液壓與氣壓傳動 第五章 液壓控制元件

1、 了解液壓與氣壓傳動中各種控制元件的功用、工作原理、結(jié)構(gòu)形式和性能特點；掌握主要控制元件的控制機制及其特性分析方法。換向閥的位、通、滑閥機能的概念；先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性；減壓閥、溢流閥的區(qū)別；調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性；比例閥與普通閥的區(qū)別；各種控制閥符號的含義。第一節(jié)第一節(jié) 液壓閥的分類及基本要求液壓閥的分類及基本要求的分類：的分類：用于控制液壓系統(tǒng)中液流的流動方向，以實現(xiàn)執(zhí)用于控制液壓系統(tǒng)中液流的流動方向，以實現(xiàn)執(zhí) 行裝置的啟動、停止、進行壓力和速度的變換或完成其他特行裝置的啟動、停止、進行壓力和速度的變換或完成其他特殊功能。利用通流通道的更換控制流體的流動方向。殊功能。利

2、用通流通道的更換控制流體的流動方向。 用于控制液壓系統(tǒng)中的壓力，以滿足執(zhí)行裝置所需要的壓力、轉(zhuǎn)矩或程序控制。用于控制液壓系統(tǒng)中油液流量的大小，以實現(xiàn)執(zhí)行裝置所需要的運動速度。 : :控制流體的流動方向、調(diào)節(jié)壓力、調(diào)節(jié)流量控制流體的流動方向、調(diào)節(jié)壓力、調(diào)節(jié)流量表表4-1 4-1 閥的分類閥的分類分類方法分類方法種種 類類按機能分類按機能分類壓力控制閥壓力控制閥流量控制閥流量控制閥方向控制閥方向控制閥按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類滑閥滑閥座閥座閥射流管閥射流管閥噴嘴擋板閥噴嘴擋板閥分類方法分類方法種種 類類詳詳 細細 分分 類類按操縱按操縱方法分類方法分類手動閥手動閥手把及手輪、踏板、杠桿手把及手輪、踏板、

3、杠桿機動閥機動閥擋塊及碰塊、彈簧擋塊及碰塊、彈簧液動閥液動閥液動閥、氣動閥液動閥、氣動閥電液閥電液閥電液動閥、電氣動閥電液動閥、電氣動閥電動閥電動閥普通普通/ /比例電磁鐵控制、力馬達比例電磁鐵控制、力馬達/ /力矩馬達力矩馬達/ /步進電動步進電動機機/ /伺服電動機控制伺服電動機控制按連接按連接方法分類方法分類管式連接管式連接螺紋式連接、法蘭式連接螺紋式連接、法蘭式連接板式板式/ /疊加式連接疊加式連接單層連接板式、雙層連接板式、整體連接板式、疊加單層連接板式、雙層連接板式、整體連接板式、疊加閥、多路閥閥、多路閥插裝式連接插裝式連接螺紋式插裝（二、三、四通插裝閥）、蓋板式插裝螺紋式插裝（二

4、、三、四通插裝閥）、蓋板式插裝（二通插裝閥）（二通插裝閥）分類方法分類方法種種 類類詳詳 細細 分分 類類按控制按控制方法分類方法分類比例閥比例閥電液比例壓力閥、電液比例流量閥、電液比例換向電液比例壓力閥、電液比例流量閥、電液比例換向閥、電液比例復(fù)合閥、電液比例多路閥；氣動比例閥、電液比例復(fù)合閥、電液比例多路閥；氣動比例壓力閥、氣動比例流量閥壓力閥、氣動比例流量閥伺服閥伺服閥單、兩級（噴嘴擋板式、滑閥式）電液流量伺服閥單、兩級（噴嘴擋板式、滑閥式）電液流量伺服閥、三級電液流量伺服閥、電液壓力伺服閥、氣液伺、三級電液流量伺服閥、電液壓力伺服閥、氣液伺服閥、機液伺服閥、氣動伺服閥服閥、機液伺服閥、

5、氣動伺服閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字控制流量閥與方向閥數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字控制流量閥與方向閥二、二、 閥口控制了液流，同時也產(chǎn)生著閥口控制了液流，同時也產(chǎn)生著。： 對液壓閥的對液壓閥的起著重大的影響。起著重大的影響。1 1、穩(wěn)態(tài)液動力、穩(wěn)態(tài)液動力滑閥的穩(wěn)態(tài)液動力滑閥的穩(wěn)態(tài)液動力a a）液流流出閥口）液流流出閥口 b b）液流流入閥口）液流流入閥口是閥心移動是閥心移動完畢，開口固定之后，完畢，開口固定之后，液流流過閥口時因液流流過閥口時因而而上的上的力。力。對滑閥性能的影響是對滑閥性能的影響是在高壓大流量情況下，這個力將會很大，使閥心的在高壓大流量情況下，這個力將會很大，使閥心的操

6、縱成為突出的問題。這時必須采取措施補償或消操縱成為突出的問題。這時必須采取措施補償或消除這個力。除這個力。 穩(wěn)態(tài)液動力的補償法穩(wěn)態(tài)液動力的補償法a a）特種形狀閥腔）特種形狀閥腔 b b）閥套開斜孔）閥套開斜孔 c c）液流產(chǎn)生壓降）液流產(chǎn)生壓降是滑閥在移動過是滑閥在移動過程中（即開口大小發(fā)生變化程中（即開口大小發(fā)生變化時）閥腔中液流因時）閥腔中液流因而而上的力上的力 。只只（即與閥口開度的變（即與閥口開度的變化率有關(guān)），化率有關(guān)）， 瞬態(tài)液動力瞬態(tài)液動力a a）開口加大，液流流出閥口）開口加大，液流流出閥口 b b）開口加大，液流流入閥口）開口加大，液流流入閥口 一般滑閥的閥孔和閥心之間有很

