第五讲液压控制元件

液压气动技术第五讲液压控制元件主讲：孙志娟Email：[e-mail]主要内容一、概述二、方向控制阀三、压力控制阀四、流量控制阀一、概述1.液压控制阀的作用控制和调节液压系统中液体的流动方向、压力和流量，使系统按照指定要求协调工作。控制阀基础.mpg2.液压阀的分类(1)按功能分类方向控制阀（如单向阀、换向阀等）；压力控制阀（如溢流阀、减压阀和顺序阀等）；流量控制阀（如节流阀、调速阀等）。(2)按控制方式分类机械控制阀比例控制阀伺服控制阀电液数字控制阀(3)按安装连接方式分类螺纹式（管式）连接板式连接通过控制液体流动的方向来操纵执行元件的运动。1.单向阀（Checkvalve）使油只能在一个方向流动，反方向则堵塞。(1)普通单向阀二、方向控制阀作用：安装在液压泵的出口，防止系统液压冲击对液压泵的影响,泵不工作时可防止系统油液经液压泵倒流回油箱；常与其它阀组成复合阀；普通单向阀也可用作背压阀，常安装在液压系统的回油路上，但必须根据需要更换较硬的弹簧。(2)液控单向阀情况一：控制口无控制压力情况二：控制口有控制压力KAB换向阀利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或改变油液流动方向。（换向阀液压回路.exe）（1）按接口数及切换位置数分类接口（“通”）——阀上各种接油管的进、出口；切换位置数（“位”）——阀内阀芯可移动的位置数。图手动三位四通换向阀（2）按操作方式分类推动阀内阀芯移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁等方法。图1三位四通手动换向阀图2两位两通机动换向阀图3三位五通电磁换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。图4三位四通液动换向阀图5三位四通电液换向阀（3）换向阀的工作原理ABPTPTABPTABABPT（三位四通换向阀.exe）三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。（4）换向阀的中位机能①系统保压：中位为“O”型。如图所示，P口被堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱，增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。图换向阀中位O型②系统卸荷：中位“M”型如图所示，当方向阀于中位时，因P、T口相通，泵输出的油液不经溢流阀即可流回油箱，由于直接接油箱，所以泵的输出压力近似为零，也称泵卸荷，减少功率损失。图换向阀中位M型③液压缸快进：中位“P”型，如图所示，当换向阀于中位时，因P、A、B相通，故可用作差动回路。图换向阀中位P型换向阀的应用.avi三、压力控制阀四、流量控制阀三、压力控制阀1.溢流阀（ReliefValve）溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护。溢流阀.mpg控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。图1直动式溢流阀图2先导型溢流阀（1）直动式溢流阀（直动式溢流阀.exe）压力由弹簧设定，当油的压力超过设定值时，提动头左移，油液从溢流口流回油箱，并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。图2符号PTPT图1结构图（2）先导型溢流阀由主阀和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧力相平衡。调节螺钉锥阀锥阀座调压弹簧阀体主阀芯主阀体主阀弹簧遥控口K进油口P出油口T图2符号图1结构图PTK（3）直动式溢流阀与先导型溢流阀比较直动式溢流阀：p〈pc，阀口关闭不溢流；p〉pc，阀口打开溢流；随过流量增大，阀口开度增大，阀入口压力增大。先导型溢流阀：Pc’〈p〈pc”，导阀打开，少量油液经导阀流回油箱；p〉pc”，主阀口打开溢流；随过流量增大，阀口开度增大，阀入口压力增大。先导型溢流阀稳压精度比直动式好（4）溢流阀应用①溢流定压作用在定量泵的液压系统中，利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，泵的工作压力保持定值。