第4章液壓控制與輔助元件

第4章液壓控制與輔助元件第一節(jié)液壓閥概述

液壓控制閥，簡稱為液壓閥，它是液壓系統(tǒng)中的控制元件，其作用是控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液壓油的流動方向、壓力的高低和流量的大小，以滿足液壓缸、液壓馬達等執(zhí)行元件不同的動作要求。第一節(jié)液壓閥概述一、液壓閥的基本結(jié)構(gòu)與工作原理盡管液壓閥存在著各種各樣不同的類型，它們之間有一些基本共同之同。首先，在結(jié)構(gòu)上，所有的閥都有閥體、閥芯（滑閥或轉(zhuǎn)閥）和驅(qū)使閥芯動作的元部件（如彈簧、電磁鐵）組成；其次在工作原理上，所有閥的開口大小，閥進、出口間壓力差以及流過閥的流量之間的關系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。如方向閥控制的是執(zhí)行元件的運動方向，壓力閥控制的是液壓傳動系統(tǒng)的壓力，而流量閥控制的是執(zhí)行元件的運動速度。第一節(jié)液壓閥概述二、液壓閥的類型液壓閥的類型如表4-1所示分類方法類型詳細分類按用途分壓力控制閥溢流閥、順序閥、減壓閥、壓力繼電器流量控制閥節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥方向控制閥單向閥、液控單向閥、換向閥按結(jié)構(gòu)分類滑閥圓柱滑閥、旋轉(zhuǎn)閥、平板滑閥座閥椎閥、球閥、噴嘴擋板閥射流管閥射流閥分類方法類型詳細分類按操作方式分人力操縱閥手把及手輪、踏板、杠桿操縱閥機械操縱閥擋塊、彈簧操縱閥液壓（或氣動）操縱閥液壓、氣動操縱閥電動操縱閥電磁鐵、電液操縱閥按控制方式分類比例閥比例壓力閥、比例流量閥、比例換向閥、比例復合閥伺服閥單、兩級電液流量伺服閥、三級電液流量伺服閥數(shù)字控制閥數(shù)字控制壓力控制流量閥與方向閥按連接方式分類管式連接螺紋式連接、法蘭式連接閥板式及疊加式連接單層連接板式、雙層連接板式、整體連接板式、疊加閥插裝式連接螺紋式插裝閥、法蘭式插裝閥三、液壓閥的性能參數(shù)各種不同的液壓閥有不同的性能參數(shù)，其共同的性能參數(shù)如下：1．公稱通徑公稱通徑代表閥的通流能力的大小，對應于閥的額定流量。與閥進、出油口相連接的油管規(guī)格應與閥的通徑相一致。閥工作時的實際流量應小于或等于其額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。第一節(jié)液壓閥概述三、液壓閥的性能參數(shù)各種不同的液壓閥有不同的性能參數(shù)，其共同的性能參數(shù)如下：2．額定壓力額定壓力是液壓閥長期工作所允許的最高工作壓力。對于壓力控制閥，實際最高工作壓力有時還與閥的調(diào)壓范圍有關；對于換向閥，實際最高工作壓力還可能受其功率極限的限制。第一節(jié)液壓閥概述四、液壓閥的基本要求液壓傳動系統(tǒng)對液壓閥的基本如下：①動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小，噪聲小，使用壽命長。②閥口全開時，液壓油流過液壓閥壓力損失?。婚y口關閉時，密封性能好，內(nèi)泄漏小，無外泄漏。③所控制的參量(壓力或流量)穩(wěn)定，受外部干擾時變化量小。④結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護方便，通用性好。第一節(jié)液壓閥概述第二節(jié)方向控制閥一、單向閥單向閥可分普通單向閥和液控單向閥兩種。1、普通單向閥普通單向閥的作用是使油液只能沿一個方向流動，不許它反向倒流，故又稱為止回閥。如圖4-1所示為普通單向閥動畫，這種閥由閥體1、閥芯2、彈簧3等零件組成。第二節(jié)方向控制閥一、單向閥單向閥可分普通單向閥和液控單向閥兩種。1、普通單向閥當壓力油從閥體左端的通口P1流入時，油液在閥芯的左端上產(chǎn)生的壓力克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯向右移動，打開閥口，并通過閥芯2上的徑向孔a、軸向孔b，從閥體右端的通口P2流出。當壓力油從閥體右端的通口P2流入時，液壓力和彈簧力一起使閥芯錐面壓緊在閥座上，使閥口關閉，油液無法通過。

