4叠加式和讲义插装式液压阀以及阀的连接_图文-课件PPT(精)

叠加阀
叠加阀
叠加式液压控制阀简称叠加阀， 采用这种阀组成液压系统时，不需添 加其他的连接体，系统以阀体自身作 为连接体叠合而成。
叠加阀特点
➢ 结构紧凑，体积小、重量轻，安装简便，装配周期短。 ➢ 若液压系统有变化，改变工况需要增减元件时，易迅速组装新系
统。 ➢ 元件之间实现无管连接，减小泄漏、简化系统、降低成本。 ➢ 系统配置灵活、维护保养容易。 ➢ 叠加阀元件标准化、通用化和集成化程度高。
1.阀体； 2.比例电磁铁； 3.推杆； 4.钢球； 5.弹簧； 6.锥阀
一、电液比例压力阀
2. 先导型比例压力阀
1.阀座； 2先导锥阀； 3. 轭铁； 4.衔铁； 5.弹簧； 6.推杆； 7.线圈； 8.弹簧； 9.先导阀； 10.主阀
二、电液机械比例转换装置（比例电磁铁）和液压控制阀本体两 大部分构成。输出压力和流量可以不受负载变化的影响。
电液比例阀能够提高液压系统参数的控制水平，而且其结构简单、 成本低。
电液比例控制阀可分为电液比例压力阀、电液比例流量阀、电 液比例方向阀及电液比例复合阀。
一、电液比例压力阀
1. 直动式电液比例溢流阀
一、叠加式溢流阀
1.推杆； 2、5.弹簧； 3. 锥阀； 4. 阀座； 6. 主阀芯； a—阻尼孔； b—弹簧； c—通道。
二、叠加式流量阀
1.单向阀； 2、4.弹簧； 3. 节流阀； 5.定差减压阀
电液比例阀
电液比例控制阀是一种按输入的电气信号连续地、按比例地对 液压油的压力、流量或方向进行远距离控制的液压阀。

⑤电液动换向阀
电磁阀：电磁阀负责液动阀控制油路的换 向，起先导作用。 组成
液动阀：负责主油路的换向。
结 构 及 工 作 原 理
电液动换向阀
特点： （1）换向平稳无冲击； （2）允许通过的流量大。 （国产：32MPa，1250l/min; 进口：40MPa，2000 l/min）
4、换向阀的滑阀机能
2、类型
按阀芯的形状分类
滑阀【包括控制部分、主体部分（位、通）】
转阀
位：为改变液流方向，阀芯相对于阀体不同的工作位置数 （二位、三位），一个“□”表示一个位。
通：换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、三通、 四通、五通），在一个“□”内，“↑” 或“⊥”与方框的交 点数。
按阀的安装方式分类 ： 管式、板式、法兰式。
作用： （1）起止回作用； （2）必要时解除逆止，允许油液反向通过。
结构与工作原理：
3、单向阀用途
（1）止回作用：安装在泵的出口，pk=0.3～0.5 bar （2）作背压阀用:防止液压缸前冲或爬行，使系统工作平稳。 pk=2～6 bar （3）作锁紧装置用：起重机支腿、夹紧回路等。 （4）保持控制油路有必要的压力：pk≥p液控 （5）作复合阀使用：单向节流阀、单向顺序阀、单向减压 阀、单向调速阀等。
常态位：换向阀的阀芯未受到外部操纵力作用时所处的位置。 滑阀机能： 阀芯处于常态位（原始位置）时各油口的连通
方式。如二位阀有“常通型”、“常断型”。
中位机能： 三位换向阀的阀芯在中间位置时，各油口的连通
方式，称为换向阀的中位机能。
三位换向阀常用的中位机能： “O”、“H”、“M”、“P”、“K”、“Y”型。
（6）局部回路作安全阀使用：pk＞p换热器正常工作的阻力

