流體傳動(dòng)與控制基礎(chǔ)（第3版）課件：液壓控制元件

流體傳動(dòng)及控制基礎(chǔ)（

液壓控制元件1）

液壓控制閥2

液壓控制閥5.1

概述液壓缸5.2

方向控制閥5.3

壓力控制閥5.4

流量控制閥5.5

插裝閥控制閥馬達(dá)電機(jī)-泵5.6

電液比例閥油箱35.1

概

述n

液壓控制閥的作用在液壓系統(tǒng)中，液壓控制閥是用來控制油液的方向、壓力和流量，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按負(fù)載的需要進(jìn)行工作及實(shí)現(xiàn)一定的性能要求。液壓系統(tǒng)工作流程圖液壓控制閥1．控制方向2．控制壓力3．控制流量液壓執(zhí)行元

件液壓能源液

壓

泵1．液壓油缸2．液壓馬達(dá)油液儲(chǔ)存裝置油

箱液壓傳動(dòng)系統(tǒng)基本組成執(zhí)行元件節(jié)流閥方向控制閥過濾器電機(jī)壓力控制閥液壓泵油箱1065.1.1液壓控制閥的分類n

按液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中所起的控制功能不同進(jìn)行分類。n

可分為三大類：n

方向控制閥n

壓力控制閥n

流量控制閥方向控制閥n

方向控制閥

用來控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向的閥類，稱為方向控制閥。如單向閥、換向閥等。壓力控制閥n

壓力控制閥

用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流壓力的閥類，稱為壓力控制閥。如溢流閥、減壓閥等。9流量控制閥n

流量控制閥

用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流流量的閥類，稱為流量控制閥。如節(jié)流閥、調(diào)速閥等。10各類閥的共同特點(diǎn)n

依靠閥孔的開、閉來限制、改變或停止液體的流動(dòng)。n

都是節(jié)流裝置，它們?cè)谕瓿烧{(diào)節(jié)功能的同時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生壓力降，即液壓能量損失，從而使油液溫度升高。單向閥換向閥115.1.2液壓控制閥的基本參數(shù)n

公稱通徑閥的通流能力，即閥規(guī)格的大小。工作時(shí)，閥的實(shí)際流量應(yīng)小于或等于閥規(guī)格所允許通過的最大流量值。通徑n

公稱壓力液壓控制閥在額定工作狀態(tài)下所允許的最高壓力，對(duì)應(yīng)于閥的額定工作壓力。閥工作時(shí)的實(shí)際壓力應(yīng)小5.2

方向控制閥n

方向控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中各管道間通斷關(guān)系的閥類。n

普通方向控制閥n

單向閥n

換向閥135.2.1

單向閥n

單向閥的作用是使油液沿一個(gè)方向流動(dòng)，不允許它反向倒流。圖形符號(hào)單向閥4球形閥芯單向閥工作原理BA從B到A不能流動(dòng)A有效面積閥座0時(shí),球形閥芯當(dāng)閥芯壓縮彈簧離開閥座AB出油進(jìn)油從

A到

B可自由流動(dòng)錐形閥芯單向閥當(dāng)當(dāng)時(shí),,閥口開啟閥口關(guān)閉時(shí)16直角單向閥錐形閥芯17單向閥保護(hù)液壓泵的作用至系統(tǒng)至系統(tǒng)單向閥D電機(jī)單向閥安裝在泵出口液壓泵油箱18單向閥在泵出口方向裝反液壓泵出口壓力無限增大至系統(tǒng)nn

損壞液壓泵和管路單向閥電機(jī)至系統(tǒng)液壓泵D油箱19單向閥作背壓閥背壓A有效面積0彈簧的預(yù)壓力油缸的背壓即為作背壓閥20單向閥作背壓閥裝反背壓油缸不能運(yùn)動(dòng)將增大，油缸不能回油，而背壓升高油缸不能運(yùn)動(dòng)21單向閥的應(yīng)用至系統(tǒng)消除油路干擾作旁路閥22液控單向閥的工作原理n

從

A

流向

B，正向?qū)╪

從

B流向

A，反向切斷n

在控制壓力作用下，正、反向液流均可自由通過兩種液控單向閥BB1ATBABA23YXXACC控制油圖形符號(hào)控制油圖形符號(hào)內(nèi)泄式液控單向閥外泄式液控單向閥24液控單向閥的保壓作用n

