第五章液壓閥

1、第四章 液壓控制閥 第一節(jié) 概述 n控制閥的分類控制閥的分類 n方向控制閥：方向控制閥：單向閥、各種換向閥等。單向閥、各種換向閥等。 n壓力控制閥：壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電 器等。器等。 n流量控制閥：流量控制閥：節(jié)流閥節(jié)流閥、調(diào)速閥。、調(diào)速閥。 n特殊閥：比例控制閥、電液伺服閥。特殊閥：比例控制閥、電液伺服閥。 液壓控制閥液壓控制閥(簡稱液壓閥簡稱液壓閥)在液壓系統(tǒng)中被用來控在液壓系統(tǒng)中被用來控 制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照 負載的需求進行工作。負載的需求進行工作。 n液壓控制閥的相同

2、之處：液壓控制閥的相同之處： n1 1均由閥體、閥芯、驅(qū)動和調(diào)節(jié)裝置等部分均由閥體、閥芯、驅(qū)動和調(diào)節(jié)裝置等部分 組成；組成； n2 2都是利用閥芯和閥體的相對位移來改變通都是利用閥芯和閥體的相對位移來改變通 流面積，從而控制壓力、流向和流速，因此，流面積，從而控制壓力、流向和流速，因此， 都符合小孔流量公式；都符合小孔流量公式； n3 3各種閥都可以看成一個各種閥都可以看成一個液阻液阻，只要有液體，只要有液體 流過就會產(chǎn)生壓力降（壓力損失）和溫度升高流過就會產(chǎn)生壓力降（壓力損失）和溫度升高 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 第一節(jié) 概述 第二節(jié)第二節(jié) 方向控制閥方向控制閥 一、一、 單向閥單向閥 單向閥 普通單向

3、閥 簡稱單向閥 液控單向閥. (一)普通單向閥(單向閥) 一種只允許液流沿一個方向通過，而反向液流則 被截止的方向閥。要求其正向液流通過時壓力損 失小，反向截止時密封性能好。 正向開啟壓力只需(0.030.05)MPa 反向截止時，因錐閥閥芯與閥座孔線密封。 單向閥 n普通單向閥普通單向閥 單向閥 n(二二)液控單向閥液控單向閥 液控單向閥多一個控制控制 油口油口pc(K)。 當控制油口不通壓力時，當控制油口不通壓力時， 液控單向閥與普通單向液控單向閥與普通單向 閥一樣。閥一樣。 控制油口通壓力油時， 閥口開啟，正、反向 的液流均可自由通過。 內(nèi)泄式 單向閥 n(二二)液控單向閥液控單向閥 液

4、控單向閥液控單向閥既可以反向截止，又可以在一定 條件下允許正反向液流自由通過，因此多用 在液壓系統(tǒng)的保壓或鎖緊回路。 注意注意：控制壓力油油口 不工作時，應(yīng)使其通回 油箱，否則控制活塞難 以復(fù)位，單向閥反向不 能截止液流. 單向閥 單向閥 n單向閥在系統(tǒng)中的應(yīng)用單向閥在系統(tǒng)中的應(yīng)用 n1. 1. 使液壓油單向流動使液壓油單向流動 n2. 保護裝置保護裝置 泵不工作時防止系統(tǒng)的油液倒流經(jīng)泵回油箱泵不工作時防止系統(tǒng)的油液倒流經(jīng)泵回油箱. n3. 作背壓閥作背壓閥 安裝在系統(tǒng)的回油路使回油具有背壓或安裝在安裝在系統(tǒng)的回油路使回油具有背壓或安裝在 泵的卸荷回路使泵維持一定的控制壓力。泵的卸荷回路使泵維

5、持一定的控制壓力。 背壓:回油腔的的壓力不為零?；赜颓坏牡膲毫Σ粸榱恪?背壓的優(yōu)點和負作用：使運動平穩(wěn)，防止液壓系統(tǒng)使運動平穩(wěn)，防止液壓系統(tǒng)停機時空停機時空 氣進入系統(tǒng)氣進入系統(tǒng), 但回油阻力增大。但回油阻力增大。 n4. 阻斷沖擊阻斷沖擊 單向閥常安裝在泵的出口，防止系統(tǒng)的壓力單向閥常安裝在泵的出口，防止系統(tǒng)的壓力 沖擊影響泵的正常工作。沖擊影響泵的正常工作。 n5. 單向閥還被用來分隔油路以防止干擾，并與其它閥并聯(lián)組單向閥還被用來分隔油路以防止干擾，并與其它閥并聯(lián)組 成復(fù)合閥，如單向減壓閥、單向節(jié)流閥等。成復(fù)合閥，如單向減壓閥、單向節(jié)流閥等。 圖示回路，活塞在上升時，如圖示回路，活塞在上升

