下载文档原格式
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。
第13章气动控制阀(Pneumatic control valves)气动控制阀是控制、调节压缩空气的流动方向、压力和流量的气动元件，利用它们可以组成各种气动回路，使气动执行元件按设计要求正常工作。
13.1常用气动控制阀(Common pneumatic control valves)和液压控制阀类似，常用的基本气动控制阀分为：气动方向控制阀、气动压力控制阀和气动流量控制阀。
此外还有通过改变气流方向和通断以实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。
13.1.1 气动方向控制阀(Pneumatic direction control valves)气动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流通、断的气动元件。
13.1.1.1 气动方向控制阀的分类气动方向控制阀和液压系统的方向控制阀类似，也分为单向阀和换向阀，其分类方法也基本相同。
但由于气压传动具有自己独有的特点，气动方向控制阀可按阀芯结构、控制方式等进行分类。
1．截止式方向控制阀芯的关系如图13.1阀口开启后气流的流动方向。
点：1）构紧凑的大口径阀。
2胶等）密封，当阀门关闭后始终存在背压，因此，密封性好、泄漏量小、勿须借助弹簧也能关闭。
3）因背压的存在，所以换向力较大，冲击力也较大。
不适合用于高灵敏度的场合。
4）比滑柱式方向控制阀阻力损失小，抗粉尘能力强，对气体的过滤精度要求不高。
2. 滑柱式方向控制阀滑柱式气动方向控制阀工作原理与滑阀式液压控制元件类似，这里不具体说明。
滑柱式方向控制阀的特点：1）阀芯较截止式长，增加了阀的轴向尺寸，对动态性能有不利影响，大通径的阀一般不易采用滑柱式结构；2）由于结构的对称性，阀芯处在静止状态时，气压对阀芯的轴向作用力保持平衡，容易设计成气动控制中比较常用的具有记忆功能的阀；3）换向时由于不受截止式密封结构所具有的背压阻力，换向力较小；4）通用性强。
同一基型阀只要调换少数零件便可改变成不同控制方式、不同通路的阀；同一只阀，改变接管方式，可以做多种阀使用。
阀门技术方案概述本篇文章将针对阀门技术方案进行介绍和讨论。
阀门作为流体控制中的重要组成部分，在各个领域都有着广泛的应用。
为了满足不同行业的需求，阀门技术方案也在不断创新和发展。
一、阀门的基本原理阀门是一种用于控制流体在通道中流动的装置。
它可以通过打开或关闭或调节流体的通道截面来实现对流体流动的控制。
阀门的基本原理是靠阀瓣或阀芯对通道的截面进行控制，从而改变流体通过的面积和速度，进而实现对流量、压力和温度的调节。
二、阀门的分类和应用领域1. 根据结构类型的分类：- 中开型阀门：广泛应用于液体和气体的管道中。
可以打开或关闭通道，实现流体的控制。
- 隔膜式阀门：适用于对粘性流体或易结晶物质进行控制。
通过隔膜的升降来调节流体的通畅度。
- 调节阀门：主要用于对流量、压力和温度进行精确控制的场合。
- 安全阀：作为设备保护的重要措施，用于在系统超压时释放压力。
2. 应用领域举例：- 石油化工行业：阀门在炼油、化工装置中的应用非常广泛，用于管道的控制和调节。
- 电力行业：火力发电、核电站等各种电力设备都需要阀门对流体进行控制。
- 水处理行业：阀门用于供水、排水和水处理等系统，确保水资源的合理利用和环境保护。
- 制药行业：在制药设备中，需要用到阀门对药液进行精确的配送和控制。
三、阀门技术方案的创新与发展1. 自动化技术应用：随着自动化技术的发展，越来越多的阀门开始实现远程操控和智能化管理。
传感器和执行机构的应用使得阀门可以通过电气信号进行控制，提高了操作的准确性和反应速度。
2. 新材料与制造技术：为了提高阀门的耐腐蚀性和密封性，新材料的开发和制造技术的进步对阀门技术方案的发展起到了关键作用。
例如，陶瓷阀门具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，同时也能提供更好的密封效果。
3. 低温高压阀门：在航天航空、核工业等领域，对阀门的工作温度和压力要求较高。
因此，低温高压阀门的研发成为一个重要的方向。
新型材料和封闭结构的应用有望提高阀门在极端环境下的可靠性和性能。
第 6 次课教学整体设计教学过程（教学设计实施步骤及时间分配）步骤1：复习巩固、检查课后搜集的资料（10分钟） 一、复习溢流阀、减压阀的结构及工作原理； 二、复习顺序阀、压力继电器的结构及工作原理。
三、检查预习情况步骤2：本节课学习任务、情境设计（5分钟）我们日常所见的车辆行驶速度可调，即可高速行驶可低速行驶，那么液压系统的执行元件在工作是否需要进速度的调节哪，又该如何调节？ 步骤3-1：讲授知识（30分钟）2.3 控制元件 2.3.3 流量控制阀流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小来控制流量，从而达到调节执行元件的运动速度。
常用的流量控制阀有节流阀、调速阀和分流集流阀等。
一.节流阀节流阀有普通节流阀（节流阀）和单向节流阀。
1.普通节流阀 节流阀的结构和图形符号如图2-46所示。
压力油从进油口P1流入，经过阀芯上的节流口从P2 流出。
节流口的形式为轴向三角槽式。
调节手轮可使阀芯轴向移动，改变节流口的通流截面面积，从而达到调节流量的目的。
通过节流阀的流量可用此式来描述：图2-46 节流阀及图形符号 a ）结构图 b ）图形符号由式可知，通过节流阀的流量与节流口形状、前后的压差及流态等因素密切相关。
当节流阀的通流截面调定后，由于负载的变化，节流阀前后的压差也发生变化，使流量不稳定。
m 值越大，流量q 受压差△p 的影响就越大，因此节流口制成薄壁孔 (m=0.5) 比制成细长孔 (m=1)更好。
此外，油温变化会引起粘度变化，导致流量系数 K 发生变化，从而引起流量变化。
其中细长孔的流量受油温影响比较大，而薄壁孔受油温影响较小，因此，一般流量阀的节流口为薄壁孔。
m T pKA q ∆=当节流阀的通流截面很小时，通过节流口的流量会出现周期性的脉动，甚至造成断流，这种现象称为节流阀阻塞。
节流口发生阻塞的主要原因是由于油液中含有杂质或油液因高温氧化变质生成物粘附在节流口的表面上，当附着层达到一定厚度时，会造成节流阀断流。
