第八章 液压系统控制元件

第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。

一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。

采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。

1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。

它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。

2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。

通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。

3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。

4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。

5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。

图（a）为双向进口节流调速回路。

当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。

换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。

图（b）为双向出口节流调速回路。

它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。

6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。

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。

第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。

一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。

采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。

1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。

它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。

2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。

通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。

3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。

4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。

5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。

图（a）为双向进口节流调速回路。

当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。

换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。

图（b）为双向出口节流调速回路。

它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。

6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。

液压系统指出图中1-7各元件名称
1、先导式止逆阀——防止液压缸内的液压油回流；
2、三位四通手动换向阀——控制液压缸的往复移动方向；
3、溢流阀——控制系统压力；
4、液压泵——将原动机（如电动机、内燃机等）的机械能转换成液压能的能量转换装置，是液压传动系统的动力元件，其作用是向液压系统提供压力油；
5、液压缸（油缸）——是把液压能转换成机械能并做直线往复运动的执行元件。

1动力元件
动力元件指的是各种液压泵及其原动机，作用为将原动机（电动机或内燃机）供给的机械能转变为流体的压力能，输出具有一定压力的油液。

1）齿轮油泵和串联泵（包括外啮合与内啮合）两种结构型式。

2）叶片油泵（包括单级泵、变量泵、双级泵、双联泵）。

3）柱塞油泵，又分为轴向柱塞油泵和径向柱塞油泵，轴向柱塞
泵有定量泵、变量泵、（变量泵又分为手动变量与压力补偿变量、伺服变量等多种）从结构上又分为端面配油和阀式配油油两种配油方式，而径向柱塞泵的配油型式，基本上为阀式配油。

2控制元件
控制元件主要指各种压力、流量、方向控制阀及其控制元件等，作用为控制调节系统中从动力源到执行元件的液体压力、流量和方向，从而控制执行元件输出的力、速度和方向，以确保执行元件驱动的主机工作机构完成预定的运动规律。

液压控制元件一、填空题1、液压控制阀按连接方式不同，有管式连接、板式及叠加式连接和插装式连接三种连接。

2、单向阀的作用是控制油液单向流动，正向通油时应接通，反向时截止。

3、按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁、液动和电液换向阀。

4、电磁换向阀的电磁铁按所接电源不同，可分为交流和直流两种。

5、液压系统中常见的溢流阀按结构分为直动型和先导型两种。

前者一般用于低压系统，后者一般用于中、高压系统。

6、压力继电器是一种能将压力信号转换为电气信号的能量装置。

7、液压控制阀是液压系统的__控制_____元件。

根据用途和工作特点不同，控制阀主要可分为_压力__、__方向___、和_流量___三大类。

8、单向阀是保证通过阀的液流只向一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀，一般由阀体阀芯和弹簧等零件构成，其阀芯的结构分为_普通_和_液控__两种。

9、一个换向阀的完整图形符号，应具有表明_工作位_______数,_油口通路数和在各工作位置上_换向____控制方法以及复位、定位方法的符号，换向阀是用来使执行元件__换向_______。

10、对换向阀的主要性能要求是：油路导通时，_压力______ 损失要小：油路断开时，泄露量要小；阀芯换位时，操纵力要小以及换向平稳。

11、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结形式，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__。

12、压力阀的共同特点是利用_油液压力________和_弹簧力_______相平衡的原理来进行工作的。

13、直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的液体压力相平衡来控制溢流压力的，一般直动式溢流阀只用于低压系统。

14、实际工作时，溢流阀开口的大小是根据_通过的流量__________自动调整的。

15、减压阀是利用液流通过_阀口缝隙___产生压降的原理，使出口压力低于进口压力，并使出口压力保持基本不变的压力控制阀。

第八章液压基本回路§1 概论一、液压回路的组成一般液压回路的主要元件的动力传递关系为：原动机液压泵液压阀液动机负载。

原动机将机械能输入液压系统,由液压动力元件—-液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小,然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。

