第5章 液壓控制元件

1、2021-12-111第第5章液壓控制元件章液壓控制元件5.1 液壓閥概述液壓閥概述5.2 方向控制閥方向控制閥5.3 壓力控制閥壓力控制閥5.4 流量控制閥流量控制閥2021-12-1125.1 液壓閥概述液壓閥概述1.1.定義：定義：液壓系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)元件統(tǒng)稱為液壓閥。液壓系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)元件統(tǒng)稱為液壓閥。2.2.用途用途：控制液體的方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)行控制液體的方向、壓力和流量，以滿足執(zhí)行元件所提出的要求。元件所提出的要求。3.3.共同點共同點：在結(jié)構(gòu)上在結(jié)構(gòu)上：所有的閥都由閥體、閥芯和驅(qū)使閥心動作的：所有的閥都由閥體、閥芯和驅(qū)使閥心動作的元件組成。元件組成。在原理上在原理上：所有

2、閥的開口大小，閥進、出口間的壓差以：所有閥的開口大小，閥進、出口間的壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，只是各及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，只是各種閥的控制參數(shù)不同而已。種閥的控制參數(shù)不同而已。2021-12-1134. 4. 液壓閥的分類液壓閥的分類（1）按基本功能分類）按基本功能分類 方向閥：單向閥、換向閥 壓力閥：溢流閥、減壓閥、順序閥 流量閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥（2 2）按閥芯結(jié)構(gòu)分類）按閥芯結(jié)構(gòu)分類滑閥：圓柱滑閥、平板滑閥座閥：錐閥、球閥2021-12-114螺紋式連接螺紋式連接法蘭式連接法蘭式連接疊加式疊加式連接連接插裝式插裝式連接連接（3）按連接方式分類）

3、按連接方式分類手動閥：手輪、踏板、杠桿手動閥：手輪、踏板、杠桿機動閥：擋塊及碰塊機動閥：擋塊及碰塊液動閥：液壓驅(qū)動液動閥：液壓驅(qū)動電磁閥：電磁鐵驅(qū)動電磁閥：電磁鐵驅(qū)動電液動：電液共同控制及步進電機、伺服電機驅(qū)動電液動：電液共同控制及步進電機、伺服電機驅(qū)動 （含電液伺服閥、電液比例閥、電液數(shù)字閥）（含電液伺服閥、電液比例閥、電液數(shù)字閥）（4）按操縱方式分類）按操縱方式分類2021-12-1155. 5. 對液壓控制閥的要求對液壓控制閥的要求動作靈敏，使用可靠，沖擊、振動、噪聲小，壽命長動作靈敏，使用可靠，沖擊、振動、噪聲小，壽命長; ;三化（系列、標(biāo)準、通用）三化（系列、標(biāo)準、通用）; ;壓力損

4、失小，密封性好，內(nèi)泄小，無外漏壓力損失小，密封性好，內(nèi)泄小，無外漏; ;結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維護、調(diào)整方便。結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維護、調(diào)整方便。2021-12-116AB5.2.1 5.2.1 單向閥單向閥功用：功用：只允許油液正向流動，不許反流只允許油液正向流動，不許反流 分類：分類：直通單向閥、直角單向閥直通單向閥、直角單向閥 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：閥體、閥芯閥體、閥芯、驅(qū)動彈簧等驅(qū)動彈簧等原理：原理：p1 p2p2 p1動畫演示動畫演示動畫演示動畫演示5.2 方向控制閥方向控制閥1.普通單向閥普通單向閥2021-12-117 對單向閥的要求：對單向閥的要求： 開啟壓力要小；開啟壓力要小；開啟壓力：開啟壓力

5、：Pk=0.030.05MPa 做背壓閥：做背壓閥：Pk=0.20.6 MPa 背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小 ；正向?qū)〞r，閥的壓力損失要??；正向?qū)〞r，閥的壓力損失要??；閥芯運動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。閥芯運動平穩(wěn)，無振動、沖擊或噪聲。 單向閥的圖形符號：單向閥的圖形符號： AB2021-12-118普通單向閥的應(yīng)用普通單向閥的應(yīng)用1）防沖擊（泵的出口處）；2）分隔油路，防相互干擾；3）背壓閥；4）單向閥和其它閥組合后，成為復(fù)合閥 例如單向順序閥、單向節(jié)流閥等。2021-12-119 功用：正向

