液壓與氣動技術

液壓控制閥

液壓控制閥第一節概述第二節方向控制閥第三節壓力控制閥第四節流量控制閥第五節插裝閥與疊加閥第六節比例閥、伺服閥和數字閥第一節概述液壓控制元件作用

液壓控制閥在液壓系統中被用來控制液流的壓力、流量和方向，從而對執行元件的起動、停止、運動方向、速度、動作順序和克服負載的能力進行調節與控制。對液壓控制元件的基本要求動作靈敏、使用可靠，工作時沖擊和振動小，使用壽命長。油液通過液壓閥時壓力損失小。密封性能好，內泄漏少，無外泄漏。結構簡單緊湊，體積小。安裝、維護、調整方便，通用性好。一、液壓閥的基本結構與原理

利用閥芯在閥體內的相對運動來控制閥口的通斷及開口大小，來實現壓力、流量和方向控制。二、液壓閥的分類1.按結構型式劃分:滑閥錐閥球閥2.按機能劃分:

方向閥、壓力閥、流量閥3.按控制原理:開關閥、比例閥、伺服閥、數字閥4.按連接方式：管式、板式、疊加式、插裝式5.按操縱方式：手動、機動、電動、液動和電液動

三、液壓閥的性能參數1.公稱通徑閥的規格大小用通徑Ｄｇ（單位為ｍｍ）來表示，公稱通徑表征閥通流能力的大小，其應與閥進、出油口連接油管的規格一致。2.額定壓力液壓閥連續工作所允許的最高壓力稱為額定壓力。第二節方向控制閥作用控制液流方向，從而改變執行元件的運動方向。分類

單向閥換向閥一、

單向閥1.普通單向閥一種只允許液流沿一個方向通過，而反向液流被截止的方向閥；結構：閥體、閥芯、彈簧等作用：只許油液單向流動，反向不通。要求：正向流動阻力小，反向不通，

密封好。開啟壓力：0.04~0.1MPa背壓閥：（單向閥的變形）

彈簧較硬開啟壓力：0.2~0.6MPa（背壓：執行元件回油腔的壓力。）普通單向閥工作原理2.液控單向閥

液控單向閥是一種通入控制液壓油后即允許油液雙向流動的單向閥。2.液控單向閥組成：普通單向閥+小活塞缸特點：a.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。職能符號：KP1P2二、換向閥

1.換向閥的工作原理

變換閥芯在閥體內的相對工作位置，使閥體各油口連通或斷開，從而控制執行元件的換向或啟停。職能符號：結構圖三位四通換向閥2.換向閥的分類

按結構類型分：滑閥式、轉閥式和球閥式；

按閥體連通的主油路數分：二通、三通、四通等；按閥芯在閥體內的工作位置分：二位、三位、四位等；

按操作閥芯運動的方式分：手動、機動、電磁動、液動、電液動等；

按閥芯的定位方式分：鋼球定位和彈簧復位兩種。換向閥結構與職能符號：

二位二通PA二位三通PAB二位四通三位五通PABT1T23.三位換向閥的中位機能

三位閥常態位

（即中位）各油口

的連通方式稱為中

位機能。4.滑閥式換向閥的操作方式

滑閥式換向閥的操作

方式包括手動、機動、電

磁動、液動和電液動等。

（1）手動（機動）換向閥

手動換向閥閥芯的運動是

借助人力來實現的；實物實物手動轉閥（動畫）（２）電磁換向閥

電磁閥布置靈活，易于實現自動化，但電磁鐵的吸力有限，難于切換大的流量。

電磁換向閥電磁換向閥實物電磁換向閥實物電磁換向閥實物（３）液動換向閥

電磁閥布置

靈活，易于實現

自動化，但電磁

鐵的吸力有限，

難于切換大的流

量。電液換向閥的一些控制機構１）阻尼調節器

又稱為換向時間調節器，它是一疊加式單向節流閥，可疊放在先導閥與主閥之間。２）預壓閥：對于以內控方式實現供油的電液換向閥。電液聯合控制，彈簧復位。●電磁控制先導閥動作，●液體控制主閥芯動作，●節流閥控制閥芯移動速度。應用：高壓、大流量的場合。（qV≤1200L/min)三位四通電液換向閥實物（動畫）實物換向閥小結職能符號:位:閥芯的工作位置;通:閥體上油路的通道數;機能:中位時油路的連通方式。控制方式:O型H型P型Y型K型手動機動電磁液動電液

