单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,液 压 篇,课题四 液压基本回路,课题三 液压控制阀,课题二 液压泵和液压缸,课题一 液压传动基本知识,4,3,2,1,目录,学习目标,知识目标：,1,了解液压控制阀的结构组成及符号；,2掌握方向阀、压力阀、流量控制阀的工作原理。,能力目标：,具有分析和选用液压控制阀的能力。,课题三 液压控制阀,图4-3-1中包含了不同种类液压控制阀。为了控制和调节液流的方向、压力和流量，以满足各种要求，我们要怎样使用这些元件呢？本课题的主要任务是掌握方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的工作原理、结构及符号。请对比各控制阀并掌握其用法。,控制阀是液压系统的控制元件，用以控制和调节系统中液体的压力、流量和流动方向，以保证液压系统的正常工作要求。它们是构建液压回路的主要可控元件。,控制阀根据其功能不同，一般分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。,一、方向控制阀,1单向阀,单向阀的作用：保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反方向流动。单向阀可分为普通单向阀和液控单向阀两类。,普通单向阀结构图如图4-3-2（a）所示，它由阀体4、阀芯3、弹簧2、密封件1、径向孔a、轴向孔b组成。,（,a,）普通单向阀结构图,（,b,）单向阀职能符号,图,4-3-2,普通单向阀图,普通单向阀的工作原理：压力油从阀体左端进油口P1流入时，克服弹簧2作用在阀芯3上的力，使阀芯向右移动，打开阀芯，并通过阀芯3上的径向孔a、轴向孔b从进油口P2流出。反之，液压油和弹簧一起把阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。图4-3-2（b）为普通单向阀职能符号，压力油从进油口P1流入，从出油口P2流出。反向时，因出油口P2一侧的压力油将阀芯紧压在阀体上，使阀口关闭，油液不能流动。,液控单向阀又称单向闭锁阀，其作用是使液流有控制的单向流动，如图4-3-3所示。,（a）液控单向阀结构图 （b）液控单向阀职能符号,1活塞；2顶杆；3阀芯；4阀体；5弹簧；P1进油口；P2出油口；K控制油口；X卸油口。,图4-3-3 液控单向阀结构图及职能符号,2换向阀,换向阀改变液体的流动方向，接通或关闭通路，以达到控制执行元件运动方向或启动、停止的目的。,（1）换向阀的类型。,按阀的结构形式分为滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。,按阀的操纵方式分为手动式、机动式、电磁式、液动式、电液动式、气动式。,按阀的工作位置数和控制的通道数分为二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。,（2）二位四通电磁换向阀的结构和工作原理（如图4-3-4所示）。,（,a,）电磁铁断电状态,（,b,）电磁铁通电状态,1,阀体；,2,复位弹簧；,3,阀芯；,4,电磁铁；,5,衔铁。,图,4-3-4,二位四通电磁换向阀的结构和工作原理,图4-3-4（a）所示为电磁铁断电状态，换向阀在复位弹簧作用下处于常态位，换向阀右位接入系统，通口P、B和通口A、T分别相通，液压泵输出的压力油经通口P、B进入活塞缸左腔，推动活塞以速度v1向右移动；活塞缸右腔内的油液经通口A、T流回油箱。,图4-3-4（b）所示为电磁铁通电状态，衔铁被吸合并将阀芯推至右端，换向阀左位接入系统，液压泵输出的压力油经换向阀通口P、A进入活塞缸的右腔，推动活塞以速度v2向左移动；活塞缸右腔内的油液经通口B、T流回油箱。,（3）换向阀的符号表示,一个换向阀的完整符号应具有工作位置数、通口数和在各工作位置上阀口的连通关系、控制方法及复位、定位方法等。三位四通电磁换向阀如图4-3-5所示。,（a）外观图 （b）图形符号,图4-3-5 三位四通电磁换向阀,（4）换向阀位、通的表达方式（见表4-3-1）。,（5）油口表达方式,（,6,）常用换向阀控制方式的图形符号示例,（7）三位换向阀的中位机能,三位换向阀的阀芯在阀体中有左、中、右三个工作位置。