6、流動，反向受控流動功用：正向流動，反向受控流動 結(jié)構(gòu)：普通單向閥結(jié)構(gòu)：普通單向閥+液控裝置液控裝置 KP1P2工作原理及圖形符號工作原理及圖形符號 原理：原理：a. 無控制油時，與普通單向閥一樣無控制油時，與普通單向閥一樣 b. 通控制油時，正反向都可以流動通控制油時，正反向都可以流動動畫演示動畫演示2.液控單向閥液控單向閥2021-12-1110CK帶卸荷閥芯的液控單向閥帶卸荷閥芯的液控單向閥 若在控制口若在控制口K加加控制壓力，先頂開卸控制壓力，先頂開卸荷閥芯荷閥芯3，C腔壓力降腔壓力降低，活塞低，活塞5繼續(xù)上升繼續(xù)上升并頂開主閥芯并頂開主閥芯2，大，大量液流自量液流自B腔流向腔流向A腔，

7、完成反向?qū)āＧ?，完成反向?qū)ā?適用于反向壓力適用于反向壓力很高的場合很高的場合。123456AB2021-12-1111液控單向閥的應(yīng)用液控單向閥的應(yīng)用1）雙向壓力鎖雙向壓力鎖2）液壓系統(tǒng)的保壓與泄壓液壓系統(tǒng)的保壓與泄壓3）平衡回路平衡回路 4）作充液閥作充液閥2021-12-11125.2.2 5.2.2 換向閥換向閥 座閥式換向閥座閥式換向閥 按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分 滑閥式換向閥滑閥式換向閥 轉(zhuǎn)閥式換向閥轉(zhuǎn)閥式換向閥 變換閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各變換閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟停。油口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的換向或啟

8、停。 作用作用： 分類：分類： 組成組成:主體主體( (閥體、閥芯）閥體、閥芯）操縱定位裝置操縱定位裝置P TABTPAB2021-12-1113（1 1）滑閥式換向閥的主體結(jié)構(gòu)形式）滑閥式換向閥的主體結(jié)構(gòu)形式 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 閥體：有多級沉割槽的圓柱孔閥體：有多級沉割槽的圓柱孔 閥芯：有多段環(huán)行槽的圓柱體閥芯：有多段環(huán)行槽的圓柱體 2）分類）分類 按工作位置數(shù)分類：按工作位置數(shù)分類：二位、三位、四位等二位、三位、四位等 按通路數(shù)分類：按通路數(shù)分類：二通二通 、三通、四通、三通、四通、五通等五通等 按控制方式分類按控制方式分類: : 電磁換向閥電磁換向閥液動換向閥液動換向閥電液換向閥電液換向閥

9、機動換向閥機動換向閥手動換向閥手動換向閥氣動換向閥氣動換向閥 TPAB2021-12-1114PTBAP TABTPABP TABTPABTPABP TAB （2 2）換向閥的工作原理）換向閥的工作原理 動畫動畫2021-12-1115換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號名稱名稱 結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號圖形符號 二位二通二位二通 二位三通二位三通 二位四通二位四通 三位四通三位四通 2021-12-1116（3 3）圖形符號含義）圖形符號含義 用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位位”； 方框內(nèi)的箭頭表

10、示油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一定方框內(nèi)的箭頭表示油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一定表示液流的實際方向表示液流的實際方向 ； 方框內(nèi)符號方框內(nèi)符號“”或或“”表示該通路不通表示該通路不通 ； 方框外部連接的主油路接口數(shù)有幾個，就表示幾方框外部連接的主油路接口數(shù)有幾個，就表示幾“通通” ； 常態(tài)位置：二位閥，靠彈簧的一格；三位閥，中間一格。常態(tài)位置：二位閥，靠彈簧的一格；三位閥，中間一格。2021-12-1117（4）滑閥式換向閥的操縱方式滑閥式換向閥的操縱方式1）手動換向閥手動換向閥2）機動換向閥機動換向閥3）電磁換向閥電磁換向閥 4）液動換向閥液動換向閥 5）電液換向閥電液換向閥2021-

