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C0104
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920601139.X (22)申请日 2019.04.29 (73)专利权人 杭州同禾数控液压有限公司 地址 311217 浙江省杭州市萧山区新街街 道盛中村 (72)发明人 刘渝强 王宜才 (74)专利代理机构 杭州融方专利代理事务所 (普通合伙) 33266 代理人 金磊 (51)Int.Cl. F16K 15/04(2006.01) F16K 1/32(2006.01) (54)实用新型名称 独立密封插装式单向阀 (57)摘要 本实用新型公开了一种独立密封插装式单 向阀。属于单向阀技术领域，该单向阀能够提高 插装式单向阀的密封性，进而减少液体渗漏现 象，且结构简单，使用方便。包括阀体，所述阀体 上设有相互呈“T ”型分布的纵向油口和横向油 口，位于纵向油口和横向油口交界处设有与阀体 活动安装的滚珠，所述滚珠通过弹簧压紧安装在 阀体内，所述阀体上固定套接有用于密封的密封 件，所述密封件包括固定套接在母套内侧的子 环。权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 209977349 U 2020.01.21 C N 209977349 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209977349 U 1.一种独立密封插装式单向阀，包括阀体（1），其特征在于，所述阀体（1）上设有相互呈“T”型分布的纵向油口（4）和横向油口（5），位于纵向油口（4）和横向油口（5）交界处设有与阀体（1）活动安装的滚珠（3），所述滚珠（3）通过弹簧（2）压紧安装在阀体（1）内，所述阀体（1）上固定套接有用于密封的密封件（6），所述密封件（6）包括固定套接在母套（7）内侧的子环（8）。 2.根据权利要求1所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，所述母套（7）包括环体（72）和防尘盖（71），环体（72）上端与防尘盖（71）相嵌接，环体（72）下端设有向外弯曲延伸的裙边。 3.根据权利要求1或2所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，所述子环（8）由若干弧形环（81）拼接组成，所述弧形环（81）的一端设有连接组件（9），另一端设有与连接组件（9）相配合的槽孔（10）。 4.根据权利要求3所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，所述弧形环（81）的数量为二至四个。 5.根据权利要求3所述的独立密封插装式单向阀，其特征在于，连接组件（9）包括滑块（93），滑块（93）通过弹性元件（94）滑动连接在弧形环（81）内，滑块（93）上端设有与其固定连接的拨片（91），所述拨片（91）滑动连接在弧形环（81）的滑槽（92）上。 2
第五章习题答案 5-1 填空题 1.液压控制阀按连接方式不同，有（管式）、（板式及叠加式）、（插装式）三种连接。 2.单向阀的作用是（允许油液单方向通过），正向通油时应（压力损失要小），反向时（密封性要好）。 3.按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为（手动）、（机动）、（电动或电磁）、（液动）和（电液动）换向阀。 4.电磁换向阀的电磁铁按所接电源的不同，可分为（直流电）和（交流电）两种。 5.液压系统中常见的溢流阀按结构分有（直动式）和（先导式）两种。前者一般用于（低压），后者一般用于（中、高压）。 6.压力继电器是一种能将（压力信号）转换为（电信号）的能量装置。 5-2 判断题 1.高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。（×） 2.节流阀和调速阀分别用于节流和调速，属于不同类型的阀。（×） 3.当顺序阀的出油口与油箱接通时，即成为卸荷阀。（×） 4.顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换。（√） 5.背压阀是一种特殊的阀，不可用其它阀代替。（×） 6.通过节流阀的流量与节流阀的通流面积成正比，与阀两端的压力差大小无关。（×） 5-3 问答题 1.什么是三位换向阀的“中位机能”?有哪些常用的中位机能?中位机能的作用如何? 答：对于各种操纵方式的三位换向阀，阀芯在中间位置时各油口的连通方式，称为换向阀的中位机能。常用的中位机能有：O 、P 、Y、 H、M 、K 。中位机能的作用：满足液压系统提出的各种性能要求如：卸荷、保压、启动平稳性及液压缸浮动和任意位置停留等。 2.从结构原理和图形符号上，说明溢流阀、减压阀和顺序阀的异同点及各自的特点。 答：略 3.先导式溢流阀中的阻尼小孔起什么作用？是否可以将阻尼小孔加大或堵塞？ 答：产生压力降，从而使主阀芯动作。不可。 4.为什么说调速阀比节流阀的调速性能好?两种阀各用在什么场合较为合理? 答：调速阀比节流阀多了定差减压阀，油液流过时先经过减压阀产生一次压力降，并利用减压阀阀芯的自动调节，使节流阀前后的压力差保持不变，因而使通过节流阀的流量保持平稳，所以调速阀比节流阀的调速性能好。
