，径向力又不 平衡，一般用于低压、小流量的系统中。 (3)换向阀的“位”与“通” 图 4-4 转阀换向原理 位：指阀相对于阀体停留的工作位 置数，用图形符号表示即为实线方框。 通：指阀连接主油路的通口数。用 职能符号表示。 图 4-5 所示分别为二位二通、二位 三通、二位四通、二位五通、三位四通 和三位五通换向阀的职能符号。 3. 液压卡紧现象 由于滑阀式换向阀阀芯与阀体孔 的加工误差或装配时中心线不重合，进 入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯产 生不平衡的径向力，而使阀芯的偏心加大，最终使阀芯紧贴在孔壁上，使得操纵滑阀运动发生困难，甚 至卡死，这种现象称作液压卡紧。 图 4-5 “位”与“通” (1)液压卡紧发生的条件 (2)液压卡紧的解决办法 4. 三位换向滑阀的中位机能 三位换向滑阀的左、右位是切换油液的流动方向，以改变执行元件运动方向的。其中位为常态位置。 3
利用中位P、A、B、T间通路的不同连接,可获得不同的中位机能以适应不同的工作要求。表42所示 为三位换向阀的各种中位机能以及它们的作用、特点 表4-2三位换向阀的中位机能2 中位符号 滑阀机能 滑阀状态 需|| 口全封闭,系统不卸 各油口全连通,系统卸载 等三君m四 系统不卸载,缸两腔与回油连通 君m 系统不卸载,缸一腔封闭,另 腔与回油连通 压力油与缸一腔连通,另一腔及 回油皆封闭 七 压力油与缸两腔连通,回油封闭 压力油与缸一腔及回油连通,另 腔封闭,系统可卸载 君时 压力油与各油口半开启连通,系 统保持一定压力 系统卸载,缸两腔封闭 系统不卸截,缸一腔与回油连通 另一腔封闭 在分析和选择三位滑阀的中位机能时,须考虑以下几点 (1)系统的保压与卸荷; (2换向平稳性和换向精度; (3)启动平稳性 (4)液压缸的停止与浮动 5.换向阀的操纵方式 换向阀的换向原理按阀芯所受操纵外力的方式不同可分为手动换向阀、机动换向阀、电动换向阀、 液动换向阀和电液动换向阀等
利用中位 P、A、B、T 间通路的不同连接，可获得不同的中位机能以适应不同的工作要求。表 4-2 所示 为三位换向阀的各种中位机能以及它们的作用、特点。 在分析和选择三位滑阀的中位机能时，须考虑以下几点： (1)系统的保压与卸荷； (2)换向平稳性和换向精度； (3)启动平稳性； (4)液压缸的停止与浮动。 5. 换向阀的操纵方式 换向阀的换向原理按阀芯所受操纵外力的方式不同可分为手动换向阀、机动换向阀、电动换向阀、 液动换向阀和电液动换向阀等。 4
图4-7所示为三位四通手动换向阀的结构图和图形符号图。其定位方式不同又可分为钢球定位式和 自动复位式两种。操纵手柄即可使滑阀轴向移动实现换向。 P T 图47手动换向阀 图4-8所示为二位二通机动换向阀的结构和图形符号图。它是靠挡铁(图中未示出)接触滚轮l将阀芯 压向右端,又当挡铁脱离滚轮时阀芯在弹簧作用下回到原位来实现换向的。 图4-8机动换 图49所示为23D-25B型二位 三通板式交流电磁换向阀的结构和图形符号图。 (接工作腔)进油PB(接工作腔) 我6方精 图4923D25B电磁换向阀
图 4-7 所示为三位四通手动换向阀的结构图和图形符号图。其定位方式不同又可分为钢球定位式和 自动复位式两种。操纵手柄即可使滑阀轴向移动实现换向。 ( a ) 图 4-7 手动换向阀 图 4-8 所示为二位二通机动换向阀的结构和图形符号图。它是靠挡铁(图中未示出)接触滚轮 l 将阀芯 压向右端，又当挡铁脱离滚轮时阀芯在弹簧作用下回到原位来实现换向的。 图 4-9 所示为 23D-25B 型二位 三通板式交流电磁换向阀的结构和图形符号图。 图 4-8 机动换向阀 图 4-9 23D-25B 电磁换向阀 5