当有电流信号输入时，衔铁带动挡板 逆时针方向偏转一θ角时，阀芯因p1 p2而向左移动输出液压信号。阀芯 左移，带动反馈杆下端小球也左移， 最终阀芯停止运动，取得一个平衡位
置，并输出相应的流量。
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∴ 一定的I，对应一定 的θ，一定的阀口开 度，一定的输出q。
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特点
插装阀和数字阀的工作原理和应 用
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提问作业
1 在速度稳定性要求较高的系统中为什 么要用调速阀，而不用节流阀？
2 调速阀的组成和稳速原理各是什么？
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5、4 插装阀与叠加阀
5、4、1 插装阀 （插装式锥阀或逻辑阀）
5、4、2 叠加阀
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5、4、1 插装阀（插装式锥阀或逻 辑阀）
目的任务 重点难点 提问作业
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目的任务
了解柱塞泵和液压马达分类结构，泵性能比较 掌握柱塞泵和马达工作原理、参数计算，泵选用
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重点难点
轴向柱塞泵 液压马达工作原理、参数计算
液压泵性能比较
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提问作业
1 YB型泵是否有困油现象？为什么？
2 齿轮泵和双作用叶片泵各用于什么 压力？为什么？
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*5、7 电液数字阀
发展 方法 分类 举例
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电液数字阀发展
20世纪80年代初发展起来的可用 计算机实现电液系统控制的新型
元件，目前应用较少。
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方法
增量式数字阀
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电液数字阀分类
数字式流量阀
< 数字式压力阀

这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种 图8-30 透镜 图8-31 O形圈
橡胶O形圈的出现而发展起来的，其密封效果比一 式法兰连接 式法兰连接 般平垫圈可靠。
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8.4.2 螺纹连接
这是一种简便的连接方法,常用于小阀门。分两种情况:
1）直接密封：如图8-32A处。
内外螺纹直接起密封作用。为了确保连接处不漏，往 往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充；其中聚四氟乙 烯生料带，使用日见广泛；这种材料耐腐蚀性能很好，密 图8-32 螺纹连接 封效果极佳，使用和保存方便，拆卸时，可以完整地将其取下，因为它是一层无 粘性的薄膜，比铅油、线麻优越得多。
螺纹闸板架连接 只作升降运动。用于明杆阀门。
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3）撞击式连接：如图8-24所示。
这种连接用于某些高压阀门；为
了增大开启力和关闭力，在手轮与阀杆 螺母的连接处，留有适当空间，可让手
轮游动很大角度，在开闭阀门的瞬间，
猛烈旋转手轮，使它对阀杆螺母产生一 个撞击力，这个力量大大超过单纯旋转
利用自紧密封原理做成的阀门一般是高压阀门。图8-37 是自紧阀门的一种。
阀门连接的形式还很多，例如有的不必拆除的小阀门， 跟管子焊接在一起；有的非金属阀门，采用承插式连接，等
等。阀门使用者要根据具休情况具体对待。
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图8-35 卡箍连接
图8-36 自紧连接
图8-37 采用 自紧连接的阀门
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针形阀阀瓣与阀杆为一体。
图8-17 上螺母连接
图8-19 钢丝圈连接
图8-20 碾合连接
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7）闸板螺纹连接：如图8-21所示。

代表阀的通流能力的大小，对应于阀的 额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与 阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小 于或等于它的额定流量，最大不得大于额定 流量的1.1倍。
▪ 额定压力
阀长期工作所允许的最高压力。对压力 控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范 围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受 它的功率极限的限制。
等组成。p 口压力油除通过右阀座孔作用在球阀的右边外， 还经过阀体上的通道 b 进入操纵杆的空腔并作用在球阀的 左边，球阀所受轴向液压力平衡。
• 特点 对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，
最高压力可达63MPa；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，
推力大；使用介质的粘度范围大，可直接使用高水基、
乳化液；加工装配工艺难度较大，成本较高。
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– 锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为12 °～20 °，阀口 关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。阀口 的压力流量方程 q＝ Cdπd x sinα(2Δp/ρ）1/2
3
– 球阀 性能与锥阀相同，阀口的压力流量方程 q ＝ Cdπd h 0 （x/R） (2Δp/ρ）1/2
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根据用途不同分类
– 压力控制阀 用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，如溢流阀、 减压阀、顺序阀等。
• 压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。 换向阀的压力损失除与通流量有关，还与阀的机 能、阀口流动方向有关，一般不超过1MPa。
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• 内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作 压力越高， 内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损 失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心， 并要有足够的封油长度。
• 应用：主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先
导阀。
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压力控制阀