可防止重物的超速下降重物BBAAX左控制口右液控單向閥的鎖緊作用n

可防止液壓缸的左右竄動(dòng)BBAAX1X2左右單向閥的性能要求n

對(duì)單向閥的性能要求n

通過液流時(shí)壓力損失要小，反向截止時(shí)密封性要好。n

動(dòng)作靈敏，工作時(shí)無撞擊和噪聲。275.2.2

換向閥n

換向閥是用來控制系統(tǒng)中油路的接通、切斷或改變液流方向的閥類。換向閥控制液壓缸n

閥芯處于左位，

P

流向

BA

流向

T，液壓缸縮回n

閥芯處于右位，

P

流向

AB

流向

T，液壓缸伸出n

閥芯處于中位，

P

口封閉A

、B、T口封閉，停止PABTT控制液壓缸工作原理ABABAB換向閥PTPTPT液壓缸縮回液壓缸停止液壓缸伸出30換向閥的分類n

按閥心結(jié)構(gòu)不同ABnnnn滑閥式轉(zhuǎn)閥式球閥式錐閥式PTn

液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最多的是滑閥式換向閥。四通滑閥式換向閥的結(jié)構(gòu)電磁鐵a電磁鐵b32閥芯閥體四通滑閥式換向閥的結(jié)構(gòu)電磁鐵a電磁鐵bPT

AB對(duì)中彈簧

閥芯閥體對(duì)中彈簧閥體的典型結(jié)構(gòu)PT閥體底面n

閥體底面有油口P、T、A、BⅠⅠn

閥體上有圓柱形閥孔A

BA

P

B

Tn

閥孔內(nèi)開沉割槽n

沉割槽與油口相通閥體半剖A

B滑閥式換向閥的典型結(jié)構(gòu)n

閥芯是圓柱形，閥芯上有凸肩n

通過凸肩封閉或開啟閥體沉割槽n

閥芯凸肩上有均壓槽T

A

P

B

Tn

閥芯與閥孔有徑向間隙n

閥芯移動(dòng)要克服各種阻力閥芯處于中位閥芯在閥體內(nèi)工作位置n

閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)油路的接通、切斷或改變液流方向。液流流過閥口的流量

:T

A

P

B

TF流量系數(shù)，閥孔直徑，閥口開口，液體密度，閥芯向左運(yùn)動(dòng)進(jìn)、出閥口壓力，TTABPPABTT滑閥式換向閥工作原理n

根據(jù)閥芯在閥體中工作位置數(shù)目不同，換向閥可分為n

兩位閥n

三位閥n

根據(jù)閥所控制的通道數(shù)目不同，換向閥可分為n

兩通閥n

三通閥n

四通閥n

五通閥38二位四通換向閥工作原理n

閥芯工作在左端或右端，可改變液流的流動(dòng)方向。閥芯在右端閥芯在左端“P”

與“A”通“B”

通油箱“T”“P”

與“B”通“A”

通油箱“T”39二位四通換向閥n

二位四通換向閥結(jié)構(gòu)剖視圖TTAPB40二位四通換向閥n

二位四通換向閥控制液壓缸運(yùn)動(dòng)閥芯在左端閥芯在右端41二位三通換向閥工作原理溝槽連通兩油口溝槽連通兩油口凸肩封閉“A”凸肩封閉“B”“P”

與“B”通

“A”

關(guān)閉“P”

與“A”通

“B”

關(guān)閉A

BPA圖形符號(hào)BT42P四通閥閥板和三通閥閥板n

根據(jù)閥板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，四通閥可做四通閥使用，也可以作三通閥使用。PABTTABABPP43四通閥閥板三通閥閥板三位四通換向閥工作原理n

三位四通換向閥有三個(gè)工作位置，有四個(gè)油口。閥芯處于左端閥芯處于中間閥芯處于右端44三位四通換向閥工作原理A

BP

T圖形符號(hào)三位四通換向閥控制液壓缸【應(yīng)用舉例】46換向閥的中位機(jī)能n

三位四通換向閥的閥心在中位時(shí)，各油口的連通方式稱為滑閥的中位機(jī)能。對(duì)三位四通換向閥，左、右工作位置用于執(zhí)行元件的換向，一般為P與A通，B與T通

或

P與B通，A與T通；而中位則有多種機(jī)能以滿足執(zhí)行元件處于非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)的不同性能要求。A

BP

T47三位四通換向閥的O、H中位機(jī)能O形H形48三位四通換向閥的P、Y中位機(jī)能P形Y形49三位四通換向閥的K、M中位機(jī)能K形M形50換向閥中位機(jī)能的應(yīng)用(1)n【例5-1】滑閥式換向閥控制液壓缸，要求液壓缸運(yùn)動(dòng)中能停止于任意位置，而油源卸荷，應(yīng)選用何種中位機(jī)能的換向閥？n

要求油源不能卸荷，需要保壓應(yīng)選用什么機(jī)能換向閥？換向閥中位機(jī)能的應(yīng)用(2)M形

機(jī)能液壓源卸荷O形

機(jī)能液壓源保壓52換向閥的操縱方式n

換向閥從一個(gè)工作位置換到另一個(gè)工作位置，通常有五種操縱方式n

手動(dòng)操縱n

機(jī)械操縱n

電磁操縱n

液壓操縱n

電液操縱手動(dòng)換向閥操縱手柄A

BP

T圖形符號(hào)幾種手動(dòng)換向閥滾輪機(jī)動(dòng)換向閥TPABT供油T圖形符號(hào)機(jī)動(dòng)換向閥滾輪T

A

P

B57A

BP

T電磁換向閥圖形符號(hào)58A

BP

T電磁換向閥圖形符號(hào)閥芯左移T

B

A閥芯右移T

B

A電磁換向閥的特點(diǎn)n

利用電磁鐵產(chǎn)生的電磁力來推動(dòng)閥心移動(dòng)，改變閥心的工作位置，從而控制油液方向。由于它可利用按鈕開關(guān)、限位開關(guān)、壓力繼電器等發(fā)出的電信號(hào)進(jìn)行控制，因此易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，應(yīng)用最廣泛。P電磁換向閥的電磁鐵n