第二節(jié)方向控制閥2、液控單向閥液控單向閥可使油液在兩個方向自由通流，可用作二通開關閥，也可用作保壓閥，用兩個液控單向閥還可以組成“液壓鎖”。如圖4-2所示為液控單向閥動畫，這種閥由控制活塞1、頂桿2、閥芯3和彈簧等組成。第二節(jié)方向控制閥2、液控單向閥當控制口K處無控制壓力油通入時，它的工作原理和普通單向閥一樣，壓力油只能從通口P1流向通口P2，不能反向倒流。當控制口K有控制壓力油通入時，因控制活塞1右側(cè)a腔通泄油口，活塞1右移，推動頂桿2頂開閥芯3，使通口P1和P2接通，油液就可在兩個方向自由通流。液控單向閥具有良好的單向密封性，常用于執(zhí)行元件需要長時間保壓、鎖緊的回路中。第二節(jié)方向控制閥換向閥的作用是利用閥芯相對于閥體的相對運動，改變閥體上各閥口的連通或斷開狀態(tài)，使油路接通、關斷，或變換油流的方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止或變換運動方向。二、換向閥分類方式類型按閥的操縱方式分手動、機動、電磁動、液動、電液動換向閥按閥芯位置數(shù)和通道數(shù)分二位三通、二位四通、三位四通、三位五通換向閥按閥芯的運動方式分滑閥、轉(zhuǎn)閥和錐閥按閥的安裝方式分管式、板式、法蘭式、疊加式、插裝式第二節(jié)方向控制閥1、換向閥的分類根據(jù)換向閥閥芯的運動形式、結(jié)構(gòu)特點和控制方式等的不同，換向閥的分類如表4-2所示。圖形符號見附錄。二、換向閥名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號使用場合二位二通控制油路的接通與切斷（動畫）二位三通控制油液流動方向第二節(jié)方向控制閥

幾種不同“通”和“位”的滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號如表4-3所示。二、換向閥名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號使用場合二位四通控制執(zhí)行元件換向，且執(zhí)行元件正反向運動時回油方式相同不能使執(zhí)行元件在任意位置處于停止運動(動畫）三位四通能使執(zhí)行元件在任意位置處于停止運動(動畫）第二節(jié)方向控制閥二、換向閥圖4-3三位四通手動換向閥手動換向閥動畫二、常用換向閥1、手動換向閥

手動換向閥是用手動杠桿操縱閥芯換位的換向閥，它主要有彈簧復位和鋼珠定位兩種型式，如圖所示。這種閥由滾輪2、閥芯3、彈簧4等組成。在圖示位置，閥芯3在彈簧4作用下處于左位，P與A不連通；當運動部件上擋塊1壓住滾輪使閥芯移至右位時，油口P與A連通。常用于控制運動部件的行程、或快、慢速度的轉(zhuǎn)換。其缺點是它必須安裝在運動部件附近，一般油管較長。

二、常用換向閥2、機動換向閥機動換向閥又稱為行程閥。它利用安裝在運動部件上的擋塊或凸塊，推壓閥芯端部滾輪使閥芯移動，從而使油路換向。如圖4-4所示為二位二通機動換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號。

(a)結(jié)構(gòu)圖(b)圖形符號圖圖4-4二位二通機動換向閥1-擋鐵；2-滾輪；3-閥芯；4-彈簧機動換向閥動畫二、常用換向閥2、機動換向閥二、常用換向閥3、電磁換向閥電磁換向閥是利用電磁鐵的吸引力控制閥芯換位的換向閥。它操縱方便、布局靈活，有利于提高自動化程度，因此應用最廣泛，當然必須指出，由于電磁鐵的吸力有限(<120N)，因此電磁換向閥只適用于流量不太大的場合。電磁換向閥由電磁鐵和換向滑閥兩部分組成。如圖4-5所示為二位三通干式交流電磁換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。(a)結(jié)構(gòu)圖(b)圖形符號圖圖4-5二位三通干式交流電磁換向閥二、常用換向閥3、電磁換向閥這種閥的左端有一干式交流電磁鐵，當電磁鐵不通電時（圖示位置），P與A相通；當電磁鐵通電時，銜鐵向右移動，通過推桿1使閥芯2推壓彈簧3一起向右移動至端部，使P與B相通，而P與A斷開。二、常用換向閥3、電磁換向閥圖4-7三位四通液動換向閥

二、常用換向閥4、液動換向閥液動換向閥廣泛用于大流量（閥的通徑大于10mm）的控制回路中控制油流的方向。如圖4-7為三位四通液動換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號

當控制油路的壓力油從閥左邊的控制油口K1進入滑閥左腔，滑閥右腔K2接通回油時，閥芯向右移動，使得P與A相通，B與T相通；當K2接通壓力油，K1接通回油時，閥芯向左移動，使壓力油口P與B相通，A與T相通；當K1、K2都通壓力油時，閥芯在兩端彈簧和定位套作用下回到中間位置，P、A、B、T均不相通。

二、常用換向閥4、液動換向閥

當電磁鐵均不通電時，P、A、B和T油口均不通；當電磁鐵3通電后，P通A、B通T；當電磁鐵5通電后，P通B、A通T。二、常用換向閥5、電液換向閥電液換向閥是由電磁換向閥與液動換向閥組成的復合閥。如圖4-8所示為三位四通電液換向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。圖4-8三位四通電液換向閥二、常用換向閥5、電液換向閥