中间位置可利用不同形状及尺寸的阀芯结构，得到多种不同的油口连接方式。三位换向阀在常态位置（中位）时各油口的连通方式称为中位机能。中位机能不同，阀在常态时对系统的控制性能不同。,二、液压缸,1,液压缸的类型及图形符号,（,1,）按结构形式可分为：活塞缸、柱塞缸和摆动缸。,（,2,）按作用方式可分为：单作用液压缸、双作用液压缸和复合式缸。,（,3,）常用活塞式液压缸的图形符号。,二、压力控制阀,压力控制阀是用来控制液压系统中的压力，或利用系统中的压力变化来控制其他液压元件的动作，简称压力阀。,压力阀的调压原理：压力阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类，通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。调节弹簧的预压缩量即调节阀芯的动作压力，该弹簧是压力阀的重要调节零件，称为调压弹簧。,压力阀的工作原理：利用作用于阀芯上液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作。,压力阀的分类按用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。,1溢流阀,（1）直动式溢流阀（如图4-3-6所示）。,直动式溢流阀由阀体1、阀芯2（锥阀）、调压弹簧3、调压螺杆4等组成；进油口,P,与系统相连接，油液溢出口,T,与油箱相通。,（a）外观图 （b）工作结构原理图 （c）职能符号,1阀体；2阀芯；3调压弹簧；4调压螺杆。,图4-3-6 直动式溢流阀,直动式溢流阀工作原理：如图4-3-6（b）所示，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。进油口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面，当液压力大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进油口压力油经阀口溢回油箱。即进油口液压力小于调压弹簧压力时，在弹簧力的作用下溢流阀阀口关闭，油液不能溢出；进油口液压力大于调压弹簧压力时，液压力将阀芯向上推起，阀口打开，压力油经油液溢出口流回油箱，且进油口处的压力不再升高。所以溢流阀工作时，阀芯随着系统压力的变化而上下移动，以此维持系统压力基本稳定，并对系统起到安全保护的作用。,由于直动式溢流阀的进油口压力油直接作用于阀芯，弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出油口引回油箱，若阀的出油口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的进油口压力增大。,直动式溢流阀只适用于低压、小流量的液压系统。,（2）先导式溢流阀（如图4-3-7所示）。,先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成，如图4-3-7（b）所示。先导阀阀芯是锥阀，用于控制压力，主阀阀芯是滑阀，用于控制流量。结构中通口P为进油口，T为油液溢出口，K为控制油口，3为阻尼孔。,先导式溢流阀的工作原理：如图4-3-7（b）所示，在图中压力油从P进入，通过阻尼孔3后作用在先导阀4上，此时控制油口K关闭。,（a）（b）（c）,1主阀弹簧；2主阀；3阻尼孔；4先导阀；5调压弹簧。,图4-3-7 先导式溢流阀,当进油口压力较低，先导阀4上的液压作用力小于先导阀右边调压弹簧5的作用力时，先导阀关闭。因为没有油液流过阻尼孔3，主阀2上、下两腔压力相等，主阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，主阀关闭，没有溢流。,当进油口压力升高到作用在先导阀4上的液压作用力大于先导阀右边调压弹簧5的作用力时，先导阀打开、油液经过、阻尼孔3先导阀4流回油箱。由于油液流过阻尼孔时会产生压降，使主阀2上腔压力小于下腔压力，此时，当压差足以使主阀2移动时，主阀阀口打开，油液流入，经主阀阀口由油液溢出口T流回油箱，实现溢流，使系统压力不超过设定压力并维持压力基本稳定。,2减压阀,减压阀在液压系统中的主要作用是降低系统某一支路的油液压力，使同一系统有两个或多个压力。