（一）结构简图 为了建立直动式溢流阀的数学模型，需要首先画出它的结构简图。结构简图并不代表所研究对象的具体结构，但是要能反映出该研究对象的物理特征，以能正确的写出数学模型。 直动式溢流阀的结构简图见图1-1。系统中的工作油液在压力p下，以流量q进入溢流阀，其中一部分流量q经阀口排人油箱，另一部分流量流经阻尼空进入阀芯地部，以控制阀芯发开口量x。因为阻尼孔有液阻R，油液流经阻尼孔时有压力消耗，所以阀芯地部的油压Pa 可能与系统中的压力p不一样。阀芯上部受弹簧力作用，弹簧刚度为K弹，阀芯的下部有控制油压的作用力，承压面积为A，阀口处液流使阀芯受有液动力，其中稳态液动力的作用可以看成是弹簧的附加刚度K动，阀芯等运动件质量为m，在运动中有关心。有关变量和 量都注在图1-1中 直动溢流阀的结构简图 （二）在动态分析中所考虑的因素 在一个研究对象中，影响动态性能的因素是比较多的。在分析时，这些因素不可能都考虑，也没有必要都考虑，但是影响动态性能的主要因素必须考虑。有些因素对动态性能虽有影响，但影响不大，为了使分析研究简化起见，这些因素就可以忽略掉。 在本例中，考虑的因素有：阀芯等运动件的质量，弹簧的刚度，阻尼孔处的液阻，阀口处的流量特征以及阀口液流产生的稳态液动力等。同时对一些因素予以忽略。因一般阀口处的排油直接回油箱，且回油管道较短，所以排油管道中的液阻忽略不计，同时忽略了与排油腔相通的阀芯顶部容腔油液的作用。如果回油管较长，或排油管路中还有其他元件，则要考虑它们的影响。油液的可压缩性对动态性能是有影响的，但在本例中，如阀芯底部的容腔等，容积都很小，其中液体的可压缩性影响不大，所以可以忽略不计。溢流阀中液流通道很短，
第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。 随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产。
液压控制阀介绍 ——插装阀 一、概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1、二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 2、二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构 图1 二通插装阀的典型结构
控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2 )。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。 图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3 )。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B口。阀芯开启，A 口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2 位2 通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。 图 3 插装元件
1 插装阀概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1 二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2 二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。
图1 二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。
图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。
液压建模与系统仿真结课作业 直动式溢流阀的动态特性仿真 姓名郑文婧 学号132085206011 学院能源与动力工程 专业动力工程 2014年7月10日