圖4-9二位三通電磁球式換向閥

二、常用換向閥6、電磁球式換向閥

球式換向閥主要用在要求密封性很好的場合。型式結(jié)構(gòu)簡圖圖形符號中位油口狀況、特點及應用O型

P、A、B、T四口全封閉，執(zhí)行元件閉鎖，可用于多個換向閥并聯(lián)工作（動畫）H型

P、A、B、T口全通；執(zhí)行元件兩腔與回油箱連通，在外力作用下可移動，泵卸荷三、三位四通換向閥的中位機能三位四通換向閥的中位機能是指閥處于中位時各油口的連通方式，如表4-4所示為常見三位四通換向閥的中位機能。型式結(jié)構(gòu)簡圖圖形符號中位油口狀況、特點及應用Y型

P封閉，A、B、T口相通；執(zhí)行元件兩腔與回油箱連通，在外力作用下可移動，泵不卸荷M型

P、T口相通，A與B口均封閉；執(zhí)行元件兩油口都封閉，泵卸荷，也可用多個M型換向閥并聯(lián)工作（動畫）三、三位四通換向閥的中位機能第三節(jié)壓力控制閥一、溢流閥

溢流閥的主要作用是調(diào)壓溢流，也可作安全閥、背壓閥用。按其結(jié)構(gòu)和工作原理可分為直動式和先導式兩種。直動式用于低壓小流量系統(tǒng)，先導式用于中、高壓大流量系統(tǒng)。PT圖4-10直動式溢流閥1.直動式溢流閥如圖4-10所示為錐閥芯直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。一、溢流閥這種閥由調(diào)整螺母、彈簧、閥芯、閥座、閥體等組成。當油壓力低于調(diào)壓彈簧力時，閥口關閉，閥芯在彈簧力的作用下壓緊在閥座上，P不通T，溢流口無壓力油溢出；當油壓力超過彈簧力時，閥芯開啟，P通T，壓力油從溢流口T流回油箱，彈簧力隨著開口量的增大而增大，直至與油壓力相平衡。調(diào)節(jié)彈簧的預壓力，便可調(diào)整溢流壓力。1.直動式溢流閥一、溢流閥錐閥錐閥座調(diào)壓彈簧閥體主閥芯主閥體主閥彈簧遙控口K進油口P出油口TPT符號2.先導式溢流閥如圖4-11所示為一種典型的三節(jié)同心結(jié)構(gòu)中壓先導式溢流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。

一、溢流閥先導式溢流閥的工作原理

工作時，壓力油從進油口P進入，經(jīng)主閥芯上的徑向孔進入主閥芯的下端，同時壓力油又經(jīng)阻尼孔進入主閥芯的上端，再經(jīng)孔作用于先導閥的錐閥芯上，此時K控口不接通。一、溢流閥當進油口P的壓力低于先導閥彈簧的調(diào)定壓力時，先導閥關閉，主閥芯上下兩端壓力相等，主閥芯在主閥彈簧作用下處于最下端，主閥關閉，不溢流。

先導式溢流閥的工作原理

當進油口P的壓力高于先導閥彈簧的調(diào)定壓力時，先導閥被推開，主閥芯上腔的壓力油經(jīng)錐閥閥口、小孔、回油控流回油箱。由于阻尼孔的作用，在主閥芯上下端形成一定的壓力差，主閥芯便在此壓力差的作用下克服主彈簧的張力上移，P與T接通達到溢流的目的。一、溢流閥調(diào)節(jié)螺母1即可改變先導閥彈簧2的預壓縮量，從而調(diào)整系統(tǒng)的壓力。二、減壓閥

減壓閥是利用油液通過縫隙時產(chǎn)生壓降的原理，使系統(tǒng)中某一支路獲得較液壓泵供油壓力低的穩(wěn)定壓力的壓力閥。減壓閥也有直動式和先導式兩種。直動式減壓閥很少單獨使用，而先導式減壓閥則應用較多。圖4-13先導式減壓閥

這種閥由先導閥和主閥組成，先導閥由手輪、彈簧、先導閥閥芯和閥座等組成。主閥由主閥芯、主閥體、閥蓋等組成。油壓為p1的壓力油由主閥進油口流入，經(jīng)減壓閥閥口x后由出油口流出，其壓力為p2。二、減壓閥如圖4-13所示為先導式減壓閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。圖4-13先導式減壓閥

當出口壓力p2低于先導閥彈簧的調(diào)定壓力時，先導閥關，主閥閥芯上、下腔油壓力相等，在主閥彈簧力作用下處于最下端位置，x開度最大，不起減壓作用。

二、減壓閥

圖4-13先導式減壓閥

當出口壓力p2高于先導閥彈簧的調(diào)定壓力時，先導閥開，主閥閥芯上升，x開度減小，△p=p1-p2增大，由于出口壓力為調(diào)定值p2，因此其進口壓力p1值會升高，起減壓作用。由此可見，減壓閥能利用出油口壓力的反饋作用，自動控制閥口開度，保證出口壓力基本上為彈簧調(diào)定壓力，因此這種減壓閥也稱為定值減壓閥。