➢ 当固体壁面为曲面时，液体压力在曲面某方向 上的总作用力 F = p Ax ， Ax 为曲面在该方向 的投影面积。
.
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液体动力学
➢ 理想液体 假设的既无粘 性又不可压缩的流体称为 理想流体。
➢ 恒定流动 液体流动时， 液体中任一点处的压力、 速度和密度都不随时间而 变化的流动，亦称为定常
流动或非时变流动
➢ 气穴现象——在液压系统中，如果某点处的压力低于液压 油液所在温度下的空气分离压时，原先溶解在液体中的空 气就会分离出来，使液体中迅速出现大量气泡。
➢ 减少气穴现象的措施 1、 减小阀孔前后的压力降，一般使压力比p1/p2＜
3.5。
2、尽量降低泵的吸油高度，减少吸油管道阻力。 3、各元件联接处要密封可靠，防止空气进入。 4、增强容易产生气蚀的元件的机械强度.
➢ 整个液压系统的总压力损失应为所有沿程压力 损失和所有的局部压力损失之和。
➢ ∑Δp = ∑Δpλ + ∑Δpξ
.
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孔口流动
在液压元件特别是液压控制阀中，对液流压力、 流量及方向的控制通常是通过特定的孔口来实 现的，它们对液流形成阻力，使其产生压力降， 其作用类似电阻，称其为液阻。
.
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孔口流量压力公式
.
5
液压与气压传动的优缺点
➢ 布置方便灵活。 ➢ 无级调速，调速范围可达2000：1。 ➢ 传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换
向。 ➢ 操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离
控制和过载保护。 ➢ 标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短
设计周期、制造周期和降低成本。 ➢ 传动效率不高；维护要求较高。
➢ 在压差作用下，流量q 与 缝隙值h 的三次方成

液压控制阀插装阀和叠加阀
会计学
1
（一）插装阀的基本结构和工作原理
基本结构包括： 插装件 控制盖板 先导控制阀 集成块体
A B 先导控制阀 集成块和控制盖板
PT
C
插装件
插装阀的原理符号图
第1Байду номын сангаас/共21页
B A
插装阀各部分工作原理
1．插装件 是插装阀的主体，由阀体、阀芯、弹簧和密封件组成。可以是锥阀式结 构，也可以是滑阀式结构。 插装件有不同的结构和职能。
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（二）插装阀的应用
2．压力控制插
（ 3） 插 装 式 减压阀
装阀
C B
说明：常 开插装 阀相当 于主阀 ，溢流 阀相当 于先导 阀。
l 当A口的压力低于溢流阀调定的压力 时，A 口和B 口 互通，不起减压作用。 l当A口的 压力达 到溢流 阀调定 压力时 ，溢流 阀开启 ，常开 插装阀 的阀芯 动作， 使A口 的压力 稳定在 调定的 压力。
的简称。
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各种叠加阀
1． 单功能叠加阀 方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀 为了便于叠加连接形成系统，每个阀体上都具备
P、T、A、B通道。
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各种叠加阀 叠加式方向控制阀
叠加式单向阀
叠加式液控单向阀
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各种叠加阀 叠加式压力控制阀
叠加式溢流阀
叠加式减压阀
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（二）插装阀的应用
1．方向控制插装阀 （1）插装单向阀
C
C
B B
B
A A 插装单向阀A-B
说明： 将插装阀的控制口C口与A相连 ，则阀口B到A导通，A到B不 通。

插装阀的组成 1-先导控制阀；2—控制盖板；3-逻 辑单元（主阀）；4 阀相当于 一个液控 单向阀。
插装阀逻辑单元 图中A和B为主油路仅有的两个工作油口，K为控制油口（与先导阀相 接）。当K口回油时，阀芯开启，A与B相通；反之，当K口进油时，A与B 之间关闭。
插装单向阀
将方向阀组件的控制口通 过阀块和盖板上的通道与油口A 或B直接沟通，可组成单向阀。 设A、B两油口的压力分别为pA 和pB，当压力pA>pB时，锥阀关 闭，A油口和B油口不通；当压 力pA<pB，且pB压力达到一定数 值（开启压力）时，便打开锥 阀使油液从B油口流向A油口 （若将图改为B油口和K腔沟通， 便构成油液可从A油口流向B油 口的单向阀）。
插装二位二通阀
由一个二位三通电磁滑阀控制
方向阀组件控制腔的通油方式，
可组成二位二通阀。
插装三通阀
由两个方向阀组件并联而成，对外形成一个压力油口、一个 工作油口和一个回油口。三通插装阀的工作状态数取决于先导 换向阀的工作位置数。
插装四通阀
用作二位四通阀，在图示状态下，A油口和O油 口、P油口和B油口连通；当二位四通电磁换向阀通电 时，A油口和P油口、B油口和O油口连通。用多个先导 阀（如上述各电磁阀）和多个主阀相配，可构成复杂 的组合二通插装换向阀，这是普通换向阀做不到的。
压力控制插装阀
插装阀用作压力控制阀 （a）溢流阀；(b)电磁溢流阀
流量控制插装阀
插装节流阀
由两个三通阀并联而成 先导阀可以是一个三 位四通换向阀； 先导阀也可以是两 个二位四通换向阀或四 个二位三通换向阀； 四通插装阀的工作 状态数取决于先导换向 阀的工作位置数。
方向控制插装阀
插装阀用作方向控制阀 （a）单向阀；(b)二位二通阀

