电液换向阀 三位四通 原理

第四章液压控制与辅助元件思考与练习题解4-1 简述液压控制阀的作用和类型。

液压控制阀，简称为液压阀，它是液压系统中的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液压油的流动方向、压力的高低和流量的大小，以满足液压缸、液压马达等执行元件不同的动作要求。

液压阀的类型如表4-1所示。

表4-1 液压阀的类型分类方法 类型 详细分类压力控制阀 溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电器 按用途分流量控制阀 节流阀、调速阀、分流阀、集流阀方向控制阀 单向阀、液控单向阀、换向阀滑阀 圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀按结构分类座阀 椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀 射流阀人力操纵阀 手把及手轮、踏板、杠杆操纵阀机械操纵阀 挡块、弹簧操纵阀按操作方式分液压（或气动）操纵阀 液压、气动操纵阀电动操纵阀 电磁铁、电液操纵阀比例阀 比例压力阀、比例流量阀、比例换向阀、比例复合阀 按控制方式分类伺服阀 单、两级电液流量伺服阀、三级电液流量伺服阀数字控制阀 数字控制压力控制流量阀与方向阀管式连接 螺纹式连接、法兰式连接阀按连接方式分类板式及叠加式连接 单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀插装式连接 螺纹式插装阀、法兰式插装阀4-2 简述普通単向阀和液控单向阀的作用、组成和工作原理。

单向阀可分普通单向阀和液控单向阀两种。

1．普通单向阀的作用、组成和工作原理普通单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，故又称为止回阀。

如图4-1所示为普通单向阀的外形图，图4-2所示为其结构和图形符号图，这种阀由阀体1、阀芯2、弹簧3等零件组成。

当压力油从阀体左端的通口P1流入时，油液在阀芯的左端上产生的压力克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，打开阀口，并通过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b，从阀体右端的通口P2流出。

当压力油从阀体右端的通口P2流入时，液压力和弹簧力一起使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口关闭，油液无法通过。

(a)结构图(b)图形符号图　1—阀体；2—阀芯；3—弹簧图4-2 普通单向阀2．液控单向阀的作用、组成和工作原理液控单向阀可使油液在两个方向自由通流，可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成“液压锁”。

