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第四章液压控制阀Hydrauliccontrolvalve§4-1液压阀概述§4-2压力控制阀§4-3方向控制阀§4-4流量控制阀压力控制阀实物实物DBD型直动式溢流阀思考题1、压力控制阀类的基本工作原理是什么？2、溢流阀与减压阀有何区别？3、溢流阀与顺序阀有何区别？4、顺序阀又分哪几种类型？5、溢流阀有哪几种功能？请画简图说明。作业：教材p281.4-8；第四章液压阀§4—3方向控制阀directionalcontrolvalve方向控制阀是通过阀芯和阀体间相对位置的改变，来实现油路通道通断状态的改变，从而控制液压系统中油液流动方向的阀。它是液压系统中占数量比重较大的控制元件，按用途可分为单向阀和换向阀两大类。单向阀checkvalve换向阀directionvalve方向控制阀第四章液压阀一、单向阀(checkvalve)1、普通单向阀(单向阀)checkvalve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。单向阀包括普通的单向阀和液控单向阀两种。单向阀普通的单向阀液控单向阀图形符号第四章液压阀普通单向阀结构：阀体、阀芯、弹簧等普通单向阀动画按进出油液流向的不同分直通式和直角式两种结构，都由阀芯、阀体和弹簧等组成。(小规格直通式阀有用钢球作阀芯的，我们试验室里看到的就是这种)，当液流从进油口A流入时，油液压力克服弹簧阻力和阀体1与阀芯2间的摩擦力，顶开带有锥端的阀芯(或钢球)，从出油口B流出。当油液反向从B流入时，油液压力使阀芯紧密地压在阀座上，故不能逆流。由于弹簧仅起复位作用，因而弹簧力很小。所以正向开启压力只需0.03～0.05MPa;反向截止时，因阀芯与阀座孔为线密封，且密封力随压力增高而增大，故密封性能良好。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0.2～0.6MPa或(0.3～0.5)MPa，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。第四章液压阀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。2、液控单向阀hydraulicallyoperatedcheckvalve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。a液控单向阀组成：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。第四章液压阀液控单向阀动画K1p2p第四章液压阀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P1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。液控单向阀图形符号第四章液压阀将两个液控单向阀组成液压锁lockvalve(又称双向液控单向阀)，常用在汽车起重机的液压支腿油路。应用：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。第四章液压阀第四章液压阀为了避免这一不正常现象发生，采用液压锁，液控单向阀2的控制油液由油缸下腔引入，此时下腔为低压，阀2在上腔高压作用下紧紧关闭，保证无泄漏，支腿不会缩回。当需要收回支腿时，换向阀左位接入，液压泵的油液由A口经单向阀1进入油缸下腔，由这一油路引出的控制油使阀2强制开启，油缸上腔得油反向流过阀2经B口流回油箱，支腿收回。当换向阀右位接入时，液压泵的油经B口和阀2通向油缸上腔，并与阀1控制油道相通，使阀1强制打开，油缸下腔回油经阀1反向流回油箱，支腿放下。图形符号AA’BB’•液压锁密封好、锁紧精度高。利用液控单向阀锁紧二、换向阀（directionvalve）换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油液流动方向的阀。换向阀的应用十分广泛，种类也很多，可根据其结构，操纵控制方式和通路分类。见下表。第四章液压阀按通路分类：二通、三通、四通、五通等等按工作位置数分：二位、三位、四位等等电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀按控制方式分类换向阀手动换向阀机动换向阀（行程换向阀）气动换向阀滑阀式换向阀按阀芯的形式分类转阀式换向阀按阀的安装方式分类：螺纹式换向阀、板式换向阀、法兰式换向阀。（1）油液流经阀时的压力损失要求；（2）互不相通的油口间的泄漏要小；（3）换向要平稳、迅速且可靠。换向阀的“通”——阀上主油路进、出油口的数目。换向阀应满足：换向阀的“位”——阀芯在阀体内可能有的工作位置数；第四章液压阀阀芯阀体1.两位两通（二位二通）PA图形符号：作用：控制油路的通与断2.二位三通图形符号：作用：控制液流方向PAB3.三位四通图形符号：作用：换向、停止。PABO4.两位五通图形符号：作用：换向、两种回油方式。PABO1O25.三位五通图形符号：作用：换向、停止、回油不同。PABO1O2两种回油方式工进：有背压运动平稳退回：快速畅通第四章液压阀换向转阀由于液压作用力不易平衡，换向时所需操纵力较大，密封性较差，使用远比换向滑阀少；换向滑阀阀芯所受液压作用力易于平衡，换向操纵力省，应用广泛，一般不加说明，均指滑阀换向阀。