7、小的縫隙，當縫隙中有油一般滑閥的閥孔和閥心之間有很小的縫隙，當縫隙中有油液時，移動閥心所需的力只須克服液時，移動閥心所需的力只須克服，數(shù)值應(yīng)該是，數(shù)值應(yīng)該是相當小的。可是實際情況這個阻力可以大到幾百牛，使閥心相當小的?？墒菍嶋H情況這個阻力可以大到幾百牛，使閥心重新移動十分費力。這就是所謂滑閥的重新移動十分費力。這就是所謂滑閥的。 特別特別，當閥心停止運動一段時間后（一，當閥心停止運動一段時間后（一般約般約5min左右），左右），： 主要的原因來自主要的原因來自滑閥副幾何形狀誤差滑閥副幾何形狀誤差和和同心度變化所引同心度變化所引起的徑向不平衡液壓力起的徑向不平衡液壓力，即，即。 所示為滑閥上產(chǎn)生

8、所示為滑閥上產(chǎn)生的一種情況。的一種情況。為了減小液壓卡緊力，可以采取下述一些措施：為了減小液壓卡緊力，可以采取下述一些措施：提高閥的加工和裝配精度，避免出現(xiàn)偏心。閥心的圓度和圓柱度允差為0.0030.005mm，要求帶順錐，閥心的表面粗糙度Ra值不大于0.2m，閥孔Ra值不大于0.4m。在閥心臺肩上開出平衡徑向力的均壓槽。如圖4-6所示。槽的位置應(yīng)盡可能靠近高壓端。槽的尺寸是：寬0.30.5mm，深0.50.8mm，槽距15mm。使閥心或閥套在軸向或圓周方向上產(chǎn)生高頻小振幅的振動或擺動。精細過濾油液。4、 不產(chǎn)生泄漏。不產(chǎn)生泄漏。 由于閥心和閥孔間有一定的間隙，在壓力作用下要產(chǎn)由于閥心和閥孔間

9、有一定的間隙，在壓力作用下要產(chǎn)生泄漏。生泄漏。 和和 第二節(jié)第二節(jié) 表表4-4 4-4 方向控制閥的類型方向控制閥的類型一、單向閥一、單向閥 ( check valve)1 1、普通單向閥普通單向閥( (單向閥單向閥) ) check valvecheck valve 它只允許油液沿一個方向通過，而反向液流被截它只允許油液沿一個方向通過，而反向液流被截止，亦稱止，亦稱逆止閥逆止閥、止回閥止回閥，要求其正向液流通過時，要求其正向液流通過時壓力損失較小，反向截止時密封性能好。壓力損失較小，反向截止時密封性能好。 單向閥包括單向閥包括普通的單向閥普通的單向閥和和液控單向閥液控單向閥兩種兩種。 單向閥

10、單向閥普通的單向閥普通的單向閥液控單向閥液控單向閥圖形符號圖形符號 按進出油液流向的不同分按進出油液流向的不同分直通式直通式和和直角式直角式兩兩種結(jié)構(gòu)種結(jié)構(gòu)，都由閥芯都由閥芯、閥體和彈簧等組成閥體和彈簧等組成。( (小規(guī)格直小規(guī)格直通式閥有用鋼球作閥芯的，我們試驗室里看到的通式閥有用鋼球作閥芯的，我們試驗室里看到的就是這種就是這種) )，當液流從進油口當液流從進油口A 流入時流入時，油液壓力克油液壓力克服彈簧阻力和閥體服彈簧阻力和閥體1與閥芯與閥芯2間的摩擦力間的摩擦力，頂開帶有頂開帶有錐端的閥芯錐端的閥芯( (或鋼球或鋼球) )，從出油口從出油口B 流出流出。當油液反當油液反向從向從B流入時

11、流入時，油液壓力使閥芯緊密地壓在閥座上油液壓力使閥芯緊密地壓在閥座上，故不能逆流故不能逆流。由于彈簧僅起復(fù)位作用由于彈簧僅起復(fù)位作用，因而彈簧力因而彈簧力很小很小。所以正向開啟壓力只需所以正向開啟壓力只需0.030.05MPa ; 反反向截止時向截止時，因閥芯與閥座孔為線密封因閥芯與閥座孔為線密封，且密封力隨且密封力隨壓力增高而增大壓力增高而增大，故密封性能良好故密封性能良好。1-閥體閥體2-閥芯閥芯3-彈簧彈簧2-閥芯閥芯1-閥體閥體3-彈簧彈簧應(yīng)用：應(yīng)用： （1）單向閥安置在液壓泵的出口，一方面防止由于單向閥安置在液壓泵的出口，一方面防止由于 系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵或因系統(tǒng)壓力系統(tǒng)壓

12、力突然升高而損壞液壓泵或因系統(tǒng)壓力 沖擊影響泵的正常工作；另一方向在泵不工作沖擊影響泵的正常工作；另一方向在泵不工作 時防止系統(tǒng)的油液到流經(jīng)泵回油箱。時防止系統(tǒng)的油液到流經(jīng)泵回油箱。 （2）將單向閥換上較硬的彈簧將單向閥換上較硬的彈簧，使開啟壓力達到使開啟壓力達到 0.20.6 MPa或或( (0.30.5) ) MPa，放置在回油路放置在回油路 上，可作上，可作背壓閥背壓閥用。用。 （3）單向閥可與減壓閥單向閥可與減壓閥、節(jié)流閥節(jié)流閥、順序閥并聯(lián)組成順序閥并聯(lián)組成 復(fù)合閥復(fù)合閥。 液控單向閥是一種通入控制壓力油后允許油液液控單向閥是一種通入控制壓力油后允許油液雙向流動的單向閥，它由雙向流動的

