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第五章方向控制阀方向控制阀（方向阀）是控制液压系统中的液流方向的阀，用来对系统中各个支路的液流进行通、断的切换，以适应工作的要求。
一个液压系统所应用的各个控制阀中，方向阀占的数量相当多。
§5-1 方向阀的功能及分类常规方向阀的基本作用是对液流进行通、断（开、关）切换。
因此，工作原理比较简单，它的结构也并不复杂。
但是，为了满足不同液压系统对液流方向的控制要求，方向阀的品种规格名目繁多。
一、分类方向阀按其功能，大致可分成以下几种类型：有时把压力表开关也归到方向控制阀中。
除了上述一般的方向控制阀外，还有可以进行阀芯位置连续控制的电液比例方向阀。
从阀芯的结构特征来区分，又有锥阀式、球阀式、滑阀式和转阀式等。
（一）单向阀单向阀类似于电路中的二极管。
在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向通过，反方向流动则被截止。
它是一种结构最简单的控制阀。
图5-1（图5-1省略p89）分别是钢球式直通单向阀和锥阀式直通单向阀。
液流从1P流入时，克服弹簧力而将阀芯顶开，再从2P流出。
当液流反向流入时，由于阀芯被压紧在阀座密封面上，所以流动被截止。
钢球式单向阀的结构简单，但密封性不如锥阀式，并且由于钢球没有导向部分，所以工作时容易产生振动，一般用在流量较小的场合。
锥阀式应用最多，虽然加工要求较钢球式高一些，但是它的导向性好，密封可靠。
图5-1所示单向阀是管式结构，尺寸小巧紧凑，可以直接安装在管路中。
此外还有板式结构的单向阀（图5-2）（图5-2省略p90），它的装拆维修比较方便，不过需要另行设置安装底板。
此外，由于板式单向阀内的流道有转弯，所以流动阻力损失较管式结构大。
单向阀中的弹簧主要是用来克服摩擦力、阀芯的重力和惯性力，使阀芯在液流反方向流动时能迅速关闭。
但弹簧过硬会影响阀的开启压力并造成过大的流动损失。
一般单向阀的开启压力大约0.03~0.05MPa，并可根据需要更换弹簧。
例如，单向阀作为背压阀使用时，需要具有与系统工作相适应的开启压力，因此采用较硬的弹簧。
方向控制阀工作原理
方向控制阀是一种用于控制液压系统中液压液的流动方向的装置。
它通常由阀体、阀芯、控制元件和执行元件等多个部分组成。
工作原理如下：
1. 当方向控制阀处于中位时，阀芯处于停止位置，液压液被阀体密封，流动被阻止。
2. 当控制元件（如手柄、电磁铁等）操作时，通过机械力或电磁力的作用，使阀芯移动。
3. 当阀芯移动到一定位置时，通过阀芯与阀体的密封面的开启或闭合，改变阀体内液压液的流动通道。
4. 当流动通道打开时，液压液就可以由一个通道流向另一个通道，从而改变液压系统中的液压力和流动方向。
5. 当控制元件操作结束时，阀芯回到停止位置，将液压液再次封闭起来，阻止流动。
方向控制阀的工作原理可以通过机械触发、电磁操控、压力传感器等方式实现，具体的原理与具体的方向控制阀型号和工作要求有关。
一、方向控制阀（Direction control valve） (2)1.1、单向阀（Holding valve） (2)1.2、换向阀（Reversing valve） (2)1.3、换向阀的中位机能及其特点 (3)1.4、转阀（Rotary valve） (4)二、压力控制阀（Pressure control valve） (5)2.1、溢流阀（Relief valve） (5)2.2、减压阀（Reducing valve） (6)2.3、顺序阀（Sequence valve） (7)三、压力继电器（Pressure relay） (7)四、流量控制阀（Flow control valve） (8)4.1节流口的流量特性及节流口形式 (8)4.2节流阀（Throttle valve） (8)4.3调速阀（Speed regulating valve） (9)五、新型液压元件 (10)5.1插装阀（Cartridge inserted valve） (10)5.1.2插装阀机构与原理 (10)5.2叠加阀（Modular valve） (11)液压控制元件液压阀的种类很多，通常根据功能分为方向控制阀（如单向阀、换向阀）、压力控制阀（如溢流阀、减压阀、顺序阀）和流量控制阀（如节流阀、调速阀）三类基本阀。
一、方向控制阀（Direction control valve）方向控制阀是用于控制液压系统中油路的接通、切断或改变液流方向的液压阀，简称方向控制阀。
主要包括单向阀和换向阀两类。
1.1、单向阀（Holding valve）正向流动阻力损失小，反向时密封性能好，动作灵敏。
主要分为普通单向阀和液控单向阀。
