流量控制阀的几种常见类型 来源：https://www.doczj.com/doc/d25968016.html,/ 流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件。利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所产生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀按用途分为5种。 (1)节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。 (2)调速阀：调速阀是进行了压力补偿的节流阀。它由定差减压阀和节流阀串联而成。节流阀前、后的压力分别引到减压阀阀芯右、左两端，当负载压力增大，于是作用在减压阀芯左端的液
压力增大，阀芯右移，减压口加大，压降减小，使也增大，从而使节流阀的压差保持不变；反之亦然。这样就使调速阀的流量恒定不变。在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。 (3)分流阀：分流集流阀也称速度同步阀，是液压阀中分流阀，集流阀，单向分流阀，单向集流阀和比例分流阀的总称.同步阀主要是应用于双缸及多缸同步控制液压系统中。通常实现同步运动的方法很多，但其中以采用分流集流阀－同步阀的同步控制液压系统具有结构简单、成本低、制造容易、可靠性强等许多优点，因而同步阀在液压系统中得到了广泛的应用。分流集流阀的同步是速度同步，当两油缸或多个油缸分别承受不同的负载时，分流集流阀仍能保证其同步运动。不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀;得到按比例分配流量的为比例分流阀。 (4)集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。 (5)分流集流阀：兼具分流阀和集流阀两种功能。分流集流阀也称：同步阀，是集液压分流阀、集流阀功能于一体的独立液压器
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =
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
《液压传动与控制》模拟试卷A 一、选择题 1．下列关于液压系统特征的表述正确的是。 A) 以液体作为工作介质，实现传动；B) 系统压力由外载来建立，系统压力大小与负载大小有关；C) 执行元件的运动速度，通常由系统中的流量(动力元件容积变化)来决定的；D)系统的功率决定于系统的流量和压力。 2．液压泵、液压马达和液压缸都是液压传动系统中的能量转换元件，是把机械能转换为压力能，而则将压力能转换成机械能。 A) 液压泵；B) 液压马达；C) 液压缸。 3．流量脉动会直接影响到系统工作的平稳性，引起压力脉动，使管路系统产生振动和噪声。在下列容积式泵中，都存在流量脉动，尤以的流量脉动最大。 A) 齿轮泵；B) 叶片泵；C) 柱塞泵。 4．下面元件中可实现变量的有。 A) 齿轮液压泵或液压马达；B) 叶片液压泵或液压马达；C) 柱塞液压泵或液压马达。 5．下面可实现执行元件快速运动的有效办法是。A)差动连接；B)双泵并联；C)增速缸；D）调速阀。
6．可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀。可控制方向；可控制流量；可控制压力。 A)减压阀；B)溢流阀；C)单向阀；D)调速阀。 7．下面关于换向阀最正确的描述是 D 。 A)三位四通换向阀；B)二位三通换向阀；C)一位二通换向阀； D)二位四通液动换向阀。 8．下面可以构成差动连接油路，使单活塞杆缸的活塞增速的滑阀机能是型。 A) O；B) P；C) Y；D）M。 9．下列法中可能有先导阀的阀是。 A)换向阀；B)溢流阀；C)比例减压阀；D）顺序阀。 10．0型机能的三位四通电液换向阀中的先导电磁阀的中位机能是型。 A) O；B) P；C) Y；D）M。 11．在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题，压力调节的原理通常是。调压方式主要用于液压阀的先导级中。 A)流量型油源并联溢流式调压；B)压力型油源串联减压式调压；C)半桥回路分压式调压。
项目六液压控制阀及液压回路 一、填空题 1．在定量泵供油的系统中，用流量控制阀实现对执行元件的速度调节。这种回路称为_______。2．调速阀是由________阀和 _______阀________联组成的。_______阀的进出口的压力差是由 ________阀保证而基本不变化一的，使其流量不受负载变化的影响。一般情况下，对于调速阀其 ________必须大于一定值（5×105Pa或10×105Pa），才能正常工作。 3．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为________，性能的好坏用________或________、________评价。 4．溢流阀为________压力控制，阀口常________，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为________压力控制，阀口常________，先导阀弹簧腔的泄漏油必须________。 