13、單向閥，它由單向閥單向閥和和液控裝置液控裝置兩部分兩部分組成組成。2、液控單向閥（、液控單向閥（hydraulically operated check valve） 當控制油口當控制油口K不通壓力油時不通壓力油時，作用與普通單向閥相作用與普通單向閥相同，油液只能從同，油液只能從P1到到P2正向通過，反向正向通過，反向P2到到P1不通；不通；當控制油口當控制油口K通入壓力控制油時，控制活塞通入壓力控制油時，控制活塞 頂推，頂推，推動頂桿，將閥芯強行頂開，使油口推動頂桿，將閥芯強行頂開，使油口A與與B相通，這時相通，這時油液就可兩方向流通油液就可兩方向流通。 a液控單向閥液控單向閥組成：普通單向

14、閥組成：普通單向閥 + + 小活塞缸小活塞缸特點：特點：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。K1p2p 液控單向閥液控單向閥根據(jù)控制活塞的背壓腔的泄油方式的根據(jù)控制活塞的背壓腔的泄油方式的不同，分為不同，分為外泄式外泄式和和內(nèi)泄式內(nèi)泄式，外泄式外泄式控制活塞的背壓控制活塞的背壓腔直接回油箱，腔直接回油箱，內(nèi)泄式內(nèi)泄式控制活塞的背壓腔與單向閥的控制活塞的背壓腔與單向閥的P1 1口相通，一般在反向出油腔無背壓或背壓較低時采口相通，一般在反向出油腔無背壓或背壓較低時采用內(nèi)泄式；反向出油腔背壓較高時采用外泄式

15、，以降用內(nèi)泄式；反向出油腔背壓較高時采用外泄式，以降低控制壓力。低控制壓力。 液控單向閥液控單向閥圖形符號圖形符號 將將兩個液控單向閥兩個液控單向閥組成組成液壓鎖液壓鎖lock valve ( (又稱雙又稱雙向液控單向閥向液控單向閥) )，常用在汽車起重機的液壓支腿油路常用在汽車起重機的液壓支腿油路。 應(yīng)用：應(yīng)用： 如圖所示如圖所示，支腿油缸工作時支腿油缸工作時，支腿活塞桿上受有很支腿活塞桿上受有很大負載大負載R，油缸上腔為高壓油缸上腔為高壓，若不采用液壓鎖若不采用液壓鎖，雖然換雖然換向閥向閥3處于中位時處于中位時，油缸上下腔通道關(guān)閉油缸上下腔通道關(guān)閉，但油缸上腔但油缸上腔高壓油仍可經(jīng)過換向閥

16、的密封間隙泄漏高壓油仍可經(jīng)過換向閥的密封間隙泄漏，支腿縮回支腿縮回，造成事故。造成事故。為了避免這一不正?，F(xiàn)象發(fā)生為了避免這一不正常現(xiàn)象發(fā)生，采用液壓鎖采用液壓鎖，液控單液控單向閥向閥2的控制油液由油缸下腔引入的控制油液由油缸下腔引入，此時下腔為低壓此時下腔為低壓，閥閥2在上腔高壓作用下緊緊關(guān)閉在上腔高壓作用下緊緊關(guān)閉，保證無泄漏保證無泄漏，支腿不支腿不會縮回會縮回。當需要收回支腿時當需要收回支腿時，換向閥左位接入換向閥左位接入，液壓液壓泵的油液由泵的油液由A口經(jīng)單向閥口經(jīng)單向閥1進入油缸下腔進入油缸下腔，由這一油路由這一油路引出的控制油使閥引出的控制油使閥2強制開啟強制開啟，油缸上腔得油反向

17、流油缸上腔得油反向流過閥過閥2經(jīng)經(jīng)B口流回油箱口流回油箱，支腿收回支腿收回。當換向閥右位接入當換向閥右位接入時時，液壓泵的油經(jīng)液壓泵的油經(jīng)B口和閥口和閥2通向油缸上腔通向油缸上腔，并與閥并與閥1控制油道相通控制油道相通，使閥使閥1強制打開強制打開，油缸下腔回油經(jīng)閥油缸下腔回油經(jīng)閥1反向流回油箱反向流回油箱，支腿放下支腿放下。 圖形符號圖形符號 AABB 液壓鎖液壓鎖密封好密封好、鎖緊精度高。鎖緊精度高。利用液控單向閥鎖緊利用液控單向閥鎖緊二、二、換向閥換向閥 （ direction valve） 換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使油路接通或切斷而改變

18、油液流動方向的閥。使油路接通或切斷而改變油液流動方向的閥。 換向閥的應(yīng)用十分廣泛，種類也很多，可根換向閥的應(yīng)用十分廣泛，種類也很多，可根據(jù)其結(jié)構(gòu)，操縱控制方式和通路分類。見下表。據(jù)其結(jié)構(gòu)，操縱控制方式和通路分類。見下表。按通路分類：二通、三通、四通、五通等等按工作位置數(shù)分：二位、三位、四位等等電磁換向閥液動換向閥電液動換向閥按控制方式分類換向閥手動換向閥機動換向閥（行程換向閥）氣動換向閥滑閥式換向閥按閥芯的形式分類轉(zhuǎn)閥式換向閥按閥的安裝方式分類按閥的安裝方式分類：螺紋式換向閥、板式換向閥、螺紋式換向閥、板式換向閥、 法蘭式換向閥法蘭式換向閥 。（1）油液流經(jīng)閥時的壓力損失要求油液流經(jīng)閥時的壓力

19、損失要求；（2）互不相通的油口間的泄漏要小互不相通的油口間的泄漏要??；（3）換向要平穩(wěn)、迅速且可靠換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。 換向閥的換向閥的“通通”閥上主油路進閥上主油路進、出油口的數(shù)目出油口的數(shù)目。1 1、換向閥的主要要求、換向閥的主要要求換向閥的換向閥的“位位”閥芯在閥體內(nèi)可能有的工作位置數(shù)閥芯在閥體內(nèi)可能有的工作位置數(shù)；閥芯閥芯閥體閥體1. 兩位兩通（二位二通）兩位兩通（二位二通）PA圖形符號：圖形符號：作用：控制油路的通與斷作用：控制油路的通與斷2. 二位三通二位三通圖形符號：圖形符號：作用：控制液流方向作用：控制液流方向PAB3. 三位四通三位四通圖形符號：圖形符號：作用：換向、停止