三位四通换向阀工作原理
三位四通换向阀是一种常用的液压元件，它可以实现液压系统中的液流流向的切换。

其工作原理如下：
1. 工作位置1：
当手柄或电磁阀的控制指令将三位四通换向阀切换到工作位置1时，工作腔A与压力油路相连，工作腔B则与回油路相连。

这样，系统中的液压油会从压力油路进入阀的A腔，同时将阀的B腔的液压油排出到回油路中。

这种工作方式下，液压系统的液流会按照从A腔到B腔的方向流动。

2. 工作位置2：
当手柄或电磁阀的控制指令将三位四通换向阀切换到工作位置2时，工作腔B与压力油路相连，工作腔A则与回油路相连。

此时，液压油会从压力油路进入阀的B腔，同时将阀的A腔的液压油排出到回油路中。

这种情况下，液压系统的液流将会按照从B腔到A腔的方向流动。

通过切换工作位置，三位四通换向阀可以控制液压系统中液流的流向，从而实现不同液压执行元件的正向运动、反向运动或停止。

同时，该类型的换向阀通常还具备中间位置，可以将液压油路切断，从而防止不需要液流的地方发生泄漏。

这种工作原理使得三位四通换向阀成为液压系统控制中不可或缺的元件之一。

第10单元课：液压控制元件概述、方向控制阀引入新课一、复习和成果展示1.知识点回顾（1）液压缸各部分结构的特点和作用。

（2）液压马达的工作原理、主要性能参数。

（3）液压马达按结构形式不同的分类。

（4）液压执行元件的常见故障及排除方法。

2.成果展示由21-25号学生展示第9单元课的理实作业，老师点评，纠正错误点。

二、项目情境小王去液压元件店购买了普通单向阀、液控单向阀和各类的换向阀，但小王对其内部结构特点和工作原理不太清楚。

通过本节课的学习，我们来帮助小王解决这个问题。

三、教学要求1.教学目标（1）掌握液压控制元件的基本要求和液压控制元件的分类。

（2）掌握方向控制阀的分类。

（3）掌握换向阀的工作原理和三位阀的中位机能。

（4）了解换向阀常见故障及排除方法。

2.重点和难点（1）液压控制元件的基本要求和液压控制元件的分类。

（2）方向控制阀的分类。

（3）换向阀的工作原理和三位阀的中位机能。

（4）换向阀常见故障及排除方法。

教学设计任务1：液压控制元件概述一、相关知识液压控制阀是液压系统的控制元件，其作用是控制和调节液压系统中液体流动的方向、压力的高低和流量的大小，以满足执行元件的工作要求。

1.对液压控制元件的基本要求（1）动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动小，使用寿命长。

（2）油液通过液压控制阀时的压力损失小。

（3）密封性能好，内泄漏少，无外泄漏。

（4）结构简单紧凑，体积小。

（5）安装、维护、调整方便，通用性好。

2.液压控制元件的分类（1）按用途分液压控制阀可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。

这三类阀还可根据需要互相组合成为组合阀，以使结构紧凑，连接简单，并可提高效率。

（2）按控制原理分液压控制阀可分为开关阀、比例阀、伺服阀和数字阀。

开关阀调定后只能在调定状态下工作，本章将重点介绍这一使用最为普遍的液压控制阀。

比例阀和伺服阀能根据输入信号连续地或按比例地控制系统的参数。

数字阀则用数字信息直接控制阀的动作。

三位四通电磁换向阀工作原理三位四通电磁换向阀是一种常用于控制气动系统中流体流向的阀门。

它由电磁阀和换向阀组成，能够实现不同流体流向的切换，广泛应用于自动化控制系统中。

三位四通电磁换向阀的工作原理如下：1. 结构：三位四通电磁换向阀由一个称为换向阀的活塞阀体、两个用于控制活塞阀体位置的电磁阀和一个喷嘴组成。

换向阀有三个入口和一个出口，通过控制两个电磁阀的状态，可以将流体从不同的入口送入喷嘴或排放到外部。

2. 工作步骤：三位四通电磁换向阀工作分为四个步骤，包括静止状态、压力激活、喷射状态和排放状态。

- 静止状态：在静止状态下，两个电磁阀都不通电，此时电磁阀处于中立位置，喷嘴关闭，流体无法通过阀体。

- 压力激活：为了使阀体产生运动，需要给一个电磁阀通电，通过电磁力将电磁阀推向活塞阀体的一侧。

此时，阀体开始移动，并且一个入口与喷嘴连通，流体开始进入喷嘴。

- 喷射状态：当阀体运动到极限位置时，与喷嘴连通的入口将关闭，此时流体只能通过喷嘴流出，实现喷射。

- 排放状态：为了使阀体回到初始位置，需要给另一个电磁阀通电，通过电磁力将电磁阀推向阀体的另一侧。

此时，原先与喷嘴连通的入口关闭，另一个入口与喷嘴连通，使流体通过阀体排放到外部。

3. 电磁阀控制：三位四通电磁换向阀的两个电磁阀通过控制通电和断电来实现阀体的运动。

通过改变两个电磁阀的通电和断电顺序，可以实现不同的流体流向切换。

- 电磁阀A通电：当电磁阀A通电时，阀体被推向喷嘴一侧，流体从入口1进入喷嘴，切换到压力状态；- 电磁阀B通电：当电磁阀B通电时，阀体被推向喷嘴另一侧，流体从入口2进入喷嘴，切换到排放状态；- 电磁阀A和B同时通电：当电磁阀A和B同时通电时，阀体处于中立位置，阀体处于静止状态。

通过不同的操作方式和控制信号，可以实现不同的流体流向切换。

三位四通电磁换向阀广泛应用于气动系统中，可用于控制气缸的前进、后退、停止等动作，以及控制液压系统中的流体流向。

第五章液压控制阀（习题五）一、名词解释：1．换向阀的中位机能2．节流阀的最小稳定流量二、填空题(请在括号中填入正确答案. ，1．溢流阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。

