第5章-液压控制元件

液压与气压传动第5章液压控制元件HydraulicControlValves2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动本章学习目标重点难点方向阀、压力阀和流量阀的工作原理压力阀的工作原理及结构特点（特别是先导式溢流阀）换向阀的中位机能；掌握方向阀、压力阀和流量阀的工作原理及结构特点；掌握方向阀、压力阀和流量阀的工作性能；熟记各类阀的职能符号、并学会用职能符号分析其原理。2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动5.1概述(Introduction)液压控制阀的作用：对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制，以满足负载的工作要求。液压控制阀是直接影响液压系统工作过程和工作特性的重要元件。2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动5.1概述(Introduction)5.1.1液压控制阀的分类1.按阀的功能分1）方向控制阀：控制油液流动方向。如：单向阀、换向阀。2）压力控制阀：控制油液压力大小。如：溢流阀、减压阀、顺序阀。3）流量控制阀：控制油液流量大小。如：节流阀、调速阀。这三类阀还可根据需要组合成组合阀。2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2.按控制方式分2）比例控制阀；1）开关或定值阀；5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2.按控制方式分4）电液数字控制阀。3）伺服控制阀；2）比例控制阀；1）开关或定值阀；被控制量为定值的阀类。被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类。被控制量与偏差信号成比例连续变化的阀类。用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类。5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动3.按结构形式分6)射流管阀。5）喷嘴挡板阀；4）转阀；3）球阀；2）锥阀；1）滑阀；5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动4按安装连接形式分（1）螺纹式连接采用螺纹连接，串联在系统管路上。1）管式连接螺纹连接法兰连接5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动4按安装连接形式分（2）法兰连接用法兰代替螺纹管接头，通常用于大流量系统。1）管式连接螺纹连接法兰连接5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动4按安装连接形式分2)板式连接需要专用连接板，结构紧凑。5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动(1)集成块式连接集成块式是借助于集成块把标准化的板式液压元件连接在一起，组成液压系统。3）集成连接集成块式插装阀式叠加阀式5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动4按安装连接形式分(2)插装式连接无单独的阀体，由阀芯、阀套等组成的单元体被插装在插装块体的预制孔中，用连接螺纹或盖板固定。3）集成连接集成块式插装阀式叠加阀式5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动(3)叠加式连接叠加阀式是液压装置集成化的另一种形式，它由叠加阀互相直接连接而成。3）集成连接集成块式插装阀式叠加阀式5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动5.1.2控制阀的性能参数阀的性能参数是对阀进行评价和选用的依据。它反映了阀的规格大小和工作特性。阀的规格大小用通径Dg(单位mm)表示。通径Dg是阀进、出口的名义尺寸，它和油口的实际尺寸不一定相等。阀主要有两个性能参数，即额定压力和额定流量。只要工作压力和流量不超过额定值，阀即可正常工作。1.阀的规格2.阀的性能参数5.1概述(Introduction)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动方向控制阀主要用来通断油路或改变油液流动方向，从而控制液压执行元件的起动或停止，改变其运动方向。按用途可分为单向阀和换向阀两大类。5.2方向控制阀(DirectionalControlValves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动在液压系统中，单向阀只允许液流沿一个方向通过，反向流动则被截止。控制油液的单向流动，或有条件的反向流动。5.2.1单向阀常用的单向阀有普通单向阀和液控单向阀。作用：普通单向阀简称单向阀，它是只允许油液正向流动，不允许逆向倒流的阀，也称逆止阀或止回阀。按进出油液流向的不同分为直通式和直角式两种结构。1、普通单向阀5.2方向控制阀(DirectionalControlValves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动工作原理：压力油从阀体进油口流入时，克服弹簧力将阀芯顶开，再从出油口流出。当液流反向流动时，阀芯压紧在阀体的阀座上，液流被截止。5.2.1单向阀(In-lineCheck)管式单向阀板式单向阀2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动（1）正向通流阻力要小。一般单向阀的开启压力在0.035～0.05MPa左右，当通过额定流量时的压力损失不超过0.1～0.3MPa。（2）反向截止密封性能要好。对单向阀的主要性能要求：若将单向阀中的弹簧换成较大刚度的弹簧时，可作为背压阀使用，此时阀的开启压力为0.2～0.6MPa。5.2.1单向阀(In-lineCheck)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动2、液控单向阀工作原理：当控制油口K处没有压力油时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作；当控制油口K接通压力油后可使油液倒流。有条件的反向流动。5.2.1单向阀(In-lineCheck)液控单向阀2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动内泄型液控单向阀P1—正向进油口；P2—正向出油口；K—控制口图5.3液控单向阀1—控制活塞；2—顶杆；3—阀芯。