電磁換向閥有交流和直流兩種電磁鐵操縱。n

直流電磁鐵工作可靠，不會(huì)因閥心卡住而燒壞

。n

交流電磁鐵容易因閥心卡住而造成電磁鐵電流過大而燒壞。但是，交流電比直流電獲取方便。電磁換向閥的流量范圍n

由于電磁鐵的吸力較小，電磁換向閥只適用于流量不太大的小規(guī)格換向閥。n

當(dāng)流量較大時(shí)，需要的換向操縱力也較大，應(yīng)采用液壓操縱、氣壓操縱或電液復(fù)合操縱換向閥。通徑液動(dòng)換向閥液控壓力油的作用閥芯右移P與A接通T

A

P

B幾種液動(dòng)換向閥64電液換向閥的構(gòu)成n

電液換向閥是由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組合而成。液動(dòng)換向閥是主閥；電磁換向閥起先導(dǎo)控制作用，由它控制操縱主閥的控制油，從而控制主閥閥心位置，實(shí)現(xiàn)主閥的換向。65電液換向閥n

電液換向閥由先導(dǎo)閥和主閥組合而成。n

先導(dǎo)閥是電磁換向閥，主閥是液控?fù)Q向閥。電磁換向閥液控?fù)Q向閥66電液換向閥工作原理電液換向閥電磁換向閥電磁換向閥TPBATX1液控?fù)Q向閥X2液控?fù)Q向閥APB電液換向閥的油路工作原理APBT電磁先導(dǎo)閥思考：控制油AB主閥用M型機(jī)能，可以嗎？液控主閥主閥回油PT主閥供油68電液換向閥的結(jié)構(gòu)剖視圖先導(dǎo)閥控制油控制腔控制腔主閥電液換向閥的油路工作原理T

A

P

B70電液換向閥的特點(diǎn)n

電液換向閥綜合了電磁換向閥和液動(dòng)換向閥的優(yōu)點(diǎn)，用較小的電磁鐵就能控制較大的流量，具有控制方便、通流能力大的特點(diǎn)，在大流量的液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。ABTTP715.2.3

電磁換向座閥n

一般電磁換向閥采用圓柱形閥心；而電磁球式換向閥則采用球形閥心結(jié)構(gòu)，也稱電磁球閥

。72電磁球式換向閥工作原理73電磁球式換向閥的特點(diǎn)n

與圓柱形滑閥換向閥相比，電磁球閥具有密封性能好、抗污染能力強(qiáng)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。除用做大流量換向閥的先導(dǎo)控制閥外，也應(yīng)用于超高壓小流量的液壓系統(tǒng)中

。5.2.4電磁換向閥的性能n

換向閥在液壓系統(tǒng)中起控制油液通、斷和改變方向的作用，其主要性能要求有：P

Tnnn油液流經(jīng)閥時(shí)壓力損失要小。各關(guān)閉油口間的泄漏量要小。A

B換向可靠、迅速平穩(wěn)無沖油口間泄漏增大，將導(dǎo)致內(nèi)部壓力擊。油串流，致使執(zhí)行元件產(chǎn)生誤動(dòng)作。755.2.4電磁換向閥的性能n

油液流經(jīng)閥時(shí)壓力損失T

A

P

B

TF閥芯向左運(yùn)動(dòng)思考：換向閥怎么選用？765.2.4電磁換向閥的性能n

各關(guān)閉油口間的泄漏量要小T

A

P

B

TT

ABP閥芯處于中位泄漏77思考：換向閥泄漏將產(chǎn)生哪些影響？5.2.4電磁換向閥的性能n

換向可靠、迅速且平穩(wěn)無沖擊78【案例】M7150平面磨床n

平面磨床由雙出桿液壓缸驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)n

磨床結(jié)構(gòu)體積限制，液壓系統(tǒng)油箱體積小。n

停機(jī)以后，液壓管路油液流回油箱，油箱油液溢出。油箱解決辦法：在回油管上加一個(gè)單向閥。對(duì)單向閥的彈簧力有要求嗎？【案例】電磁換向閥故障n

閥芯吸力不足

、換向不可靠n

更換對(duì)中彈簧，沒有效果n

檢查閥芯無卡死現(xiàn)象、靈活n

檢查線圈電壓，電壓正常原因：電磁鐵線圈插頭內(nèi)部，接線觸點(diǎn)有虛焊，導(dǎo)致接觸不良，沒有通上正常的電流。80【案例】換向閥故障起升液壓缸傾動(dòng)液壓缸n

