1、2021-10-21武漢理工大學機電學院1 液壓控制閥對液壓系統所需的液體壓力、流動方向、液壓控制閥對液壓系統所需的液體壓力、流動方向、流量大小進行控制調節，以滿足執行元件克服外部載荷、改變流量大小進行控制調節，以滿足執行元件克服外部載荷、改變運動方向和運動速度的要求。運動方向和運動速度的要求。結構結構性能性能原理原理應用應用學習注意四個要點學習注意四個要點2021-10-21武漢理工大學機電學院25.1 5.1 概述概述5.2 5.2 方向控制閥方向控制閥5.3 5.3 壓力控制閥壓力控制閥5.4 5.4 流量控制閥流量控制閥5.5 5.5 插裝閥插裝閥5.6 5.6 電液比例控制閥電液比例

2、控制閥2021-10-21武漢理工大學機電學院3液壓閥的基本結構與原理液壓閥的基本結構與原理液壓閥的分類液壓閥的分類液壓閥的性能參數液壓閥的性能參數對液壓閥的基本要求對液壓閥的基本要求2021-10-21武漢理工大學機電學院4液壓閥的液壓閥的基本結構與原理基本結構與原理液壓閥基本結構液壓閥基本結構包括閥芯、閥體和驅動閥芯在閥體內作相對運動包括閥芯、閥體和驅動閥芯在閥體內作相對運動的裝置。的裝置。驅動裝置可以是手調機構，也可以是彈簧或電磁驅動裝置可以是手調機構，也可以是彈簧或電磁鐵，有時還作用有液壓力。鐵，有時還作用有液壓力。基本工作原理基本工作原理利用閥芯在閥體內作相對運動來控制閥口的通斷及閥

3、利用閥芯在閥體內作相對運動來控制閥口的通斷及閥口的大小，實現壓力、流量和方向的控制。口的大小，實現壓力、流量和方向的控制。流經閥口的流量流經閥口的流量q q與閥口前后壓力差與閥口前后壓力差pp和閥口面積和閥口面積 A A 有關，始終滿足壓力流量方程；作用在閥芯上的力是有關，始終滿足壓力流量方程；作用在閥芯上的力是否平衡則需要具體分析。否平衡則需要具體分析。2021-10-21武漢理工大學機電學院5液壓閥的分類液壓閥的分類根據結構形式分類根據結構形式分類滑閥滑閥滑閥為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長度，因滑閥為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長度，因此滑閥運動存在一個死區。此滑閥運動存在一

4、個死區。錐閥錐閥錐閥閥芯半錐角一般為錐閥閥芯半錐角一般為12 12 20 20 ，閥口關閉時為線，閥口關閉時為線密封，密封性能好且動作靈敏。密封，密封性能好且動作靈敏。球閥球閥性能與錐閥相同。性能與錐閥相同。2021-10-21武漢理工大學機電學院6根據用途不同分類根據用途不同分類液壓閥的分類液壓閥的分類壓力控制閥壓力控制閥用來控制和調節液壓系統液流壓力的閥類，如用來控制和調節液壓系統液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等。溢流閥、減壓閥、順序閥等。流量控制閥流量控制閥用來控制和調節液壓系統液流流量的閥類，如節流用來控制和調節液壓系統液流流量的閥類，如節流閥、調速閥、分流集流閥、比例流量閥

5、等閥、調速閥、分流集流閥、比例流量閥等方向控制閥方向控制閥用來控制和改變液壓系統液流方向的閥類，如單向閥、用來控制和改變液壓系統液流方向的閥類，如單向閥、液控單向閥、換向閥等。液控單向閥、換向閥等。2021-10-21武漢理工大學機電學院7根據控制方式不同分類根據控制方式不同分類液壓閥的分類液壓閥的分類定值或開關控制閥定值或開關控制閥被控制量為定值的閥類，包括普通控制閥、被控制量為定值的閥類，包括普通控制閥、插裝閥、疊加閥。插裝閥、疊加閥。比例控制閥比例控制閥被控制量與輸入信號成比例連續變化的閥類，包括被控制量與輸入信號成比例連續變化的閥類，包括普通比例閥和帶內反饋的電液比例閥。普通比例閥和帶