6、時，如 將換向閥切換到中位，重物迅將換向閥切換到中位，重物迅 速停止并不下滑；活塞下降時速停止并不下滑；活塞下降時, 如將換向閥切換到中位，重物如將換向閥切換到中位，重物 會緩慢下滑，下滑的速度和換會緩慢下滑，下滑的速度和換 向閥的泄漏量有關(guān)，但過了一向閥的泄漏量有關(guān)，但過了一 段時間，重物就停止下滑了。段時間，重物就停止下滑了。 試解釋這兩種現(xiàn)象，并提出改試解釋這兩種現(xiàn)象，并提出改 進的方法。進的方法。 (提示提示:分析問題時，注意分析問題時，注意 單向閥能否迅速關(guān)閉單向閥能否迅速關(guān)閉) 單向閥 圖示回路圖示回路,內(nèi)泄式液控單內(nèi)泄式液控單 向閥的控制壓力由電磁閥向閥的控制壓力由電磁閥 控制。

7、試車時發(fā)現(xiàn)電磁鐵控制。試車時發(fā)現(xiàn)電磁鐵 斷電時，液控單向閥無法斷電時，液控單向閥無法 迅速切斷油路，試分析原迅速切斷油路，試分析原 因并改進。因并改進。 單向閥 二、換向閥二、換向閥 n滑閥滑閥 換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使 油路接通或切斷而改變油流方向的閥。油路接通或切斷而改變油流方向的閥。 左位左位右位右位 換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使 油路接通或切斷而改變油流方向的閥。油路接通或切斷而改變油流方向的閥。 換向閥 換向閥 手動式：手動式： （包括腳踏、按鈕、推桿、 拉桿、手輪、手把等）

8、換向閥 電磁式電磁式 電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動閥芯來改變閥的工作位 置。由于它可借助于按鈕、行程開關(guān)、壓力繼電器等發(fā)出 的信號進行控制，所以易于實現(xiàn)動作轉(zhuǎn)換的自動化。 換向閥 電電-液式：液式： 電液動換向閥由 電磁換向閥和液 動換向閥組合而 成。其中電磁換 向閥起先導(dǎo)作用 液動換向閥起主 閥作用。 換向閥 電電-液式：液式： P T A B 換向閥 電電-液換向閥液換向閥必須注意以下幾點: 1) 當液動滑閥為彈簧對中型時，電磁換向閥的中位必須是 油口A、B、T互通，以保證液動滑閥的左、右兩端油室 通回油箱，否則，液動滑閥無法回到中位。 2) 控制壓力油P可以取自主油路的P口(內(nèi)控)，也

9、可以另設(shè) 獨立油源(外控)。采用內(nèi)控而主油路又需要卸載時，必須 在主閥的P口安裝一預(yù)控壓力閥，以保證最低控制壓力， 預(yù)控壓力閥可以是開啟壓力為0.4MPa的單向閥。采用外 控時，獨立油源的流量不得小于主閥最大通流量的15%， 以保證換向時間要求。 換向閥 電電-液換向閥液換向閥必須注意以下幾點: 3) 電磁換向閥的回油口T可以單獨引回油箱(外排)，也可以 在閥體內(nèi)與主閥回油口T溝通，然后一起回油箱(內(nèi)排)。 4) 液動滑閥兩端控制油路上的節(jié)流閥R，用來控制進入主 閥兩端的流量，從而調(diào)節(jié)主閥的換向速度。 圖示電液換向閥換向回路，圖示電液換向閥換向回路， 實用時發(fā)現(xiàn)電磁鐵實用時發(fā)現(xiàn)電磁鐵Y得電后得

10、電后, 液壓缸并不動作，請分析原液壓缸并不動作，請分析原 因，并提出改進措施。因，并提出改進措施。 換向閥 1. 用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位”。 2. 方框內(nèi)的箭頭表示油路處于接通狀態(tài)。 3. 方框內(nèi)符號 “T” 或 “” 表示該通路不通。 4. 方框外部連接的接口數(shù)有幾個，就表示幾“通”。 5. 一般，閥與系統(tǒng)供油路連接的進油口用字母P表示；閥與 系統(tǒng)回油路連通的回油口用T（有時用O）表示；而閥與執(zhí)行 元件連接的油口用A、B表示。有時在圖形符號上用L表示泄 漏油口。 6. 換向閥都有兩個或兩個以上的工作位置，其中一個為常態(tài) 位，即閥芯未受到操縱時所處的位置。圖形符號中的