直动式溢流阀的动态特性仿真 溢流阀一种压力控制阀，在液压设备中主要起定压溢流作用，稳压作用，系统卸荷作用和安全保护作用。定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量，当系统压力增大时，会使流量需求减小，此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。稳压作用：溢流阀串联在回油路上，溢流阀产生背压运动部件平稳性增加。系统卸荷作用：在溢流阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀，当电磁铁通电时，溢流阀的遥控口通油箱，此时液压泵卸荷，溢流阀此时作为卸荷阀使用。安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭，只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%～20%）。 1、基于Matlab 的直动式溢流阀的仿真 1.1、液压系统及动态过程 任何一个液压元件总是在某一定的液压系统中工作的。在绘制功率键合图，进行动态分析时，总是针对某一具体动态过程进行研究的。 本研究的直动式溢流阀调压系统的液压原理图如图1-1所示。在图中所示情况下，液压泵的供油经电磁阀流回油箱，当电磁阀突然通电关闭时，直动式溢流阀由原来的关闭状态到打开溢流，直到系统达到新的静平衡状态的瞬态响应过程。 图1.1-1 直动式溢流阀调压系统的液压原理图 在上图中，因重点研究的是溢流阀，因此对溢流阀本身的影响特性的因素考虑的多一点，其他不必要的可忽略不计。为了便于分析，需要画出直动式溢流阀的的结构简图，该结构简图及其与系统其他部分的关系如图1-2。 图1.1-2 所研究系统的结构简图
1插装阀概述二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。 图1二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。 图2盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。
插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。 图3插装元件 根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A 和B、一个控制口x，如图4所示。 a)方向阀组件b)压力阀组件c)流量阀组件 1-阀套2-密封件3-阀芯4-弹簧5-盖板6-阻尼孔7-阀芯行程调节杆 图3-89插装阀基本组件 2插装阀主要组合与功能 2.1插装方向控制阀 插装阀可以组合成各式方向控制阀。 1作单向阀 如图5a和5b，将x腔和A或B腔连通，即成为单向阀。连接方法不同，其导通方式也不同。若在控制盖板上如图5c连接一个二位三通液动换向阀，即可组成液控单向阀。 图5 2．作二位二通阀 如图6a和6c连接二位三通阀，即可组成二位二通电液阀。 3．作二位三通阀 如图7连接二位四通阀，即可组成二位三通电液换向阀。 4．作二位四通阀 如图8连接二位四通阀，即可组成二位四通电液换向阀。 5．作三位四通阀O型换向阀 如图9连接三位四通阀换向阀和单向阀，即可组成三位四通阀中位为O型电液换向阀。 6．作多机能四通阀 如图10连接换向阀，利用对电磁换向阀的控制实现多机能功能。先导阀控制状态下的机能如表1。电磁铁的带电状态用符号“+”表示；断电状态用“-”表示。
83 200/103 ED
MD1E
直动式比例方向阀
开环控制 MD1E 反馈控制 MD1ER 序列 51 序列 50
板式 CETOP 03 P max 350 bar Q max (见 技术参 数表 )
安装面尺寸
CETOP 4.2-4-03-350
ISO/CD 4401-03
工作原理
—
MD1E 阀是一种直动式比例方向阀,其油口尺寸和位置完 全符合 CETOP 和 ISO 标准。 该阀用于液压执行机构的运动方向和速度控制。 该阀的开度及流量可连续调节，并与输入到电磁铁的电流 成正比。 — 该阀可直接采用电流控制单元控制,也可采用 相配套的电子控制单元控制,以充分发挥它的 性能(见 10 节)。 — 该阀可采用开环控制方式,或者阀芯位移反馈的 闭环控制方式,以使系统具有最优的控制精度和 重复性。
— —
技术参数 (采用配套的电气控制单元，在油液粘度为 36 cSt，温度 为 50°C 下测得）
MD1E 最大工作压力: - P-A-B口 - T口 bar bar l/min MD1ER 350 140 2.5 - 4 - 8 - 16 - 24 见8节 % of Q max % of Q max < 6% < ±2% < 1% < ±0.5%