起升貨物后貨叉自動(dòng)緩緩下降n

叉車起升液壓缸采用三位四通換向閥B控制，起升貨物到位后，換向閥處在中位，工作油口封閉。閥B原因：換向閥中位，閥芯與閥套之間磨損，間隙增大，在重力作用下，起升缸下腔壓力油通過滑閥間隙回油箱。Theend82流體傳動(dòng)及控制基礎(chǔ)（

液壓控制元件2）5.3

壓力控制閥n

壓力控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液壓力的閥類。包括:n

溢流閥n

減壓閥n

順序閥5.3.1

溢流閥重物重物重物423561無壓力限制閥溢流閥沒有打開溢流閥打開限制超壓溢流閥的功能n

溢流閥在液壓系統(tǒng)中最重要的功能有兩個(gè)：n

作定壓閥保持系統(tǒng)壓力恒定，工作時(shí)于開啟狀態(tài)；n

作安全閥，防止液壓系統(tǒng)超載而損壞元件和管路，一般處于關(guān)閉狀態(tài)。4溢流閥的分類n

按結(jié)構(gòu)不同，溢流閥可分為:n

直動(dòng)式n

先導(dǎo)式先導(dǎo)式直動(dòng)式5直動(dòng)式溢流閥工作原理6直動(dòng)式溢流閥工作原理預(yù)壓縮壓縮重物重物此時(shí)溢流閥打開溢流有效面積溢流閥沒有打開直動(dòng)式溢流閥的調(diào)壓原理n

閥心臨界開啟的力平衡方程為n

閥口開啟，彈簧進(jìn)一步壓縮則即預(yù)壓縮有效面積直動(dòng)式溢流閥調(diào)壓手輪彈簧力有效面積圖形符號(hào)9沒有溢流閥定壓作用，液壓缸運(yùn)動(dòng)速度不變節(jié)流口流量連續(xù)性方程通過節(jié)流口的流量若A0

減小，則必有p1增大，即qL

不變。10溢流閥的定壓作用等價(jià)通過節(jié)流口流量液壓缸運(yùn)動(dòng)速度11溢流閥的定壓作用n

p2

由負(fù)載決定，即n

p1

由溢流閥決定，即常數(shù)n

通過節(jié)流口流量為n

液壓缸運(yùn)動(dòng)速度為n

因此，調(diào)節(jié)節(jié)流口面積

A0

，即可調(diào)節(jié)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度v12溢流閥的靜態(tài)特性有效面積彈簧力溢流閥壓力—流量特性曲線13溢流閥溢流的功率損失n

溢流閥的溢流轉(zhuǎn)化為功率損壓縮失，使系統(tǒng)油液溫度升高。重物溢流功率損失流流量與溢和它所控制有關(guān)。的壓力n

壓力越高、溢流流量越大，此時(shí)功率損失越大。14溢流閥溢流的功率損失n

溢流閥的功率損失溢流閥所控制壓力通過溢流閥的流量15直動(dòng)式溢流閥的特點(diǎn)壓縮n

液壓力與彈簧力相平衡進(jìn)行定壓。重物n

壓力越高，調(diào)壓彈簧剛度大。n

通過溢流閥流量大，閥規(guī)格大，調(diào)壓彈簧剛度也增大。n

對(duì)于中高壓、大流量液壓系統(tǒng)，調(diào)壓彈簧剛度大，閥開口量微小變化，都將使壓力產(chǎn)生較大波動(dòng)，精度降低。此時(shí)先導(dǎo)式溢流閥n

先導(dǎo)式溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成。n

先導(dǎo)閥是小流量直動(dòng)式溢流閥，它由調(diào)壓手輪、調(diào)壓彈簧，錐形閥心等組成，起調(diào)壓控制作用。n

主閥由主閥閥心、主閥閥體和復(fù)位彈簧等組成，起主流量溢流作用。先導(dǎo)式溢流閥的工作原理432遙控口156阻尼孔a出油路通油箱進(jìn)油路溢流閥主閥閥口關(guān)閉溢流閥主閥閥口開啟溢流18先導(dǎo)式溢流閥的工作原理先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓原理n

先導(dǎo)閥閥心力平衡方程n

主閥閥心力平衡方程n

聯(lián)立求得先導(dǎo)式溢流閥定壓精度高n

先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓取決于n

主閥彈簧剛度ky,預(yù)壓縮量y0和變形量?y都非常小n

先導(dǎo)閥變形量?x也非常小n

主閥芯上下面積A1

、A

和先導(dǎo)閥芯面積A

均為常數(shù)2cn

因此，壓力

p

主要由

k

和

x

決定。211x0先導(dǎo)式溢流閥的特點(diǎn)n

定壓精度高n

定壓精度與溢流流量無關(guān)n

在高壓、大流量液壓系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。先導(dǎo)式溢流閥的卸荷作用n

