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第4章 液压控制control valves） 4.1概述 4.1.1 液压控制阀的功用 液压控制阀是液压系统中用来控制液流方向、压力和流量的元件。借助于这些阀，便能对液压执行元件的启动停止、运动方向速度、动作顺序和克服负载的能力进行调节与控制，使各类液压机械都能按要求协调工作。 4.1.2 液压控制阀的类型 1．按用途分类 液压控制阀可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。 2．按控制方式分类液压控制阀可分为开关阀、电液比例控制阀、伺服阀和数字阀等。开关阀在调定后只能在调定状态下工作，它是液压系统中使用最为普遍的元件电液比例控制阀的输出量与输入量之间保持一定的比例关系，它根据输入信号连续或按比例控制液压控制阀的参数，一般多用于开环液压控制系统伺服阀一般情况是采用输入信号和反馈信号的偏差来连续地控制液压控制阀的输出参数，多用于要求精度高、响应快的闭环液压控制系统数字阀则用数字信息直接控制阀的动作。 3．按安装连接形式分 （1）管式连接 又称螺纹连接，液压控制阀的油口用螺纹管接头 （2）板式连接液压控制阀的各油口均布置在同一安装面上并用螺钉固定在与阀有对应油口的连接板上，再用管接头和管道及其它元件连接；或者，把几个阀用螺钉固定在一个具有连接孔道的集成块的不同侧面上，沟通各阀组成回路。由于拆卸时无需拆卸与之相连的其它元件，故这种安装连接方式应用较广。（3）叠加式连接阀的上下面为连接结合面，各油口分在上，同规格阀的油口连接尺寸相同。每个阀除其自身的功能外，还起油路通道的作用，阀相互叠装便组成回路，无需管道连接，故结构紧凑，压力损失小。 （4）插装式连接 这类阀无单独的阀体，由阀芯和阀套等组成的单元体插装在插装块体的预制孔中，用盖板和螺纹等固定，通过块体中的通道连接组成回路。它是适应于液压系统集成化和大流量控制等要求而发展起来的一种新安装连接方式。 4.1.3要求 液压系统中所采用的液压阀应满足如下要求： 1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。 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，通用性强。 4.1.4 液压控制阀的性能参数 规Dg（单位mm）表示。Dg 4.2方向控制阀方向控制阀主要用来液压系统中各油路的通断或改变油液流动方向。包括单向阀和换向阀。 4.2.1 单向阀单向阀有普通单向阀和液控单向阀等。 1．普通单向阀 普通单向阀是只允许液流单方向流动而反向截止的。液压系统中对普通单向阀的要求主要是液流通过阀时压力损失小；反向截止时密封性能好动作灵敏，工作时冲击和噪声等。 如图，分别是管式的直通式单向阀和板式的直角式单向阀。当液流从流入时，作用在阀芯上的压力油克服弹簧力顶开阀芯，流向，实现正向导通；当液流从流入时，阀芯在液压力和弹簧力的作用下关闭阀口，实现反向截止。 从工作原理可知，单向阀的弹簧在保证克服阀芯和阀体的摩擦力及阀芯的而复位的情况下，弹簧的刚度应该尽可能地小，以免在液流流动时产生较大的能量损失。一般情况下，单向阀的开启压力为0.035～0.05MPa，通过额定流量时压力损失不应该超过0.1～0.3MPa。在液压系统中有时也将普通单向阀作为背压阀使用，这时一般要换上刚度较大的弹簧，此时单向阀的开启压力一般为 0.2～0.6MPa。 2．液控单向阀除普通单向阀外，还有液控单向阀，它是液压系统经常使用的液压。液控单向阀由阀体、阀芯、弹簧、活塞、杆等组成。阀芯为一般锥芯，弹簧的刚度较小液流从流入时，液压力顶开阀芯，导通油路，实现正向导通；当液流从流入时，液压油将阀芯压在阀座上，封闭油路，反向截止，这和普通单向阀的作用一样。当要求反向导通时，控制油口通以压力油，推动控制活塞，将阀芯顶离阀座，解除反向截止作用由于控制活塞的面积较大，所以控制压力不必很大，为其主油路压力的30～50%即可。 液控单向阀按控制活塞的泄油方式不同，内泄式和外泄式。内泄式如图，控制活塞的背压腔通单向阀的口；外泄式如图，控制活塞的背压腔直接通油箱。一般情况下在反向出油口的压力较低时采用内泄式较高时采用外泄式，以减小控制压力。 液控单向按结构特点还可分为简式如图和卸载式如图两类。卸载式单向阀带有卸载阀，当控制活塞运动时首先顶开卸载阀的小阀芯，使主油路卸压，再顶开单向阀芯。这样可大大减小控制压力，实际应用这种结构的液阀可以使控制压力与工作压力之比降低到45％左右，用于高压系统。活塞右移，顶开右侧的单向阀，解除B2到B1的反向截止作用；当B1通入压力油时，在导通B1与B2油路的同时推动活塞左移，顶开左侧的单向阀，解除A2到A1的反向截止作用；而当A1与B1口没有压力油作用时，两个液控单向阀都为关闭状态，锁紧油路。液压锁的图形符号如图4.6b。 4.2.2 换向阀换向阀是借助于阀芯与阀体之间的相对运