20、。作用：換向、停止。PABO4. 4. 兩位五通兩位五通圖形符號圖形符號：作用：換向、兩種回油方式。作用：換向、兩種回油方式。PABO1O25. 5. 三位五通三位五通圖形符號圖形符號：作用：換向、停止、回油不同。作用：換向、停止、回油不同。PABO1O2兩種回油方式兩種回油方式工進：有背壓運動平穩(wěn)工進：有背壓運動平穩(wěn)退回：快速暢通退回：快速暢通 換向轉(zhuǎn)閥由于液壓作用力不易平衡，換向時所換向轉(zhuǎn)閥由于液壓作用力不易平衡，換向時所需操縱力較大，密封性較差，使用遠比換向滑閥少；需操縱力較大，密封性較差，使用遠比換向滑閥少；換向滑閥閥芯所受液壓作用力易于平衡，換向操縱換向滑閥閥芯所受液壓作用力易于平衡

21、，換向操縱力省，應(yīng)用廣泛，一般不加說明，均指滑閥換向閥。力省，應(yīng)用廣泛，一般不加說明，均指滑閥換向閥。 換向閥換向閥按控按控制方式可分制方式可分電磁換向閥電磁換向閥液動換向閥液動換向閥電液動換向閥電液動換向閥機動機動(行程行程)換向閥換向閥手動換向閥手動換向閥4、滑閥的滑閥的中位機能中位機能( (又稱又稱滑閥機能滑閥機能) ) 中位機能中位機能根據(jù)不同的使用要求，使根據(jù)不同的使用要求，使三位三位換向換向閥處于中間位置時，其各油口間的各種不同連接方式閥處于中間位置時，其各油口間的各種不同連接方式稱稱“中位機能中位機能”或或“滑閥機能滑閥機能” 。 常用的有常用的有O、P、H、Y、M五種五種，必須

22、掌握必須掌握。 機能機能 4 4通符號通符號 5 5通符號通符號 性能特點性能特點 O型型 或M型型 H型型 Y型型 P型型 各油口全封閉，油缸兩腔閉鎖，油泵各油口全封閉，油缸兩腔閉鎖，油泵不卸荷，可用于多個換向閥并聯(lián)工作，不卸荷，可用于多個換向閥并聯(lián)工作，利用中位油缸停止，能保壓。利用中位油缸停止，能保壓。 壓力油壓力油P與與A、B通，通，O封閉，油泵與封閉，油泵與油缸兩腔相通，可組成差動回路，中油缸兩腔相通，可組成差動回路，中位停止，泵不卸荷，差動油缸不能停位停止，泵不卸荷，差動油缸不能停止，換向平穩(wěn)止，換向平穩(wěn) 。P口封閉，口封閉，A、B、O三口相通，油缸三口相通，油缸浮動，油泵不卸荷，

23、缸在外力作用下浮動，油泵不卸荷，缸在外力作用下可移動，中位停止，可用于差動油缸可移動，中位停止，可用于差動油缸停止，因有泄漏換向不平穩(wěn)。停止，因有泄漏換向不平穩(wěn)。 四口全通，油缸浮動狀態(tài)，在外力作四口全通，油缸浮動狀態(tài)，在外力作用下可移動，油泵卸荷，系統(tǒng)不能保用下可移動，油泵卸荷，系統(tǒng)不能保壓，停止時有泄漏，換向不平穩(wěn)壓，停止時有泄漏，換向不平穩(wěn) 。油口油口P與與O相通，相通，A與與B均封閉，油缸均封閉，油缸兩腔閉鎖不動，油泵卸荷，換向平穩(wěn)，兩腔閉鎖不動，油泵卸荷，換向平穩(wěn)，適用于停止位置時，缸不動，可用于適用于停止位置時，缸不動，可用于差動油缸停止差動油缸停止 。中位機能細講中位機能細講O型

24、型三位滑閥在中間位置工作時，油路的連通方式。三位滑閥在中間位置工作時，油路的連通方式。雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。雙向鎖緊，系統(tǒng)保壓。M型型雙向鎖緊，油泵卸荷。雙向鎖緊，油泵卸荷。H型型油缸浮動，泵卸荷。油缸浮動，泵卸荷。P型型差動連接。差動連接。Y型型油缸浮動，系統(tǒng)保壓。油缸浮動，系統(tǒng)保壓。 對中位機能的選用應(yīng)從執(zhí)行元件的對中位機能的選用應(yīng)從執(zhí)行元件的換向平穩(wěn)性要求，換向位置精度要求，換向平穩(wěn)性要求，換向位置精度要求，重新啟動時能否允許有沖擊、是否需要重新啟動時能否允許有沖擊、是否需要浮動或差動、是否需要卸荷和保壓等方浮動或差動、是否需要卸荷和保壓等方面加以考慮。面加以考慮。 第三節(jié)第三節(jié) 壓力控制

25、閥：壓力控制閥：控制油控制油液壓力高低或利用壓液壓力高低或利用壓力變化實現(xiàn)某種動作力變化實現(xiàn)某種動作的閥。常見的壓力控的閥。常見的壓力控制閥按功用分為溢流制閥按功用分為溢流閥、減壓閥、順序閥、閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等壓力繼電器等School of Mechanical Engineering上海電機學(xué)院機械學(xué)院上海電機學(xué)院機械學(xué)院一、一、 溢流閥溢流閥分類：分類： 直動式溢流閥直動式溢流閥 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥使進口壓力恒定，使進口壓力恒定，溢流定壓。實現(xiàn)溢流定壓。實現(xiàn)、或或作用。作用。功用：功用：1、直動式溢流閥、直動式溢流閥工作原理和結(jié)構(gòu)形式工作原理和結(jié)構(gòu)形式 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 閥