最大流量（P-T压差Δp =10 bar） 阶跃响应 滞环 重复性 电气性能 环境温度 油液温度范围 油液粘度范围 推荐油液粘度 油液清洁度 质量 MD1E - S* MD1E - TA/TC
液压符号 (典型)
见7节 °C °C cSt cSt –10～+50 –20～+80 10～ 400 25
NAS 1638 7 – 9 级 kg 1.6 1.2 1.9 –
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插装阀的介绍与应用 1 插装阀概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1 二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2 二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。
图1 二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。
图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B 口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。
溢流阀原理及故障处理 主编：龙游
目录 一、DB/DBW型先导溢流阀 (1) 二、DR型先导式减压阀…………………………………………………… 三、DZ型先导顺序阀……………………………………………………… 四、DA/DAW型先导控制式卸荷阀………………………………………… 五、压力继电器……………………………………………………………… 六、压力表开关……………………………………………………………… 七、单向阀、液控单向阀…………………………………………………… 八、电磁换向阀和电液换向阀……………………………………………… 九、Z2FS型叠加式单向节流阀……………………………………………… 十、行程节流阀……………………………………………………………… 十一、2FRM型调速阀………………………………………………………… 十二、分流—集流阀………………………………………………………………
一、DB/DBW 型先导溢流阀 1．结构和工作原理 DB 型阀是先导控制式的溢流阀；DBW 型阀是先导控制式的电磁溢阀。DB 型阀是用来控制液压系统的压力；DBW 型阀也可以控制液压系统的压力，并且能在任意时刻使系统卸荷。 DB 型阀主要是由先导阀和主阀组成。DBW 型阀是由电磁换向阀、先导阀和主阀组成。 DB 型溢流阀： A 腔的压力油作用在主阀芯（1）下端的同时，通过阻尼器（2）、（3）和通道（12）、（4）、（5）作用在主阀芯上端和先导阀（7）的锥阀（6）上。当系统压力超过弹簧（8）的调定值时，锥阀（6）被打开。同时主阀芯上端的压力油通过阻尼器（3）、通道（5）、弹簧腔（9）及通道（10）流回B 腔（控制油内排型）或通过外排口（11） 流回油箱（控制油外排型）。这样，当压力油通过阻尼器（2）、（3）时在主阀芯（1）上产生了一个压力差，主阀芯在这个压差的作用下打开，这样在调定的工作压力下压力油从A 腔流到B 腔（即卸荷）。 DBW 型电磁溢流阀： 此阀工作原理与DB 型阀相同，只是可通过安装在先导阀上的电磁换向阀 （14）使系统在任意时刻卸荷。 DB/DBW 型阀均设有控制油内部供油道（12）、（4）和内部排油道（10）；控制油外供口X 和外排口Y 。这样就可根据控制油供给和排出的不同形式的组合内供内排、外供内排、内供外排和外供外排4种型式。 2．溢流阀常见故障及排除 溢流阀在使用中，常见的故障有噪声、振动、阀芯径向卡紧和调压失灵等。 （一）噪声和振动 液压装置中容易产生噪声的元件一般认为是泵和阀，阀中又以溢流阀和电磁换向阀等为主。产生噪声的因素很多。溢流阀的噪声有流速声和机械声二种。流速声中主要由油液振动、空穴以及液压冲击等原因产生的噪声。机械声中主要由阀中零件的撞击和磨擦等原因产生的噪声。 （1）压力不均匀引起的噪声 先导型溢流阀的导阀部分是一个易振部位如图3所示。在高压情况下溢流时，导阀的轴向开口很小，仅0.003～0.006厘米。过流面积很小，流速很高，可达200米/秒，易引起压力分布不均匀，使锥阀径向力不平衡而产生振动。另外锥阀和锥阀座加工时产生的椭圆度、导阀口的脏物粘住及调压弹簧变形等，也会引起锥阀的振动。所以一般认为导阀是发生噪声的振源部位。 由于有弹性元件（弹簧）和运动质量（锥阀）的存在，构成了一个产生振荡的条件，而导阀前腔又起了一个共振腔的作用，所以锥阀发生振动后易引起整个阀的共振而发出噪声，发生噪声时一般多伴随有剧烈的压力跳动。 （2）空穴产生的噪声 图1 DB 型溢流阀