第三節壓力控制閥

分類：

按用途：溢流閥，減壓閥，順序閥，壓力繼電器；

按工作原理：直動式，先導式。

一、溢流閥

1.結構原理

溢流閥按結構型式可分為直動型和先導型。

旁接在液壓泵的出口，保證系統壓力恒定或限制其最高壓力；

旁接在執行元件的進口，對執行元件起安全保護作用。

（１）直動型溢流閥作用：防止系統過載，保持系統壓力恒定。1.溢流閥的結構和工作原理工作原理：pA<Fs,閥口不開；

pA>Fs,溢流。

Fs—

彈簧力實物（２）先導型溢流閥它由先導閥和主閥兩部分組成。三級同心結構，即主閥芯的大直徑與閥體孔、錐面與閥座孔、上端直徑與閥蓋孔三處同心。先導式溢流閥

結構：先導閥+主閥阻尼孔，壓差Δp

調壓彈簧2，平衡彈簧4

遠程控制口K

:實現遠程調壓。K口打開，p由控制油壓決定；K口堵上，p由先導閥ps

決定。實

物Y2型中高壓溢流閥2.溢流閥的應用溢流閥的應用主要有：溢流穩壓；過載保護；遠程調壓；使泵卸荷。3.溢流閥的靜態特性溢流閥靜態特性，是指元件或系統在穩定工作狀態下的性能。溢流閥的靜態特性指標很多，主要是指壓力—流量特性。壓力—流量特性調壓偏差（ｐｓ－ｐｋ）、（ｐｓ－ｐｂ）；開啟壓力比ｎｋ＝ｐｋ／ｐｓ；閉合壓力比ｎｂ＝ｐｂ／ｐｓ。ｎｋ＝0.9～0.95。直動式特點：反應快，波動大（0.2-0.4MPa).先導式特點：反應慢，穩定性好，波動小。

5.3.1溢流閥4（1）作溢流閥用

如圖5-12（a）所示的溢流閥1；（2）作安全閥用

圖5-12（b）；（3）作卸荷閥用

如圖5-12（c）所示；（4）作背壓閥用

如圖5-12（a）所示的溢流閥2。２．溢流閥的應用二、順序閥分類：順序閥按結構：直動型和先導型；按控制液壓油來源：內控式和外控式之分。1.順序閥的基本結構和工作原理順序閥的四種控制、泄油方式內控：控制液壓油直接引自進油口；外控：控制液壓油從外部油路引入；外泄：閥的泄油從泄油口流回油箱；內泄：泄油經內部通道進入閥的出油口。順序閥的特點１）內控外泄順序閥：

閥口常閉，進口壓力控制閥口的開啟。出口液壓油工作，彈簧腔的泄漏油需單獨引回油箱。２）內控內泄順序閥：

內控內泄順序閥串聯在液壓系統的回油路中使回油具有一定的壓力，溢流閥則旁接在主油路中。３）外控內泄順序閥：在功能上等同于液動二位二通閥，其出口接回油箱，工作時閥口處于全開狀態，用于雙泵供油回路時可使大泵卸載。４）外控外泄順序閥除可作為液動開關閥外，還可用于變重力負載系統中，稱之為限速鎖。２.順序閥的應用順序動作組成平衡閥使泵卸載