先導式減壓閥動畫二、減壓閥三、順序閥

順序閥是利用系統(tǒng)壓力變化來控制油路的通斷，以實現(xiàn)各執(zhí)行元件按先后順序動作的壓力閥。按結(jié)構(gòu)的不同，順序閥又可分為直動式和先導式兩種，前者一般用于低壓系統(tǒng)，后者用于中高壓系統(tǒng)。

如圖4-14所示為直動式順序閥動畫。第三節(jié)壓力控制閥四、壓力繼電器

壓力繼電器是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的液電信號轉(zhuǎn)換元件。其作用是當進油口的油壓力達到彈簧的調(diào)定值時，能通過壓力繼電器內(nèi)的微動開關自動接通或斷開電氣線路，實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護。壓力繼電器按結(jié)構(gòu)特點可分為柱塞式、彈簧管式和膜片式等。如圖4-15所示為單觸點柱塞式壓力繼電器動畫。第三節(jié)壓力控制閥故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法壓力波動大（1）鋼球不圓或錐閥破裂，鋼球或錐閥與閥座配合不好（2）彈簧變形或太軟，甚至在滑閥中卡信使滑閥移動困難（3）滑閥拉毛或彎曲變形，致使滑閥在閥體孔內(nèi)移動不靈活（4）油液不清潔，將阻力孔阻塞（5）滑閥或閥體孔圓度及母線平行度不好使滑閥卡住（6）液壓系統(tǒng)中存在空氣（7）液壓泵流量和壓力波動，使閥無法起平衡作用（8）阻尼小孔孔徑太大，阻尼作用不強（9）錐閥的密封處有較大磨損（1）更換鋼球或修磨錐閥，研磨閥座（2）更換彈簧（3）除去毛刺或更換滑閥（4）檢查油液，清除阻尼孔內(nèi)污物及閥體內(nèi)雜物（5）檢查滑閥與閥孔精度，使其圓度及母線平行度不超過0.0015mm（6）排除系統(tǒng)中的空氣（7）檢修液壓泵（8）將阻尼孔封閉，重新加工阻尼小孔，適當減小阻尼小孔的孔徑（9）研磨閥座或修磨錐閥五、壓力控制閥常見故障及其排除壓力控制閥常見故障及其排除方法見表4-5。故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大（1）滑閥與閥體孔配合間隙太大，引起泄漏（2）彈簧彎曲變形（3）滑閥與閥體孔配合間隙過小（4）鎖緊螺母松動（5）液壓泵進油不暢（6）壓力控制閥的回油管貼近油箱底面等使回油不暢（1）研磨閥孔，重配滑閥，使各項精度達到技術要求（2）更換彈簧（3）修磨滑閥或研磨閥體孔（4）調(diào)壓后應緊固鎖緊螺母（5）清除進油口處濾油器的污物，或緊回各連接處，嚴防泄漏，或適當增加進油面積（6）回油管應離油箱50mm以上五、壓力控制閥常見故障及其排除調(diào)整無效(壓力提不高或壓力突然升高)（1）滑閥在開口（關閉或開啟）位置被卡住，使系統(tǒng)無限升壓或壓力無法建立（2）彈簧變形或斷裂等（3）阻尼孔堵塞（4）進、出油口裝反，沒有壓力油去推動滑閥移動（5）壓力閥的回油不暢（6）錐閥與閥座密合不良而產(chǎn)生漏油（7）調(diào)壓彈簧壓縮量不夠（8）調(diào)節(jié)器壓彈簧選用不合適（1）使滑閥在閥體孔內(nèi)移動靈活（2）更換彈簧（3）清洗和疏通阻尼孔通道（4）糾正進、出油管位置（5）應盡量縮短回油管道，使回油暢通（6）研磨閥座與修磨錐閥（7）調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘，增加壓縮量（8）更換合適的調(diào)壓彈簧壓力繼電器失靈（1）彈簧永久變形（2）滑閥在閥孔中移動不靈活（3）溥膜片在閥孔中移動不靈活（4）鋼球不正圓（5）行程開關不發(fā)信號（1）更換彈簧（2）清洗或研磨滑閥（3）更換溥膜片（4）更換鋼球（5）檢修或更換行程開關五、壓力控制閥常見故障及其排除泄漏（1）錐閥與閥座密合不良（2）密封件損壞（3）滑閥與閥體孔配合間隙太大（4）各連接處螺釘未固緊（5）溢流閥的主閥芯與閥蓋孔配合處磨損及主閥芯與閥座及主閥芯密封處損壞（6）接合處紙墊沖破（1）研磨閥座，修磨錐閥，使其密合（2）更換密封件（3）重做滑閥，配間隙（4）緊固各連接處螺釘（5）更換主閥芯，重配間隙，并更換密封件（6）更換耐油紙墊，且需保證通油通暢減壓閥不起作用（1）減壓閥頂蓋方向裝錯，將回油孔堵塞（2）滑閥上阻尼小孔堵塞（3）滑閥在閥孔中卡?。?）彈簧永久變形（5）鋼球或錐閥密合不好（1）糾正頂蓋裝配位置（2）清洗及疏通阻尼通道（3）清洗或研磨滑閥，使其移動靈活（4）更換彈簧（5）更換鋼球或修磨錐閥，研磨閥座五、壓力控制閥常見故障及其排除六、溢流閥、減壓閥和順序閥之區(qū)別第三節(jié)壓力控制閥圖4-16普通節(jié)流閥這種閥的節(jié)流油口為軸向三角槽式，主要由閥芯1、推桿2、手輪3和彈簧4等組成。壓力油從油口P1流入，經(jīng)閥芯1左端的軸向三角槽后由P2流出。閥芯1在彈簧力的作用下始終緊貼在推桿2的端部。