液控单向阀构和工作原理 图1是FDY400／45液控单向阀的结构简图。该阀是由先导阀芯和主阀芯共同完成对承载腔的密封，先导阀芯和主阀芯的材料均为金属，其对应的阀座为聚甲醛材料。我国现有的液控单向阀CPT,CPDT,CPG,CPDG,CPF,CPD大部分采用金属材料和煤研三号来完成密封面的可靠封闭。而该液控单向阀PCV,PCDV在采用上述锥面结构后，其使用寿命大幅度延长，最重要的是该阀主阀芯前部和后部采用密封圈把前后腔隔开，阀套后部采用单向节流堵，这样在阀芯打开的过程中，单向节流堵相对来说不起节流作用，这样主阀芯可以快速地打开；而在主阀芯关闭的过程中由于主阀芯前后腔用密封圈可靠隔开，液体只能通过单向节流堵来充满由于阀芯向前移而增大的空间，故通过控制节流堵的通流面积，来调节阀芯的关闭移动速度，大大减小了阀芯对阀座的瞬间冲击力，有效地延长了该阀的使用寿命。由于采用了先导结构，其卸载控制压力低，阀的流量大，关闭压力好。
冲式液控单向阀的结构特点及工作原理 缓冲式液控单向阀结构如图1所示，其主要由二大部分组成，图示左边为由接头座l、阀座2、阀杆3及复位弹簧5构成的单向缓冲阀组件，右边为螺纹插装式液控单向阀CPDT-06组件，图示为该阀处于非工作状态，此状态下左边单向缓冲阀组件中PA13的压力pl、A口的压力p2均为零压(或近似零压)，在复位弹簧5的作用力，的作用下，阀杆3与阀座2接触形成密封面；右边单向阀组件处于自然关闭状态。图1结构图该阀单向缓冲的工作原理是：当高压液体从PA 口流入阀内时，开始由于阀杆与阀座接触形成密封面，高压液体只能从中间的节流口D3流至A 口，这时A口的压力逐渐开始上升，该阀起到缓冲作用，同时PA口高压油通过小孔dl进入右边单向阀CRNG组件控制腔，使单向阀组件迅速打开，实现从B口到PA口的通道快速畅通。如假设密封圈对阀杆的摩擦力为Fo，当A口压力p2满足p2×ぇr×D12／4>，F+Fo+pl×ぇ×D42／4一p1(ぇ×D22—ぇ×D12)／4关系时，阀杆开始向下移动至最大位移L，此时阀杆与阀座间形成最大通流面积，这样先从阀杆上的多个φd孔再经阀杆与阀座间通流腔,大流量的高压液体开始进入A口处，也就是说当A口压力升至一定值时，从PA口到A口最大通道在几乎没有压力损失情况下全部打开；当高压液体从A口流入阀内时，高压液体推动阀杆下移，使阀杆与阀座问的最大通道直接打开，显然该过程无缓冲作用。
?? 螺纹插装、直动型、座阀式溢流阀，用作限压装置以保护液压回路。 ???? RV10-20型，常态下①流向②封闭，直到①处受到足够的液压力克服弹簧力 使阀芯提升，才接通②。该阀适用于低泄漏, 对负载变化快速响应的液压回路。 ?喝RV10-20??????C???????喋???????喌喏?Б?? ???????????? ?◥ ●调节装置不会旋出阀体。 ●调节选项 A，B 和 C的调节行程：确保弹簧不会被压实。 ●可选可选压力范围达 228 bar（3300 psi）。 ●压力变化响应快。 ●尺寸紧凑。 ?? ????喝228 bar喋3300 psi喌 ??喝特性曲线列出了在各种弹簧的最大压力值时的流量. 压力增量随弹簧和 液动力变化而变化,如需特定的压力-流量性能值，请和联系工厂联系。 ????喝在80% 的开启压力下,最大内泄为0.25毫升/分钟（5 滴/分钟） ??????喝当流量达到 0.95 lmp（0.25 gpm）时的压力bar（psi）测量值 ????????喝由于制造公差，阀的调整值可能略低或略高于下表列出的标 称值 ????喝-40℃～120℃ ??喝参见 9.010.1 ??喝粘度介于 7.4～420 cSt（50～2000 ssu）的矿物油或有润滑作用的合成油 ??喝没有限制；参见 9.020.1 ??喝VC10-2 ；参见 9.110.1 ??????喝CT10-2XX ；参见 8.600.1 ???Т??喝SK10-2X-B；参见 8.650.1；SK10-2X-M（交叉溢流应用）6.020.1 207/3000 172/2500 138/2000 103/1500 69/1000 18.9 5 37.9 10 35/500 241/3500 lpm/gpm ( p s i / b a r ) USASI/ISO: げ? ??（仅指插件）
二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。
图1 二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。 另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。
图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B 口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。