當(dāng)主閥上腔油壓為零時(shí)，遙控口主閥完全開啟。n

將主閥上腔遙控口與油箱相通，則主閥完全開啟，液壓泵輸出流量經(jīng)溢流閥回油箱，泵出口壓力基本為零，達(dá)到系統(tǒng)卸荷目的。壓力為零主閥打開n

這種卸荷可通過電磁換向閥對(duì)遙控口的控制來實(shí)現(xiàn)。23思考題：遙控口怎么通油箱？先導(dǎo)式溢流閥通過電磁閥卸荷遙控口通油箱壓力為零主閥打開24先導(dǎo)式溢流閥卸荷原理25電磁溢流閥n

為實(shí)現(xiàn)溢流閥的調(diào)壓和卸荷功能，通常把電磁換向閥與先導(dǎo)式溢流閥組合，稱為電磁溢流閥。26溢流閥和電磁溢流閥電磁換向閥先導(dǎo)式溢流閥電磁溢流閥先導(dǎo)式溢流閥27電磁溢流閥的卸荷、定壓作用先導(dǎo)閥遙控口調(diào)壓手輪主閥28溢流閥做安全閥泵的排量

可調(diào)調(diào)節(jié)斜盤傾角、缸體傾角或定子與轉(zhuǎn)子之間偏心距液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度29溢流閥做背壓閥背壓閥調(diào)壓閥n

溢流閥可作背壓閥n

作背壓閥的還有單向閥思考題：溢流閥作背壓閥的功用？節(jié)流閥5.3.2

減壓閥n

減壓閥是基于節(jié)流作用產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進(jìn)口壓力的控制閥。減壓閥分為n

直動(dòng)式n

先導(dǎo)式直動(dòng)式減壓閥的工作原理n

減壓閥出口壓力比入口壓力低直動(dòng)式減壓閥的減壓原理n

直動(dòng)式減壓閥調(diào)節(jié)作用的力平衡方程可表述為減壓閥設(shè)定壓力值彈簧剛度彈簧預(yù)壓縮量33作用面積直動(dòng)式減壓閥的特點(diǎn)n

調(diào)節(jié)精度受彈簧剛度影響較大，在工作壓力高和流量大的情況下，彈簧剛度較大，節(jié)流口微小變化量對(duì)壓力控制精度的影響較大。n

直動(dòng)式減壓閥只適合于中低壓、小流量的液壓系統(tǒng)。先導(dǎo)式減壓閥的工作原理35先導(dǎo)式減壓閥的特點(diǎn)n

壓力調(diào)節(jié)特性取決于先導(dǎo)閥的壓力調(diào)節(jié)精度，而與主閥流量無關(guān)，因此，其壓力調(diào)節(jié)精度高，在高壓、大流量的液壓系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。36減壓閥的應(yīng)用n

減壓閥是使液壓系統(tǒng)中某一支路的油液壓力低于系統(tǒng)主油路的壓力，并且在閥的進(jìn)、出油路壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，仍能保持閥的出油路壓力基本恒定。n

因此，減壓閥常適用于夾緊、控制油路和從主油路上獲得低于主油路壓力的分支油路等。37應(yīng)用減壓閥的減壓油路夾緊缸5主油路3421減壓閥出口壓力為減壓設(shè)定值385.3.3

順序閥n

順序閥是用油液壓力作為控制信號(hào)來控制油路的通斷，從而使多個(gè)執(zhí)行元件按先后順序動(dòng)作。39直動(dòng)式順序閥的工作原理閥芯開啟閥芯關(guān)閉關(guān)閉狀態(tài)開啟狀態(tài)40直動(dòng)式順序閥的特點(diǎn)n

靠液壓力直接與彈簧力相平衡進(jìn)行工作，控制精度受彈簧剛度影響大，僅適用于中低壓液壓系統(tǒng)，或高壓小流量液壓系統(tǒng)。n

而先導(dǎo)式順序閥則由先導(dǎo)調(diào)壓閥和主閥組成，其壓力調(diào)節(jié)性能好、調(diào)壓范圍寬，主要應(yīng)用于高壓、大流量液壓系統(tǒng)中。41直動(dòng)式、先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)閥直動(dòng)式調(diào)壓彈簧主閥42外控式順序閥外控口有油作用，開啟狀態(tài)43外控口沒有作用，關(guān)閉狀態(tài)順序閥做卸荷閥主油路n

順序閥可用于控制執(zhí)行元件順序動(dòng)作，還可做卸荷閥。卸荷閥n

把外控式順序閥出油路通油箱，并將外泄油直接通向出油路，即構(gòu)成卸荷閥。44卸荷閥的工作原理主油路n

當(dāng)壓力大于卸荷閥彈簧設(shè)定值時(shí),卸荷閥主閥打開,液壓泵卸荷。卸荷閥n

當(dāng)壓力小于卸荷閥彈簧設(shè)定值時(shí),卸荷閥主閥關(guān)閉,液壓泵壓力取決于負(fù)載。45卸荷閥的應(yīng)用液壓缸負(fù)載沒有推負(fù)載時(shí)，即空載運(yùn)動(dòng)推動(dòng)負(fù)載時(shí)，即負(fù)載運(yùn)動(dòng)卸荷閥使泵1卸荷，