旋轉(zhuǎn)手輪3，可使推桿沿軸向移動，改變節(jié)流口的通流截面積，從而調(diào)節(jié)通過閥的流量。第四節(jié)流量控制閥一、節(jié)流閥(a)針閥式(b)偏心式(c)縫隙式圖4-17常用的節(jié)流口形式

節(jié)流閥輸出流量的平穩(wěn)性與節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形狀有關，節(jié)流口除了軸向三角槽式以外，還有針閥式、偏心式和縫隙式等。第四節(jié)流量控制閥一、節(jié)流閥節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、體積小、使用方便、造價低。但負荷和溫度的變化對流量穩(wěn)定性的影響較大，因此只適用于負荷和溫度變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的液壓系統(tǒng)。第四節(jié)流量控制閥一、節(jié)流閥圖4-18調(diào)速閥的工作原理若減壓閥進口壓力為p1，出口壓力為p2，節(jié)流閥出口壓力為p3，則減壓閥a腔、b腔油壓力為p2，c腔油壓力為p3。若減壓閥a、b、c腔有效工作截面積分別為A1、A2、A，則A=A1+A2。節(jié)流閥出口的壓力為p3由液壓缸的負載決定。當減壓閥閥芯在其彈簧力FS、油液壓力p2

和p3的作用下處于某一平衡位置時，則：p2A1+p2A2=p3A+FS第四節(jié)流量控制閥二、調(diào)速閥如圖所示為調(diào)速閥的工作原理圖。圖4-18調(diào)速閥的工作原理

故節(jié)流閥面積AT不變時，流量也為定值。也就是說，無論負載如何變化，AT也恒定不變，液壓元件的運動速度也不變。第四節(jié)流量控制閥二、調(diào)速閥由于彈簧剛度較低，且在工作過程中減壓閥閥芯位移很小，認為FS基本不變，故△p=p2-p3也基本不變。

圖4-18調(diào)速閥的工作原理如果負載增大，p3增大，減壓閥右腔推力也增大，閥芯左移，閥口開大，閥口的液阻減小，p2也增大，而△p=p2-p3卻不變。如果負載減小，p3減小，減壓閥右腔推力也減小，閥芯右移，閥口開度減小，閥口的液阻增大，p2也減小，而△p=p2-p3也不變。因此調(diào)速閥適用于負荷變化較大，速度平穩(wěn)性要求較高的組合機床、銑床等的液壓系統(tǒng)。

第四節(jié)流量控制閥二、調(diào)速閥由于彈簧剛度較低，且在工作過程中減壓閥閥芯位移很小，認為FS基本不變，故△p=p2-p3也基本不變。

圖4-19插裝閥

第五節(jié)其他液壓控制閥一、插裝閥

插裝閥又稱為邏輯閥，是一種較新型的液壓元件，它的特點是通流能力大，密封性能好，動作靈敏、結(jié)構(gòu)簡單，因而主要用于流量較大的系統(tǒng)或?qū)γ芊庑阅芤筝^高的系統(tǒng)。如圖4-19所示為插裝閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號。這種閥由控制蓋板1、閥套2、彈簧3、閥芯4和閥體5等組成。由于這種閥的插裝單元在回路中主要起通、斷作用，故又稱二通插裝閥。二通插裝閥的工作原理相當于一個液控單向閥。當K口接回油箱時，如果閥芯受到的向上的液壓力大于彈簧力，閥芯4開啟，A與B相通，當A處油壓力大于B處的油壓力時，壓力油從A口流向B口；反之壓力油則從B流向A。當K口有壓力油作用時，且K口的油壓力大于A和B口的油壓力，才能保證A與B之間關閉。