5．当油液压力达到预定值时便发出电信号的液－电信号转换元件是_______。 6．三位四通手动中位机能为P型换向阀的职能符号是________。 7．溢流阀在液压系统中起调压溢流作用，当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是_______的，溢流量为_______，当溢流阀进口压力等于调整压力时，溢流阀阀口是_______，溢流阀开始_______。8．换向阀的驱动方式主要有________、________、________、________等。 9．先导式溢流阀中先导阀起________作用、主阀起________作用。 10．减压阀简化图形符号________，调速阀简化图形符号_____，液控单向阀简化图形符号________。11．顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为________控制和________控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为 ________同步和________同步两大类。 12.压力阀的共同特点是利用_____________和_____________相平衡的原理来进行工作的。 13. 溢流阀为压力控制，阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为压力控制，阀口常。 14.液压控制阀按其用途可分为_______、_______和_______三大类，分别调节、控制液压系统中液流的_______、_______和_______。 15.节流调速回路按节流阀的位置不同可分为_______节流调速、_______节流调速和_______节流调速回路三种。 16.调速阀是由_______与_______串联而成的组合阀。 17.先导式溢流阀由_______和_______两部分组成。 18.三位换向阀的不同，中位时对系统的控制性能也不同。 二、选择题 （）1．为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用（）型阀。 A．"O" 型阀 B．"P" 型阀 C．"Y"型阀D．H型阀。 （）2．电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组成,其中电磁换向阀的作用是（）。
第一篇 液压控制阀 第一章 绪 论 §1-1液压传动的原理 任何一台独立的机器都有能源控制装置——原动机，以及对工作对象进行作业的工作机构。 根据机器的设计要求，工作机构的输出量（力、速度、位移等）应该符合一定的规律，即具有一定的特性。由于原动机的输出特性往往不可能与机器工作任务要求的特性相适合，因此，在原动机与工作构件之间就需要配备某种传动装置，以便将原动机的输出量进行适当的变换，使工作机构的性能满足机器的要求。 传动装置的类型主要有机械传动、电气传动和流体传动。有时采用它们混合组成的复合传动。 流体传动是以流体（液体、气体）为工作介质来进行能量转换、传递和控制的传动形式。以液体为工作介质时为液体传动；以气体为工作介质时则为气压传动。 液体传动又可分为性质截然不同的两种传动型式：液压传动和液力传动。液压传动的主要特点是靠密封工作腔的容积变化来进行工作，它主要通过液体介质的压力（压强）来进行能量的转换和传递。液力传动的主要特点是靠工作部分的叶轮进行工作，它除了小部分是利用液体的压力外，主要通过液体介质的动能来进行能量的转换和传递。 一、液压传动的原理 实际应用的液压传动装置大多数比较复杂。为了说明液压传动的工作原理，现以图1-1（图1-1省略，p1）所示的手动液压千斤顶为例。这是一种最简单的液压传动装置。 图中所示的手动泵，至今仍在某些地区作为一种日常取水的装置使用。当掀动手柄杠杆时，手动泵1的活塞作往复运动。当活塞上提时，由于泵缸容积的增大而形成真空，油箱中的液体在大气压力的作用下，经过进油阀4而进入泵内（此时排油阀3处于关闭状态）。活塞下压时，液体被挤出泵缸，顶开排油阀输送到液压缸2中（此时吸油阀自动关闭），迫使液压缸的活塞带动负载重物一起上升。 工作时，截至阀6关闭。当需要将液压缸的活塞放下时，打开此阀，液体即在重力作用下经过此阀排往油箱。 根据巴斯喀原理液体的静力学特性可知，显然 221 112 F A S F A S == （1-1） 由于21A A >>，所以液压千斤顶是一种增力装置。 从液压千斤顶这一简单的液压传动装置可见： 1）液体介质起到将机械能进行转换和传递的作用。与动力源（此处为人力）相连的手动泵，将施加在 杠杆上的机械能转换为液体的压力势能；与工作机构相连的液压缸，将液体的压力势能转换为机械能输出。 2）作为动力元件的液压泵和液压缸，都是靠密封工作腔的容积变化来实现液体的吸入、排出。 作为一个完整的传动装置，除了液压泵和液压缸（当输出不是直线运动而是旋转运动时，则为液压马达）这两类动力元件外，还需要配备对液流的流量、压力和流动方向进行控制的液压控制阀和其他必要的辅助元件。 本书的内容就是论述组成液压传动系统的这些液压元件——液压控制阀、液压泵、液压马达、液压缸以及各种液压辅助元件。 二、液压动力元件的特征 机械传动、电气传动、流体传动的不同工作原理，使他们不但在结构上有很大区别，并且在工作性能上各有明显的特点。仅就是传动装置最重要的参数——传递的作用力（或力矩）以及运动速度来说，液压动力元件有以下两个基本特征：