②安全阀作用在变量泵的液压系统中，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保护作用。图1溢流定压作用图2安全阀作用③远程调压作用高压：当二位二通换向阀电磁铁不带电时，系统压力由先导式溢流阀调定。低压：当二位二通换向阀电磁铁带电时，先导式溢流阀的遥控口与另一直动式溢流阀相接，系统压力由直动式溢流阀调定。溢流阀的应用.mpg减压阀(PressureReducingValve)减压阀主要是降低系统某一支路的油液压力，能在同一系统中得到两个或多个不同压力的回路。图1直动式减压阀外型和符号图2先导式减压阀外型和符号PPTT先导式减压阀和先导式溢流阀进行比较：•减压阀保持出口处（T）压力基本不变，而溢流阀保持进口处（P）压力基本不变。•在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。•为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。图2先导式溢流阀符号PTK图1先导式减压阀符号PT减压阀应用：图示减压回路，不管回路压力多高，A缸压力不会超过3MPa，B缸的压力不会超过8MPa。减压阀的应用.mpg回路分析：当三位四通换向阀处于左位工作时，压力油首先进入同时液压缸A、B,使其活塞杆伸出；系统压力升高，达到减压阀调定的压力——3MPa时，减压阀油路断开，A缸停止运动，B缸继续伸出；压力继续升高，达到溢流阀调定压力——8MPa时，溢流阀接通；当三位四通换向阀处于右位工作时，A缸的回油通过单向阀回路，A、B两缸同时退回。顺序阀(SequenceValve)利用液压系统中的压力变化，控制油路通断来控制多个执行元件的顺序动作。当进油口压力较低，油口不通；当进油口压力升高达到预定值后，油液经出口流至执行机构。pa)21p2pb)1p图顺序阀的图形符号（a）内控式（b）外控式（c）内控先导型顺序阀的应用：图示为一定位与夹紧回路。其前进的动作顺序是先定位后夹紧，后退是同时退后。回路分析：当两位四通换向阀处于右位工作时，压力油首先进入定位缸A使其伸出；系统压力升高，达到顺序阀调定的压力时，B缸再伸出；压力继续升高，达到减压阀调定的压力时，减压阀断开，保证进入两个液压缸的压力；压力最后升高至溢流阀调定压力时，溢流阀接通，系统卸荷；当两位四通换向阀处于左位工作时，两缸同时退回。先导式顺序阀和先导式溢流阀比较：•溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变。而顺序阀在通流状态下其进口压力由出口压力而定，如果出口压力p2比进口压力p1低的多时，p1基本不变，而当p2增大到一定程度，p1也随之增加，则p1=p2+Δp，Δp为顺序阀上的损失压力。•溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为外泄漏。•溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。图2先导式溢流阀符号PTK图1先导式顺序阀符号四、流量控制阀通过改变通流截面积来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控制，以达到调节执行元件运动速度（转速）目的。液压传动系统对流量控制阀的主要要求有:(1)较大的流量调节范围,且流量调节要均匀。(2)当阀前、后压力差发生变化时,通过阀的流量变化要小,以保证负载运动的稳定。(3)油温变化对通过阀的流量影响要小。(4)液流通过全开阀时的压力损失要小。(5)当阀口关闭时,阀的泄漏量要小。调速阀调速阀能在负载变化的状况下，保持进口、出口压力差恒定，流量不变。图1外型图图2调速阀的详细符号图3调速阀的简化符号P1P2调速阀和节流阀流量特性比较调速阀通过的流量不受负载影响，流量稳定不变。调速阀有最小压差，最少需要0.4~0.5MPa的压差。例：图示的液压回路中，已知液压缸的面积A1＝A3＝100cm2，A2＝A4＝50cm2，负载F1＝14000N，F2＝4250N，单向阀的开启压力pK＝0.15MPa，节流阀上的压降Δpr＝0.2MPa，试求A、B、C各点的压力。解：（1）列出缸1的力平衡方程，进油压力即为C点压力pC，回油压力为零，故有（2）列出缸2的力平衡方程，进油压力即为B点压力pB，回油压力为单向阀的开启压力谢谢！