11、12-1118電液換向閥是電磁換向閥和液動換向閥的組合。電液換向閥是電磁換向閥和液動換向閥的組合。電液換向閥用在大流量的液壓系統(tǒng)中。電液換向閥用在大流量的液壓系統(tǒng)中。（5 5）電液動換向閥）電液動換向閥2021-12-1119電液動換向閥電液動換向閥2021-12-1120中位機能：中位機能：三位閥中間位置各油口的連通方式，稱中位機能。三位閥中間位置各油口的連通方式，稱中位機能。（6 6）換向閥的中位機能）換向閥的中位機能滑閥機能：滑閥機能：換向閥處于常態(tài)位置時，閥中各油口的連通方式。換向閥處于常態(tài)位置時，閥中各油口的連通方式。2021-12-1121O O型型雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。2021-1

12、2-1122雙向鎖緊，油泵卸荷。M型型2021-12-1123油缸浮動，泵卸荷。H型型2021-12-1124差動連接。P型型2021-12-1125油缸浮動，系統(tǒng)保壓。Y型型2021-12-1126單向鎖緊，油泵卸荷。K型型2021-12-1127分析分析中位機能中位機能時，應(yīng)考慮以下幾個問題：時，應(yīng)考慮以下幾個問題：保壓：常態(tài)位時P口被封閉（如O、Y型），液壓泵保壓，適用于多缸液壓系統(tǒng)。泄荷問題：常態(tài)位時P口和T口相連（如H、M型），液壓泵能泄荷。啟動平穩(wěn)：常態(tài)位時A和B兩口都不與T口相通（O、U、M型），易實現(xiàn)穩(wěn)定啟動。換向平穩(wěn)性和換向精度：常態(tài)位時A、B兩口封閉（O、M型），換向過程中

13、易產(chǎn)生液壓沖擊，換向平穩(wěn)性差，換向精度高。缸浮動：U、P型2021-12-1128換向閥小結(jié)換向閥小結(jié): :圖形符號:位: 閥芯的工作位置;通: 閥體上油路的通口數(shù);機能: 中位時油路的連通方式。ABP O控制方式:O型H型P型Y型K型手動機動電磁液動電液2021-12-11295.3 5.3 壓力控制閥壓力控制閥2021-12-1130 按用途：按用途： 溢流閥溢流閥 減壓閥減壓閥 順序閥順序閥 壓力繼電器壓力繼電器 按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥按閥芯結(jié)構(gòu)：滑閥 球閥球閥 錐閥錐閥 按工作原理：直動式按工作原理：直動式 先導(dǎo)式先導(dǎo)式 分類：分類：2021-12-11315.3.1 5.3.1 溢流閥溢流

14、閥 作用作用：防止系統(tǒng)過載，保持系統(tǒng)壓力恒定。防止系統(tǒng)過載，保持系統(tǒng)壓力恒定。一、工作原理一、工作原理 1. 直動式溢流閥 1 1）結(jié)構(gòu)：）結(jié)構(gòu)： 2 2）工作原理：）工作原理： pA k x0 0 , ,溢流。溢流。2021-12-1132分析與結(jié)論分析與結(jié)論在閥口打開時：在閥口打開時：AxxkpxxkPA000 xxQAkxp0可知：可知：1.認為認為p與與x無關(guān)，是一定值；無關(guān)，是一定值； 2.調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量，可改變溢流壓力；調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量，可改變溢流壓力； 3.改變彈簧剛度，可改變調(diào)壓范圍。改變彈簧剛度，可改變調(diào)壓范圍。2021-12-11333）圖形符號：）圖形符號：4 4）