26、體、閥心、閥體、閥心、彈簧、調(diào)節(jié)螺母等零彈簧、調(diào)節(jié)螺母等零件組成。件組成。 原始狀態(tài)，閥心在彈原始狀態(tài)，閥心在彈簧力的作用下處于最簧力的作用下處于最下端位置，進出油口下端位置，進出油口隔斷。隔斷。閥口處于閥口處于關(guān)閉狀態(tài)。關(guān)閉狀態(tài)。上海電機學(xué)院機械學(xué)院上海電機學(xué)院機械學(xué)院 直動式滑閥型溢流閥直動式滑閥型溢流閥1 1調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺母2 2彈簧彈簧3 3上蓋上蓋4 4閥心閥心5 5閥體閥體工作原理：工作原理：閥芯受液壓作用力和彈閥芯受液壓作用力和彈簧預(yù)壓力作用，簧預(yù)壓力作用，當液壓力等于或大當液壓力等于或大于彈簧力時，閥芯上移，閥口開啟，于彈簧力時，閥芯上移，閥口開啟，進口壓力油經(jīng)閥口溢回油箱，最

27、終進口壓力油經(jīng)閥口溢回油箱，最終閥芯受液壓作用力和彈簧力平衡。閥芯受液壓作用力和彈簧力平衡。 工況：工況： 進口壓力等于閥的調(diào)定壓力時，進口壓力等于閥的調(diào)定壓力時，閥口打開，實現(xiàn)溢流定壓。閥口打開，實現(xiàn)溢流定壓。使進口壓力等于調(diào)定壓力。使進口壓力等于調(diào)定壓力。恒定恒定. 調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量即調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量即調(diào)節(jié)了閥的調(diào)定壓力大小。了閥的調(diào)定壓力大小。1、直動式溢流閥、直動式溢流閥 使進口壓力恒定使進口壓力恒定, 控制油來自閥的進油口控制油來自閥的進油口; 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 ： 由先導(dǎo)閥和主閥由先導(dǎo)閥和主閥組成。有兩個阻尼孔組成。有兩個阻尼孔2和和8. 先導(dǎo)閥實際上是先導(dǎo)閥實際上是一個小

28、流量直動型溢一個小流量直動型溢流閥，其閥心為錐閥。流閥，其閥心為錐閥。 主閥心上有一主閥心上有一阻阻尼孔尼孔，油液流過時有，油液流過時有壓力損失，主閥心彈壓力損失，主閥心彈簧很軟簧很軟, 只在閥口關(guān)閉只在閥口關(guān)閉時起復(fù)位作用。時起復(fù)位作用。 工作情況：工作情況： 先導(dǎo)閥和主閥閥芯分別處于受力平衡，其先導(dǎo)閥和主閥閥芯分別處于受力平衡，其閥口都滿足壓力流量方程。閥的進口壓力閥口都滿足壓力流量方程。閥的進口壓力主要由先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量確定，主要由先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量確定，主閥彈簧起復(fù)位作用。主閥彈簧起復(fù)位作用。 通過先導(dǎo)閥的流量很小，是主閥額定流量通過先導(dǎo)閥的流量很小，是主閥額定流量的的1

29、，因此其尺寸很小，即使是高壓閥，因此其尺寸很小，即使是高壓閥，其彈簧剛度也不大。這樣一來閥的調(diào)節(jié)性其彈簧剛度也不大。這樣一來閥的調(diào)節(jié)性能有很大改善。能有很大改善。 主閥芯開啟是利用液流流經(jīng)阻尼孔形成的主閥芯開啟是利用液流流經(jīng)阻尼孔形成的壓力差。阻尼孔一般為細長孔，孔徑很小壓力差。阻尼孔一般為細長孔，孔徑很小=0.81.2mm，孔長，孔長l = 812mm，因此工，因此工作時易堵塞，一旦堵塞則導(dǎo)致主閥口常開作時易堵塞，一旦堵塞則導(dǎo)致主閥口常開無法調(diào)壓。無法調(diào)壓。 先導(dǎo)閥前腔有遠程控制口先導(dǎo)閥前腔有遠程控制口K，用于卸荷和遙，用于卸荷和遙控?？?。情況情況: : 先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥上有一個上有一個，用于卸

30、荷和用于卸荷和遙控。遙控。（1 1）（2 2）（3 3）遠程調(diào)壓閥遠程調(diào)壓閥時，可實現(xiàn)遠程調(diào)壓。時，可實現(xiàn)遠程調(diào)壓。 遠程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力小于遠程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力小于壓力，則壓力，則溢流閥進口壓力就由遠程調(diào)溢流閥進口壓力就由遠程調(diào)壓閥來決定。壓閥來決定。遠程調(diào)壓閥：遠程調(diào)壓閥：一個獨立的壓力一個獨立的壓力先導(dǎo)閥，旁接在遠程控制口處，先導(dǎo)閥，旁接在遠程控制口處，起遠程調(diào)壓作用，（相當于兩起遠程調(diào)壓作用，（相當于兩個壓力先導(dǎo)閥并聯(lián)）。哪個調(diào)個壓力先導(dǎo)閥并聯(lián)）。哪個調(diào)定壓力低，哪個起作用。油液定壓力低，哪個起作用。油液主要經(jīng)主閥閥口回油箱。主要經(jīng)主閥閥口回油箱。兩個溢流閥并聯(lián)在液兩個溢流閥并聯(lián)在液壓