,减压原理：利用压力油通过缝隙（液阻）降压，使出油口压力低于进油口压力，并保持出油口压力为一定值。缝隙越小，压力损失越大，减压作用就越强。,根据结构和工作原理的不同，减压阀可分为直动式减压阀和先导式减压阀两种，一般采用先导式减压阀。,（1）直动式减压阀（如图4-3-8所示）。,直动式减压阀由调节螺栓1、调压弹簧2、阀芯3、阀体4等组成。结构中h为减压缝隙，P1为进油口，P2为出油口，L为泄油口。,直动式减压阀工作原理：减压阀在常态下阀芯3是开启的，其进油口P1和出油口P2是连通的。油液经进油口P1进入，从出油口P2流出并作用在负载上。L为泄油口，单独接回油箱。为此出油口的压力大小取决于出油口所接的负载大小，负载大，出油口压力就大。注意，最大值不得超过减压阀调定值。当作用在阀芯上的压力大于弹簧力时，阀芯上移，使减压缝隙h减小，直至作用在阀芯上的液压力等于弹簧力，达到新的平衡，起到减压作用。调节调压螺栓，加大或减小调压弹簧的压缩量，可增大或减小液压的值。,直动式减压阀结构简单，适用于低压系统。,（,a,）外观图,（,b,）工作结构原理图,（,c,）职能符号,1,调压螺栓；,2,调压弹簧；,3,阀芯；,4,阀体。,图,4-3-8,直动式减压阀,（2）先导式减压阀（如图4-3-9所示）。,先导式减压阀由主阀和先导阀两部分组成。它们分别由主阀芯1、主阀阀体2、主阀弹簧3、锥阀4、先导阀阀体5、调压弹簧6、调压螺帽7、轴心孔a、阻尼孔b、通孔c和d等组成。,（a）外观图 （b）工作结构原理图 （c）职能符号,1主阀芯；2主阀阀体；3主阀弹簧；4锥阀；5先导阀阀体；6调压弹簧；7调压螺帽；,a轴心孔；b阻尼孔；c、d通孔。,图4-3-9 先导式减压阀,先导式减压阀工作原理：高压油液自进油口P1进入主阀，经减压缝隙h后，低压油液自出油口P2流出，送往执行元件；同时，出油口处的部分低压油液经主阀芯1的阻尼孔b和轴心孔a分别进入主阀芯的上、下两腔。进入主阀芯上腔的低压油液再经过通孔c、d作用在锥阀上并与调压弹簧产生的弹簧力相平衡，以此控制出油口压力的稳定。,当出油口压力较低未达到先导阀的调定值时，作用于锥阀上的液压力小于弹簧的弹簧力，先导阀阀口关闭，阻尼孔b内的油液不流动，主阀芯上下两腔压力相等。主阀芯被主阀弹簧推至最下端，减压缝隙h开至最大，进出油口的油液压力基本相同，先导式减压阀处于非调节状态。,当出油口压力升高到超过先导阀的调定值时，作用在锥阀上的液压力大于调压弹簧的弹簧力，锥阀被顶开，主阀下腔的油液经孔b、c、d至先导阀阀口，经泄油口L流回油箱；此时，阻尼孔b中也有油液流过，两端产生压力降，使主阀芯下腔中的压力大于上腔中的压力；当此压力差足以克服摩擦力及主阀弹簧的弹簧力而推动主阀芯上移时，减压缝隙h变小，流阻增大，油液流过缝隙的压力损失也增大，从而使出油口压力降低，直到出油口压力恢复为调定压力。先导式减压阀出油口压力的大小，可通过调压弹簧进行调节。,3顺序阀,顺序阀在液压传动系统中的主要作用是利用液压传动系统中的压力变化来控制油路的通断，从而使某些液压元件按一定的顺序动作。,根据结构和工作原理的不同，顺序阀可分为直动式顺序阀和先导式顺序阀，一般多使用直动式顺序阀。此外，根据所用控制油路连接方式的不同，顺序阀又可分为内控式和外控式。,（1）直动式顺序阀（如图4-3-10所示）。,（a）工作结构原理图 （b）职能符号,图4-3-10 直动式顺序阀,压力油自进油口A经阀芯内部小孔作用于阀芯底部，对阀芯产生一个向上的作用力。当油液压力较低时，阀芯在弹簧力的作用下处于下端位置，此时进油口A与出油口B不相通。在进油口油压增大到预调的数值后，阀芯底部受到的向上推力大于弹簧力（阀芯上腔的泄油可通过泄油口L流回油箱），阀芯上移，此时进油口A与出油口B相通，压力油从直动式顺序阀流过。图4-3-10（b）所示为直动式顺序阀的职能符号。,（2）先导式顺序阀。,图4-3-11（b）所示为先导式顺序阀的工作结构原理图。其工作原理与先导式溢流阀相似，不同的是先导式顺序阀的出油口P2通常与另一工作油路连接，该处油液为具有一定压力的工作油液，因此需要设置专门的泄油口L，将导阀处溢出的油液输到阀外。若将出油口P2与油箱连通，则先导式顺序阀可用作卸荷阀。先导式顺序阀的阀芯启闭原理与先导式溢流阀相同。图4-3-11（c）所示为先导式顺序阀的职能符号。,（a）外观图 （b）工作结构原理图 （c）职能符号,图4-3-11 先导式顺序