液压控制阀的分类及作用 液压控制阀是液压系统中控制油液方向、压力和流量的元件。借助于这些阀，便能对执行元件的启动、停止、方向、速度、动作顺序和克服负载的能力进行控制与调节，使各类液压机械都能按要求协调地进行工作。 液压阀的分类 A【按用途分】 液压阀可分为方向控制阀（如单向阀和换向阀）、压力控制阀（如溢流阀、减压阀和顺序阀等)和流量控制阀（如节流阀和调速阀等）。这三类阀还可根据需要相互组合成为组合阀，如单向川页序阀、单向节流阀、电磁溢流阀等，使得其结构紧凑，连接简单，并提高了效率。 B【按工作原理分】 液压阀可分为开关阀（或通断阀）、伺服阀、比例阀和逻辑阀。开关阀调定后只能在调定状态下工作，本章将重点介绍这一使用最为普遍的阀类。伺服阀和比例阀能根据输入信号连续地或按比例的控制系统的数据。逻辑阀则按预先编制的逻辑程序控制执行元件的动作。 C【按安装连接形式分】 按安装连接形式，液压阀可分为： (1)螺丝式（管式)安装连接。阀的油口用螺丝管接头和管道及其他元件连接，并由此固定在管路上。这种方式适用于简单液压系统。 (2)螺旋式安装连接。阀的各油口均布置在同一安装面上，并用螺丝固定在与阀有对应油口的连接板上，再用管接头和管道与其他元件连接；或者把这几个阀用螺丝固定在一个集成块 的不同侧面上，在集成块上打孔，沟通各阀组成回路。由于拆卸阀时无需拆卸与之相连的其他元件，故这种安装连接方式应用较广。 (3)叠加式安装连接。阀的上下面为连接结合面，各油口分别在这两个面上，且同规格阀的油口连接尺寸相同。每个阀除其自身的功能外，还起油路通道的作用，阀相互叠装便成回路，无需管道连接，故结构紧凑，阻力损失很小。 (4)法兰式安装连接。和螺丝式连接相似，只是法兰式代替螺丝管接头。用于通径！32_
液压与气动技术习题集（附答案） 第四章液压控制阀 一．填空题 1.单向阀的作用是控制液流沿一个方向流动。对单向阀的性能要求是：油液通过时，压力损失小；反向截止时，密封性能好。 2.单向阀中的弹簧意在克服阀芯的摩檫力和惯性力使其灵活复位。当背压阀用时，应改变弹簧的刚度。 3.机动换向阀利用运动部件上的撞块或凸轮压下阀芯使油路换向，换向时其阀芯移动速度可以控制，故换向平稳，位置精度高。它必须安装在运动部件运动过程中接触到的位置。 4.三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联接形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的中位机能。为使单杆卧式液压缸呈“浮动”状态、且泵不卸荷，可选用 Y型中位机能换向阀。 5.电液动换向阀中的先导阀是电磁换向阀，其中位机能是“Y”，型，意在保证主滑阀换向中的灵敏度（或响应速度）；而控制油路中的“可调节流口”是为了调节主阀的换向速度。 6.三位阀两端的弹簧是为了克服阀芯的摩檫力和惯性力使其灵活复位，并（在位置上）对中。 7.为实现系统卸荷、缸锁紧换向阀中位机能（“M”、“P”、“O”、“H”、“Y”）可选用其中的“M”，型；为使单杆卧式液压缸呈“浮动”状态、且泵不卸荷，中位机能可选用“Y”。型。 8.液压控制阀按其作用通常可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。 9.在先导式减压阀工作时，先导阀的作用主要是调压，而主阀的作用主要是减压。10．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为压力流量特性，性能的好坏用调压偏差或开启压力比、闭合压力比评价。显然（p s—p k）、（p s—p B）小好， n k和n b大好。 11．将压力阀的调压弹簧全部放松，阀通过额定流量时，进油腔和回油腔压力的差值称为阀的压力损失，而溢流阀的调定压力是指溢流阀达到额定流量时所对应的压力值。 12．溢流阀调定压力P Y的含义是溢流阀流过额定流量时所对应的压力值；开启比指的是开启压力与调定压力的比值，它是衡量溢流阀静态性能的指标，其值 越大越好。 13．溢流阀应用在定量泵节流调速回路中起溢流稳压作用，这时阀口是常开的；而应用在容
五、分析题 1．如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。溢流阀调定压力p y＝30×105Pa。要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F 段与泵出口处B点的油路是否始终是连通的？2）在电磁铁DT断电时，若泵的工作压力p B ＝30×105Pa，B点和E点压力哪个压力大？若泵的工作压力p B＝15×105Pa，B点和E点哪个压力大？3）在电磁铁DT吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？ 