流回油箱。單向順序閥n

順序閥與單向閥并聯(lián)組合一體而構(gòu)成單向順序閥。當(dāng)油液反向流過順序閥時(shí)，順序閥關(guān)閉，而單向閥起旁路作用，使油液可反向流動(dòng)。單向順序閥有內(nèi)控式和外控式之分。內(nèi)控式外控式47平衡閥n

將單向順序閥的外泄油通向出油路，而出油路通油箱，即可做平衡閥。平衡閥可分為內(nèi)控式和外控式。內(nèi)控式外控式48液壓平衡回路n

導(dǎo)彈重量幾百噸n

導(dǎo)彈起豎收放平穩(wěn)順序閥的應(yīng)用單向順序閥50溢流閥、減壓閥、順序閥的區(qū)別n

他們都是壓力控制閥，其共同特點(diǎn)是根據(jù)作用在閥芯上的液壓作用力和彈簧力相平衡的原理來工作的。n

他們外形相近，都有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩大類。直動(dòng)式適用低壓、小流量系統(tǒng)，先導(dǎo)式適用高壓、大流量系統(tǒng)。n

溢流閥是進(jìn)油口的油液作用在閥芯上，控制進(jìn)油路壓力并保持恒定，其出油路則是通油箱。n

順序閥是控制進(jìn)油路與出油路的通斷，若進(jìn)、出油路接通后，它們都是壓力油。n

減壓閥是出油口的油液作用在閥芯上，控制出口壓力并保51持恒定。溢流閥、減壓閥、順序閥的區(qū)別n

溢流閥溢流時(shí)，閥口開啟小，閥進(jìn)、出油口壓差大，壓力損失大。彈簧腔的泄漏油直接泄漏到出油口。n

減壓閥、順序閥，壓力損失取決于進(jìn)、出油口的壓力差，由于他們的出油口都有壓力，彈簧腔的泄漏油需要單獨(dú)的泄油口。n

順序閥與單向閥并聯(lián)組合一體可以作為平衡閥；外控式順序閥可以作為卸荷閥。5.3.4

壓力繼電器n

壓力繼電器是用油液壓力來啟閉電氣觸點(diǎn)的液電轉(zhuǎn)換元件。n

當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定值時(shí)，控制電氣觸點(diǎn)閉合或斷開。由電氣觸點(diǎn)閉合或斷開而產(chǎn)生的電信號(hào)，可以控制電氣元件(如電磁鐵、繼電器、電動(dòng)機(jī)等)的動(dòng)作，使油路卸荷、換向、起停電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作等。53壓力繼電器的分類n

壓力繼電器主要有nnnn柱塞式彈簧管式膜片式波紋管式54柱塞式壓力繼電器的工作原理圖形符號(hào)彈簧管式壓力繼電器的工作原理壓力設(shè)定手柄進(jìn)油口565.4

流量控制閥n

流量控制閥簡(jiǎn)稱流量閥，控制液壓系統(tǒng)中的流量。n

調(diào)節(jié)流量閥通流面積，可控制流經(jīng)閥的流量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)。n

流量閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流集流閥等。5.4.1

節(jié)流閥n

節(jié)流閥是最簡(jiǎn)單的流量控制閥，借助于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使閥心相對(duì)于閥體孔運(yùn)動(dòng)來改變閥口過流面積，從而控制流過閥的流量，達(dá)到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的目的。8節(jié)流閥的工作原理圖形符號(hào)節(jié)流口關(guān)閉節(jié)流口打開59節(jié)流閥的流量穩(wěn)定性n

節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式n

節(jié)流口壓力差、溫度的影響及阻塞。錐面節(jié)流口帶V形槽節(jié)流口

帶矩形槽節(jié)流口60節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)原理n

基于節(jié)流作用，通過節(jié)流口的流量和前后壓差的流量特性方程為n

節(jié)流閥的功率損失節(jié)流口61節(jié)流調(diào)速原理節(jié)流調(diào)節(jié)的流量液壓缸伸出運(yùn)動(dòng)液壓缸縮回運(yùn)動(dòng)節(jié)流口面積62節(jié)流閥流量—壓力特性曲線63節(jié)流閥的特點(diǎn)n

節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但負(fù)載和溫度變化對(duì)流量穩(wěn)定性影響較大，因此，節(jié)流閥作為流量控制元件只適用于負(fù)載變化小、速度穩(wěn)定性要求不高的液壓調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥流量計(jì)算舉例【例5-2】單向節(jié)流閥n