换向阀按控制方式可分电磁换向阀液动换向阀电液动换向阀机动(行程)换向阀手动换向阀第四章液压阀1、电磁换向阀solenoid-pilotdirectionvalve它是利用电磁铁吸力操纵阀芯换位的方向控制阀。电磁换向阀上的电磁铁按所接电源不同分交流和直流两种。交流电磁铁电源简单、使用方便、启动力大、反应速度较快，但换向时间短(约0.01~0.07s)、换向冲击大、噪声大、换向频率不能太高(约30次/min左右)，而且当阀芯被卡住或由于电压低等原因吸合不上时，电磁铁线圈易烧坏(起动电流大)、工作可靠性差；第四章液压阀直流电磁铁在工作或过载情况下，其电流基本不变，因此不会因阀芯被卡住而烧坏电磁铁线圈，工作可靠，换向冲击、噪声小，换向时间长(约0.1~0.15s)，换向频率允许较高(120次/min，最高可达240次/min)，但需要直流电源或整流装置，并且起动力小，反应速度较慢。第四章液压阀实物第四章液压阀图a)为二位三通电磁换向阀的结构简图二位三通电磁换向阀a)第四章液压阀图形符号b)图b)为二位三通电磁换向阀的图形符号电磁铁不通电时，阀芯在右端弹簧力的作用下处于左端位置(常位)，油口P与A通，B不通；电磁铁得电产生一个向右的电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，则阀左位工作，油口P与B通，A不通。第四章液压阀图c)为三位四通电磁换向阀的结构简图电磁换向阀第四章液压阀图d)为三位四通电磁换向阀的图形符号图形符号d)第四章液压阀三位五通电磁换向阀ABpo1o2图形符号二位二通电磁换向阀(常通）靠近弹簧表示常态下电磁阀工况。图形符号ABp第四章液压阀电磁换向阀由电气信号操纵，控制方便，在实现机械自动化方面得到广泛应用，但由于受到磁铁吸力较小的限制，其流量一般在63L/min以下，最大通流量小于100L/min。符号命名型号24D—25B板式连接表示流量为25L/min二位四通交流电(E直流电、Y液控)ABpo图形符号2、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”。见教材P87表4-1常用的有O、P、H、Y、M五种，必须掌握。第四章液压阀机能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。不中位机能细讲O型三位滑阀在中间位置工作时，油路的连通方式。双向锁紧，系统保压。第四章液压阀M型双向锁紧，油泵卸荷。H型油缸浮动，泵卸荷。P型差动连接。Y型油缸浮动，系统保压。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。第四章液压阀3、液动换向阀hydraulicallyoperateddirectioncontrolvalve液动换向阀的工作原理和电磁换向阀基本相同，不同的是它是利用控制油路的液压油的作用力改变阀芯位置的换向阀，此阀一般用于大流量回路。液动换向阀有换向时间可调和换向时间不可调两种。液动换向阀换向时间可调液动阀换向时间不可调液动阀第四章液压阀液动第四章液压阀如图4-8a)所示三位四通液动换向阀结构原理图，当控制油口K1和K2均不通控制压力油时，阀芯在复位弹簧的作用下处于中位，当K1通压力油，K2通油箱时，阀芯右移，使P与A通，B与T通；反之，K2进压力油，K1接油箱时，阀芯左移，使P与B通，A与T通。这种换向时间不可调，一般用于流量不大(25L/min)的场合。（1）换向时间不可调的液动换向阀第四章液压阀（2）换向时间可调的液动换向阀换向时间可调，即阀芯的移动速度可调，从而减少换向冲击及振动噪音。它是在(1)的基本上，将控制油路上装一可调节的阻尼器，即由一个单向阀和一个节流阀并联而成的阻尼器装在控制油路和阀的控制腔之间，只要改变阻尼器节流口的开口大小，就可以控制两个方向的换向时间，以减小换向冲击。液动换向阀动画第四章液压阀如图所示，当右边控制油路进压力油时，压力油顶开右侧单向阀(右节流孔不起节流作用)进入滑阀右端，推动滑阀向右移动，而左控制腔中的油则经左节流孔回油，孔的开口量越小，回油时间越长，滑阀换向速度越慢。当滑阀运动到左端位置时，完成主油路换向。反之，当从控制油路左边进压力油时，则右边的节流阀起作用，控制滑阀换向速度，若两个控制腔油压相等(或等于零)，则滑阀在弹簧力的作用下保持在中间位置。我国的液动阀控制压力不小于0.35MPa，(使用条件)即(3.5kgf/㎝2),由于此阀换向时间可调，换向冲击小，一般用于较大流量(63L/min)的场合。第四章液压阀4、电液动换向阀solenoid-controlledpilotoperateddirectionalvalve电液动换向阀又称电液换向阀，它由电磁换向阀与换向时间可调的液动阀组成。其中电磁换向阀称先导阀，改变液动阀的控制油路的方向(虚线位控制油路)，而液动阀实现主油路的换向，称为主阀。换向的速度由控制油路中的单向节流阀调节。第四章液压阀实物如图所示，当电磁铁不得电时，三位四通电磁阀处于中位，液动主阀芯两端油腔同时通回油箱，阀芯在两端对中弹簧的作用下也处于中位，若电磁铁右端得电处于右位工作时，压力油P′将经过先导阀右位至油口B′，在经单向阀I1进入液动主阀芯的右端，而左端右腔则经阻尼(节流)R2电磁先导阀油口A′回油箱,于是液动主阀芯向左移，阀右位工作，主油路的P与B通，A与T通。反之，电磁铁左端得电，液动主阀则在左位工作，主油路P与A通，B与T通。第四章液压阀（1）性能特点