第五節(jié)其他液壓控制閥一、插裝閥第五節(jié)其他液壓控制閥二、疊加閥

疊加式液壓閥簡稱疊加閥，是在板式液壓閥集成化基礎上發(fā)展起來的一種新型的控制元件。每個疊加閥不僅起控制閥的作用，而且還起連接塊和通道的作用。每個疊加的閥體均有上下兩個安裝平面和四到五個公共通道，每個疊加閥的進出油口與公共通道并聯(lián)或串聯(lián)，同一通徑的疊加閥的上下安裝面的油口相對位置與標準的板式液壓閥的油口位置相一致。疊加閥也可分為換向閥、壓力閥和流量閥三種，只是方向閥中僅有單向閥類，而換向閥采用標準的板式換向閥。圖4-20疊加閥

第五節(jié)其他液壓控制閥如圖4-20所示為一組疊加閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。二、疊加閥其中疊加閥1為溢流閥，它并聯(lián)在P與T流通之間，疊加閥2為雙向節(jié)流閥，兩個單向節(jié)流閥分別串聯(lián)在A、B通道上，疊加閥3為雙液控單向閥，它們分別串聯(lián)在A、B通道上，最上面是板式換向閥，最下面還有公共底板。第五節(jié)其他液壓控制閥二、疊加閥第五節(jié)其他液壓控制閥三、電液伺服閥

電液伺服閥是電液聯(lián)合控制的多級伺服元件，它能將微弱的電氣輸入信號放大成大功率的液壓能量輸出。是一種比電液比例閥的精度更高、響應更快的液壓控制閥。主要用于高速閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)，伺服閥價格較高，對過濾精度的要求也較高。圖4-21噴嘴擋板式電液伺服閥的工作原理圖它由電磁和液壓兩部分組成，電磁部分是一個力矩馬達，液壓部分是一個兩級液壓放大器。第五節(jié)其他液壓控制閥三、電液伺服閥

如圖4-21所示為力反饋型噴嘴擋板式電液伺服閥的工作原理圖。第五節(jié)其他液壓控制閥四、電液比例控制閥

電液比例閥是一種按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對油液的壓力、流量或方向進行遠距離控制的閥。

電液比例控制閥可以分為電液比例壓力閥、電液比例流量閥和電液比例方向閥三類。第五節(jié)其他液壓控制閥四、電液比例控制閥1．比例電磁鐵比例電磁鐵是電液比例控制閥的重要組成部分，其作用是將比例控制放大器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的力或位移。

圖4-22比例電磁鐵

比例電磁鐵是一種直流電磁鐵，比例電磁鐵則要求吸力(或位移)與輸入電流成比例，并在銜鐵的全部工作位置上，磁路中保持一定的氣隙。這一特性使比例電磁鐵可作為液壓閥中的信號給定元件。第五節(jié)其他液壓控制閥四、電液比例控制閥1．比例電磁鐵圖4-23帶位移傳感器的直動型比例方向節(jié)流閥

第五節(jié)其他液壓控制閥2.比例方向節(jié)流閥如圖4-23所示為帶位移傳感器的直動型比例方向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)和圖形符號圖。四、電液比例控制閥這種閥用比例電磁鐵取代電磁換向閥中的普通電磁鐵，便構(gòu)成直動型比例方向節(jié)流閥，由于使用了比例電磁鐵，閥芯不僅可以換位，而且換位的行程可以連續(xù)地或按比例地變化，因而連通油口間的通流面積也可以連續(xù)地或按比例地變化，所以比例方向節(jié)流閥不僅能控制執(zhí)行元件的運動方向，而且能控制其速度。

第五節(jié)其他液壓控制閥2.比例方向節(jié)流閥

四、電液比例控制閥第五節(jié)其他液壓控制閥四、電液比例控制閥

比例壓力閥按用途不同，有比例溢流閥、比例減壓閥和比例順序閥之分；按照控制功率的大小不同，分為直動式與先導式。3．比例壓力閥圖4-24直動錐閥式比例壓力閥第五節(jié)其他液壓控制閥（1）直動式比例壓力閥四、電液比例控制閥3．比例壓力閥比例電磁鐵l通電后產(chǎn)生吸力經(jīng)推桿2和傳力彈簧3作用在錐閥芯4上，當錐閥芯左端的液壓力大于電磁吸力時，錐閥芯被頂開溢流。連續(xù)地改變控制電流的大小，即可連續(xù)按比例地控制錐閥的開啟壓力。即可調(diào)節(jié)溢流閥壓力的大小。第五節(jié)其他液壓控制閥（1）直動式比例壓力閥四、電液比例控制閥3．比例壓力閥圖4-25先導錐閥式比例溢流閥

第五節(jié)其他液壓控制閥(2)先導錐閥式比例溢流閥四、電液比例控制閥3．比例壓力閥這種閥用比例電磁鐵取代先導型溢流閥導閥的手調(diào)裝置（調(diào)壓手柄），便成為先導錐閥式比例溢流閥。該閥下部與普通溢流閥的主閥相同，上部則為比例先導壓力閥。該閥還附有一個手動調(diào)整的安全閥（先導閥）9，用以限制比例溢流閥的最高壓力。以避免因電子儀器發(fā)生故障使得控制電流過大，壓力超過系統(tǒng)允許最大壓力的可能性。