11、中位是 三位閥的常態(tài)位。利用彈簧復(fù)位的二位閥則以靠近彈簧的方 框內(nèi)的通路狀態(tài)為其常態(tài)位。繪制系統(tǒng)圖時，油路一般應(yīng)連 接在換向閥的常態(tài)位上。 圖形符號的含義 換向閥 三位換向閥的中位機能：三位換向閥的中位機能： O型、型、H型、型、P型、型、Y型、型、M型型 常用術(shù)語：常用術(shù)語： 卸荷卸荷：P、O通。通。 浮動浮動：A、B通。通。 鎖定鎖定：A、B至少一路不通。至少一路不通。 差動差動：A、B、P通。通。 滑閥機能：滑閥機能：多位閥處于不同工作位置時，各油口多位閥處于不同工作位置時，各油口 的不同連通方式體現(xiàn)了換向閥的不同控制機能。的不同連通方式體現(xiàn)了換向閥的不同控制機能。 三位換向閥的中位機能

12、三位換向閥的中位機能 三位換向閥的中位機能三位換向閥的中位機能 三位換向閥的中位機能三位換向閥的中位機能 電磁換向閥電磁換向閥 液控單向閥液控單向閥 單向閥單向閥 手動換向閥手動換向閥 第三節(jié)第三節(jié) 壓力控制閥壓力控制閥 壓力控制閥包括壓力控制閥包括溢流閥、減壓閥、順序閥溢流閥、減壓閥、順序閥 和壓力繼電器和壓力繼電器，它們用來控制液壓系統(tǒng)中的油，它們用來控制液壓系統(tǒng)中的油 液壓力或通過壓力信號實現(xiàn)控制。液壓力或通過壓力信號實現(xiàn)控制。 溢流閥按結(jié)構(gòu)型式分為溢流閥按結(jié)構(gòu)型式分為直動型直動型和和先導(dǎo)型先導(dǎo)型， 它旁接在它旁接在液壓泵的出口液壓泵的出口保證系統(tǒng)保證系統(tǒng)壓力恒定壓力恒定或或限限 制其最

13、高壓力制其最高壓力，有時也旁接在，有時也旁接在執(zhí)行元件的進口執(zhí)行元件的進口， 對執(zhí)行元件起對執(zhí)行元件起安全保護安全保護作用。作用。 一、溢流閥一、溢流閥 溢流閥通過閥口的溢流，實現(xiàn)溢流閥通過閥口的溢流，實現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)穩(wěn)壓、調(diào) 壓或限壓壓或限壓作用。作用。 直動式直動式先導(dǎo)式先導(dǎo)式 溢流閥溢流閥 1.直動型溢流閥直動型溢流閥 溢流閥溢流閥 1.直動型溢流閥直動型溢流閥 閥芯的調(diào)節(jié)過程：閥芯的調(diào)節(jié)過程： ppApA Fs=kxkx 溢流閥溢流閥 1.直動型溢流閥直動型溢流閥 閥芯的調(diào)節(jié)過程：閥芯的調(diào)節(jié)過程： ppApA Fs=kxkx 閥芯閥芯 溢流口溢流口 溢流量溢流量 忽略閥芯的摩擦閥芯的平衡忽

14、略閥芯的摩擦閥芯的平衡 關(guān)系為：關(guān)系為： 即即 pAFs A kx A F p s 溢流閥溢流閥 1.直動型溢流閥直動型溢流閥 閥芯的調(diào)節(jié)過程：閥芯的調(diào)節(jié)過程： ppApA Fs=kxkx 閥芯閥芯 溢流口溢流口 溢流量溢流量 溢流閥實際上是穩(wěn)壓閥。溢流閥實際上是穩(wěn)壓閥。 入口壓力恒定。入口壓力恒定。 直動式溢流閥是靠進油腔的壓力油直接作用在閥芯 上與彈簧力相平衡，以控制閥芯的啟閉作用，所以彈簧 較硬。當通過流量大或壓力高的液流時，閥芯的直徑及 閥芯左邊的液壓作用力都將增大，需要配用剛度很大的 彈簧，從而使閥的結(jié)構(gòu)大，調(diào)壓困難，調(diào)壓偏差大。 溢流閥溢流閥 直動式溢流閥只用于低壓、小流量場合，直