5.2.1单向阀(In-lineCheck)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动外泄型液控单向阀此类阀有专门的泄油口，外泄油口通油箱，故可用于较高压力系统。P1—正向进油口；P2—正向出油口；K—控制口图5.3液控单向阀1—控制活塞；2—顶杆；3—阀芯。5.2.1单向阀(In-lineCheck)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动3、单向阀的应用⑴普通单向阀装在液压泵出口，防止油液倒流而损坏液压泵。⑵普通单向阀与其它阀组成复合式阀，如单向减压阀、单向节流阀等。5.2.1单向阀(In-lineCheck)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动⑶普通单向阀安装在回油管上作背压阀。⑷用液控单向阀实现液压缸保压。ABKG5.2.1单向阀(In-lineCheck)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动⑸利用液控单向阀锁紧液压缸。5.2.1单向阀(In-lineCheck)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动3、单向阀的应用⑴普通单向阀装在液压泵出口，防止油液倒流而损坏液压泵。⑵普通单向阀与其它阀组成复合式阀，如单向减压阀、单向节流阀等。5.2.1单向阀(In-lineCheck)⑶普通单向阀安装在回油管上作背压阀。⑷用液控单向阀实现液压缸保压。⑸利用液控单向阀锁紧液压缸。2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动换向阀结构主要由三部分组成阀体（开有沉割槽）阀芯（有凸肩，或称台肩）操纵部分5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)工作原理：它是利用阀芯和阀体相对位置的改变来控制液流的方向或液流的通断。5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动1滑阀式换向阀的工作原理5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动（1）分类：——换向阀按阀芯相对阀体的运动的方式不同分为滑阀和转阀。——换向阀按操纵方式不同分为手动、机动、电磁动、液动和电液动等。2换向阀的分类和图形符号5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动1换向阀的工作原理OPAB如下图，换向阀阀体上开有4个通油口P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义如下：P—压力油口；A、B—工作油口；T——回油口。POBA5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动POABOPABPOABOPABOPABPOABPOBA5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动POABOPAB下图表示阀芯处于中位时的情况,此时从P口进来的压力油没有通路。A、B两个油口也不和O口相通。5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动OPAB下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移，或者说阀芯处于左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，O回油箱。POAB左位5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动POABOPAB下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移，或者说阀芯处于右位时的情况。此时，从P口进来的压力油经P、B到其它元件。从其它元件回来的油经A、O回油箱。右位5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动换向阀的“通”和“位”概念“通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的换向阀。“位”(Position)一指阀芯的工作位置数。通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置，“位”在符号图中用方框表示。“通”是指一个位上与外管的连接数。换向阀的阀体上有各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。（2）换向阀图形符号的意义5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动表5.1中图形符号的含义如下：用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”;方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流的实际方向;方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通;方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”。一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连通的回油口用O(有时用T)表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表示泄漏油口。5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置，图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。5.2.2换向阀(Directionalcontrolvalves)2021年7月22日星期四湖南工程学院——液压与气压传动滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，阀中各油口的连通方式称为换向阀的中位机能。（3）换向阀中位机能三位四通或三位五通换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表5-2中所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方