第七章 液压元件和液压油

第二篇 甲板机械 deck machinery
第七章 第八章 第九章 第十章 液压元件和液压油 舵机 起货机 锚机和绞缆机
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第二篇 甲板机械
甲板机械分类
按用途分类：舵机、起货机、绞缆机、吊艇机、悬梯升降机、 舱盖板启闭装置等；
按动力分类：气动、电动、液压。
液压传动的特点：
2. 换向阀 功能：利用阀芯和阀体间相对位置的不同来变换不同管路间的通断关系，实 现接通、切断，或改变液流方向。它的用途很广，种类也很多。 要求: ① 油液流经换向阀时的压力损失要小(一般0.3MPa)； ② 互不相通的油口间的泄漏要小； ③ 换向可靠、迅速且平稳无冲击。
分类：操作方式：手动，液动，电磁式，电液式，机动
2 组 成 单 向 平 衡 阀
1 隔 开 油 路 ；
（3）与其它阀组合成单向控制阀；
（4）用于隔开油路之间的联系，防止油路相互 干扰。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
液控单向阀……有条件的反向流动。
液控单向阀的工作原理和图形符号 (a)工作原理图；(b)详细符号；(c)简化符号
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液压元件结构式表 示的原理图
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液压元件图形符号 表示的原理图
第七章 液压元件和液压油
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第一节 液压控制阀
作用：对执行元件(工作机构)进行控制和调节。 分类 按工作原理分：方向控制阀 （液流方向） 压力控制阀 （压力大小） 流量控制阀 (流量大小)
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀 锁紧回路简介 锁紧回路可使液压缸活塞在任一位 置停止，并可防止其停止后窜动。
2. 最常用的方法是采用液控单向阀，其 锁紧回路如图所示。由于液控单向阀 有良好的密封性能，即使在外力作用 下，也能使执行元件长期锁紧。
为了保证在三位换向阀中位时锁紧，换
2. 换向阀
换向阀的操纵方式
机动换向阀：机动换向阀又称行程换向阀，它是用挡铁或凸轮推动阀芯实现换向。
二位二通机动换向阀 1-挡铁；2-滚轮；3-阀芯；4-弹簧
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
换向阀的操纵方式
电磁换向阀：电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。由于它可 借助于按钮开关、行程开关、限位开关、压力继电器等发出的信号进行控制，所以操 作轻便，易于实现自动化，因此应用广泛。
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第一节 液压控制阀
二、压力控制阀
1. 溢流阀
功能：保持阀前的油压恒定，将多余的油液回流到油箱（安全阀，平时 常闭），会流到阀后管系（溢流阀，平时常开）。
要求: 灵敏可靠，工作平稳，无噪音，压力稳定，机构简单 。 分类：直动式，差动式，先导式
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀 有阻力器的三位四通液动换向阀
阻尼调节器由一个单向阀和一个节流阀并联组成，单向阀用来保证滑阀端面进油畅通， 而节流阀用于滑阀端面回油的节流，调节节流阀开口大小即可调整阀芯的动作时间。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
三位四通阀常用滑阀机能
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
换向阀的操纵方式
手动换向阀 主要有弹簧复位和钢球定位两种形式。
三位四通手动换向阀
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(a)弹簧钢球定位式符号，(b)弹簧自动复位式符号
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
p p1 p1 p2
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p2
x
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
电磁换向阀的选用 除应注意适用电制外，还应注意以下性能指标： ①额定压力 在考虑强度、灵活性和内泄漏等因素后所规定的最大工作力。 ②额定流量 根据允许的压力损失而确定的流量,阀的公称通径越大，额定流量也就越大。 ③内漏泄量 换向阀采用间隙密封，不可能绝对不漏,要求在额定压力下，内漏量应不超过 额定流量的1％。 ④压力损失 要求换向阀在额定流量下的压力损失应不超过0.3～0.5MPa

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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀 锁紧回路简介 锁紧回路可使液压缸活塞在任一位 置停止，并可防止其停止后窜动。
1. 使执行元件锁紧的最简单的方法是利用 三位换向阀的M型或O型中位机能封闭 液压缸两腔，使执行元件在其行程的任 意位置上锁紧。但由于滑阀式换向阀不 可避免地存在泄漏，这种锁紧方法不够 可靠，只适用于锁紧时间短且要求不高 的回路中。
按元件数目分：单体阀、组合阀（复合阀，集成式）
按连接方式分：螺纹连接、板式连接、阀兰连接
按功能分类： 定制控制式、比例控制式、逻辑控制式
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
分类：单向阀，换向阀
1. 单向阀 功能：只允许油液单向流动。 要求: 灵敏可靠，开启阻力小，止逆密封性好，无噪音。 分类：球阀，锥阀，