作用 分类 特点
作
用
连续或按比例地随输入电 气信号的变化而调节和控 制液流压力、方向和流量。
分 类
简化结构、降低精度的电液伺服阀 按结构 < *比例电磁铁+普通液压阀
外型与普通电磁铁相同，但吸力∝I
比例压力阀 按控制参数 < 比例流量阀 比例方向阀
特 点
既具有结构简单，通用性强的特点， 又具有伺服阀能远程、连续操纵优 点，故而又称“廉价伺服阀”
4、5、2 插装阀（插装式锥阀或逻辑阀）
20世纪70年代初发展起来的一种 新元件，是古老锥阀的新应用。
1. 插装阀概述
(1) 插装阀的组成 普通的阀在流量小于 200～ 300 L/min的系统中性能 良好，但用于大流量系统并不一定具有良好的性能，特 别是阀的集成更成为难题。 20 世纪 70 年代初，插装阀的 出现为此开辟了新途径。
插装阀目前广泛用于冶金、船舶、塑料机械等大流量 系统中。
4、5、2 叠加阀
§4.6 电液数字控制阀
用计算机对液压或气压系统进行控制是技术发展的必然 趋向。但电液比例阀或伺服阀能接收的信号是连续变化的电 压或电流，而计算机的指令是“开”或“关”的数字信息， 要用计算机控制必须进行数/模转换，其结果是使设备复杂， 成本提高，可靠性降低。在这种技术的要求下，20世纪80年 代初期出现了电液数字控制阀。 用数字信息直接控制的阀称为电液数字控制阀，简称数 字阀。它可直接与计算机接口，不需要数/模转换板。数字阀 与电液伺服阀、电液比例阀相比，其结构简单，工艺性好、 价廉，抗污染能力强，重复性好，工作稳定可靠，功耗小。 接受计算机数字控制的方法有多种，目前常用的有增量控制 法和脉宽调制法，相应地数字阀也分增量式数字阀和脉宽调 制式数字阀两类。当今技术较成熟的是增量式数字阀，即用 步进电动机驱动液压阀。已有数字流量阀、数字压力阀和数 字方向流量阀等系列产品。

组
装方便迅速。
4．元件之间实现无管连接，消除了因油管、管接头等
引
起的泄漏、振动和噪声。
5．整个系统配置灵活，外观整齐，维护保养容易。
同一规格的电磁换向阀或电液换向阀一致，叠
加阀组成回路时，换向阀安装在最上板之间。
由叠加阀组成的液压系统具有以下特点：
1．由叠加阀组成的液压系统，结构紧凑，体积小，重 量
轻。
2．叠加阀液压系统安装简便，装配周期短。
3．液压系统如有变化，改变工况，需要增减元件时，
第五节 叠加式液压阀
叠加式液压阀简称叠加阀，是近10年内发 展起来的集成式液压元件，采用这种阀组成液 压系统时，不需要另外的连接块，它以自身的 阀体作为连接体直接叠合而成所需的液压传动
系统。
叠加阀以板式阀为基础，单个叠加阀的工
作原理与普通阀完全相同，所不同的是每个叠 加阀都有四个油口P、A、B、T上下贯通，它 不仅起到单个阀的功能，而且沟通阀与阀之间 的流道。某一规格的叠加阀的连接安装尺寸与