15、動式溢流閥只用于低壓、小流量場合， 中高壓大流量情況下必須采用先導(dǎo)式溢流閥。中高壓大流量情況下必須采用先導(dǎo)式溢流閥。 溢流閥溢流閥 n2.先導(dǎo)型溢流閥先導(dǎo)型溢流閥 先導(dǎo)型溢流閥由先導(dǎo)型溢流閥由先導(dǎo)先導(dǎo) 閥和主閥閥和主閥兩部分組成。先兩部分組成。先 導(dǎo)閥為一錐閥，是一個小導(dǎo)閥為一錐閥，是一個小 流量的直動型溢流閥。流量的直動型溢流閥。 溢流閥溢流閥 n2.先導(dǎo)型溢流閥先導(dǎo)型溢流閥 油液壓力油液壓力p小于先導(dǎo)閥開小于先導(dǎo)閥開 啟壓力，油液充滿密閉腔。啟壓力，油液充滿密閉腔。 主閥左右受力相等主閥左右受力相等F=PA，靜，靜 止不動，溢流閥未開啟。止不動，溢流閥未開啟。 溢流閥溢流閥 油液壓力油液壓

16、力p大于先導(dǎo)閥開啟壓力，大于先導(dǎo)閥開啟壓力，先導(dǎo)閥開啟先導(dǎo)閥開啟， 油液在閥內(nèi)開始油液在閥內(nèi)開始流動流動。從溢流閥進口來的油液有很。從溢流閥進口來的油液有很 小一部分經(jīng)閥芯的底部，再經(jīng)過阻尼孔小一部分經(jīng)閥芯的底部，再經(jīng)過阻尼孔e壓力由壓力由p降降 低到低到p1（ p1 PJ試分析泵的工作試分析泵的工作 壓力由什么值來確定壓力由什么值來確定? 減壓閥減壓閥 圖示回路，溢流閥的調(diào)圖示回路，溢流閥的調(diào) 整壓力整壓力5MPa，減壓閥的，減壓閥的 調(diào)整壓力調(diào)整壓力1.5MPa，活塞，活塞 運動時負載壓力為運動時負載壓力為1MPa, 其它損失不計，試求其它損失不計，試求 1)活塞在運動期間和碰到活塞在運動

17、期間和碰到 死擋鐵后管路中死擋鐵后管路中A、B處處 的壓力值的壓力值; 2)如果減壓閥的外泄油如果減壓閥的外泄油 口在安裝時未接油箱口在安裝時未接油箱,當當 活塞碰到死擋鐵后活塞碰到死擋鐵后A、B 處的壓力值處的壓力值. 減壓閥減壓閥 三、順序閥 順序閥的功用是以系統(tǒng)壓力為信號使多順序閥的功用是以系統(tǒng)壓力為信號使多 個執(zhí)行元件自動的按個執(zhí)行元件自動的按先后順序先后順序動作。根據(jù)控動作。根據(jù)控 制壓力來源的不同，它有內(nèi)控式和外控式之制壓力來源的不同，它有內(nèi)控式和外控式之 分。其結(jié)構(gòu)也有直動型和先導(dǎo)型之分分。其結(jié)構(gòu)也有直動型和先導(dǎo)型之分 。 順序閥 工作原理工作原理 p1p調(diào)時，順序閥開啟。 順序

18、閥實際上是壓力開關(guān)順序閥實際上是壓力開關(guān)。 思考思考：如果順序閥的卸油孔：如果順序閥的卸油孔 堵塞，會發(fā)生什么現(xiàn)象？堵塞，會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 圖圖 形形 符符 號號 順序閥 順序閥 n順序閥的應(yīng)用順序閥的應(yīng)用 1.使多個執(zhí)行元件順序動作；使多個執(zhí)行元件順序動作； 2.作平衡閥，防止垂直放置的液壓缸，因自作平衡閥，防止垂直放置的液壓缸，因自 重下落；重下落； 3.作背壓閥；作背壓閥； 4.作卸荷閥；作卸荷閥； 圖示回路，順序閥的調(diào)整圖示回路，順序閥的調(diào)整 壓力壓力pX=3MPa,溢流閥的溢流閥的 凋整壓力凋整壓力 pY=5MPa,問在問在 下列情況下下列情況下: 1)液壓缸運動時液壓缸運動時,負載

