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第四章 液压控制元件 概述 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀 液压阀的连接 §1 概述 液压阀的作用： 对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期控制，以满足负载的工作要求。 共性： 结构：阀体、阀芯、弹簧或电磁铁等； 工作原理：符合孔口流量公式 q=KAΔpm 。 基本要求： 动作灵敏、使用可靠，冲击和振动小，寿命长； 压力损失要小，密封性能好，无外泄漏； 结构简单，使用方便，通用性好。 液压控制阀的分类 §2 方向控制阀 单向阀 作用：控制油液的单向流动 主要性能要求：正向流动阻力损失小，反向时密封性能好，动作灵敏 普通单向阀：当液流从 P1流入时，克服弹簧力将阀芯顶开，流向 P2。当液流反向流入时，阀芯在液压力和弹簧力的作用下关闭阀口，使液流截止。 主要用途： 选择液流方向； 区分高低压油； 保护泵正常工作（防止压力突然增高，反向传给泵，造成反转或损坏）； 泵停止供油时，保护缸中活塞的位置； 作背压阀用，提高执行元件的运动平稳性（背压作用－保持低压回路的压力）。 液控单向阀 当控制口无压力油（Pk =0）通过时，它和普通单向阀一样，压力油只能从P1 流向 P2，不能反向倒流。当控制口接通控制油压 时，即可推动控制活塞1，顶开单向阀的阀芯2，使反向截止作用得到解除，液体即可在两个方向自由通流。 换向阀 作用：利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或换向，实现液压执行元件的启动、停止和换向 主要要求： 压力损失小， 泄漏小， 换向平稳、迅速可靠 工作原理 换向阀的结构 手动换向阀 转动式换向阀 电磁换向阀： 利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向，是电气系统与液压系统间的信号转换元件，电气信号由液压设备中的按钮开关、限位开关、行程开关等电气元件发出 液动换向阀：阀芯由由液的压差来移动的 电液换向阀：电磁滑阀和液动滑阀组合而成，电磁滑阀起先导作用，用较小的电磁铁就能控制较大的液流 5．? 中位机能 阀双边皆装弹簧，如无外来的推力，阀芯将停在中间位置，称此位置为中间位置，简称为中位，换向阀中间位置各接口的连通方式称为中位机能，各种中位机能如表4－1所示。 换向阀不同的中位机能,可以满足液压系统的不同要求，由表4-1可以看出中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。 滑阀的中位机能 三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。 中位机能 1）系统保压 中位为“O”型，如图4－13所示， P口被堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱，增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。 ? 2）系统卸荷：中位“M”型，图4－14所示，当方向阀于中位时，因P、T口相通，泵输出的油液不经溢流阀即可流回油箱，由于直接接油箱，所以泵的输出压力近似为零，也称泵卸荷，减少功率损失。 3）液压缸快进：中位“P”型，图4－15所示，当换向阀于中位时，因P、A、B相通，故可用作差动回路。 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀 换向阀的性能和特点 中位机能：阀芯在中间位置时各油口的连通情况。不同的中位机能可通过改变阀芯的形状和尺寸得到 滑阀的液动力：稳态液动力和瞬态液动力 液压卡紧现象：主要原因是来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡液压力；脏物进入缝隙；缝隙过小，油温升高造成阀芯膨胀而卡死。 §3 压力控制阀 溢流阀 作用：对液压系统定压或进行安全保护 性能要求： 定压精度高；灵敏度高；工作平稳；密封好，泄漏小 结构： 直动式：压力油直接作用在阀芯上与弹簧力等相平衡，以控制阀芯的启闭动作 p=Fs/AR 可见溢流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压目的 先导式：用一个刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力 溢流阀还有下列用途： 远程压力控制回路：从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，回路压力调定是由遥控溢流阀（remote control relief valves）所控制，回路压力维持在3MPa。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则等于将主溢流阀引压口堵塞。 多级压力切换回路： 利用电磁换向 阀可调出三种 回路压力，注 意最大压力一 定要在主溢流 阀上设定。 减压阀 作用：减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出 定值输出减压阀 结构与工作原理 先导式减压阀和先导式溢流阀比较： 减压阀出口压力不变，溢流阀进口压力不变 不工作时，减压阀进出油口互通，溢流阀不通 减压阀的导阀泄油口接油箱，溢流阀出油口通油箱