解：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路E，F段与泵出口处B点的油路始终得保持连通2）当泵的工作压力p B＝30×105Pa时，先导阀打开，油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降，使主阀芯打开进行溢流，先导阀入口处的压力即为远程控制口E点的压力，故p B> p E；当泵的工作压力p B＝15×105Pa时，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，p B＝p E。 3）二位二通阀的开启或关闭，对控制油液是否通过阻尼孔（即控制主阀芯的启闭）有关，但这部分的流量很小，溢流量主要是通过CD油管流回油箱。 2．将二个减压阀串联成图示系统。取p y＝45×105Pa，p j1＝35×105Pa，p j2＝20×105Pa，活塞运动时，负载Ｆ=1200Ｎ，活塞面积A=15 cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：1）活塞在运动时和到达终端位置，A，B，C各点处的压力等于多少？（105Pa）2）若负载阻力增加到Ｆ=4200Ｎ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A，B，C各点的压力为多少？（105Pa） 解：（运动时8、8、8，终端35、45、20；35、45、20 ）
第五章液压控制阀 第一节概述 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，因此它可分为方向阀、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。
（1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。 （2）油液流过的压力损失小。 （3）密封性能好。 （4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。 第二节方向控制阀 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。图5—1（a）所示是一种管式普通单向阀的结构。压力油从阀体左端的通口P1流入时，克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b从阀体右端的通口流出。但是压力油从阀体右端的通口P2流入时，它和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。图5—1（b）所示是单向阀的职能符号图。 图5-1 (a)结构图(b)职能符号图1—阀体2—阀芯3—弹簧 2.液控单向阀图5—2（a）所示是液控单向阀的结构。当控制
1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 3、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。零位工作点的条件是 q=p=x=0 L L V 。 4、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。流量-压力系 数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力，当各系 数增大时对系统的影响如下表所示。 稳定性响应特 性稳态误差 q K c K p K 5、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 6、什么叫液压动力元件？有哪些控制方式？有几种基本组成类型？ 答：液压动力元件（或称为液压动力机构）是由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。控制方式可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵。有四种基本形式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。 7、何谓液压弹簧刚度？为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度？ 答：液压弹簧刚度 2 e p h t 4A K V β =，它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所
液压控制系统王春行版 课后题答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的 能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性
答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影 响，存在泄漏流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c =K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙 -6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流 量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =?
