g第四章 液压控制元件

第4章液压控制元件在液压系统中，除需要液压泵供油和液压执行元件来驱动工作装置外，还要配备一定数量的液压控制元件，液压控制阀就是用来对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制，以满足负载的工作要求的控制元件。

因此，液压控制阀是直接影响液压系统工作过程和工作特性的重要元件。

在液压系统中，液压控制阀（简称液压阀）是用来控制系统中油液的流动方向、调节系统压力和流量的控制元件。

借助于不同的液压阀，经过适当的组合，可以达到控制液压系统的执行元件（液压缸与液压马达）的输出力或力矩、速度与运动方向等的目的。

4.1 液压控制阀概述4.1.1液压阀的分类液压阀的分类方法很多，根据不同的用途和结构，液压阀主要分为以下几类：（1）按用途可以分为：压力控制阀（如溢流阀、顺序阀、减压阀等）、流量控制阀（如节流阀、调速阀等）、方向控制阀（如单向阀、换向阀等）三大类。

（2）按控制方式可以分为：定值或开关控制阀、比例控制阀、伺服控制阀。

（3）按操纵方式可以分为：手动阀、机动阀、电动阀、液动阀、电液动阀等。

（4）按安装形式可以分为：管式连接、板式连接、集成连接等。

为了减少液压系统中元件的数目和缩短管道长度尺寸，有时常将两个或两个以上的阀类元件安装在一个阀体内，制成结构紧凑的独立单元，这样的阀称为组合阀，如单向顺序阀、单向节流阀等。

4.1.2 对液压阀的基本要求1. 液压阀的共同点各类液压阀虽然形式不同，控制的功能各异，但各类液压阀之间总还是保持着一些基本的共同点：（1）在结构上，所有的阀都是由阀芯、阀体和驱动阀芯动作的元部件组成；（2）在工作原理上，所有的阀都是通过改变阀芯与阀体的相对位置来控制和调节液流的压力、流量及流动方向的；（3）所有阀中，通过阀口的流量与阀口通流面积的大小、阀口前后的压差有关，它们之间的关系都符合流体力学中的孔口流量公式（)q∆=），只是各种阀控制的参数各pKa(m不相同而已。

可以说，各类阀在本质上是相同的，仅仅是由于某一特点得到了特殊的发展，才演变出了各种不同类型的阀来。

第四章液压控制元件一、液压阀作用液压阀是液压系统中控制液流流动方向，压力高低、流量大小的控制元件。

二、液压阀分类按用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀操纵方式分：人力操纵阀、机械操纵阀、电动操纵阀连接方式分：管式连接、板式及叠加式连接、插装式连接按结构分类：滑阀，座阀，射流管阀按控制方式：电液比例阀，伺服阀，数字控制阀按输出参量可调节性分类：开关控制阀，输出参量可调节的阀三、液压系统对阀的基本要求1.工作可靠，动作灵敏，冲击振动小2.压力损失小3.结构紧凑，安装调整维护使用方便，通用性好一、单向阀作用：控制油液的单向流动（单向导通，反向截止）。

性能要求：正向流动阻力损失小，反向时密封性好，动作灵敏1、普通单向阀图4-1&为一种管式普通单向阀的结构，压力油从阀体左端的通口流入时克服弹簧3作用在阀芯上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯上的径向孔冬轴向孔b从网体右端的通口流出；但是压力油从阀体右端的通口流入时, 液压力和弹簧力一起使阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无祛通过，其图形符号如图4-lb所示。

一般单向阀的开启压力在0. 035-0. 05Mpa,作背压阀使用时，更换刚度较大图4-2&为一种液控单向阀的结构，当控制口 K 处无压力油通入时，它的工 作和普通单向阀一样，压力油只能从进油口 P1流向出油口 P2,不能反向流动。

当控制口K 处有压力油通入时，控制活塞1右侧d 腔通泄油口（图中未画出）， 在液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆2顶开阀芯，使油口 P1和P2接通， 油液就可以从P2 口流向P1 口。

图4-2b 为其图形符号。

二换向阀利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实 现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。

按阀芯相对于阀体的运动方式：滑阀和转阀按操作方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动等按阀芯工作时在阀体中所处 的位置：二位和三位等按换向阀所控制的通路数不同：二通、三通、四通和五通等。

第四章液压控制元件—插装阀文章目录[隐藏]∙第四章液压控制元件—插装阀∙ 4.5插装阀∙ 4.5.1插装阀的结构∙ 4.5.2插装阀的动作原理∙ 4.5.3插装阀用作方向控制阀∙ 4.5.4插装阀用作方向、流量控制阀∙ 4.5.5插装阀用作压力控制阀第四章液压控制元件—插装阀4.5插装阀液压插装阀是由插装式基本单元(以下简称插件体)和带有弓|导油路的阀盖所组成。

按回路目的，配不同的插件体及阀盖来进行方向、流量或压力的控制。

插装阀是安装在预先开好阀穴的油路板上(manifold blocks)而构成我们所需要的液压回路，如图4-54所示，因此可使液压系统小形化。

插装阀是七十年代初才出现的-种新型液压元件，为一多功能、标准化、通用化程度相当高的液压元件，适用于钢铁设备、塑胶成型机以及船舶等机械中。

插装阀的特点是:1)插装阀盖的配合，可具有方向、流量及压力控制功能。

2)件体为锥形阀结构，因而内部泄漏极少，不存在液压下紧现象，并没有如滑轴(spool)的重叠现象，反应性良好，可进行高速切换。

3)最适于压力损失小的高压大流量系统。

4)插装阀直接组装在油路板上，因而少了由于配管弓|起的外部泄漏、振动、噪音等事故，系统可靠性增加。

5)安装空间缩小，是液压系统小形化。

同时和以往方式相比，可降低液压系统的制造成本。

图4-54插装阀构成的液压回路外观图4-54插装阀构成的液压回路外观4.5.1插装阀的结构由插装阀所组装成的液压回路，通常含有下列基本元件:1.油路板图4-55插装阀油路板亦有人称为集成块，这是方块钢体-上挖有阀孔,用以承装插装阀，如图4-55所示。