6、內反饋的電液比例閥。伺服控制閥伺服控制閥被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號成比例連續被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號成比例連續變化的閥類，包括機液伺服閥和電液伺服閥。變化的閥類，包括機液伺服閥和電液伺服閥。數字控制閥數字控制閥用數字信息直接控制閥口的啟閉，來控制液流的壓力、流量、用數字信息直接控制閥口的啟閉，來控制液流的壓力、流量、方向的閥類，可直接與計算機接口，不需要方向的閥類，可直接與計算機接口，不需要D/AD/A轉換器。轉換器。2021-10-21武漢理工大學機電學院8 根據安裝連接根據安裝連接形式不同分類形式不同分類管式連接管式連接 閥體進出口閥體進出口由螺紋或法蘭與油管由螺

7、紋或法蘭與油管連接。安裝方便。連接。安裝方便。 疊加式疊加式 是板是板式連接閥的一種式連接閥的一種發展形式。發展形式。 板式連接板式連接 閥體進出口通閥體進出口通過連接板與油管連接。便于過連接板與油管連接。便于集成。集成。插裝式插裝式 將閥芯、閥將閥芯、閥套組成的組件插入專門套組成的組件插入專門設計的閥塊內實現不同設計的閥塊內實現不同功能。結構緊湊。功能。結構緊湊。液壓閥的分類液壓閥的分類2021-10-21武漢理工大學機電學院9液壓閥的性能參數液壓閥的性能參數 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。代表閥的通流能力的大小，對應于閥的額定流量。與閥的進出油口連接的油管應

8、與閥的通徑相一致。與閥的進出油口連接的油管應與閥的通徑相一致。 閥工作時的實際流量應小于或等于它的額定流量，閥工作時的實際流量應小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的最大不得大于額定流量的1.11.1倍。倍。額定壓力額定壓力 閥長期工作所允許的最高壓力。閥長期工作所允許的最高壓力。 對壓力控制閥，實際最高壓力有時還與閥的調對壓力控制閥，實際最高壓力有時還與閥的調壓范圍有關；壓范圍有關； 對換向閥，實際最高壓力還可能受它的功率極對換向閥，實際最高壓力還可能受它的功率極限的限制。限的限制。2021-10-21武漢理工大學機電學院10對液壓閥的基本要求對液壓閥的基本要求n動作靈敏，使用可靠，

9、工作時沖擊和振動要小。動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動要小。n閥口全開時，液流壓力損失要小；閥口關閉時，密封閥口全開時，液流壓力損失要小；閥口關閉時，密封性能要好。性能要好。n所控制的參數（壓力或流量）要穩定，受外干擾時變所控制的參數（壓力或流量）要穩定，受外干擾時變化量要小。化量要小。n結構緊湊，安裝、調試、維護方便，通用性要好。結構緊湊，安裝、調試、維護方便，通用性要好。2021-10-21武漢理工大學機電學院112021-10-21武漢理工大學機電學院12 從理論上講，閥芯換向只要克服閥芯與閥體的摩擦力以及復位彈簧的彈從理論上講，閥芯換向只要克服閥芯與閥體的摩擦力以及復位彈簧的彈力就

10、可移動。但是，由于閥芯幾何形狀的偏差以及閥芯與閥體的不同心，在力就可移動。但是，由于閥芯幾何形狀的偏差以及閥芯與閥體的不同心，在中、高壓控制油路中，當閥芯停止一段時間后或換向時，閥芯在操縱動力作中、高壓控制油路中，當閥芯停止一段時間后或換向時，閥芯在操縱動力作用下不移動，或操縱動力解除后，恢復彈簧不能使閥芯復位，這種現象叫做用下不移動，或操縱動力解除后，恢復彈簧不能使閥芯復位，這種現象叫做液壓卡緊現象。液壓卡緊現象。閥芯的卡緊現象是由于閥芯所受徑向力不平衡所造成，它會閥芯的卡緊現象是由于閥芯所受徑向力不平衡所造成，它會使操縱費力，液壓動作失靈，故必須盡可能地排除產生卡緊的因素。使操縱費力，液壓