叠加阀与插装阀4.5.1 叠加阀4.5.2 插装阀4.5.1 叠加阀简介•叠加阀是安装在板式换向阀和底板之间，由有关的压力、流量和单向控制阀组成的集成化控制回路。

叠加阀•叠加阀可分为三种：方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。

•叠加阀的的工作原理与一般液压阀基本相同，但在整体结构和连接尺寸上则不相同，自成系列。

•每个叠加阀既有一般液压元件的控制功能，又起到通道体的作用。

•每一种通道径系列的叠加阀其主油路通道和螺栓连接孔的位置都与所选用的相应通径的换向阀相同。

•同一通径的叠加阀按要求叠加起来组成各种不同控制功能的系统。

1、叠加式溢流阀•组成：主阀+先导阀。

•原理：与一般的先导•式溢流阀原理相同。

1-推杆；2-弹簧；3-锥阀；4-阀座；5-弹簧；6-主阀芯2、叠加式流量阀——单向调速阀•组成：单向阀+调速阀。

•原理：与一般的单向调•速阀原理相同。

1-单向阀；2-弹簧；3-节流阀；4-弹簧；5-减压阀叠加阀的优点如下：•（1）结构紧凑，体积小，重量轻，有管路引起的故障也少。

•（2）管件和阀间连接辅助少，耗材少，成本低。

•（3）标准化、通用化和集成化程度高，设计中仅需要绘出液压系统•原理图即可，因而设计工作量小，设计周期短。

•（4）根据需要更改设计或增加、减少液压元件方便、灵活。

•（5）压力损失少，消除了漏油、振动和噪声，系统稳定性高。

4.5.2 插装阀•插装阀是以插装阀单元3为主体，配以盖板2和不同的先导控制阀1组合而成、具有控制功能的组•件。

•根据需要可以组成方向•阀、压力阀和流量阀。

与普通液压阀的比较，插装阀具有以下特点：•（1）插装阀的结构简单，通流量能力较大，特别适合高压、大流量且要求反应迅速的场合。

最大流量可达100000L/min。

•（2）阀芯动作灵敏，切换时响应快，冲击小。

•（3）密封性好，泄露少，便于无管连接，油液经阀时的压力损失少，节能效果明显。

•（4）不同的阀具有相同的阀芯，一阀多能，易于实现标准化。

插装阀适用于简单的流体控制，而叠加阀适用 于需要进行复杂流体控制的系统。
常见问题及解决方法
介绍一些在使用插装阀和叠加阀过程中可能遇 到的常见问题及相应的解决方法。
选型建议
根据流体特性和控制要求选择合适的插装阀或 叠加阀，同时考虑流量、压力、温度、材料、 连接方式和防腐蚀等因素。
展望未来发展趋势
探讨插装阀和叠加阀在未来的应用前景和发展 趋势。
2 压力
考虑流体压力范围选择适应压力的插装阀或 叠加阀。
3 温度
根据流体温度选择适应温度范围的插装阀或 叠加阀。
4 材料
根据流体的性质选择能耐腐蚀的材料。
5 连接方式
根据管路的连接方式选择合适的插装阀或叠 加阀。
6 防腐蚀
考虑流体对阀门的腐蚀性，采用适合的防腐 蚀措施。
五、总结
插装阀和叠加阀的优缺点及适 用范围
工作原理
当阀芯插入阀体时，流体被阻挡，当阀芯退出 阀体时，流体得以顺畅通过。
结构
插装阀由阀体、阀芯和驱动装置组成，通常采 用螺旋结构使得阀芯插入或退出阀体。
应用
插装阀广泛应用于石油、化工、制药、冶金等 行业中的流体控制系统。
二、叠加阀
定义
叠加阀是一种将多个 阀门叠加在一起使用 的装置，以实现更加 复杂的控制功能。
2 结构
插装阀包含阀体和阀芯，而叠加阀由多个独 立的阀门组成。
3 工作原理
体通道， 而叠加阀通过调整阀门的开关状态来改变流 体通道。
插装阀适用于简单的流体控制系统，而叠加 阀常用于需要进行复杂流体控制的系统。
四、插装阀和叠加阀的选型要点
1 流量
根据流体流量需求选择合适的插装阀或叠加 阀。
结构
叠加阀由多个独立的 阀门组成，可通过调 整各个阀门的开关状 态来实现不同的控制 效果。