結(jié)構(gòu)及工作原理ABABABA到

B方向，單向閥打開B到

A方向，通過節(jié)流口66單向節(jié)流閥調(diào)速回路伸出運(yùn)動(dòng)單向節(jié)流閥

5調(diào)速縮回運(yùn)動(dòng)單向節(jié)流閥

4調(diào)速單向節(jié)流閥

4單向節(jié)流閥

5疊加式單向節(jié)流閥板式連接系統(tǒng)裝置集成化節(jié)流閥的加載和阻尼作用節(jié)流閥阻尼作用節(jié)流閥加載695.4.2

調(diào)速閥n

為減小節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量受負(fù)載變化影響，通常對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行壓力補(bǔ)償，即采取措施使節(jié)流閥前后壓力差在負(fù)載變化時(shí)始終保持不變，從而使通過節(jié)流閥的流量只由其開口大小來決定。帶壓力補(bǔ)償?shù)墓?jié)流閥稱之為調(diào)速閥。調(diào)速閥的工作原理節(jié)流閥定差減壓閥71調(diào)速閥的補(bǔ)償原理n

若不計(jì)摩擦力和液動(dòng)力影響，當(dāng)減壓閥閥心處于平衡狀態(tài)時(shí)，則節(jié)流閥即調(diào)速閥的流量特性節(jié)流閥節(jié)流閥調(diào)速閥73調(diào)速閥的壓力補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償n

壓力補(bǔ)償調(diào)速閥的流量基本不受負(fù)載變化影響，但當(dāng)油溫升高而使油液粘度減小時(shí)，調(diào)速閥的流量會(huì)增大。n

為減小負(fù)載和油溫變化對(duì)流量穩(wěn)定性的影響，在壓力補(bǔ)償基礎(chǔ)上增加溫度補(bǔ)償裝置，即壓力溫度補(bǔ)償型調(diào)速閥。其特點(diǎn)是：定差減壓閥保持節(jié)流口前后壓差基本不變，而溫度補(bǔ)償裝置使節(jié)流口開口隨溫度變化自動(dòng)作相應(yīng)變化，以補(bǔ)償溫度變化對(duì)流量的影響。74壓力補(bǔ)償流量控制閥調(diào)節(jié)手柄詳細(xì)符號(hào)簡(jiǎn)化符號(hào)75兩種壓力補(bǔ)償流量控制閥765.4.3行程節(jié)流閥n

行程節(jié)流閥的功能是當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到規(guī)定的位置時(shí),通過機(jī)械方式逐漸關(guān)閉節(jié)流口,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度降低,故也稱之為減速閥。775.4.4

分流－集流閥n

分流－集流閥是分流閥、集流閥和分流－集流閥的總稱。它是使閥的兩個(gè)出流或入流流量相等，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行元件的速度同步，故又稱為同步閥。78分流閥n

分流閥是將單一液流等分成兩個(gè)支流的流量控制閥

。圖形符號(hào)79集流閥n

集流閥是將兩股液流合成單一液流的流量控制閥

。圖形符號(hào)80分流－集流閥的工作原理n

分流－集流閥則是兼有分流和集流兩種功能的流量控制閥，它也是利用負(fù)載壓力反饋并通過閥心的運(yùn)動(dòng)，改變可變節(jié)流口的開口面積，從而實(shí)現(xiàn)壓力補(bǔ)償。當(dāng)液流按某一方向流動(dòng)時(shí)，起分流作用，而反方向流動(dòng)時(shí)起集流作用。分流-集流閥及其結(jié)構(gòu)原理圖形符號(hào)82采用分流－集流閥的同步回路56分流集流閥432183Theend84流體傳動(dòng)及控制基礎(chǔ)（

液壓控制元件3）5.5

插裝閥n

方向、壓力和流量三類普通液壓控制閥，其通徑最大不超過32mm，結(jié)構(gòu)尺寸大，不適應(yīng)小體積、集成化的發(fā)展方向和大流量液壓系統(tǒng)的應(yīng)用要求。因此20世紀(jì)70年代發(fā)展了一種新型的液壓控制閥——

插裝閥。插裝閥的特點(diǎn)n

插裝閥是把主控元件的錐閥插裝在油路塊中，故得名插裝閥。具有通流能力大、密封性能好、抗污染、集成度高和組合形式靈活多樣等特點(diǎn)，適合于大流量液壓系統(tǒng)的應(yīng)用要求。5.5.1

插裝閥的工作原理n

插裝閥由插裝組件、控制蓋板和先導(dǎo)閥等組成。插裝組件又稱主閥組件，它由閥心、閥套、彈簧和密封件等組成。插裝組件有兩個(gè)主油路口和一個(gè)控制油口，插裝組件裝在油路塊中。先導(dǎo)閥控制蓋板插裝組件插裝組件、控制蓋板和先導(dǎo)閥插裝組件控制蓋板先導(dǎo)閥各種插裝閥控制蓋板流量閥壓力閥疊加插裝閥插裝組件、先導(dǎo)方向閥和壓力閥先導(dǎo)方向閥XBA插裝組件圖形符號(hào)插裝組件壓力閥插裝組件、控制蓋板組成溢流閥67控制蓋板54壓力閥32插裝組件15.5.2