15、特點：）特點：結(jié)構(gòu)簡單，動作靈敏；結(jié)構(gòu)簡單，動作靈敏；壓力受溢流量的影響較大；壓力受溢流量的影響較大；適用于低壓、小流量系統(tǒng)。適用于低壓、小流量系統(tǒng)。2021-12-11342. 2. 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)：先導(dǎo)閥、主閥、阻尼孔。結(jié)構(gòu)：先導(dǎo)閥、主閥、阻尼孔。 動畫演示動畫演示遠程控制口遠程控制口K : 實現(xiàn)遠程調(diào)壓；實現(xiàn)遠程調(diào)壓；K口打開，口打開，p 由控制油壓決定；由控制油壓決定；K口堵上，口堵上，p 由先導(dǎo)閥決定。由先導(dǎo)閥決定。原理：原理：pAkx0 壓差壓差p 使閥口打開，開始溢流。使閥口打開，開始溢流。 阻尼孔主閥主閥先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥平衡彈簧 調(diào)壓彈簧2021-12-11352）圖

16、形符號）圖形符號新符號新符號舊符號舊符號2021-12-1136開啟壓力開啟壓力：npknppp調(diào)定壓力調(diào)定壓力( (全流壓力全流壓力) ): :Axkpk0靜態(tài)調(diào)壓偏差靜態(tài)調(diào)壓偏差: :（閥口將開未開閥口將開未開）二、靜態(tài)特性二、靜態(tài)特性開啟比開啟比：nkpp不應(yīng)低于不應(yīng)低于85%2021-12-1137特性曲線特性曲線特點：反應(yīng)快，波動大特點：反應(yīng)快，波動大（0.2-0.4 MPa)。 1. 直動式直動式2. 先導(dǎo)式先導(dǎo)式特點：反應(yīng)慢，穩(wěn)定性好，波動小。特點：反應(yīng)慢，穩(wěn)定性好，波動小。2021-12-1138三、應(yīng)用三、應(yīng)用1.作安全閥（常閉）作安全閥（常閉） 作用：作用：防止系統(tǒng)過載。防

17、止系統(tǒng)過載。2021-12-11392.2.作溢流閥（常開）作溢流閥（常開）作用：保持系統(tǒng)壓力恒定作用：保持系統(tǒng)壓力恒定2021-12-11403.3.卸荷卸荷 阻尼孔主閥主閥先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥平衡彈簧 調(diào)壓彈簧2021-12-1141.遠程調(diào)壓遠程調(diào)壓 阻尼孔主閥主閥先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥平衡彈簧 調(diào)壓彈簧2021-12-1142.多級調(diào)壓多級調(diào)壓2021-12-1143. .作背壓閥作背壓閥2021-12-11445.3.2 5.3.2 減壓閥減壓閥作用：減低系統(tǒng)壓力，并使其保持恒定。作用：減低系統(tǒng)壓力，并使其保持恒定。 特點：出口壓力控制閥芯動作，特點：出口壓力控制閥芯動作， 有單獨泄油口。有單獨泄油口

18、。工作原理：節(jié)流口產(chǎn)生壓降工作原理：節(jié)流口產(chǎn)生壓降p p2 = p1 -p ， p1一定，一定，p ， p2 p2A k x0 減壓、并減壓、并保持出口保持出口 壓力恒定。壓力恒定。2021-12-1145 p2 2 閥芯上移閥芯上移閥口減小閥口減小 p ， p2 2= p1 1 -p ， p1 1一定，一定，p ， p2 2； p2 2 閥芯下移閥芯下移閥口開大閥口開大 p ， p， p2 2圖形符號：圖形符號：穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓原理：2021-12-1146工作缸夾緊缸使夾緊缸獲得穩(wěn)定的低壓。應(yīng)用：2021-12-11475.3.3 5.3.3 順序閥順序閥作用：作用：控制多個執(zhí)行元件的順序動

19、作?？刂贫鄠€執(zhí)行元件的順序動作。分類：分類：直動式直動式先導(dǎo)式先導(dǎo)式內(nèi)控式內(nèi)控式外控式外控式2021-12-11481.1.內(nèi)控順序閥內(nèi)控順序閥圖形符號：圖形符號：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：出油口接二次油路，有單獨泄油口。出油口接二次油路，有單獨泄油口。工作原理：工作原理：p1 A kx0 接通。接通。特點：特點：內(nèi)部控制，內(nèi)部控制， 外部泄油。外部泄油。動畫演示動畫演示2021-12-11492. 2. 外控順序閥外控順序閥結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：外接控制油口外接控制油口工作原理工作原理：pA kx0 進出口接通進出口接通特點：外部控制，特點：外部控制， 外部泄油。外部泄油。職能符號：職能符號：動畫演示動畫演示202