普通单向阀又称逆止阀或止回阀。
液控单向阀是一种加液压控制信号后可反向流动的单向阀。
在高压系统中采用带卸荷阀芯的液控单向阀。
1.2、换向阀（Reversing valve）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。
方向控制阀知识方向控制阀简称方向阀，主要用来通断油路或切换油流的方向，以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。
按其用途可分为两大类：单向阀和换向阀。
（1）单向阀单向阀又称止回阀，它的功用是使油液只能单向流过。
根据阀芯结构不同，单向阀可分为球阀式和锥阀式两种。
图5—1所示出为两种单向阀的结构及单向阀的符号。
球阀式阀芯结构简单，但容易因摩擦而使密封性变差，只用于低压场合。
锥阀式应用较多，且密封性较好。
根据阀中通道情况，又可分为直通式和直角式。
直通式液流阻力小，更换弹簧也较方便，一般采用管式连接；而直角式则即可采用管式连接。
又可采用板式连接或法兰连接。
单向阀中弹簧的主要作用是在没有油流通过或油液倒流时可帮助阀迅速关闭。
但它同时也增加阀开启时的阻力，并成为油液流过单向阀时产生压力损失的主要部分。
在不影响阀灵敏可靠的同时，就应把弹簧做得软些。
’一般单向阀开启压力是0．035～0．05MPa，全部流量通过时的压力损失大约是0．1～0．3MPa。
图5—1单向阀1—阀体；2—弹簧；3—阀芯；4—阀座（要求：动画显示两种单向阀正向导通，反向截至的工作过程，动画可参见第五章动画资源“5-1直通式单向阀（动画按钮可去掉）及5-2直角式单向阀”）在某些场合，需要单向阀允许油流反向通过，这时即采用液控式单向阀。
液控式单向阀结构和符号如图5—2所示。
它主要由直角单向阀和控制活塞两部分组成。
当下盖7上的控制油口元压力油时，它仅是一个普通单向阀，只允许油液从A流向B；当控制油口通人压力油时，则控制活塞就被顶起，通过顶杆使阀芯1强制打开，允许油液由B向A反向流过。
图5—2液控单向阀1—单向阀阀芯；2—弹簧；3—上盖；4—阀体；5—单向阀阀座；6—控制活塞；7—下盖（二）换向阀换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方向，以使执行元件启动、停止或变换运动方向。
（1）换向阀分类换向阀按结构分有转阀式和滑阀式；按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等；按进出口通道数分有二通、三通、四通和五通等；按操纵和控制方式分有手动、机动、电动、液动和电液动等；按安装方式分有管式、板式和法兰式等。
各种液压阀在液压系统中的作⽤1.液压阀——⽅向控制阀按⽤途分为单向阀和换向阀。
单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。
换向阀：改变不同管路间的通﹑断关系﹑根据阀芯在阀体中的⼯作位置数分两位﹑三位等;根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等;根据阀芯驱动⽅式分⼿动﹑机动﹑电动﹑液动等。
图2为三位四通换向阀的⼯作原理。
P 为供油⼝，O 为回油⼝，A ﹑B 是通向执⾏元件的输出⼝。
当阀芯处於中位时，全部油⼝切断，执⾏元件不动;当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通;当阀芯移到左位时，P 与B 通，A与O 通。
这样，执⾏元件就能作正﹑反向运动。
60年代后期，在上述⼏种液压控制阀的基础上⼜研制出电液⽐例控制阀。
它的输出量(压⼒﹑流量)能随输⼊的电信号连续变化。
电液⽐例控制阀按作⽤不同，相应地分为电液⽐例压⼒控制阀﹑电液⽐例流量控制阀和电液⽐例⽅向控制阀等。
2.液压阀——流量控制阀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。
(2)调速阀：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：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3.液压阀——压⼒控制阀按⽤途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。
(1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压⼒时保持恒定状态。
⽤於过载保护的溢流阀称为安全阀。
当系统发⽣故障，压⼒升⾼到可能造成破坏的限定值时，阀⼝会打开⽽溢流，以保证系统的安全。