第五節(jié)其他液壓控制閥四、電液比例控制閥3．比例壓力閥(2)先導錐閥式比例溢流閥圖4-26電液比例調(diào)速閥第五節(jié)其他液壓控制閥4．電液比例調(diào)速閥四、電液比例控制閥與普通調(diào)速閥相比，其主要區(qū)別是用直流比例電磁鐵取代了手柄對節(jié)流閥的控制。比例電磁鐵1的輸出力作用在節(jié)流閥芯2上，與彈簧力、液動力、摩擦力相平衡，對一定的控制電流，對應一定的節(jié)流開度。通過改變輸入電流的大小，即可改變通過調(diào)速閥的流量。若輸入的電流是連續(xù)地或按一定程序變化，則比例調(diào)速閥所控制的流量也按比例或按一定程序變化。

第五節(jié)其他液壓控制閥四、電液比例控制閥4．電液比例調(diào)速閥第六節(jié)液壓輔助元件液壓輔助元件包括油箱、管件、濾油器、密封裝置、蓄能器等。它們和其他液壓元件一樣，都是液壓系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，對系統(tǒng)的動態(tài)性能、工作穩(wěn)定性、工作壽命、噪聲和溫升等都有直接影響，必須予以重視。第六節(jié)液壓輔助元件

油箱的作用是儲存足夠的液壓油，并且能散發(fā)液壓系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的部分熱量和分離油液中混入的空氣、沉淀污染物及雜質(zhì)。按油面是否與大氣相通，可分為開式與閉式兩種。開式油箱廣泛用于一般的液壓系統(tǒng)；閉式油箱則用于水下、高空或?qū)ぷ鞣€(wěn)定性要求高的場合，這里僅介紹開式油箱。一、油箱第六節(jié)液壓輔助元件

油箱由回油箱1、泄油管2、吸油管3、空氣濾油器4、安裝板5、隔板6、放油口7、濾油器8、清洗窗9和油位指示器10等組成。隔板6將吸油管3與回油管1、泄油管2隔開。頂部、側(cè)部及底部分別裝有空氣濾清器4、油位指示器10等，安裝液壓泵及其驅(qū)動電機的安裝板5可固定在油箱的頂面上。一、油箱第六節(jié)液壓輔助元件根據(jù)濾芯的不同可分為網(wǎng)式、線隙式、紙質(zhì)式、燒結(jié)式和磁性濾油器等，它們的類型和特點如表1-5-4所示。二、濾油器1．濾油器的類型和特點類型結(jié)構(gòu)特點線隙式濾油器其濾芯用銅線或鋁線密繞在筒形骨架的外部制成，依靠銅絲間的微小間隙濾除混入液體中的雜質(zhì)。其結(jié)構(gòu)簡單，通流能力大，過濾精度比網(wǎng)式濾油器高，但不易清洗，多為回油濾油器紙質(zhì)式濾油器動畫其濾芯為平紋或波紋的酚醛樹脂或木漿微孔濾紙制成的紙芯，將紙芯圍繞在帶孔的鍍錫鐵做成的骨架上，以增大強度。為增加過濾面積，紙芯一般做成折疊形。其過濾精度較高，一般用于油液的精過濾，但堵塞后無法清洗，須經(jīng)常更換濾芯二、濾油器1．濾油器的類型和特點類型結(jié)構(gòu)特點燒結(jié)式濾油器動畫其濾芯用金屬粉末燒結(jié)而成，利用顆粒間的微孔來擋住油液中的雜質(zhì)通過。其濾芯能承受高壓，抗腐蝕性好，過濾精度高，適用于要求精濾的高壓、高溫液壓系統(tǒng)二、濾油器1．濾油器的類型和特點第六節(jié)液壓輔助元件二、濾油器