当电磁铁通电时,即推动推杆将阀芯顶向右端;又当电磁铁断电时,阀芯在弹簧的作用下回到左端 从而实现了油路的换向。 图4-10所示为35D-25B型三位五通板式交流电磁换向阀的结构和图形符号图。当左、右电磁铁均 断电时,其阀芯在两端弹簧的作用下处于中位(图示位置):当左电磁铁通电时,即推动推杆将阀芯顶向 右端:当右电磁铁通电时,即推动推杄将阀芯顶向左端,从而实现了油路的换向 联美解1 (b) 图4-1035D-25B电磁换向阀 图4-11所示为液动换向阀的结构图和图形符号图。当控制油口K1、K2均无控制压力油通入时,阀 芯在两端弹簧作用下处于中位(图示位置):当K1通入控制压力油、K2通回油时,阀芯在液压力作用下克 服右端弹簧力移向右端;反之,当K2通控制压力油、K1通回油时,阀芯被推向左端,从而实现了油路 的换向。 K 图4-1液动换向 图4-12所示为电液换向阀的结构图和图形符号图。当电磁阀左端电磁铁通电时,电磁阀阀芯被推向 右端(左位接通),控制压力油通过电磁阀流入液动阀阀芯的左端,推动液动阀阀芯向右移动,其右端的 油液经电磁阀回油箱,此时主油路P口与A口接通,B口与T口接通。反之,电磁阀右端电磁铁通电时
当电磁铁通电时，即推动推杆将阀芯顶向右端；又当电磁铁断电时，阀芯在弹簧的作用下回到左端， 从而实现了油路的换向。 图 4-10 所示为 35D-25B 型三位五通板式交流电磁换向阀的结构和图形符号图。当左、右电磁铁均 断电时，其阀芯在两端弹簧的作用下处于中位(图示位置)；当左电磁铁通电时，即推动推杆将阀芯顶向 右端；当右电磁铁通电时，即推动推杆将阀芯顶向左端，从而实现了油路的换向。 图 4-10 35D-25B 电磁换向阀 图 4-11 所示为液动换向阀的结构图和图形符号图。当控制油口 K1、K2均无控制压力油通入时，阀 芯在两端弹簧作用下处于中位(图示位置)；当 K1通入控制压力油、K2通回油时，阀芯在液压力作用下克 服右端弹簧力移向右端；反之，当 K2 通控制压力油、K1 通回油时，阀芯被推向左端，从而实现了油路 的换向。 图 4-11 液动换向阀 图 4-12 所示为电液换向阀的结构图和图形符号图。当电磁阀左端电磁铁通电时，电磁阀阀芯被推向 右端(左位接通)，控制压力油通过电磁阀流入液动阀阀芯的左端，推动液动阀阀芯向右移动，其右端的 油液经电磁阀回油箱，此时主油路 P 口与 A 口接通，B 口与 T 口接通。反之，电磁阀右端电磁铁通电时， 6
控制压力油经电磁阀进入液动阀阀芯的右端,推动液动阀阀芯向左移动,其左端油液经电磁阀回油箱, 使主油路P口与B口接通,A口与T口接通。如电磁阀左、右电磁铁均断电,则电磁阀阀芯处于中位 控制压力油被阻断,不能进入液动阀,且因电磁阀的中位机能为Y型特性,使液动阀两端的油液均经电 磁阀中位泄回油箱,因此液动阀也在其两端弹簧的作用下处于中位,主油路P、T、A、B口均不相通, 电磁阀阀芯 电磁铁 电磁铁 节流阀 单向阀 单向阀 T □ 当主阀中位机能为M型、H型和K 型时,必须在其进油路上设置预压阀,如 图4-13(a)所示;或在回油路上设置背压 阀,如图4-13(b)所示。使泵在换向阀处中 位卸荷时,系统能保持0.3~0.5MPa的压 力,以保证控制油路在换向阀开始换向时 获得足够大的启动压力 图4-13用电液换向阀的换向回路 (a)设置预压阀(b)设置背压阀
控制压力油经电磁阀进入液动阀阀芯的右端，推动液动阀阀芯向左移动，其左端油液经电磁阀回油箱， 使主油路 P 口与 B 口接通，A 口与 T 口接通。如电磁阀左、右电磁铁均断电，则电磁阀阀芯处于中位， 控制压力油被阻断，不能进入液动阀，且因电磁阀的中位机能为 Y 型特性，使液动阀两端的油液均经电 磁阀中位泄回油箱，因此液动阀也在其两端弹簧的作用下处于中位，主油路 P、T、A、B 口均不相通。 图 4-12 电液动换向阀 当主阀中位机能为 M 型、H 型和 K 型时，必须在其进油路上设置预压阀，如 图 4-13(a)所示；或在回油路上设置背压 阀，如图 4-13(b)所示。使泵在换向阀处中 位卸荷时，系统能保持 0.3～0.5MPa 的压 力，以保证控制油路在换向阀开始换向时 获得足够大的启动压力。 (a) (b) 图 4-13 用电液换向阀的换向回路 (a) 设置预压阀 (b) 设置背压阀 7