简单换向回路：只需在泵与执行 元件之间采用标准的普通换向阀即 可。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
复杂换向回路
当需要频繁、连续自动地作往 复运动且对换向过程有很多附 加要求时，则需采用复杂换向 回路。 对于换向要求高设备，若用手 动换向阀就不能实现自动往复 运动，则需要采用机动换向阀。
工作位数和控制通道：二位二通阀、二位三通阀、 二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀
阀芯形式：滑阀，转阀
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不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分 的结构形式和图形符号．
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
滑阀机能 滑阀式换向阀处于中间位置或原始 位置时，阀中各油口的连通方式称 为换向阀的滑阀机能。 滑阀机能直接影响执行元件的工作 状态，不同的滑阀机能可满足系统 的不同要求。 正确选择滑阀机能是十分重要的。 这里介绍二位二通和三位四通换向 阀的滑阀机能。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
电磁换向阀的常见故障
阀芯不能离开中位 阀芯从中位移开，电磁力须大于弹簧和移动阻力之和，阀芯不能离开中位的原因是电 磁力不足或阻力过大： ①电路不通或电压不足 ②激磁线圈脱焊或烧毁 ③阀芯和阀孔加工精度较差，配合间隙太小 ④阀芯或阀孔碰伤变形 ⑤有脏物进入间隙 ⑥油温过高，阀芯因膨胀而卡死 ⑦电磁铁推杆密封圈处的油压过高，摩擦阻力过大 换向阀不能复位 移动阻力过大，弹簧断裂、漏装或弹力不足。
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p p1 p2 x p1 p2
p p1 p2 x p2 p1
p p1
p2
x p2
p1
液压卡紧现象的分析
为了减小阀芯的移动阻力，通常都在阀芯的凸肩上开设数圈环形 均压槽。
一般宽0.2～0.5mm，深0.5～0.8mm 间距为1～5mm 均压槽
可使阀芯四周所受的液压力大致相等。
1. 力的转递靠液体压力来实现； 2. 运动速度的转递靠液体的流量来实现； 3.自锁靠液压元件对液压油的“密封”来实现。
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液压机械的液压系统原理图和系统组成
原理图 系统组成
1.动力元件——液压泵。其功用 是将泵的机械能转换为液压油的 压力能(液压能)。 2.执行元件——液压缸或液压马 达。其功用是将液压能转换成机 械能以带动工作部件运动。 3.控制元件——如各种方向、流 量和压力控制阀。其功用是控制 液压系统中的液压油的流动方向、 流量大小和压力的高低，以满足 工作部件的运动方向、速度和所 需力的要求。 4.辅助元件——如油箱、滤油器、 蓄能器、压力表、热交换器、油 管和管接头等。
l、7-单向阀;2、6-节流阀;3、5-电磁铁;4-电磁阀阀芯;8-主阀芯
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀 方向阀在换向与锁紧回路中的应用
在液压系统中，工作机构的启动、 停止或变换运动方向等是利用控制 进入执行元件油流的通、断及改变 流动方向来实现的。实现这些功能 的回路称为方向控制回路。 方向阀主要用于通断控制、换向控 制、锁紧、保压等方面。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
电磁换向阀因电磁铁的吸力有限，致使滑阀尺寸不能太大，流量也因此受到限制
2. 换向阀
弹簧对中型三位四通液动换向阀
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀 弹簧对中型三位四通液动换向阀
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2. 换向阀
电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种形式。若按控制压 力油及其回油方式进行分类则有：外部控制-外部回油； 外部控制-内部回油；内部控制-外部回油；内部控制-内 部回油等四种类型。
外部回油 口 内部控制、外部回油的弹簧对中型电液换向阀 (a)结构图；(b)符号，(c)简化符号
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电 磁 换 向 阀 工 作 原 理
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
换向阀的操纵方式
电磁换向阀：电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。由于它可借 助于按钮开关、行程开关、限位开关、压力继电器等发出的信号进行控制，所以操作轻 便，易于实现自动化，因此应用广泛。 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁 阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V，电气线路配置简单。交流 电磁铁启动力较大，换向时间短。但换向冲击大，工作时温升高(外壳设有散热筋)； 当阀芯卡住时，电磁铁因电流过大易烧坏，可靠性较差，所以切换频率不许超过30 次／min，寿命较短。 ②直流电磁铁 直流电磁铁一般使用24V直流电压，因此需要专用直流电源。其优点是不 会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋)，体积小，工作可靠，允许切换 频率为120次／min，换向冲击小，使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。 ③本整型电磁铁 本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器，可以在直 接使用交流电源的同时，具有直流电磁铁的结构和特性。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
液控单向阀应用
1）液压锁：液压锁用于液压吊等的支腿。 2）控制重物匀速下落：当换向阀通电时，油缸 匀速下落（不会自由落体下落）；当换向阀 断电时，油缸起吊重物。
双向液压锁
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
直通式，直角式
符号：
单向阀
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液控单向阀
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单向阀
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
单向阀开启压力一般为0.035~0.05MPa， 所以单向阀中的弹簧很软。 单向阀的主要用途如下：
（1）安装在液压泵出口，防止系统压力突然升 高而损坏液压泵。防止系统中的油液在泵 停机时倒流回油箱； （2）单向阀可以安装在回油路中作为背压阀。 将软弹簧更换成合适的硬弹簧，用以产生 0.2~0.6MPa的背压，就成为背压阀；
向阀应采用H型或Y型机能。
锁紧回路
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第一节 液压控制阀
二、压力控制阀
压力控制阀是用于控制液压系统中油液的压力，或利用压力变化作为 信号来控制其它元件动作的阀。 分类：溢流阀、减压阀、顺序阀，以及由顺序阀派生出来的平衡阀、 卸荷阀等。 从工作原理来看，所有的压力控制阀都是利用液压油的压力对阀芯产 生的推力与弹簧的弹力相平衡，使阀芯停止在不同位置上，以控制阀 口开度来实现压力的控制。
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第一节 液压控制阀
一、方向控制阀
2. 换向阀
滑阀机能 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通或断 自动复位式(如弹簧复位)的二位二通换向阀的滑阀机能有常闭式(O型)和常开式(H型) 两种。
二位二通换向阀的滑阀机能
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