31、泵的出口時壓泵的出口時 （1）閥的進口壓力由先導(dǎo)閥調(diào)定，主閥彈簧只起復(fù)位）閥的進口壓力由先導(dǎo)閥調(diào)定，主閥彈簧只起復(fù)位作用；作用； （2）通過先導(dǎo)閥的流量很小，大量油液由主閥溢流；）通過先導(dǎo)閥的流量很小，大量油液由主閥溢流； （3）主閥心開啟是利用液流流經(jīng)阻尼孔形成的壓力差，）主閥心開啟是利用液流流經(jīng)阻尼孔形成的壓力差，如果阻尼孔堵塞，則導(dǎo)致主閥口常開，實現(xiàn)卸荷作用，閥如果阻尼孔堵塞，則導(dǎo)致主閥口常開，實現(xiàn)卸荷作用，閥無法調(diào)壓。無法調(diào)壓。 （4）遠程控制口接油箱時，遠程控制口接油箱時，主閥心彈簧腔的壓力接近于主閥心彈簧腔的壓力接近于零，進口壓力很小就可以使主閥心移動，主閥口打開。這零，進口壓力很

32、小就可以使主閥心移動，主閥口打開。這時進口油液在很低的壓力下通過閥口流回油箱，實現(xiàn)卸荷時進口油液在很低的壓力下通過閥口流回油箱，實現(xiàn)卸荷作用，系統(tǒng)壓力接近零。作用，系統(tǒng)壓力接近零。 （5）遠程控制口接遠程調(diào)壓閥時，遠程控制口接遠程調(diào)壓閥時，實現(xiàn)遠程調(diào)壓。實現(xiàn)遠程調(diào)壓。 (遠遠程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力應(yīng)該小于程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力應(yīng)該小于) 3、溢流閥的性能、溢流閥的性能理論分析：理論分析：以以為例為例當溢流閥穩(wěn)定工作時，作用在閥心上的力相互平衡。當溢流閥穩(wěn)定工作時，作用在閥心上的力相互平衡。如令如令p為進口處的壓力，為進口處的壓力，A為為，F(xiàn)s為為，忽略，忽略、，則閥心上的受力平衡方程為，則閥心上的受力

33、平衡方程為spAF可見可見。令令ks為為， xc為彈簧的為彈簧的， xR當溢流閥開始溢流時（即閥口將開未開時），當溢流閥開始溢流時（即閥口將開未開時），xR=0，這時進，這時進口處的壓力稱為溢流閥的口處的壓力稱為溢流閥的：cscxAkp 溢流閥的溢流閥的當溢流閥通過當溢流閥通過qn時，進口處時，進口處的壓力的壓力pT 稱為溢流閥的稱為溢流閥的或或。調(diào)壓范圍調(diào)壓范圍：全流壓力與開啟壓力之差稱為全流壓力與開啟壓力之差稱為。開啟壓力與全流壓力之比稱為開啟壓力與全流壓力之比稱為。* *與直動式相比，先導(dǎo)式溢流閥的開啟比大，靜態(tài)調(diào)壓偏差小，與直動式相比，先導(dǎo)式溢流閥的開啟比大，靜態(tài)調(diào)壓偏差小，調(diào)壓性能好

34、。調(diào)壓性能好。直動式溢流閥的直動式溢流閥的 溢流閥的特性曲線溢流閥的特性曲線作溢流閥。溢流閥有溢流時，可維持閥進口亦即系統(tǒng)壓力作溢流閥。溢流閥有溢流時，可維持閥進口亦即系統(tǒng)壓力恒定。恒定。作安全閥。系統(tǒng)超載時，溢流閥才打開，對系統(tǒng)起過載保作安全閥。系統(tǒng)超載時，溢流閥才打開，對系統(tǒng)起過載保護作用，而平時溢流閥是關(guān)閉的。護作用，而平時溢流閥是關(guān)閉的。作背壓閥。溢流閥（一般為直動式的）裝在系統(tǒng)的回油路作背壓閥。溢流閥（一般為直動式的）裝在系統(tǒng)的回油路上，產(chǎn)生一定的回油阻力，以改善執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。上，產(chǎn)生一定的回油阻力，以改善執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。用先導(dǎo)式溢流閥對系統(tǒng)實現(xiàn)遠程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。用

35、先導(dǎo)式溢流閥對系統(tǒng)實現(xiàn)遠程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。接在定量泵的出接在定量泵的出口，作溢流閥口，作溢流閥使使用。用。起定壓溢流起定壓溢流作用作用 ，使泵出，使泵出口壓力恒定，口壓力恒定，接在變量泵的出口，接在變量泵的出口，作作安全閥使用。起安全閥使用。起限壓安全作用。限壓安全作用。配合電磁閥使配合電磁閥使用，使泵卸荷。用，使泵卸荷。u溢流閥溢流閥u安全閥安全閥u系統(tǒng)卸荷系統(tǒng)卸荷二、二、 減壓閥減壓閥功用和要求：功用和要求：減壓閥使出口壓力減壓閥使出口壓力。工作原理：工作原理： 減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進口壓力。使其出口壓力低于進口壓力

36、。 工作原理和結(jié)構(gòu)工作原理和結(jié)構(gòu) 直動式減壓閥工作原理直動式減壓閥工作原理（1）原始狀態(tài)）原始狀態(tài)減壓閥的閥口全減壓閥的閥口全開。開。（2）減壓閥出）減壓閥出口接油路，因此，口接油路，因此，彈簧腔的泄油口彈簧腔的泄油口單獨接油箱。單獨接油箱。1、直動式減壓閥、直動式減壓閥減壓閥出口壓力與出口負載有關(guān)：減壓閥出口壓力與出口負載有關(guān)：（1）當出口負載壓力大于或等于減壓閥的調(diào)定壓力時，）當出口負載壓力大于或等于減壓閥的調(diào)定壓力時，減壓閥才起減壓作用且保持出口壓力恒定。減壓閥才起減壓作用且保持出口壓力恒定。 特別的：當出口負載壓力為無窮大時，減壓閥仍然特別的：當出口負載壓力為無窮大時，減壓閥仍然工作，