三、多路换向阀 多路阀是一种能控制多个液压执行机构-围 的换向阀组合,它是以两个以上的换向阀为主 型 体,集换向阀、单向阀、安全阀、补油阀、分 流制阀等于体的多功能集成斯酬酬叫 结构紧凑、管路简单、压力损失小等特点,因 (e)oY型 此被广泛应用于工程机械、起重运输机械及其 它要求操纵多个执行元件运动的行走机械。多 路换向阀可由手动换向阀组合,也可由电液比 h)H型 例或电液数字控制方向阀等组合。按阀体的结 构形式,多路阀分整体式和分片式(组合式) 图4-14多路阀机能 按油路连接方式,多路阀可分为并联、串联、 串并联及复合油路;而采用多路阀时液压泵的卸荷方式,有中位卸荷和采用卸荷阀卸荷。按换向阀的 通道数分类有四通型、五通型和六通型。按位数分有三位和四位二种。 图415所示为多路阀的基本油路形式。 图a)为并联油路,从进油口来的压力油直接和各联换向阀的进油腔相连,而各阀的回油腔则可直 接通到多路阀的总回油口。 图(b)为串联油路,后一联换向阀的进油腔和前一联的回油腔相连。该油路可实现两个或两个以上 执行机构同时动作,但此时泵出口压力大于各工作机构压力之和,故而压力较高。 图(c)为串并联油路,各联换向阀的进油腔和前一联换向阀的中位油道相连,而各联换向阀的回油腔 则直接和总回油口相连。即各阀的进油是串联的,回油是并联的,故称串并联式。 24a x 悟岛 咄IK 图4-15多路阀的基本油路形式 (a)并联油路(b)串联油路〔c)串并联油路 四、方向换向阀的其它品种 电磁球阀 特点
三、 多路换向阀 多路阀是一种能控制多个液压执行机构 的换向阀组合，它是以两个以上的换向阀为主 体，集换向阀、单向阀、安全阀、补油阀、分 流阀、制动阀等于一体的多功能集成阀。具有 结构紧凑、管路简单、压力损失小等特点，因 此被广泛应用于工程机械、起重运输机械及其 它要求操纵多个执行元件运动的行走机械。多 路换向阀可由手动换向阀组合，也可由电液比 例或电液数字控制方向阀等组合。按阀体的结 构形式，多路阀分整体式和分片式（组合式）； 按油路连接方式，多路阀可分为并联、串联、 串并联及复合油路；而采用多路阀时液压泵的卸荷方式，有中位卸荷和采用卸荷阀卸荷。 ［9］ 按换向阀的 通道数分类有四通型、五通型和六通型。按位数分有三位和四位二种。 图 4-14 多路阀机能 图 4-15 所示为多路阀的基本油路形式。 图(a)为并联油路，从进油口来的压力油直接和各联换向阀的进油腔相连，而各阀的回油腔则可直 接通到多路阀的总回油口。 图(b)为串联油路，后一联换向阀的进油腔和前一联的回油腔相连。该油路可实现两个或两个以上 执行机构同时动作，但此时泵出口压力大于各工作机构压力之和，故而压力较高。 图(c)为串并联油路，各联换向阀的进油腔和前一联换向阀的中位油道相连，而各联换向阀的回油腔 则直接和总回油口相连。即各阀的进油是串联的，回油是并联的，故称串并联式。 (a) (b) (c) 图 4-15 多路阀的基本油路形式 (a) 并联油路（b）串联油路（c）串并联油路 四、 方向换向阀的其它品种 1. 电磁球阀 特点： 8