压力溢流和调节阀 要求快速响应、低泄漏量以及高抗污染能力的中位截止换向阀与变量泵系统，或中位连通换向阀与定量泵系统，如需要快速溢流，可考虑使用直动式溢流阀。在使用对称或不对称排量的液压执行器时，需考虑： 1)先导式溢流阀可进行精确压力调节 2) 直动式溢流阀具有响应快速、高抗污染性和低泄漏量3) 自动跳合溢流阀可减小热量损失(不能在负载压力保持系统中) 然而在不对称排量执行器或带泄油口马达系统中时，请谨慎使用溢流阀回路以避免气蚀和超压。 要求连续流量下高精确压力调 节的中位截止换向阀与定量泵 系统.可考虑采用先导式溢流阀 应用 设计构思和特点 2口直动式面积差限压插装溢流阀–RD*A Sun特有的RD*A型带面积差溢流阀的性能特点有： ? 相对平坦的压力上升特性(尤其在最大弹簧调节范围处。) ? 与先导式溢流阀相比，在相同物理尺寸下，其具有更高通流能力(25至200gpm[100至800L/min])。 ? 低滞回性(复位压力为设定压力的90%)，低泄漏量(10滴/ min)。 ? 采用了锥形阀座式设计，适用于负载压力保持系统。 ? 快速的启闭特性 (典型响应时间2 ms)。 ? 对油液温度和清洁度不敏感。 ? 油液低温能可靠关闭，油液高温下优异稳定性（无振荡）。? 可靠的结构设计可承受高压力冲击与背压。 ? 不适用于具有频繁压力变化要求的系统，因其承受压力时难以调节。 注意：查阅页5上通用溢流阀注意事项1，2，4 限压插装溢流阀与调压插装溢流阀 Sun限压溢流阀和调压溢流阀为常闭压力控制元件，当油液流经阀时，在输入口1与输出口2之间保持恒定的压差。Sun液压溢流阀调压范围可高达5000p s i(350b ar)(瞬间情况下可达6000p si [420bar])。(气控型的调压范围较低)。出厂前所有Sun溢流阀的出厂设定均在流量为4gpm(16L/min)下进行。 注意：所有Sun2口插装溢流阀(除用于控制先导流量的溢流阀外)均可进行互换(例如给定基本尺寸下，油路和插孔相同)。直动式限压溢流阀 响应迅速，常用于： ? 在泵输出液流间歇性堵塞时保护定量泵和换向阀。 ? 配合压力补偿泵，抑制压力冲击。 ? 在启停大惯性负载时，保护液压执行器(液压缸和液压马达)不受压力冲击影响。 先导式[二级]调压溢流阀 较直动式具有更平坦的压力调节特性，但其快速性略小。它在第二级油路前配置有机构用来保护节流口不受油液污染影响。常用于： ? 可在大范围内连续可变地调节流量，以此产生恒定压力。 该图仅为说明， 并非实际回路 泵一侧 执行器一侧
液压阀 1.1液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，可以因为作用机制的不同，而具有不同的功能。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流通道的更换控制着油液的流动方向。这就是说，尽管液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间还是保持着一些基本共同之点的。例如： （1）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如弹簧、电磁铁）组成。 （2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。 1.2液压阀的分类 液压阀可按不同的特征进行分类，如表5—1所示。 表5—1 液压阀的分类
（4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。 今天学习的主要是萨奥的插装阀： 插装阀 插装阀也称为插装式锥阀或逻辑阀。它是一种结构 简单，标准化、通用化程度高，通油能力大，液阻 小，密封性能和动态特性好的新型液压控制阀。目 前在液压压力机、塑料成形机械、压铸机等高压大 流量系统中应用很广泛。生产插装阀的知名厂商有：Parker 美国派克，DENISON 美国丹尼逊， VICKERS 美国威格士等。 插装阀在流体控制功能的领域的使用种类比较广泛，已应用的元件有是电磁换向阀，单向阀，溢流阀，减压阀，流量控制阀和顺序阀。通用性在流体动力回路设计和机械实用性的延伸，充分展示了插装阀对系统设计者和应用者的重要性。由于其装配过程的通用性、阀孔规格的通用性、互换性的特点，使用插装阀完全可以实现完善的设计配置，也使插装阀广泛地应用于各种液压机械。 一、单向阀 液压系统中常见的单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 1.普通单向阀 普通单向阀的作用，是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流。(a)结构图(b)职能符号图1—阀体2—阀芯3—弹簧 2.液控单向阀 常见得应用： （1）低压安全阀