图4-56油路板上主要阀孔和控制通道图4-56为常见油路板上主要阀孔和控制通道,X Y为控制压油油路，F为承装插件体的阀孔，A口B口是配合插件体的压油工作油路。

2.插件体插件体(cartnidges)主要由锥形阀(poppet)、弹簧套管(sleeve)及若干个密封垫圈所构成，如图4-55所示。

第4章液压控制元件-压力控制阀作业一、判断题1、控制和调节液压系统油液压力或利用油液压力作为信号控制其它元件动作的阀称为压力控制阀。

（）2、单向阀、节流阀和溢流阀均可以做背压阀。

（）3、换向阀的作用除了换向，还可以进行泵的压力卸荷。

（）4、溢流阀分直动式和先导式两种，其中先导式溢流阀主阀芯弹簧很软，所以其只能工作在压力较低的场合。

（）5、先导式溢流阀调定压力以先导弹簧和液控口压力中较小的一方为准。

（）6、溢流阀常态下阀芯处于闭合状态，所以其符号中代表阀芯的箭头应该连通进出口。

（）7、溢流阀的调定压力为5MPa，当其出口压力为1MPa时，其进口压力被调定在5MPa。

（）8、想要增加直动式溢流阀最大调定压力，增加其弹簧刚度是可行的办法，但是会损失定压精度。

（）9、先导式溢流的液控口连接油箱，可以实现泵的卸荷。

（）10、减压阀适用于压力稍低的某个支路，其出口压力一定低于进口压力。

（）11、减压阀调定的是其出口压力，当先导式溢流阀液控口连接油箱，其出口压力几乎为0。

（）12、当顺序阀的出油口与油箱接通时，即成为卸荷阀。

（）13、顺序阀控制的是其进口压力，当进口压力大于其调定压力时，阀芯打开，顺序阀工作。

（）14、顺序阀的调定压力应该高于先动作的执行元件的最高压力值。

一般至少应出0.5MPa。

（）15、顺序阀和溢流阀在某些场合可以互换。

（）二、选择题1、下列液压控制阀属于压力控制的是（）A、溢流阀、调速阀B、减压阀、顺序阀C、减压阀、节流阀D、调速阀、节流阀2、下列压力2、控制阀中，哪一种阀将压力信号转变为电信号（）A、顺序阀B、减压阀C、压力继电器D、溢流阀3、顺序控制回路可采用（）。

A、压力控制B、行程控制C、二者皆可D、二者皆不可4、减压阀不仅能使其（）保持恒定，改变其设计结构还可以实现定差和定比减压。

A、出口压力B、进口压力C、都可以D、都不可以5、当溢流阀的（）达到其调定压力时，阀芯被打开，实现溢流。

一.填空题：1.流量控制阀是通过改变来改变（节流口通流面积或通流通道的长短）局部阻力的大小，从而实现对流量的控制。

2.通过流量控制阀节流口的流量大小与（流量系数K）、（节流口通流面积A）、（节流口前后压力差Δp）和（由节流口形状决定的节流阀指数m）有关。

3.调速阀是由（定差减压阀）和节流阀（串联）而成，旁通型调速阀是由（差压式溢流阀）和节流阀（并联）而成。

4.调速阀比节流阀的调速性能好，这是因为无论调速阀出口（负载）如何变化，节流口前后的（压力差）基本稳定，从而使（输出流量）基本保持恒定。

5.温度补偿调速阀的原理，是采用一个温度补偿杆。

当系统温度升高时，温度补偿杆自动（伸长），节流口的面积自动（减小）；通过节流口的流量（得到补偿）。

6.液压控制阀按连接方式可分为（螺纹连接阀）、（法兰连接阀）、（板式连接阀）、（叠加式连接阀）、（插装式连接阀）五类。

7.插装阀由（控制盖板）、（阀体）、（阀套）和（弹簧）组成。

8.液压伺服控制和电液比例控制技术其控制（精度）和响应的（快速性）远远高于普通的液压传动系统。

9.液压伺服阀是一种通过改变输入信号，（连续）、（成比例）的控制（流量）和（压力）进行液压控制的控制方式。

10.电液伺服阀通常由（电气-机械转换装置）、（液压放大器）和（反馈（平衡））机构三部分组成。

11.比例阀可以通过改变输入电信号的方法对压力、流量进行（连续）控制。

比例判断题：1.流量控制阀有节流阀、调速阀、溢流阀等。

（×）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.通过节流阀的流量与节流阀的通流截面积成正比，与阀两端的压力差大小无关。

（×）4.当插装阀的远控口通油箱时，两个工作油口不相通。

（×）5.插装阀可实现大流量通过。

（√）选择题：1.节流阀是控制油液的（）A、流量B、方向C、压力（a）2.节流阀的节流口应尽量做成（）式。

A、薄壁孔B、短孔C、细长孔（A）3.与节流阀相比较，调速阀的显著特点是（）。