20、1-12-11501.控制液壓缸的順序動作2.與單向閥組成平衡閥3.使系統(tǒng)卸荷4.作背壓閥應(yīng)用：應(yīng)用：控制液壓缸的順序動作控制液壓缸的順序動作2021-12-11515.3.4 溢流閥、減壓閥、順序閥的綜合比較溢流閥、減壓閥、順序閥的綜合比較作用：控制液壓系統(tǒng)中的壓力。作用：控制液壓系統(tǒng)中的壓力。共性：利用液壓力和彈簧力比較，控制閥口的共性：利用液壓力和彈簧力比較，控制閥口的 開與關(guān)；或控制開口大小。開與關(guān)；或控制開口大小。溢流閥：控制進口壓力。溢流閥：控制進口壓力。減壓閥：控制出口壓力。減壓閥：控制出口壓力。順序閥：控制閥口通與不通，進而控制執(zhí)行元順序閥：控制閥口通與不通，進而控制執(zhí)行元件的

21、動作順序。件的動作順序。2021-12-11525.3.5 5.3.5 壓力繼電器壓力繼電器1.1.作用：利用系統(tǒng)中壓力變化，控制電路的通斷。作用：利用系統(tǒng)中壓力變化，控制電路的通斷。微動開關(guān)調(diào)節(jié)螺釘頂桿柱塞pa Fs s 微動開關(guān)閉合微動開關(guān)閉合 發(fā)出電信號發(fā)出電信號pa 0.40.5MPa（p 0.4MPa時減壓閥不起作用，和普通節(jié)流閥一樣）時減壓閥不起作用，和普通節(jié)流閥一樣）2021-12-1161.圖形符號：圖形符號：簡化符號2021-12-1162本章結(jié)束本章結(jié)束謝謝謝謝!2021-12-1163疊加閥式液壓裝置 集成塊式液壓裝置 2021-12-1164TPBATPBATPABBA

22、PTABTPTPBATPBATTTTTTT各油路全封閉，液壓泵保壓，執(zhí)行元件閉鎖，可用于多個換向閥的并聯(lián)工作各油路全連通，液壓泵卸荷，執(zhí)行元件處于浮動狀態(tài)液壓泵保壓，執(zhí)行元件兩腔與回油連通壓力油與執(zhí)行元件兩腔連通，說，可組成差動回路壓力油與執(zhí)行元件一腔及回油連通，另一腔封閉，液壓泵卸荷，執(zhí)行元件處于閉鎖狀態(tài)液壓泵保壓，執(zhí)行元件一腔封閉，另一腔與回油連通液壓泵卸荷，執(zhí)行元件兩腔封閉，也可用多個M型換向閥并聯(lián)工作特點表 5-3 三位四通換向閥常用滑閥(中位)機能代號名 稱結(jié)構(gòu)簡圖 符 號HYPKJMO中間封閉中間開啟ABT連通PAB連通PAT連通BT連通PT連通ABPABPABPABPABPABP

23、ABP2021-12-1165手動手動應(yīng)用：小流量，需徒手操作的場合。三位四通手動換向閥P TABTPAB手動換向閥手動換向閥2021-12-1166彈簧 2-閥芯 3-閥體 4-滾輪 5-行程擋塊用行程閥速度換接用行程閥速度換接機動換向閥機動換向閥（行程閥）（行程閥）特征：特征：利用擋鐵或凸輪使閥芯運動以控制流向利用擋鐵或凸輪使閥芯運動以控制流向 分類：分類：常為二位閥，有二通、三通、四通常為二位閥，有二通、三通、四通2021-12-1167 二通二通 四通四通 二位二位 三通三通 三位三位 四通四通 五通五通l優(yōu)點：易于實現(xiàn)自動化。l應(yīng)用：小流量的場合。（q63 L/min ) 電磁換向閥電磁換向閥特征：