11、動作失靈，故必須盡可能地排除產生卡緊的因素。 提高幾何精度提高幾何精度開環形均壓槽開環形均壓槽 解決措施解決措施2021-10-21武漢理工大學機電學院13解決液流的解決液流的定向、換向、鎖閉定向、換向、鎖閉問題。問題。每個通油口只有兩種狀態：非通即斷每個通油口只有兩種狀態：非通即斷它包括單向閥和換向閥。它包括單向閥和換向閥。單向閥有普通單向閥和液單向閥有普通單向閥和液控單向閥。控單向閥。換向閥按操作閥芯運動的換向閥按操作閥芯運動的方式可分為手動、機動、方式可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動等。電磁動、液動、電液動等。2021-10-21武漢理工大學機電學院14 普通單向閥是只允許液流一普

12、通單向閥是只允許液流一個方向流動，反向則被截止個方向流動，反向則被截止的方向閥。要求正向液流通的方向閥。要求正向液流通過時壓力損失小，反向截止過時壓力損失小，反向截止時密封性能好。時密封性能好。圖形符號圖形符號左端進油，壓力油作用在閥芯左端，克左端進油，壓力油作用在閥芯左端，克服右端彈簧力使閥芯右移，閥口開啟，服右端彈簧力使閥芯右移，閥口開啟，油液從右端流出；油液從右端流出；若右端進油，壓力油與彈簧同向作用，若右端進油，壓力油與彈簧同向作用，將閥芯緊壓在閥座孔上，閥口關閉，油將閥芯緊壓在閥座孔上，閥口關閉，油液被截止不能通過。液被截止不能通過。正向開啟壓力只需（正向開啟壓力只需（0.030.0

13、30.05 0.05 ）MPaMPa，反向截止時為線密封，且密封力隨壓力增反向截止時為線密封，且密封力隨壓力增高而增大，密封性能良好。高而增大，密封性能良好。開啟后進出口壓力差（壓力損失）為開啟后進出口壓力差（壓力損失）為（0.20.20.3 0.3 ）MPaMPa. .。2021-10-21武漢理工大學機電學院152021-10-21武漢理工大學機電學院16安裝在泵的出口，一方面防止安裝在泵的出口，一方面防止壓力沖擊影響泵的正常工作，壓力沖擊影響泵的正常工作，另一方面防止泵不工作時系統另一方面防止泵不工作時系統油液倒流經泵回油箱。油液倒流經泵回油箱。用來分隔油路以防用來分隔油路以防止高低壓干

14、擾。止高低壓干擾。安裝在執行元件的回油路上，使回油安裝在執行元件的回油路上，使回油具有一定背壓。作背壓閥的單向閥應具有一定背壓。作背壓閥的單向閥應更換剛度較大的彈簧，其正向開啟壓更換剛度較大的彈簧，其正向開啟壓力為（力為（ 0.30.30.50.5）MPaMPa。與其他的閥組成單向節流閥、單向減壓與其他的閥組成單向節流閥、單向減壓閥、單向順序閥等，使油液一個方向流閥、單向順序閥等，使油液一個方向流經單向閥，另一個方向流經節流閥等。經單向閥，另一個方向流經節流閥等。普通單向閥應用普通單向閥應用2021-10-21武漢理工大學機電學院17當控制油口不通壓力油時，油液只能從當控制油口不通壓力油時，油

15、液只能從p p1 1p p2 2；當控制；當控制油口通壓力油時，正、反向的油液均可自由通過。油口通壓力油時，正、反向的油液均可自由通過。根據控制活塞上腔的泄油方式不同分為內泄式和外泄式。根據控制活塞上腔的泄油方式不同分為內泄式和外泄式。圖形符號圖形符號2021-10-21武漢理工大學機電學院18當液壓系統一條通路的油液從當液壓系統一條通路的油液從A A腔進人時，依靠油液壓力自動將左腔進人時，依靠油液壓力自動將左邊的閥芯推開，使邊的閥芯推開，使A A腔的油流到腔的油流到A A1 1。同時。同時, ,將中間的控制活塞向右推，將中間的控制活塞向右推，將右邊的閥芯頂開，使將右邊的閥芯頂開，使B B腔與