三、減壓閥減壓閥是一種利用液流流過縫隙液阻產生的壓力損失使出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。按調節要求有：用于保證出口壓力，使其為定值的定值減壓閥；用于保證進、出口壓力差不變的定差減壓閥；用于保證進、出口壓力成比例的定比減壓閥。1.減壓閥的基本結構和工作原理2.減壓閥的應用減壓閥與溢流閥的工作原理和基本結構比較減壓閥的實質為出口壓力控制，以保證出口壓力為定值；溢流閥的實質為進口壓力控制，以保證進口壓力恒定；減壓閥閥口常開，進、出油口互通；溢流閥閥口常閉，進、出油口不通；減壓閥出口處液壓油可用于工作，壓力不等于零，溢流閥的出口直接接回油箱；減壓閥先導閥彈簧腔的泄漏油需單獨引回油箱（外泄）；溢流閥先導閥彈簧腔的泄漏油經閥體內流道內泄至出口（內泄）。

獲得壓力低于系統壓力的二次油路，如夾緊油路、潤滑油路和控制油路通四、壓力繼電器微動開關調節螺釘頂桿柱塞作用：利用系統中壓力變化，控制電路的通斷。職能符號：第四節流量控制閥流量控制閥通過改變閥口大小，改變液阻實現輸出流量調節，從而控制執行元件。

流量閥分類：節流閥調速閥（穩流節流閥）。1.節流閥的基本結構和工作原理2.節流閥的流量特性3.節流閥的最小穩定流量節流閥的堵塞現象使節流閥在很小流量下工作時流量不穩定，以致執行元件出現爬行現象。因此，對節流閥應有一個能正常工作的最小流量限制。這個限制值稱為節流閥的最小穩定流量，用于系統則限制了執行元件的最低穩定速度。二、調速閥

1.調速閥的基本結構和工作原理調速閥的基本結構調速閥的工作原理1)組成：節流閥＋差壓式減壓閥2)工作原理

p1一定，

p3↑→閥芯右移→x

↑→p2↑

Δp=p3-p2=C;p3↓→閥芯左移→x↓→p2↓Δp=p2-p3=C。節流閥：F變，Δp變，qV變。調速閥：F變，Δp不變，

qV不受負載變化的影響。2.調速閥的流量特性調速閥中，節流閥既是一個調節元件，又是一個檢測元件。當檢測的壓力差值偏離預定值時，定差減壓閥閥芯產生相應的位移，改變減壓縫隙的大小以進行壓力補償，進而保證節流閥前后壓力差基本保持不變。因此，節流閥前、后壓力差只能是基本不變，即流經調速閥的流量基本穩定。應用：負載變化，運動平穩性要求高的調速系統。Δp—閥的進出口壓差節流閥：Δp=Δp=p1–p2調速閥：Δp=

Δp12+Δp23※當F變化時，調速閥進出口壓差Δp

變，不變的是Δ

p23。要求：調速閥正常工作Δp>0.4~0.5MPa（Δp<0.4MPa時減壓閥不起作用）調速閥的特性曲線第五節插裝閥與疊加閥

插裝閥（也叫做邏輯閥）特點：通流能力大、密封性能好、動作靈敏，并且結構簡單。應用：用于流量較大的系統或對密封性能要求較高的系統中。插裝閥通過與各先導閥組合，便可組成方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。1.方向控制插裝閥2.壓力控制插裝閥3.流量控制插裝閥在插裝閥的控制蓋板上有閥芯限位器，用來調節閥芯的開度，從而起到流量控制閥的作用。若在二通插裝閥前串聯一個定差減壓閥，則可組成二通插裝調速閥。二、疊加閥第六節比例閥、伺服閥和數字閥一、比例閥比例閥統稱電液比例控制閥。一類是由電液伺服閥簡化結構、降低精度發展起來的；另一類是以比例電磁鐵取代普通液壓閥的手調裝置或普通電磁鐵而發展起來的。比例閥的工作原理1)用比例電磁鐵取代直動型溢流閥的手調裝置，便構成直動型比例溢流閥。2)把直動型比例溢流閥作先導閥與普通壓力閥的主閥相配，便可組成先導型比例溢流閥、比例順序閥和比例減壓閥。3)用比例電磁鐵取代電磁換向閥中的普通電磁鐵，便構成直動型比例方向閥。4)用比例電磁鐵取代節流閥或