1)依靠球面或锥面密封使油路切断,密封性好,可实现无泄漏。 2)使用压力高,反应灵敏,响应速度快。阀芯为钢球或锥面柱塞,无轴向密封长度。换向过程中不 会出现液压卡紧现象,可以适应高压的要求。并且电磁铁推力通过杠杆放大,钢球位移小,换向可靠, 工作频率高。 3)对工作介质的适应能力强,且有优良的抗污染性能 选用要点: 1)电磁球阀通径为6mm或10mm,应用与一般电磁换向阀类似,在小流量系统中可以直接控制主油 路,在大流量系统中可用作先导控制元件,多用于控制二通插装阀。 2)由于密封性能好,能实现无泄漏,可应用在要求保压的系统。 3)电磁球阀的过渡位置为三个油口全通,在特殊场合应用时需注意。 2.截止阀 截止阀在系统中的作用为切断或沟通油路,多用于经常拆卸或检修的油路中 3压力表开关 压力表开关主要用于切断或沟通压力表和连接管道之间的回路,即通过压力表测量系统某一部分的 压力,并可防止压力表受液压冲击损坏。 压力表开关根据结构形式和工作原理可分单点式、多点式、卸荷式和限压式等。图420分别为它们 的图形符号。如图4-21为K型多点式压力表开关结构图。 阻尼孔槽 回油 图420压力表开关的图形符号 图421K型多点式压力表开关 手轮2-阀杆3-阀体 第三节压力控制阀 压力控制阀简称压力阀,主要用来控制系统或回路的压力。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、顺序阀和压力继电器等。 溢流阀 溢流阀是通过阀口的溢流,使被控制系统或回路的压力维持恒定,实现调压、稳压和限压的功能。 对溢流阀的主要性能要求是:调压范围大,调压偏差小,工作平稳,动作灵敏,过流能力大,压力损失 小,噪声小等。 1.溢流阀的工作原理 溢流阀根据结构和工作原理可分为:直动式溢流阀和先导式溢流阀
l)依靠球面或锥面密封使油路切断，密封性好，可实现无泄漏。 2)使用压力高，反应灵敏，响应速度快。阀芯为钢球或锥面柱塞，无轴向密封长度。换向过程中不 会出现液压卡紧现象，可以适应高压的要求。并且电磁铁推力通过杠杆放大，钢球位移小，换向可靠， 工作频率高。 3)对工作介质的适应能力强，且有优良的抗污染性能。 选用要点： 1)电磁球阀通径为 6mm 或 10mm，应用与一般电磁换向阀类似，在小流量系统中可以直接控制主油 路，在大流量系统中可用作先导控制元件，多用于控制二通插装阀。 2)由于密封性能好，能实现无泄漏，可应用在要求保压的系统。 3)电磁球阀的过渡位置为三个油口全通，在特殊场合应用时需注意。 2. 截止阀 截止阀在系统中的作用为切断或沟通油路，多用于经常拆卸或检修的油路中。 3.压力表开关 压力表开关主要用于切断或沟通压力表和连接管道之间的回路，即通过压力表测量系统某一部分的 压力，并可防止压力表受液压冲击损坏。 压力表开关根据结构形式和工作原理可分单点式、多点式、卸荷式和限压式等。图 4-20 分别为它们 的图形符号。如图 4-21 为 K 型多点式压力表开关结构图。 第三节 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。工作原理是利用作用于阀芯上的液压力 与弹 一、 溢流阀 溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现调压、稳压和限压的功能。 对溢 工作原理 溢流阀根据结构和工作原理可分为：直动式溢流阀和先导式溢流阀。 (a) (b) (c) (d) 图 4-20 压力表开关的图形符号 图 4-21 K 型多点式压力表开关 1-手轮 2-阀杆 3-阀体 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、顺序阀和压力继电器等。 流阀的主要性能要求是：调压范围大，调压偏差小，工作平稳，动作灵敏，过流能力大，压力损失 小，噪声小等。 1. 溢流阀的 9