第 二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量 2c c0r = 32W K πμ ，p0c = K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
液压控制阀的分类及作用Last revision on 21 December 2020
液压控制阀的分类及作用液压控制阀是液压系统中控制油液方向、压力和流量的元件。借助于这些阀，便能对执行元件的启动、停止、方向、速度、动作顺序和克服负载的能力进行控制与调节，使各类液压机械都能按要求协调地进行工作。 液压阀的分类 A【按用途分】 液压阀可分为方向控制阀（如单向阀和换向阀）、压力控制阀（如溢流阀、减压阀和顺序阀等)和流量控制阀（如节流阀和调速阀等）。这三类阀还可根据需要相互组合成为组合阀，如单向川页序阀、单向节流阀、电磁溢流阀等，使得其结构紧凑，连接简单，并提高了效率。 B【按工作原理分】 液压阀可分为开关阀（或通断阀）、伺服阀、比例阀和逻辑阀。开关阀调定后只能在调定状态下工作，本章将重点介绍这一使用最为普遍的阀类。伺服阀和比例阀能根据输入信号连续地或按比例的控制系统的数据。逻辑阀则按预先编制的逻辑程序控制执行元件的动作。 C【按安装连接形式分】 按安装连接形式，液压阀可分为： (1)螺丝式（管式)安装连接。阀的油口用螺丝管接头和管道及其他元件连接，并由此固定在管路上。这种方式适用于简单液压系统。 (2)螺旋式安装连接。阀的各油口均布置在同一安装面上，并用螺丝固定在与阀有对应油口的连接板上，再用管接头和管道与其他元件连接；或者把这几个阀用螺丝固定在一个
集成块 的不同侧面上，在集成块上打孔，沟通各阀组成回路。由于拆卸阀时无需拆卸与之相连的其他元件，故这种安装连接方式应用较广。 (3)叠加式安装连接。阀的上下面为连接结合面，各油口分别在这两个面上，且同规格阀的油口连接尺寸相同。每个阀除其自身的功能外，还起油路通道的作用，阀相互叠装便成回路，无需管道连接，故结构紧凑，阻力损失很小。 (4)法兰式安装连接。和螺丝式连接相似，只是法兰式代替螺丝管接头。用于通径！32_以上的大流量系统。它的强度高，连接可靠。 (5)插装式安装连接。这类阀无单独的阀体，由阀芯、阀套等组成的单元体插装在插装块的预制孔中，用连接螺丝或盖板固定，并通过块内通道把各插装式阀连接组成回路，插装块起到阀体和管路的作用。这是适应液压系统集成化而发展起来的一种新型安装连接方式。
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普通单向阀: (a)结构图(b)职能符号图 1—阀体2—阀芯3—弹簧 工作原理： 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）所示是一种管式普通单向阀的结构。压力油从阀体左端的通口P1流入时，克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b从阀体右端的通口流出。但是压力油从阀体右端的通口P2流入时，它和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。 图（b）所示是单向阀的职能符号图。
液控单向阀： (a)结构图 (b)职能符号图 1—活塞2—顶杆3—阀芯 工作原理： 当控制口K处无压力油通入时，它的工作机制和普通单向阀一样；压力油只能从通口P1流向通口P2，不能反向倒流。当控制口K有控制压力油时，因控制活塞1右侧a腔通泄油口，活塞1右移，推动顶杆2顶开阀芯3，使通口P1和P2接通，油液就可在两个方向自由通流。
二、换向阀 工作原理： 该阀由阀体1、阀芯2和使阀芯转动的操作手柄3组成，在图示位置，通口P和A相通、B和T相通；当操作手柄转换到“止”位置时，通口P、A、B和T均不相通，当操作手柄转换到另一位置时，则通口P和B相通，A和T相通。 （b）所示是它的职能符号。
手动换向阀： (a)职能符号图(b)结构图 1—手柄2—阀芯3—弹簧〖JZ〗〗 工作原理： 图(b)为自动复位式手动换向阀，放开手柄1、阀芯2在弹簧3的作用下自动回复中位，该阀适用于动作频繁、工作持续时间短的场合，操作比较完全，常用于工程机械的液压传动系统中。 如果将该阀阀芯右端弹簧3的部位改为可自动定位的结构形式，即成为可在三个位置定位的手动换向阀。 图(a)为职能符号图。