37、使出口壓力等于調(diào)定壓力。工作，使出口壓力等于調(diào)定壓力。（2）當出口負載壓力小于調(diào)定壓力時，減壓閥不工作，）當出口負載壓力小于調(diào)定壓力時，減壓閥不工作，閥口常開，開口最大，此時減壓閥不起減壓作用。閥口常開，開口最大，此時減壓閥不起減壓作用。 特別的：當出口接油箱時，減壓閥不工作。閥口開特別的：當出口接油箱時，減壓閥不工作。閥口開口最大。口最大。 先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥 先導(dǎo)式減壓閥由壓力先導(dǎo)式減壓閥由壓力先導(dǎo)閥和主閥組成。先導(dǎo)閥和主閥組成。 出口壓力油引至主閥出口壓力油引至主閥芯上腔和先導(dǎo)閥前腔，芯上腔和先導(dǎo)閥前腔，當出口壓力大于減壓閥當出口壓力大于減壓閥的調(diào)定壓力時，先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時，先導(dǎo)

38、閥開啟，主閥芯上移，減開啟，主閥芯上移，減壓縫隙關(guān)小，減壓閥才壓縫隙關(guān)小，減壓閥才起減壓作用且保證出口起減壓作用且保證出口壓力為定值。壓力為定值。2、先導(dǎo)式減壓閥、先導(dǎo)式減壓閥 直動式減壓閥直動式減壓閥先導(dǎo)式式減壓閥先導(dǎo)式式減壓閥減壓閥保持出口處壓力基本不變，而溢流閥保持進減壓閥保持出口處壓力基本不變，而溢流閥保持進口處壓力基本不變?？谔帀毫静蛔?。在不工作時，減壓閥進出口互通，而溢流閥進出口在不工作時，減壓閥進出口互通，而溢流閥進出口不通。不通。減壓閥有單獨的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)減壓閥有單獨的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口。閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口。 減壓閥的特性

39、曲線減壓閥的特性曲線3、應(yīng)用、應(yīng)用減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路上，減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路上，如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。減壓定壓。如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。減壓定壓。三、三、 順序閥順序閥用來控制多個執(zhí)行元件的順序動作。用來控制多個執(zhí)行元件的順序動作。通過改變通過改變、和和，順序閥還可用作順序閥還可用作、或或用。用。分類：分類：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同：、根據(jù)根據(jù)：、根據(jù)根據(jù)：、。 結(jié)構(gòu)與溢流閥基本相似，但出口接油路，結(jié)構(gòu)與溢流閥基本相似，但出口接油路，彈簧腔的泄油口需單獨接油箱。彈簧腔的泄油口需單獨接油箱。工作原理和結(jié)構(gòu)工作原理和

40、結(jié)構(gòu)直動式內(nèi)控外泄順序閥的工作原理直動式內(nèi)控外泄順序閥的工作原理b b）內(nèi)控外泄式順序閥符號）內(nèi)控外泄式順序閥符號c c）外控外泄式順序閥符號）外控外泄式順序閥符號 進口壓力進口壓力 調(diào)定壓力時，閥口打開，進出調(diào)定壓力時，閥口打開，進出油口連通。油口連通。控制油口壓力控制油口壓力 調(diào)定壓力時，閥口打開，進出油調(diào)定壓力時，閥口打開，進出油口連通?？谶B通。閥口的開啟與否和一次油路處來的進口壓力沒有關(guān)閥口的開啟與否和一次油路處來的進口壓力沒有關(guān)系，僅決定于控制壓力的大小。系，僅決定于控制壓力的大小。 先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥11閥體閥體 22閥心閥心 33阻尼孔阻尼孔 44蓋板蓋板性能性能的的和和相

41、仿。相仿。 順序閥的主要性順序閥的主要性能和溢流閥相仿。此外，順序閥為使執(zhí)行元件準確能和溢流閥相仿。此外，順序閥為使執(zhí)行元件準確的實現(xiàn)順序動作，要求閥的調(diào)壓偏差小，在壓力的實現(xiàn)順序動作，要求閥的調(diào)壓偏差小，在壓力流量特性中通過額定流量時的調(diào)定壓力應(yīng)與啟閉壓流量特性中通過額定流量時的調(diào)定壓力應(yīng)與啟閉壓力盡可能的接近，因而調(diào)壓彈簧剛度小一些好。此力盡可能的接近，因而調(diào)壓彈簧剛度小一些好。此外，閥關(guān)閉時，在進口壓力作用下各密封部件的內(nèi)外，閥關(guān)閉時，在進口壓力作用下各密封部件的內(nèi)泄漏應(yīng)盡可能小，否則可能引起誤操作。泄漏應(yīng)盡可能小，否則可能引起誤操作。應(yīng)用應(yīng)用控制多個執(zhí)行元件的順序動作?？刂贫鄠€執(zhí)行元件

42、的順序動作。與單向閥組成平衡閥。保持垂直放置的液壓缸不因自重與單向閥組成平衡閥。保持垂直放置的液壓缸不因自重而下落。而下落。用外控順序閥可在雙泵供油系統(tǒng)中，當系統(tǒng)所需流量較用外控順序閥可在雙泵供油系統(tǒng)中，當系統(tǒng)所需流量較小時，使大流量泵卸荷。卸荷閥便是由先導(dǎo)式外控順序閥與小時，使大流量泵卸荷。卸荷閥便是由先導(dǎo)式外控順序閥與單向閥組成的。單向閥組成的。用內(nèi)控順序閥接在液壓缸回油路上，產(chǎn)生背壓，以使活用內(nèi)控順序閥接在液壓缸回油路上，產(chǎn)生背壓，以使活塞的運動速度穩(wěn)定。塞的運動速度穩(wěn)定。 是利用液體是利用液體壓力信號來啟閉電氣觸點壓力信號來啟閉電氣觸點的的。 壓力繼電器壓力繼電器11柱塞柱塞 22頂桿