(1)直动式溢流阀 图4-22所示为直动式滑阀型溢流阀的结构和图形符号图。 P为进油口,T为出油口,压力油自P口经阀芯中间的阻尼孔g (为消除阀芯振动而设)作用在阀芯的底面上。设弹簧刚度为k, 弹簧预压缩量为x,则弹簧预紧力为k·x;阀芯底部承压面积 为A,进油压力为p。为分析简化起见,阀芯与阀体间的摩擦 力、阀芯自重和液动力忽略不计。 L 阀芯上的受力平衡方程式为 PA=k (xo+ x) 式中k一弹簧刚度; -弹簧预压缩量 x—弹簧附加压缩量; 进油压力 A——阀芯底部承压面积 k·(x+ 图4-22直动式滑阀型溢流阀 因此 x<<xo,可忽略不计, 即p=A ≈ const 用调节螺钉调节弹簧的预压缩量知,即可获得不同的调定压力,此压力值基本保持恒定。若溢流阀 的进口压力p为液压泵的出口压力,那么溢流阀就起到了调定液压泵出口压力的作用。 由于这类溢流阀是利用阀芯上端弹簧直接与下端液压力相平衡来工作的,所以称为直动式溢流阀。 直动式溢流阀具有结构简单,灵敏度高,成本低的优点,但压力受溢流量变化的影响较大,调压偏差大, 不适于在高压、大流量场合工作,常用于调压精度不高的场合或作安全阀使用。 (2)先导式溢流阀 先导式溢流阀由先导阀和主阀组成。图 4-23所示为先导式溢流阀的工作原理和图形符 号图。P为进油口,T为回油口,压力油自P 口经通道a进入主阀芯下腔A,作用在主阀芯 底面上,同时又经阻尼孔b进入主阀芯上腔B 作用在主阀芯上端面和先导阀上 设进口压力为p,A腔压力为PA,B腔压 力为pB,主阀芯承压面积为A,主阀平衡弹 形群 簧的弹簧刚度为k,预压缩量为x,附加压缩 量为x。阀芯与阀体之间的摩擦力、阀芯自重 和液动力忽略不计 主阀芯的受力平衡方程式为 PA' A=PB A+ k (xo+ x) 式中pA—主阀芯下腔压力,PA=p 图4-23先导式滑阀型溢流 主阀芯上腔压力 A—主阀芯上、下承压面积
图 4-22 直动式滑阀型溢流阀 (1)直 式 T 为出油口，压力油自 P 口经阀芯中间的阻尼孔 g 设)作用在阀芯的底面上。设弹簧刚度为 k， 弹簧 。 因此 ) 动 溢流阀 图 4-22 所示为直动式滑阀型溢流阀的结构和图形符号图。 P 为进油口， (为消除阀芯振动而 预压缩量为 x0，则弹簧预紧力为 k · x0；阀芯底部承压面积 为 A，进油压力为 p。为分析简化起见，阀芯与阀体间的摩擦 力、阀芯自重和液动力忽略不计。 阀芯上的受力平衡方程式为 p·A= k ·(x0+ x) 式中 k ——弹簧刚度； x0 ——弹簧预压缩量； x ——弹簧附加压缩量； p ——进油压力； A ——阀芯底部承压面积 k ⋅(x + x 0 A p = A p = x<<x0，可忽略不计， 即 k x0 ⋅ ≈const 用调节螺钉调节弹簧的预压缩量 x0，即可获得不同的调定压力，此压力值基本保持恒定。若溢流阀 的进口压力 p 为液压泵的出口压力，那么溢流阀就起到了调定液压泵出口压力的作用。 由于这类溢流阀是利用阀芯上端弹簧直接 直动 号图 为回油口，压力油自 P 口经 量为 腔压力，pA = p； 图 4-23 先导式滑阀型溢流阀 与下端液压力相平衡来工作的，所以称为直动式溢流阀。 式溢流阀具有结构简单，灵敏度高，成本低的优点，但压力受溢流量变化的影响较大，调压偏差大， 不适于在高压、大流量场合工作，常用于调压精度不高的场合或作安全阀使用。 (2)先导式溢流阀 先导式溢流阀由先导阀和主阀组成。图 4-23所示为先导式溢流阀的工作原理和图形符 。P 为进油口，T 通道 a 进入主阀芯下腔 A，作用在主阀芯 底面上，同时又经阻尼孔 b进入主阀芯上腔B， 作用在主阀芯上端面和先导阀上。 设进口压力为 p，A 腔压力为 pA，B 腔压 力为 pB，，主阀芯承压面积为 A，主阀平衡弹 簧的弹簧刚度为 k，预压缩量为 x0，附加压缩 x。阀芯与阀体之间的摩擦力、阀芯自重 和液动力忽略不计。 主阀芯的受力平衡方程式为 pA·A= pB·A+ k·(x0+ x) 式中 pA——主阀芯下 pB——主阀芯上腔压力； A——主阀芯上、下承压面积； 10