2.1 要提高齿轮泵的压力需解决哪些关键问题?通常都采用哪些措施? 解答：（1）困油现象。采取措施：在两端盖板上开卸荷槽。（2）径向不平衡力：采取措施：缩小压油口直径；增大扫膛处的径向间 隙；过渡区连通；支撑上采用滚针轴承或滑动轴承。（3）齿轮泵的泄漏：采取措施：采用断面间隙自动补偿装置。 ? 2.2 叶片泵能否实现反转?请说出理由并进行分析。解答：叶片泵不允许反转，因为叶片在转子中有安放角，为了提高密封性叶片本身也有方向性。 ? 2.3 简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的优缺点及应用场合。 ?解答：（1）齿轮泵: 优点：结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感，工作可靠；主要缺点：流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。应用：齿轮泵被广泛地应用于采矿设备，冶金设备，建筑机械，工程机械，农林机械等各个行业。（2）叶片泵：优点：排油均匀，工作平稳，噪声小。缺点：结构较复杂，对油液的污染比较敏感。应用：在精密仪器控制方面应用广泛。（3）柱塞泵：优点：性能较完善，特点是泄漏小，容积效率高，可以在高压下工作。缺点：结构复杂，造价高。应用：在凿岩、冶金机械等领域获得广泛应用。 ? 2.4 齿轮泵的模数 m=4 mm，齿数 z=9，齿宽B=18mm，在额定压力下，转速 n=2000 r／min时，泵的实际输出流量 Q=30 L／min，求泵的容积效率。?解答： η v=q/qt=q/(6.6~7)zm2bn =30/(6.6×9×42×18× 2000 ×10-6)=0.87 ? ? 2.5 YB63型叶片泵的最高压力 pmax=6.3MPa，叶片宽度 B=24mm，叶片厚度δ=2.25mm，叶片数z =12，叶片倾角θ= 13°,定子曲线长径 R=49mm，短径 r=43mm，泵的容积效率ηv=0.90，机械效率ηm=0.90，泵轴转速 n=960r／min，试求：(1) 叶片泵的实际流量是多少?(2)叶片泵的输出功率是多少?解 答： ? 2.6 斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角β=20°，柱塞直径 d=22mm，柱塞分布圆直径 D=68mm，柱塞数 z=7，机械效率ηm=0.90，容积效率ηV=0.97，泵转速 n=1450r／min，泵输出压力p=28MPa，试计算：(1)平均理论流量；(2)实际输出的平均流量；(3)泵的输入功率。 ?解答：（1） qt=πd2zDntan β /4 = π×0.0222×7×0.068tan20°/4 =0.0016 (m3/s) ?（2）q= qt ×ηV= 0.0016 ×0.97=0.00155 (m3/s) ?（3）N入=N出/ (η m ηV)=pq/ (η m ηV) ? =28 ×106×0.00155/(0.9×0.97) ? =49713(W)=49.7(kW)
第二章 液压放大元件 习题 1. 有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径m d 3 108-?=，径向间隙m r c 6105-?=，供油压力Pa p s 51070?=，采用10号航空液压油在40C ?工作，流量系数62.0=d C ，求阀的零位系数。s pa ??=-2104.1μ3/870m kg =ρ 解：对于全开口的阀，d W π= 由零开口四边滑阀零位系数 s m p w C K s d q /4.1870/107010814.362.02530=????=?=-ρ ()s p m r K a c c ??=???????=?=----/104.410 4.13210814.310514.3323 122 3620μπ m p K K r p C K a c q c s d p /1018.332110 02 0?== ?= πρ μ 2. 已知一正开口量m U 3 1005.0-?=的四边滑阀，在供油压力Pa p s 51070?=下测得零位泄漏流量min /5L q c =，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀零位系数ρ s d q p w c k 20= s s d co p p wu c k ρ = ρ s d c p wu c q 2= s m q K c q /67.11005.060/1052 3 30 =??==--ν s a s c c p m p q K ?--?=???==/1095.51070260/10523125 30 m p K K K a c q p /1081.2110 00?==