濾油器應根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術要求，按過濾精度、通流能力、工作壓力、工作溫度等條件選定其類型、尺寸大小及其他工作參數(shù)。2．濾油器的選用第六節(jié)液壓輔助元件二、濾油器濾油器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置通常有以下幾種：（1）安裝在泵的吸油口處泵的吸油路上一般都安裝有粗濾油器，目的是濾去較大的雜質(zhì)微粒以保護液壓泵，此外濾油器的過濾能力應為泵流量的兩倍以上。（2）安裝在泵的出口油路上此處安裝濾油器的目的是用來濾除可能侵入閥類等元件的污染物。同時應安裝安全閥以防濾油器堵塞。3．濾油器的安裝位置第六節(jié)液壓輔助元件二、濾油器（3）安裝在系統(tǒng)的回油路上這種安裝起間接過濾作用。一般與濾油器并聯(lián)安裝一背壓閥，當濾油器堵塞達到一定壓力值時，背壓閥打開。（4）安裝在液壓系統(tǒng)分支油路上主要是裝在溢流閥的回油路上，這時不是所有的油液經(jīng)過濾油器，這樣可降低濾油器的容量。（5）安裝在單獨過濾系統(tǒng)中大型液壓系統(tǒng)可專設一套由液壓泵和濾油器組成獨立過濾回路，以加強濾油效果。3．濾油器的安裝位置第六節(jié)液壓輔助元件三、密封裝置密封裝置的作用是防止液壓元件和液壓系統(tǒng)中液壓油的內(nèi)漏和外漏，保證液壓系統(tǒng)能建立必要的工作壓力，還可以防止外漏油液污染工作環(huán)境。密封裝置應具有良好的密封性、耐磨、耐油、耐用、結(jié)構(gòu)簡單、拆裝維護方便。常用的密封裝置有間隙密封、O型密封圈密封、Y型密封圈密封、V密封圈密封和滑環(huán)式組合密封圈密封等，常用密封裝置的類型和特點如表4-9所示。類型結(jié)構(gòu)簡圖特點間隙密封這種密封的優(yōu)點是摩擦力小，缺點是磨損后不能自動補償，主要用于直徑較小的圓柱面之間，如液壓泵內(nèi)的柱塞與缸體之間，滑閥的閥芯與閥孔之間的配合O型密封圈

O形密封圈一般用耐油橡膠制成，其橫截面呈圓形，它具有良好的密封性能，內(nèi)外側(cè)和端面都能起密封作用，結(jié)構(gòu)緊湊，運動件的摩擦阻力小，制造容易，裝拆方便，成本低，且高低壓均可以用，工作壓力可達0～30MPa，工作溫度為-40～120℃。第六節(jié)液壓輔助元件三、密封裝置類型結(jié)構(gòu)簡圖特點Y型密封圈這種密封能隨著工作壓力的變化自動調(diào)整密封性能，壓力越高則唇邊被壓得越緊，密封性越好；當壓力降低時唇邊壓緊程度也隨之降低，從而減少了摩擦阻力和功率消耗，它還能自動補償唇邊的磨損，保持密封性能不降低。工作壓力可達20MPa，工作溫度為-30～100℃。在裝配時應注意唇邊應對著有壓力油的油腔V密封圈

這種密封通常由壓環(huán)、密封環(huán)和支承環(huán)圈等多層涂膠織物壓制而成，能保證良好的密封性，當壓力更高時，可以增加中間密封環(huán)的數(shù)量，這種密封圈在安裝時要預壓緊，所以摩擦阻力較大。唇形密封圈安裝時應使其唇邊開口面對壓力油，使兩唇張開，分別貼緊在機件的表面上。最高工作壓力可達50MPa，工作溫度為-40～80℃第六節(jié)液壓輔助元件三、密封裝置類型結(jié)構(gòu)簡圖特點滑環(huán)式組合密封這種密封為O形密封圈與截面為矩形的聚四氟乙烯塑料滑環(huán)組成的組合密封裝置，由于密封間隙靠滑環(huán)，而不是O形圈，因此摩擦阻力小而且穩(wěn)定，工作壓力可達80MPa，往復運動密封時，速度可達15m/s；往復擺動與螺旋運動密封時，速度可達5m/s第六節(jié)液壓輔助元件三、密封裝置第六節(jié)液壓輔助元件

蓄能器是一種儲存油液壓力能，并在需要時釋放出來供給系統(tǒng)的能量儲存裝置。它能作輔助動力源、充當應急動力源、補漏保壓、吸收脈動，降低噪聲。根據(jù)蓄能器內(nèi)油液加載方式不同，可分為重力式，彈簧式和充氣式三種。目前常用的多是利用氣體壓縮和膨脹來儲存、釋放液壓能的充氣式蓄能器。它有氣囊式、活塞式、氣瓶式等幾種，它們的特點如表4-10所示。四、蓄能器類型結(jié)構(gòu)簡圖特點活塞式蓄能器活塞1的上部為惰性氣體，氣體由閥3充入，其下部經(jīng)油孔a通向液壓系統(tǒng)，活塞1隨下部壓力油的儲存和釋放而在缸筒2內(nèi)來回滑動。這種蓄能器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長、尺寸小，適用于大流量的低壓回路中。但因活塞有一定的慣性和“O”形密封圈存在較大的摩擦力，所以反應不夠靈敏，且缸體加工和活塞密封要求高。第六節(jié)液壓輔助元件四、蓄能器類型結(jié)構(gòu)簡圖特點氣囊式蓄能器皮囊用耐油橡膠制成，固定在耐高壓的殼體的上部，皮囊內(nèi)充入惰性氣體，殼體下端的提升閥4由彈簧加菌形閥構(gòu)成，壓力油由此通入，并能在油液全部排出時，防止皮囊膨脹擠出油口。這種結(jié)構(gòu)使氣、液密封可靠，并且因皮囊慣性小而克服了活塞式蓄能器響應慢的弱點，