19、壓力負載壓力 pL=4MPa; 2)如負載壓力如負載壓力pL變?yōu)樽優(yōu)镮MPa; 3)如活塞運動到右端位時如活塞運動到右端位時; A、B點的壓力等于多少點的壓力等于多少 順序閥 圖示回路，順序閥和溢圖示回路，順序閥和溢 流閥串聯(lián)，它們的調(diào)整流閥串聯(lián)，它們的調(diào)整 壓力分別為壓力分別為px和和py,當系當系 統(tǒng)的外負載趨于無限大統(tǒng)的外負載趨于無限大 時，泵出口處的壓力是時，泵出口處的壓力是 多少？多少？ 若把兩只閥的位置互換若把兩只閥的位置互換 一下，泵出口處的壓力一下，泵出口處的壓力 為多少為多少? 順序閥 n三種壓力閥的比較三種壓力閥的比較 溢流閥減壓閥順序閥 卸油方式內(nèi)部卸油外部卸油外部卸油

20、非工作狀 態(tài)閥芯位置 常斷常通常斷 與執(zhí)行元件 的連接方式 并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián) 用途 穩(wěn)定進口壓力 限制進口壓力 穩(wěn)定出口壓力順序動作 互換性可改裝順序閥可改裝溢流閥 圖形符號 控制壓力 來自于 來自入口來自出口來自入口 直動式溢流閥直動式溢流閥 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥 先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥 先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥 四、壓力繼電器四、壓力繼電器 壓力繼電器是一種將壓力繼電器是一種將 液壓系統(tǒng)的壓力信號液壓系統(tǒng)的壓力信號 轉(zhuǎn)換為電信號輸出的轉(zhuǎn)換為電信號輸出的 元件。其作用是，根元件。其作用是，根 據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變 化，通過壓力繼電器化，通過壓力繼電器 內(nèi)的微動開關(guān)內(nèi)的微動開

21、關(guān),自動接自動接 通或斷開電氣線路，通或斷開電氣線路， 實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行元件的順序 控制或安全保護?？刂苹虬踩Ｗo。 應(yīng)用場合：應(yīng)用場合： 用于安全保護。 控制執(zhí)行元件的順序動作。 用于泵的啟閉。 用于泵的卸荷。 注意注意： 壓力繼電器必須放在壓力有明 顯 變化的地方才能輸出電信號 。 壓力繼電器壓力繼電器 第四節(jié) 流量控制閥 流量控制閥就是依靠改變通流載面的 大小來改變液阻，控制通過流量的多少， 從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。 流量控制閥是節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中的基本調(diào)節(jié)元 件。在定量泵供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，必須將流 量控制閥與溢流閥配合使用，以便將多余的流量 流回油箱。 一、節(jié)流閥一、節(jié)流

22、閥 節(jié)流閥的應(yīng)用節(jié)流閥的應(yīng)用 節(jié)流閥的流量不僅取決于節(jié)流口面積的大小， 還與節(jié)流口前后壓差有關(guān)，閥的剛度小，故只適用 于執(zhí)行元件負載變化很小和速度穩(wěn)定性要求不高的 場合。 起節(jié)流調(diào)速作用起節(jié)流調(diào)速作用 起負載阻尼作用起負載阻尼作用 起壓力緩沖作用起壓力緩沖作用 節(jié)流閥節(jié)流閥 對于執(zhí)行元件負載變化大及對速度穩(wěn)定性要對于執(zhí)行元件負載變化大及對速度穩(wěn)定性要 求高的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，必須對節(jié)流閥進行壓力補求高的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，必須對節(jié)流閥進行壓力補 償來保持節(jié)流閥前后壓差不變，達到流量穩(wěn)定。償來保持節(jié)流閥前后壓差不變，達到流量穩(wěn)定。 二、調(diào)速閥二、調(diào)速閥 調(diào)速閥是進行了壓力補償?shù)墓?jié)流閥。它由調(diào)速閥是進行了壓力補償?shù)墓?jié)流閥。它由定差減定差減 壓閥和節(jié)流閥壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。串聯(lián)而成。 調(diào)速閥是進行了壓力 補償?shù)墓?jié)流閥，由定差減 壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。 節(jié)流閥前、后的壓力p2和 p3分別引到減壓閥閥芯兩 端，當負載壓力p3增大， 作用在減壓閥芯上端的液 壓力增大，閥芯下移，減 壓口加大，壓降減小，p2 也增大，