43、頂桿 33調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘 44微動開關(guān)微動開關(guān)當油液壓力達到壓力當油液壓力達到壓力繼電器的設(shè)定壓力時，繼電器的設(shè)定壓力時，壓力繼電器發(fā)出電信壓力繼電器發(fā)出電信號。號。壓力繼電器的主要性能包括：壓力繼電器的主要性能包括：（1）調(diào)壓范圍）調(diào)壓范圍 指能發(fā)出電信號的最低工作壓力和最高工作壓力之間的范圍。（2）靈敏度和通斷調(diào)節(jié)區(qū)間）靈敏度和通斷調(diào)節(jié)區(qū)間 壓力升高，繼電器接通電信號的壓力（稱啟動壓力）和繼電器復(fù)位切斷信號的壓力（稱閉合壓力）之差為壓力繼電器的靈敏度。為避免壓力波動時繼電器時通時斷，要求開啟壓力和閉合壓力間有一可調(diào)節(jié)的一定的差值，稱為通斷調(diào)節(jié)區(qū)間。（3）重復(fù)精度）重復(fù)精度 在一定的設(shè)定壓

44、力下，多次升壓（或降壓）過程中，開啟壓力和閉合壓力本身的差值稱為重復(fù)精度。（4）升壓或降壓動作時間）升壓或降壓動作時間 壓力由卸荷壓力升到設(shè)定壓力，微動開關(guān)觸點閉合發(fā)出電信號的時間，稱為升壓動作時間，反之稱為降壓動作時間。第四節(jié)第四節(jié) 是通過改變可變節(jié)流口面積大小，從而控制是通過改變可變節(jié)流口面積大小，從而控制通過閥的流量，達到調(diào)節(jié)通過閥的流量，達到調(diào)節(jié)（缸或馬達）運動速（缸或馬達）運動速度的閥類。度的閥類。常用的常用的有有、（溢流節(jié)流閥）、（溢流節(jié)流閥）、和和等。等。液壓系統(tǒng)中使用的液壓系統(tǒng)中使用的應(yīng)滿足如下應(yīng)滿足如下： 有足夠的調(diào)節(jié)范圍；能保證穩(wěn)定的最小流量；有足夠的調(diào)節(jié)范圍；能保證穩(wěn)定的

45、最小流量；溫度和壓力變化對流量的影響??；調(diào)節(jié)方便；溫度和壓力變化對流量的影響小；調(diào)節(jié)方便；泄漏小等。泄漏小等。1.流量控制原理流量控制原理mpxKAq )(式中式中: K 常數(shù)；常數(shù)；A(x)可變節(jié)流孔的通流面積；可變節(jié)流孔的通流面積； x 開口量；開口量；m 指數(shù)，指數(shù)，0.5m1。由由上上式式可知，在一定壓差可知，在一定壓差p下，改變閥心開口下，改變閥心開口x可可改變閥口的通流面積改變閥口的通流面積A(x)，從而可改變通過閥的流量。從而可改變通過閥的流量。這就是這就是。由上式還可以看出，由上式還可以看出，和，和、及及等因素密切相關(guān)。等因素密切相關(guān)。 在使用中，當閥口前后壓差變化時，在使用中

46、，當閥口前后壓差變化時，使流量不穩(wěn)定。式（使流量不穩(wěn)定。式（4-20）中的）中的m越大，越大，p的變化對流量的影響越大，的變化對流量的影響越大，因此閥口制成薄壁孔（因此閥口制成薄壁孔（m=0.5）比制成細長孔（）比制成細長孔（m=1）的好。）的好。 油溫的變化引起油液粘度的變化，從而油溫的變化引起油液粘度的變化，從而對流量發(fā)生影響。這在細長孔式閥口上是十分明顯的。而對銳邊或薄壁對流量發(fā)生影響。這在細長孔式閥口上是十分明顯的。而對銳邊或薄壁型閥口來說，當雷諾數(shù)型閥口來說，當雷諾數(shù)Re大于臨界值時，流量系數(shù)不受油溫影響；但當大于臨界值時，流量系數(shù)不受油溫影響；但當壓差小，通流面積小時，流量系數(shù)與壓

47、差小，通流面積小時，流量系數(shù)與Re有關(guān)，流量要受到油溫變化的影有關(guān)，流量要受到油溫變化的影響。因而閥口應(yīng)采用銳邊或薄壁型的為好。響。因而閥口應(yīng)采用銳邊或薄壁型的為好。當閥口壓差當閥口壓差p一定，在閥口面積一定，在閥口面積調(diào)小到一定值時，流量將出現(xiàn)時斷時續(xù)現(xiàn)象；進一步調(diào)小，則可能斷流。調(diào)小到一定值時，流量將出現(xiàn)時斷時續(xù)現(xiàn)象；進一步調(diào)小，則可能斷流。這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為。每個節(jié)流閥都有一個能正常工作的最。每個節(jié)流閥都有一個能正常工作的最小穩(wěn)定流量，其值一般約在小穩(wěn)定流量，其值一般約在0.05L/min左右。左右。是由于油液中的雜質(zhì)、是由于油液中的雜質(zhì)、油液高溫氧化后析出的膠質(zhì)等附在節(jié)流閥口表面上油液高溫氧化后析出的膠質(zhì)等附在節(jié)流閥口表面上所致。當所致。當很小，這些附著層達到一定厚度很小，這些附著層達到一定厚度時，就會使油液時斷時續(xù)，甚至斷流。時，就會使油液時斷時續(xù)，甚至斷流。為減小阻塞現(xiàn)象，可采用水力直徑大的為減小阻塞現(xiàn)象，可采用水力直徑大的；另；另外，選擇外，選擇和和好的油液，精好的油液，精細過濾，定期換油等都有助于防止阻塞