1 插装阀概述 二通插装阀就是插装阀基本组件(阀芯、阀套、弹簧与密封圈) 插到特别设计加工得阀体内,配以盖板、先导阀组成得一种多功能得复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口,故被称为二通插装阀,早期又称为逻辑阀。 1、１二通插装阀得特点 二通插装阀具有下列特点:流通能力大，压力损失小,适用于大流量液压系统;主阀芯行程短,动作灵敏,响应快,冲击小;抗油污能力强,对油液过滤精度无严格要求;结构简单,维修方便，故障少，寿命长;插件具有一阀多能得特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠;插件具有通用化、标准化、系列化程度很高得零件，可以组成集成化系统。 1、２二通插装阀得组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件与插装块体四部分组成。图1就是二通插装阀得典型结构。
图1二通插装阀得典型结构 控制盖板用以固定插装件,安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道,配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔:X、Y、Ｚ1、Z２与中心孔a（见图２)。由于盖板就是按通用性来设计得,具体运用到某个控制油路上有得孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错,盖板上得定位孔,起标定盖板方位得作用。另外,拆卸盖板之前就必须瞧清、记牢盖板得安装方法。
图２盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀,就是小通径得电磁换向阀。块体就是嵌入插装元件,安装控制盖板与其它控制阀、沟通主油路与控制油路得基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路得通口,阀芯得正面称为A口;阀芯环侧面得称作B口。阀芯开启，Ａ口与Ｂ口沟通;阀芯闭合,Ａ口与B口之间中断。因而插装阀得功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀,简称插装阀。
直动式比例溢流阀 直动式比例溢流阀的工作原理及结构见图3-2,。这是一种带位置电反馈的双弹簧结构的直动式溢流阀。它于手调式直动溢流阀的功能完全一样。其主要区别是用比例电磁铁取代了手动弹簧力调节组件。 如图3-2a所示，它主要包括阀体6，带位置传感器1、比例电磁铁2、阀座7、阀芯5及调压弹簧4等主要零件。当电信号输入时，电磁铁产生相应的电磁力，通过弹簧座3加在调压弹簧4和阀芯上，并对弹簧预压缩。此预压缩量决定了溢流压力。而压缩量正比输入电信号，所以溢流压力也正比于输入电信号，实现对压力的比例控制。 弹簧座德实际位置由差动变压器式位移传感器1检测，实际值被反馈到输入端与输入值进行比较，当出现误差就由电控制器产生信号加以纠正。由图3-2b所示的结构框图可见，利用这种原理，可排除电磁铁摩擦的影响，从而较少迟滞和提高重复精度等因素会影响调压精度。显然这是一种属于间接检测的反馈方式。 a
b 图3-2 带位置电反馈的直动式溢流阀 a）工作原理及结构b）结构框图 1—位移传感器2—比例电磁铁3—弹簧座4—调压弹簧 5—阀芯6—阀体7—阀座8—调零螺钉 普通溢流阀可以靠不同刚度的调压弹簧来改变压力等级，而比例溢流阀却不能。由于比例电磁铁的推力是一定的，所以不同的等级要靠改变阀座的孔径来获得。这就使得不同压力等级时，其允许的最大溢流量也不相同。根据压力等级不同，最大过流量为2～10L/min。阀的最大设定压力就是阀的额定工作压力，而设定最低压力与溢流量有关。这种直动式的溢流阀除在小流量场合下单独作用，作为调节元件外，更多的是作为先导式溢流阀或减压阀的先导阀用。另外，位于阀底部德调节螺钉8，可在一定范围内，调节溢流阀的工作零位。先导式比例溢流阀 1.结构及工作原理 图3-3所示为一种先导式比例溢流阀的结构图。它的上部位先导级6，是一个直动式比例溢流阀。下部为主阀级11，中部带有一个手调限压阀10，用于防止系统过载。 当比例电磁铁9通有输入信号电流时，它施加一个直接作用在先导阀芯8上。先导压力油从内部先导油口（取下螺堵13）或从外部先导油口X处进入，经流道口和节流3后分成两股，一股经节流孔5