原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。

液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。

此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。

有时，一个回路可同时兼有几种职能。

二、液压回路的表示方法液压回路可用以下几种表示方法。

1.外观图它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理，一般仅用于装配工作。

2.截面图它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。

3.符号图它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法,又可以说明它的工作原理,制图也很简单.但是事先必须对各种元件的符号,工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图.这种方法被国内外广泛应用。

4.混和图为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图.三、开式回路和闭式回路液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路.开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。

闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口，形成封闭的回路。

开式回路结构简单，油液散热条件好,但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。

开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵.闭式回路比开式回路效率高。

同兴液压总汇：贴心方案星级服务
液压系统控制元件有哪些？
各种液压阀都属于控制元件。

1、压力控制阀
（1）压力控制阀有：溢流阀、电磁溢流阀、卸荷溢流阀、单向溢流阀和减压阀、单向减压阀以及顺序阀和单向顺序阀等。

（2）顺序阀的范围中又分为直控顺序阀、远控顺序阀、卸荷阀、直控单向顺序阀、远控单向顺序阀、直控平衡阀和远控平衡阀等七种，还有压力继电器，以及各种压力控制阀，在各类液压传动系统中，按不同使用条件和特性要求，用于各类液压系统中。

2、方向控制阀
方向控控制阀包括单向阀、液控单向阀、电磁换向阀、电磁球阀、电磁换向阀和手动换向阀以及手动旋转阀等多种。

3、流量控制阀
流量控制阀有：节流阀、单向节流阀、调速阀、单向调速阀和行程节流阀以及单向行程节流阀、单向行程调速阀等。

第八章 液压基本回路知识汇总1.液压基本回路是指为了实现特定功能而把某些液压元件和管路按照一定的方式组合起来的油路结构。

主要有速度控制回路、压力控制回路及方向控制回路等。

2.调速回路的调速特性、机械特性及功率特性是考察调速回路性质及用途的主要评价标准。

3.节流调速回路是通过改变回路中流量控制元件的通流截面积的大小来控制流入/流出执行元件的流量，从而达到调节执行元件速度的目的。

4.进口节流调速回路和出口节流调速回路，都属于定压式节流调速回路，在这两种回路中，液压泵出口并联的溢流阀做溢流阀使用，在调速过程中一直处于打开状态，因此一般的出口压力恒定。

5.进口节流调速回路调速回路图机械特性11q A υ=，11Fp A =，1()m T T q CA p =∆，11()mT p q CA p p =-11111()mT p mq CA p A F A A υ+==-1）机械特性在同一节流阀通流面积下，负载压力越大，速度变动越大，速度刚度越小； 在相同的负载压力下，节流阀的开口越大，执行元件的速度越高，在负载相同的干扰情况下，速度变动量越大，速度刚度越小因此，进口节流调速系统适应于低速轻载的场合。

2）功率特性p p pP p q =，11111q P F Fp q A υ===111111()()p p p p p T p T P P P p q p q p q q p p q p q p q ∆=-=-=+∆--∆=∆+∆功率损失包含两部分，溢流压力损失p p q ∆和节流损失1T p q ∆。

功率特性6.在进口节流调速回路中，如果负载压力增大，则液压泵的输出功率如何变化？执行元件的运动速度如何变化？系统的溢流功率损失如何变化？7.出口节流调速回路回路原理图功率特性1）机械特性112()Tmp mCA p A F A υ+=-所以出口节流调速回路具有与进口节流调速回路同样的机械特性2）功率特性同样存在溢流损失和节流损失 8.进口与出口节流调速回路比较：承受负值负载的能力、运动平稳性、油液发热对系统影响、起动性能、调速范围 9.旁路节流调速回路111111()()p pt m pt T q q q q v A A F Fq k CA A A v A -∆-∆==--=1） 溢流阀在回路中做安全阀使用，因此液压泵的出口压力随负载变化，因此属于变压是节流调速，溢流阀中无溢流损失2） 节流阀的开口面积越大，执行元件的速度越低3） 在同一节流阀开口情况下，负载越大，速度的变化率越小，刚度越好； 4） 节流阀开口越大，执行元件的速度越低，所能承载的负载越小 5） 只有节流损失，而无溢流损失，效率高10.三种节流调速回路的比较（1）速度—负载特性曲线。