定值减压阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油必须。

2．三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。

3．直动式溢流阀的阻尼孔的作用是而先导式溢流阀的阻尼孔的作用是。

4．压力继电器的作用是。

5．减压阀与顺序阀的主要区别是（1），（2），（3）。

6．调速阀是由和节流阀而成，旁通型调速阀是由和节流阀而成。

7．压力阀主要是通过和平衡的原理来工作的。

8．电液换向阀中先导阀的中位机能应选用型。

液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求需要液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为型。

9．液压控制阀按其用途可分为、和三大类，分别调节、控制液压系统中液流的、和。

10．换向阀的中位机能是。

11．当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是的，溢流量为，当溢流阀进口压力等于调整压力时，阀口是的，溢流阀开始。

12．压力继电器是一种能将转变为的转换装置。

压力继电器能发出电信号的最低压力和最高压力的范围，称为。

13．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差。

14．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差_ _。

15．按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为、、、、换向阀。

16．电液换向阀是由和组成。

前者的作用是；后者的作用是。

17．在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而。

18．在容积调速回路中，随着负载的增加，液压泵和液压马达的泄漏，于是速度发生变化。

19．单向阀的作用是，正向通过时应，反向时应。

20．溢流阀是利用和弹簧力相平衡的原理来控制的油液压力。

21．液压基本回路是指由某种液压元件组成的，用来完成的回路，按其功用不同，可分为、和回路。

各种方向控制阀的原理图
液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其流量和压力的。

方向控制阀作为液压阀的一种，利用流道的更换控制着油液的流动方向
单向型方向控制阀是只允许气流沿一个方向流动的方向控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀等
换向型方向控制阀是可以改变气流流动方向的方向控制阀，简称换向阀。

按照控制方式还可分为电磁阀，机械阀，气控阀，人控阀。

单向型方向控制阀
单向阀
单向阀是气流只能朝一个方向流动，而不能反向流动的阀。

单向阀常与节流阀组合，用来控制执行元件的速度。

1、组成：阀体、阀芯、弹簧等。

2、作用：只允许液流一个方向流动，反向则被截止。

3、工作原理：正向导通、反向截止。

4、应用：常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。

被用来分隔油路以防止高低压干扰。

液控单向阀
液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。

这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。

液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。

当控制油路有控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。

若出油口大于进油口就能使油液反向流动。

三位四通阀的原理、分类（附图）液压传动中用来控制液体压力﹑流量和方向的元件。

其中控制压力的称为压力控制阀,控制流量的称为流量控制阀,控制通﹑断和流向的称为方向控制阀。

压力控制阀按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。

(1）溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恆定状态。

用於过载保护的溢流阀称为安全阀。

当系统发生故障,压力昇高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全.（2）减压阀:能控制分支迴路得到比主迴路油压低的稳定压力。

减压阀按它所控制的压力功能不同,又可分为定值减压阀(输出压力为恆定值）﹑定差减压阀(输入与输出压力差为定值)和定比减压阀(输入与输出压力间保持一定的比例）。

（3)顺序阀:能使一个执行元件（如液压缸﹑液压马达等）动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。

油泵產生的压力先推动液压缸1运动,同时通过顺序阀的进油口作用在面积A 上，当液压缸1运动完全成后，压力昇高，作用在面积A 的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上昇使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。

流量控制阀利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所產生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。

流量控制阀按用途分为5种。

(1）节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。

(2)调速阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。

这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。

（3）分流阀:不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀;得到按比例分配流量的为比例分流阀。

(4)集流阀:作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配.（5)分流集流阀:兼具分流阀和集流阀两种功能。

方向控制阀按用途分为单向阀和换向阀。

单向阀：只允许流体在管道中单向接通,反向即切断.换向阀:改变不同管路间的通﹑断关係﹑根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等；根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等；根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。