液压传动第六章

6.1.2 液压阀的分类 单向阀和换向阀
利用通流通道的更换来 溢流阀、减压阀、顺序 方向阀 阀和压力继电器 控制油液的流动方向
液 压 阀
压力阀 流量阀
节流阀、调速阀、 溢流节流阀
利用通流截面的节流作用 来控制系统的压力和流量
6.1.3 对液压阀的基本要求
液压系统中所使用的液压阀均应满足以下基本要求: (1)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动小。
4)液动换向阀 液动换向阀是利用控制油路的压力油来改变阀芯 位置的换向阀。
当K1通压力油，K2通回油时,阀芯 右移,P与A通,B与T通；当K2通压 力油，K1通回油时,阀芯左移,P与 B通,A与T通；当K1和K2都不通压 力油时,阀芯在两端对中弹簧的 作用下处于中位。
三位四通液动换向阀
5)电液换向阀 电液换向阀是由电磁阀和液动阀结合在一起构成 的一种组合式换向阀。
A B
油路，防止油路间的互相干扰。
单向阀要以和其他阀组成组合阀，例如 单向顺序阀、单向节流阀等。
单向阀的职能符号
2.液控单向阀
当控制口K处无压力油 通入时,它的工作机制 和普通单向阀一样：压 力油只能从通口P1流向 通口P2,不能反向倒流； 当控制口K有控制压力 油时,活塞1右移,推动顶杆2顶开阀芯,使油口P1和P2接通,油液 就可在两个方向自由通流。此时液控单向阀相当于一条通路。
①缸的两腔被封闭，活塞在任一位置均可停住，且能承受一 定的正向负载和反向负载。 ②因P口封闭，泵不能卸荷，泵排出的压力油只能从溢流阀排 回油箱。 ③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处 于中位时，仍可保持系统压力，不致影响其它分支的正常工 作。
AB
H型机能
P T
2）H型机能 阀芯处于中位时, P，A，B，T四个油口互通，特点如下： ①虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时油缸不 能承受负载； ②不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲击，也 不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言；
6.2.3 液压卡紧力
（一）液压卡紧现象
在高压系统中，阀芯停止运动一段时间以后，由于阻 力（费粘性摩擦力）而导致阀芯移动困难的现象。
（二）产生原因
⑴ 脏物进入配合间隙； ⑵ 油温升高，阀芯膨胀卡死； ⑶ 滑阀付几何形状误差(如阀芯锥度等)和同心度变化(阀 芯、阀孔轴线不重合)所引起径向不平衡力——主要原因。
在电液换向阀中,电磁阀起先导控制作用(称先导 阀),用于控制液动换向阀的动作和工作位置；液动换 向阀作为主阀,用于控制液压系统中的执行元件。
电液换向阀用于大流量的液压系统中。
常态时先导阀和主阀皆处于中 位,控制油路和主油路皆不进 油。当左电磁铁通电时,先导 阀处于右位工作,控制油自X口 经先导阀到主阀芯左端油腔, 推动主阀芯右移换向,主阀芯右端油腔回 油通过右边节流阀经先导阀B′及T′流回油 箱,此时主油路油口P和A、B和T相通。当 先导阀左电磁铁断电、右电磁铁通电时, 则主油路油口换接,P和B、A和T相通,实 现液流的换向。
二位三通电磁换向阀
1、2-线圈 3、4-对中弹簧 5、6-套筒 7-阀芯 8、9-衔铁 10、11-推杆
此为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁 都不通电时，阀芯7在两边对中弹簧3、4的作用下 处于中位，P、T、A、B口互不相通；当右边电磁铁 通电时，推杆11将阀芯7推向左端，P与A通，B与T 通；当左边电磁铁通电时，推杆10将阀芯7推向右 端，P与B通， A与T通；
(2)滑阀的操纵方式
a)手动式 b)机动式
c)电磁控制 d)弹簧控制
e)液动
f)液压先导控制
g)电液控制
(3)换向阀的结构 1)手动换向阀
动画演示
2)机动换向阀 机动换向阀又称行程阀,它是用挡铁或凸轮推动阀 芯移动来实现换向的。
在图示位置阀芯2被弹簧1压向上端， 油腔P和A通，B口关闭。当挡铁或凸 轮压住滚轮4，使阀芯2移动到下端时， 就使油腔P和A断开，P和B接通，A口 关闭。
速)等，以满足不同的动作要求。
尽管液压阀的种类繁多,且各种阀的功能和结构形
式也有较大的差异,但它们之间均具有下述基本共同点:
(1)在结构上,液压阀都是由阀体、阀芯和驱动阀芯动 作的零、部件组成的。 (2)在工作原理上,液压阀的开口大小、进出口间的压 差以及通过阀的流量之间的关系都符合孔口流量特性
公式,只是各种阀控制的参数各不相同。
（二）瞬态液动力
瞬态液动力是滑阀在移动过程中（即开口大小发生变化 时）阀腔中液流因加速或减速而作用在阀心上的力。这个力 只与阀心移动速度有关（即与阀口开度的变化率有关），与 阀口开度本身无关。
d ( As v) dv dv dq As l l l dt dt dt dt 2p q Cd A0 2p dxv dq Cd dt dt A0 xv Fbt m0
1-阀体 2-阀芯 3-手柄
动画 演示
3.滑阀式换向阀
阀芯和阀体之间的运动是相对直线运动。 阀体和滑动阀芯是滑阀的结构主体。 (1)换向阀的“通”和“位”及职能符号代表的意义