插裝方向控制閥n

由插裝組件、控制蓋板和先導(dǎo)閥組成。n

根據(jù)控制腔X的通油方式來控制主閥心的啟閉。若X腔通油箱，則主閥閥口開啟；若X腔與主閥進(jìn)油路相通，則主閥閥口關(guān)閉。插裝電磁方向控制閥電磁先導(dǎo)閥控制蓋板插裝組件插裝組件插裝單向閥BXBAABA插裝液控單向閥3YB2XYA

XBA1A二位二通插裝換向閥BAX

Z1Z2

YBA二位三通插裝換向閥YXAA12TPTP二位四通插裝換向閥XYA

BP

T1234TTPAB5.5.3

插裝壓力控制閥n

由直動(dòng)式調(diào)壓閥作為先導(dǎo)閥對(duì)插裝組件控制腔X進(jìn)行壓力控制，即構(gòu)成插裝壓力控制閥

。插裝溢流、順序閥及圖形符號(hào)先導(dǎo)閥XYB控制蓋板A插裝組件插裝卸荷、溢流閥Y二位二通電磁閥XBAXYB壓力閥A5.5.4

插裝流量控制閥n

通過機(jī)械的或電氣的行程調(diào)節(jié)元件來調(diào)節(jié)主閥閥口的開度，即構(gòu)成插裝節(jié)流閥。XXBABA插裝流量閥和方向閥節(jié)流調(diào)節(jié)螺釘XBATheend流體傳動(dòng)及控制基礎(chǔ)（

液壓控制元件4）5.6

電液比例閥n

電液比例閥簡(jiǎn)稱比例閥，它是一種按給定的輸入電氣信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)液流的壓力、流量和方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的液壓控制閥。比例閥的發(fā)展n

比例閥是在普通液壓閥的基礎(chǔ)上，以比例電磁鐵代替手調(diào)機(jī)構(gòu)或開關(guān)電磁鐵而發(fā)展起來的。n

不僅用于開環(huán)控制，也被應(yīng)用于閉環(huán)控制。電磁換向閥電液比例閥5.6.1

比例閥的特點(diǎn)液壓缸位移檢測(cè)指令控制器放大器比例閥過濾器液壓泵電機(jī)4兩種帶位移傳感器的伺服液壓缸位移傳感器比例放大器n

指令信號(hào)輸入n

對(duì)信號(hào)放大、濾波、調(diào)節(jié)n

電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)μCUU指令電源II差動(dòng)放大斜坡、限幅、補(bǔ)償PID比例閥=+-=ab比例閥的工作原理框圖指

令信

號(hào)比例放大器比例電磁鐵比例控制閥液壓執(zhí)行元件電液比例控制閥負(fù)載比例閥的特點(diǎn)n

與普通液壓控制閥相比，比例閥有如下特點(diǎn)：n

能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、程序控制和自動(dòng)控制。n

能連續(xù)地、按比例地控制液流的壓力、流量和改變液流的方向。n

可簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。n

與伺服閥相比，工作可靠，抗污染能力強(qiáng)。n主要用于開環(huán)控制系統(tǒng)，也可組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。8比例閥閉環(huán)控制的工作原理負(fù)載反饋9比例方向閥位置閉環(huán)控制比例閥控液壓缸位置閉環(huán)105.6.2

比例壓力閥n

比例壓力閥是按輸入電信號(hào)的大小來控制系統(tǒng)壓力的液壓控制閥。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，比例壓力閥可分為直動(dòng)式比例壓力閥和先導(dǎo)式比例壓力閥兩大類。11直動(dòng)式比例壓力閥的工作原理4321PT12比例電磁鐵直動(dòng)式比例壓力閥的調(diào)節(jié)特性n

直動(dòng)式比例壓力閥是以比例電磁鐵取代常規(guī)直動(dòng)式溢流閥的彈簧調(diào)節(jié)裝置，以產(chǎn)生與輸入電信號(hào)成比例的輸入力

。n

受比例電磁鐵吸力大小限制，直動(dòng)式比例壓力閥僅適用于中、低壓液壓系統(tǒng)，或高壓、小流量的液壓系統(tǒng)。13先導(dǎo)式比例壓力閥n

由直動(dòng)式比例壓力閥和主閥組成。n

直動(dòng)式比例壓力閥起調(diào)壓作用。n

主閥的大流量溢流對(duì)定壓精度影響較小。n

主要應(yīng)用于高壓、大流量的液壓系統(tǒng)中。14直動(dòng)式、先導(dǎo)式比例溢流閥直動(dòng)式比例溢流閥先導(dǎo)式比例溢流閥15先導(dǎo)式比例溢流閥的結(jié)構(gòu)先導(dǎo)閥主閥比例電磁鐵16先導(dǎo)式比例減壓閥先導(dǎo)閥主閥175.6.3

比例流量閥n

比例流量閥是按輸入電信號(hào)的大小來控制液流流量的液壓控制閥，如電液比例節(jié)流閥、電液比例調(diào)速閥等。比例節(jié)流閥的工作原理比例電磁鐵思考題：如何提高比例閥閥芯位置控制精度？19