第5章 方向控制阀

方向控制阀工作原理
方向控制阀属于气动执行元件，主要用于控制气动系统中的气流方向。

它采用了先进的阀门结构设计，能够根据系统需求来控制气流的进出口。

方向控制阀一般由阀体、阀芯和驱动元件组成。

阀体是方向控制阀的主要外壳，用来固定和支撑其他组件。

阀芯是阀体内部移动的部分，它能够通过被驱动元件的作用产生运动，从而改变气流的路径和方向。

驱动元件一般是气动元件，如气缸、电磁阀等，它们能够根据输入的信号输出合适的力来驱动阀芯的运动。

方向控制阀的工作原理是通过驱动元件对阀芯的控制来改变气流的方向。

当驱动元件受到激励时，它能够对阀芯施加力，使得阀芯发生位移。

阀芯的位移可以让气流从一个通道进入另一个通道，从而改变气流的方向。

当驱动元件的激励结束时，阀芯会返回到初始位置，恢复气流的原来方向。

方向控制阀通常具有多个通道，每个通道都有一个入口和一个出口。

通过控制阀芯的位置，可以使气流从不同的入口流向不同的出口。

这样，方向控制阀能够实现在气动系统中的流向切换和控制，从而实现对执行元件的控制。

总之，方向控制阀工作原理是通过驱动元件对阀芯的控制来改变气流的方向，从而实现对气动系统中气流路径的切换和控制。

它是气动系统中重要的控制元件，广泛应用于工业自动化、机械制造等领域。

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。

液压与气压传动技术知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊工程职业学院第一章测试1.液压传动是以液体作为工作介质，以液体的压力能来进行能量转换、传递和控制的一种传动方式。

参考答案:对2.液压传动具有单位重量轻、传动功率大,但是不可作大范围无级调速。

参考答案:错3.一个正常工作的液压传动系统由以下哪几部分组成？参考答案:执行装置;动力装置;控制调节装置;辅助装置;工作介质4.在磨床工作台液压系统中，溢流阀主要的作用是稳压溢流，起安全保护的作用。

参考答案:对5.在磨床工作台液压系统中，执行元件液压缸的往复运动是利用节流阀实现的。

参考答案:错6.在磨床工作台液压系统中，执行元件液压缸的运动速度是利用节流阀控制的。

参考答案:对7.由于液压装置体积小，质量轻，结构紧凑，惯性小，反应快，因此可实现快速启动、制动和换向。

参考答案:对8.液压系统在使用中的缺点大部分都是油液受到污染造成的。

参考答案:对9.液压系统中的动力装置指的是液压缸。

错10.工作介质作为液压系统中传递能量的载体，通过它实现运动和动力的能量传递。

参考答案:对第二章测试1.流量连续性方程是( )在流体力学中的表达形式。

参考答案:质量守恒定律2.选择液压油时，主要考虑油液的（）。

参考答案:粘度3.在研究流动液体时，把假设（）的液体称为理想流体。

无粘性；不可压缩4.我国液压油的牌号是以（）0C时的运动粘度的平均值来表示的。

参考答案:405.液压传动的工作原理是帕斯卡定律。

（）参考答案:对6.液体产生内摩擦力的性质是粘性。

（）参考答案:对7.液体是不可压缩的。

（）参考答案:错8.作用在活塞上的推力越大，活塞的运动速度越快。

（）参考答案:错9.液体的压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失。

（）参考答案:对10.当温度升高时，油液的粘度是下降的。

参考答案:对第三章测试1.液压泵按结构特点一般可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三类泵。

（）参考答案:对2.为了保证齿轮泵的连续地可靠供油，要求其齿轮的啮合系数必须为1，这必然产生困油现象，为了克服这一现象，在齿轮泵中开了卸荷槽（卸荷凹槽）。

第5章液压控制元件教案一、教学目标1.了解液压控制元件的基本原理和分类。

2.掌握溢流阀、比例阀、安全阀、方向控制阀的工作原理及调整方法。

3.了解液力放大器和液压自动机的工作原理和应用。

二、教学内容1.液压控制元件的基本原理和分类-液压控制元件的作用和应用场景-液压控制元件的基本分类2.溢流阀-溢流阀的工作原理和结构-溢流阀的调整方法和应用场景3.比例阀-比例阀的工作原理和结构-比例阀的特点和调整方法-比例阀的应用场景和控制效果4.安全阀-安全阀的工作原理和结构-安全阀的调整方法和应用场景5.方向控制阀-方向控制阀的工作原理和结构-方向控制阀的调整方法和应用场景-方向控制阀的分类和特点6.液力放大器和液压自动机-液力放大器的工作原理和应用场景-液压自动机的工作原理和应用场景三、教学方法1.理论讲授：通过介绍液压控制元件的基本原理和分类，向学生传授相关知识。

2.实例分析：通过实际案例，分析液压控制元件的应用场景和操作方法。

3.实验演示：展示液压控制元件的工作原理和调整方法，让学生亲自操作和观察。

四、教学步骤1.导入：介绍液压控制的基本概念和作用。

2.理论讲授：依次介绍溢流阀、比例阀、安全阀和方向控制阀的工作原理和调整方法。

3.实例分析：通过实际应用案例，分析液压控制元件的应用场景和操作方法。

4.实验演示：展示液力放大器和液压自动机的工作原理和应用方法，让学生亲自操作和观察。

5.练习与讨论：布置相关习题，引导学生对所学内容进行巩固和复习，并进行讨论和答疑。

6.总结与评价：总结本节课的教学内容，评价学生的学习情况。

五、教学资源1.课程教材：液压控制技术教材相关章节2.实验设备：液压控制元件实验装置、液压控制系统实验装置3.案例分析：液压控制元件应用案例材料六、教学评价1.学生课堂表现：学生参与度、主动性和表现能力。

2.学生作业完成情况：作业的准确度和完整度。

3.学生实验操作和观察：实验操作的准确度和观察问题的发现能力。

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。