通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀 芯有两个或三个不同的工作位置。
动画 演示 动画 演示
所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”,是指换向 阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不 同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时 动画 阀口的开关来沟通。
动画演示
液控单向阀的职能符号
液控单向阀可以对液压缸进行闭锁，也可用作 立式液压缸的支承阀,而且有时可起保压作用。
A
B
K
〈a〉内泄式
A
B
K
〈b〉外泄式
6.3.2 换向阀
换向阀是利用阀芯与阀体相对位置的改变,使油路 通、断或变换液流的方向,从而控制液压执行机构的启 动、停止或换向。因此，将换向阀与液压缸连接，可方 便地改变液压缸的活塞运动方向。
二位三通常闭式换向阀
动画演示
3)电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁的通电吸合与断电释放 而直接推动阀芯使阀芯换位来控制液流方向的。 阀用电磁铁根据所用电源不同，可分为三种： 直流电磁铁:工作可靠,需要专用直流电源,使用寿命较长。 交流电磁铁:不需要专用电源，但寿命低，冲击大。
整体电磁铁:交流本机整体型电磁铁。
(2)油液流过时压力损失小。
(3)密封性能好。
(4)结构紧凑,安装、调整、使用、维护方便,通用性大。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6.2
液压阀上的共性问题
滑阀式 错位孔式 三角槽式 弓形孔式 偏心槽式 斜槽式 旋转槽式 转楔式
6.2.1 阀口形式
阀口形式
滑阀式的构造比较简单，通流截面积一般与阀的开口大 小成正比，是最常用的阀口形式。本章所介绍的液压阀都是 滑阀式的。
三位四通电液换向阀
(4)换向阀的工作位置机能（中位机能）
三位换向阀的阀芯在某个工作位置时，各通口间 有不同的连通方式，可满足不同的使用要求。这种连 通方式称为换向阀的工作位置机能。
AB
O型机能
P T
（五）换向阀的中位机能分析
1）O型机能
阀芯处于中位时， P，A，B，T 四个油口均被封闭，特点是：
演示
图形符号的含义如下: (1)用方框数表示阀的工作位置,有几个方框就表示有几“位”。 (2)方框内的箭头“↗”表示油路处于接通状态,但箭头方向不一定表示 液流的实际方向。 (3)方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通。
(4)同一个方框内的接通或封闭符号与方框的交点数表示阀的“通”路 数。
(5)一般阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连 接的回油口用T表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时 在图形符号上用L表示泄油口。 (6)换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个是常态位置，即 阀芯未收到外部操纵时所处的位置。绘制液压系统图时，油路一般应连 接在常位上。
按衔铁工作腔是否有油液分为干式和湿式两种。 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式。湿 式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。
在图示位置,油口P和A 相通,油口B断开；当电 磁铁通电吸合时,推杆3 将阀芯2推向右端,这时 油口P和A断开,而与B相 通。而当磁铁断电释放 时,阀芯2被弹簧7推向 左端,P和A又接通,油口 B断开。
(5)材料强度，安装变形。
§6-3
方向控制阀
方向控制阀主要包括单向阀和换向阀两大类，在液 压回路中主要起控制液流流向的作用。分类方法如下图 所示：
6.3.1 单向阀
普通单向阀 液控单向阀
1.普通单向阀
单向阀只允许经过阀的油液单方向流动,而不许反向流动。
动 画 演 示
对单向阀的要求 ①开启压力要小。 ②能产生较高的反向压力，反向的泄漏要小。 ③正向导通时，阀的阻力损失要小。 ④阀芯运动平稳，无振动、冲击或噪声。 普通单向阀的职能符号 单向阀可装在泵的出口处，防止系统中 的液压冲击影响泵的工作；还可以用来分隔
2p cos Cd A0 A q 2 Fbs qv cos q cos 2Cd A0 0 p cos Ae Ae Ae
2
2Cd
Cd Cr2 xv2 p cos 2Cd Cv Cr2 xv2 p cos Cc
1.对换向阀的主要要求
(1)油液流经换向阀时的压力损失要小。 (2)互不相通的油口间的泄露要小。 (3)换向要平稳、迅速且可靠。
换向阀在按阀芯形状分类时，有滑阀式和转阀式两 种，滑阀式换向阀在液压系统中远比转阀式用得广泛。
2.转阀式换向阀
阀芯和阀体的相对运动是回转运动。
图示位置时,通口P和A相通、B和T相通； 当操作手柄转换到“止”位置时,通口P、 A、B和T均不相通,当操作手柄转换到右 位置时,则通口P和B相通，A和T相通。