3. 一零开口全周通油的四边滑阀，其直径m d 3 108-?=，供油压力Pa p s 510210?=，最大开口量m x m 30105.0-?=，求最大空载稳态液动力。 解：全开口的阀d W π= 最大空载液动力： 4.11310 5.010********.343.043.035300=???????=??=--?m s s x p W F 4. 有一阀控系统，阀为零开口四边滑阀，供油压力Pa p s 510210?=，系统稳定性要求阀的流量增益s m K q /072.22 0=，试设计计算滑阀的直径d 的最大开口量m x 0。计算时取流量系数62.0=d C ，油液密度3 /870m kg =ρ。 解：零开口四边滑阀的流量增益： 870 /1021014.362.0072.25 0????=??=d p W C K s d q ρ 故m d 3 1085.6-?= 全周开口滑阀不产生流量饱和条件 67max >v X W mm X om 32.0=
液压流量控制阀的选择 (一)安装形式的选择 一般的液压系统多选择板式连接或管式连接的普通液压流量控制阀，这类阀价格低，供货方便、易组装。在采用板式连接时，为减少连接管路，需设计专用阀块，将阀集成安装在阀块上。当系统的流量较大时，可选用二通插装阀，此时可购买基本回路块组成系统，也可以只购买插装阀组件及先导流量控制阀，自己设计、加工阀块和盖板组成系统。某些场合，还可选择叠加阀，每个执行元件一组叠加阀，但每组叠加阀的个数不宜过多。购买时最好与底板一起定货，由专业生产厂家组装，以保证质量。 (二)控制方式的选择 若液压系统为闭环控制，或要求连续地按比例控制液压参量，应选用电液比例阀。如液压系统无上述要求，应选用普通液压阀，以降低成本。 (三)规格的选择 液压流量控制阀的规格指其通径(公称流量)和公称压力。 1．阀的通径 阀的通径大小根据其在液压系统中的实际通流量及工作压力进行选择。分析流经某个阀的实际最大通流量时应注意油路的串并联关系、活塞往返运动速比，有无差动连接等因素。对压力阀和流量阀，允许的最大流量可高于公称流量的10％；对换向阀、允许通过的流量还要受阀的功率特性的限制，即与阀的机能和工作压力有关，一般小于该通径阀的公称流量。 选择溢流阀的通径时，还必须考虑其正常工作时的最小溢流量的要求；而流量阀则要考虑其最小稳定流量是否能满足执行元件的最低速度要求。 2．公称压力 液压流量控制阀的公称压力应大于阀的实际工作压力。液压流量控制阀的实际工作压力因其在液压系统中的安装位置不同而异，如安装在进油路上的液压阀的实际最高工作压力等于系统的最高压力，安装在回油路的液压阀的最高工作压力一般低于系统的最高压力。然而，当液压系统为回油路节流调速回路时，安装在回油路上的流量阀的最高工作压力可能为系统最高工作压力的两倍。 东莞巨丰液压制造有限公司
液压控制系统课后题答 案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 3、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移 x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 4、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀 控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力，当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 5 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 6、什么叫液压动力元件有哪些控制方式有几种基本组成类型 答：液压动力元件（或称为液压动力机构）是由液压放大元件（液压控制元件）和液压执行元件组成的。控制方式可以是液压控制阀，也可以是伺服变量泵。有四种基本形式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。7、何谓液压弹簧刚度为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度 答：液压弹簧刚度 2 e p h t 4A K V β =，它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所形成的 液压弹簧的刚度。因为液压弹簧刚度是在液压缸两腔完全封闭的情况下推导出来的，实际上由于阀的开度和液压缸的泄露的影响，液压缸不可能完全封闭，因此在稳态下这个弹簧刚度是不存在的。但在动态时，在一定的频率范围内泄露来不及起作用，相当于一种封闭状态，因此液压弹簧刚度应理解为动态刚度。 8、为什么说液压阻尼比是一个软量提高阻尼比的简单方法有哪几种它们各有什么优缺点