16、腔與B B1 1腔相溝通，把原來封閉在腔相溝通，把原來封閉在B B1 1腔中的腔中的油液通過油液通過B B腔排出。腔排出。總之就是當一個油腔是正向進油時，另一個油腔就是反向出油，反總之就是當一個油腔是正向進油時，另一個油腔就是反向出油，反之亦然。之亦然。 液壓鎖液壓鎖將兩個液控單向閥布置在同將兩個液控單向閥布置在同一個閥體內，稱為雙液控單一個閥體內，稱為雙液控單向閥，也叫向閥，也叫液壓鎖液壓鎖。2021-10-21武漢理工大學機電學院19 液控單向閥在液壓系統中的液控單向閥在液壓系統中的應用范圍很廣，主要利用液控單應用范圍很廣，主要利用液控單向閥錐閥良好的密封性。向閥錐閥良好的密封性。 202

17、1-10-21武漢理工大學機電學院20換向閥是利用閥芯在閥體孔內換向閥是利用閥芯在閥體孔內作相對運動，使油路接通或切作相對運動，使油路接通或切斷而改變油流方向的閥。斷而改變油流方向的閥。換向閥的分類換向閥的分類按結構形式按結構形式按閥體連通按閥體連通的主油路數的主油路數按閥芯在閥體按閥芯在閥體內的工作位置內的工作位置按閥芯按閥芯定位方式定位方式滑閥式、轉閥式、球閥式滑閥式、轉閥式、球閥式兩通、三通、四通兩通、三通、四通等等兩位、三位、四位等兩位、三位、四位等按操作閥芯按操作閥芯運動的方式運動的方式手動、機動、電磁動、液動、電液動等手動、機動、電磁動、液動、電液動等鋼球定位式、彈簧復位式鋼球定位

18、式、彈簧復位式2021-10-21武漢理工大學機電學院212021-10-21武漢理工大學機電學院22 閥芯臺肩和閥體沉割槽可以是兩臺肩三沉割槽，也可以是三閥芯臺肩和閥體沉割槽可以是兩臺肩三沉割槽，也可以是三臺肩五沉割槽。當閥芯運動時，通過閥芯臺肩開啟或封閉閥體沉臺肩五沉割槽。當閥芯運動時，通過閥芯臺肩開啟或封閉閥體沉割槽，接通或關閉與沉割槽相通的油口。割槽，接通或關閉與沉割槽相通的油口。 閥芯與閥體孔配閥芯與閥體孔配合處為臺肩，閥合處為臺肩，閥體孔內溝通油液體孔內溝通油液的環形槽為沉割的環形槽為沉割槽。槽。閥體在沉割閥體在沉割槽處有對外連接槽處有對外連接油口。油口。滑閥式換向閥的結構滑閥式換

19、向閥的結構2021-10-21武漢理工大學機電學院23二位四通換向閥二位四通換向閥“位位”閥芯的工作閥芯的工作位位置；置； “通通”通油口數通油口數 術語術語2021-10-21武漢理工大學機電學院241 1）用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示幾）用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示幾“位位”。2 2）一個方框上與外部相連接的主油口數有幾個，就表示幾）一個方框上與外部相連接的主油口數有幾個，就表示幾“通通”。3 3）用方框內的箭頭表示該位置上油路處于接通狀態，但箭頭方向不）用方框內的箭頭表示該位置上油路處于接通狀態，但箭頭方向不一定表示液流的實際流向。一定表示液流的實際流向。4 4）方框內的符號）方框內的符號“”或或“”表示此通路被閥芯封閉，即不通。表示此通路被閥芯封閉，即不通。5 5）通常換向閥與系統供油路連接的油口用）通常換向閥與系統供油路連接的油口用P P表示，與回油路連接的表示，與回油路連接的回油口用回油