目录 摘要 (3) 一绪论 (5) 1.1液压技术的发展历史 (5) 1.2我国液压阀技术的发展概况 (5) 1.3本课题的目的及研究范围 (7) 二溢流阀设计主体 2.1简单溢流阀的工作原理 (7) 2.2溢流阀的结构设计 (8) 2.3直动型溢流阀 (8) 2.4先导式溢流阀 (10) 三溢流阀主要参数设计 (11) 3.1静态特性 (12) 3.2动态特性 (13) 3.3先导型溢流阀的静态特性分析 (15) 四溢流阀的基本应用............................ 错误！未定义书签。五溢流阀主要零件的加工 19 六溢流阀常见故障原因分析及排除方法 (24) 6.1噪声和振动 (24) 6.2阀芯径向卡紧............................... 错误！未定义书签。 6.3调压失灵................................... 错误！未定义书签。 6.4其它故障................................... 错误！未定义书签。
总结 (23) 致谢 (26) 参考文献........................................ 错误！未定义书签。 摘要 液压传动是利用密闭系统中受压液体来传递运动和动力的一种传递方式。 其介质为油压液体，包括液压油和其他合成液体，其特点为动力大，运动平稳。但由于液压粘度大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜做远距离传动和控制。 在液压传动系统中，液流的压力是最基本的参数之一，执行元件的输出力或输出扭矩的大小，主要由供给的液压力所决定。为了对油液压力进行控制，并实现和提高系统的稳压、保压、减压、调压等性能或利用压力变化实现执行机构的顺序动作等，根据油液压力和控制机构弹簧力相平衡的工作原理，人们设计制造了各种压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。 定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。 安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10％～20％）。 实际应用中一般有：作卸荷阀用，作远程调压阀，作高低压多级控制阀，作顺序阀，用于产生背压（串在回油路上）。 溢流阀一般有两种结构：1、直动型溢流阀 2、先导型溢流阀 关键词：工作原理、实际应用、设计加工 A bstract Hydraulic transmission is airtight system using liquid pressure to deliver the power of the movement and a transfer mode.
液压系统及插装阀知识讲座通裕集团公司的12.5MN与31.5MN锻造液压机均为全液压（油压）传动的锻造机械。电气采用可编程序控制器（PLC）。这两台机器的传动与控制都是比较先进的。 一台机器能否长期可靠的使用，除了主机的制造质量，安装的水平之外，还要看液压系统及电控系统的质量、可靠性。当然及时地良好地维护是十分重要的。 为了帮助使用及维修人员更好地了解这两台机器,这里对压机的液压系统及其主要液压元件进行简单地介绍，并对液压系统常见故障进行分析。许多问题还要靠使用人员在现场观察,总结出实用的经验。这里只想起到基础性的普及教育作用。 1、系统压力。12.5MN压机的系统压力为25Mpa，31.5MN 压机的系统压力为21Mpa。这种压力属高压，密封应可靠，工作中泄漏是可能发生的，因此工作时，人员应避开可能发生泄漏的地点，注意防止人身伤害。 2、系统介质。系统介质采用的是矿物油，具体牌号为YN46。对任何一个液压系统而言，对油液都有如下要求。 2.1 油液一定要干净，对液压系统来讲，油液越干净，系统发生故障的可能性就越少，液压元件的使用寿命就越长。各种不同的液压系统对油液的清洁度有不同的要求。油液的清
洁度有专门的国家标准。我们这个系统应用10—15μ的过滤器过滤。 2.2 油液的温度。机器频繁的工作，加压。液压系统必然会发热，当自然散热能力小于发热能力时，油液温度会不断升高。液压系统油液的工作温度应当小于摄氏55度。高于这个温度就应该强制进行冷却。温度过高会使油液变质，粘度降低，泄漏增加，液压系统效率也会降低。简单的检查办法就是用手去触摸油箱表面温度，如果烫手，就必须强制冷却，当手摸时，虽然热，但不烫手，就没有问题。 当然油液温度过低也不行。当油温低于摄氏15℃甚至更低时，油泵起动就困难。这时最好先开一台小泵，空转若干时间，油温就会慢慢上升。必要时油箱应设加热器。对北方的工厂来说，这一点也很重要。 3、油泵。这两台锻造压机的主要动力源，采用的都是轴向柱塞泵，国内的叫CY泵。这种泵质量好的话，其寿命应当达到或高于10000小时，也就是说，在我们这里工作很频繁的情况下，应该能够工作1年到1年半。否则它的质量就不能说是好的。 对这种泵要注意以下事情。 3.1 安装要牢固。油泵输出轴与电机轴的同轴度误差应小于0.05 mm，支座孔的垂直度误差应小于0.05mm，对电机