液

壓

傳

動(dòng)（液壓元件及液壓系統(tǒng)）王煥林2005年3月15日目

錄第一章秦川液壓件廠簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．3第二章液壓傳動(dòng)基本知識(shí)．．．．．．．．．．．．４第三章常見液壓元件．．．．．．．．．．．．．１１第四章液壓系統(tǒng)的基本回路第五章液壓元件的設(shè)計(jì)思路第六章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路第七章液壓元件的制造、裝配和試驗(yàn)第八章液壓系統(tǒng)的制造、裝配和調(diào)試第九章液壓系統(tǒng)的維修與使用第十章液壓插裝閥第一章秦川液壓件廠簡(jiǎn)介秦川液壓件廠于1965年由上海機(jī)床廠內(nèi)遷至陜西寶雞，之后和一同遷來的秦川機(jī)床廠秦川鑄造廠合并為秦川機(jī)床廠。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，主要生產(chǎn)廣州機(jī)床研究所聯(lián)合設(shè)計(jì)型中低壓葉片泵、方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥，即所謂的

“三閥一泵”。八十年代初期引進(jìn)德國(guó)力士樂公司V4系列高壓變量葉片泵，并在此基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)和開發(fā)了V5系列低壓變量葉片泵，八十年代末期，開石研究和開發(fā)汽車轉(zhuǎn)向油泵，同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)很多單位引進(jìn)了德國(guó)力士樂公司中高壓系列液壓控制閥，淘汰了三大系列控制閥。隨后秦川液壓件廠逐步調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，形成了以生產(chǎn)汽車轉(zhuǎn)向泵、液壓系統(tǒng)制造為主，同時(shí)生產(chǎn)YB1系裂中低壓葉片泵、V4系列高壓變量葉片泵，V5系列低壓變量葉片泵，齒輪泵等的多品種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。秦川液壓件廠在國(guó)內(nèi)液壓件行業(yè)具有很高的地位，是國(guó)家重點(diǎn)扶持的企業(yè)之一，是國(guó)家汽車工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位，參加國(guó)家液氣密標(biāo)準(zhǔn)制定工作。2004年11月12日通過了國(guó)際TUV組織德國(guó)萊茵公司ISO/TS

16949：2002質(zhì)量體系認(rèn)證，為參與國(guó)際化大生產(chǎn)、和對(duì)外交流、合作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二章液壓傳動(dòng)基本知識(shí)以液體的靜壓能來傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)方式稱為液壓傳動(dòng)，它基于流體力學(xué)中的帕斯卡原理。具有重量輕、體積??；傳遞扭矩大；易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、過載保護(hù)和自動(dòng)控制；可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)等。一、液壓系統(tǒng)的組成（參見圖2-1糾偏液壓系統(tǒng)原理圖）液壓系統(tǒng)主要由以下四個(gè)部份組成：1、動(dòng)力元件：將電能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的一類元件，如油泵等。2、控制元件：控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力、流量以及液體流動(dòng)方向的一類元件如單向閥、溢流閥、節(jié)流閥等。3、執(zhí)行元件：實(shí)現(xiàn)將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一類元件，如液壓缸、馬達(dá)等4、輔助元件：確保液壓系統(tǒng)連接、密封等功能實(shí)現(xiàn)的一類元件，如管接頭O型圈、濾油器等（通常還包括液壓油）。二、液壓系統(tǒng)的工作原理（參見圖2-2）如圖2-2所示，設(shè)油泵提供壓力、流量分別為P、Q的液壓油給油缸，油缸的大腔有效面積為A，則油缸將產(chǎn)生向上的推F和運(yùn)動(dòng),速度為V,且有以下關(guān)系式:Q=AV,F=AP這兩個(gè)關(guān)系式在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算和故障分析時(shí)經(jīng)常要用到，這里值得提醒的是；在一個(gè)系統(tǒng)中，油泵一般不僅僅是給一個(gè)油缸供油，因此，設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的最大壓力、流量按系統(tǒng)中所需最大壓力和流量的動(dòng)做要求來設(shè)計(jì)。圖2-1糾偏液壓系統(tǒng)原理圖由恒壓變量泵1及蓄能器3等元件所組成的恒壓變量泵、蓄能器式壓泵站，提供由伺服閥6及電磁換向閥控制糾偏隨動(dòng)缸8的自動(dòng)工作狀態(tài)，電磁換向閥9起手動(dòng)調(diào)整作用。由于糾偏控制系統(tǒng)都是靠帶材的反饋來構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，所以當(dāng)沒有帶材時(shí)反饋?zhàn)饔孟?，這時(shí)如果不把伺服閥的油路切斷，就有可能使糾偏液壓缸推至極限位置，電磁換向閥7的作用就是要及時(shí)切斷伺服閥的油路。液壓馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)，安裝在它上面的檢測(cè)器在液壓馬達(dá)的帶動(dòng)下可做方向相反的同步運(yùn)動(dòng)；為了能夠使檢測(cè)器自動(dòng)進(jìn)給到所需位置，則由伺服閥10通過檢測(cè)器自身構(gòu)成閉環(huán)自動(dòng)控制同時(shí)也可以由電磁換向閥11執(zhí)行手動(dòng)控制對(duì)于一些采用單邊檢測(cè)的糾偏系統(tǒng)，其檢測(cè)器的進(jìn)給采用伺服閥控制液壓缸的方式也有一些單邊檢測(cè)系統(tǒng)采用是電磁閥控制液壓缸進(jìn)行兩位式的伸縮，當(dāng)帶材寬度變化時(shí)用絲杠進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)。圖2-2液壓系統(tǒng)的工作原理圖2-3帕斯卡定律三、幾個(gè)概念：一般來講，做為一個(gè)合格的液壓元件和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，必須和應(yīng)該清楚以下幾個(gè)常見的基本概念，否則，你將會(huì)遇到很多的麻煩。1、液壓系統(tǒng)：由動(dòng)力、控制、執(zhí)行輔助和工作介質(zhì)組成來完成機(jī)械設(shè)備所有功能要求的總合（圖2-1糾偏液壓系統(tǒng)原理圖）。2、帕斯卡定律：在密閉容器內(nèi)的平衡液體，能夠把加在它上面的壓力大小不變的向各個(gè)方向傳遞（圖2-3）。3、壓力損失：壓力損失分為沿程壓力損失和局部壓力損失兩種形式。沿程壓力損失：液體在直徑不變的管道中流過一段距離時(shí)，因磨察而產(chǎn)生的阻力損失（或能量損失）。局部壓力損失：因管道截面形狀突變使液體流動(dòng)方向改變，或其它形式的液流阻力而引起的阻力損失（或能量損失）。壓力損失一般用

P來表示。壓力損失的影響因素很多，如：液體流動(dòng)的狀態(tài)（層流還是紊流圖2-4）、油的粘度、管道的幾何參數(shù)、流速、溫度管道幾何形狀雷諾數(shù)(

取值范圍為260至2300

)等，因此計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，一般在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定其大小。4、壓力沖擊：由于某種原因引起系統(tǒng)壓力在瞬間急劇升高或降低，形成較大的壓力蜂值，從而引起系統(tǒng)振蕩的現(xiàn)象。一般地，引起壓力沖擊主要原因是：液體的流速突變和液體的流動(dòng)方向改變，如：溢流閥開啟、換向閥換向等。圖2-4層流和是紊流系統(tǒng)中的壓力沖擊，常常導(dǎo)致密封裝置失效、管道和壓力表損壞、降低系統(tǒng)的使用壽命等，更可怕的是引起某些元件的損壞（如壓力繼電器），使其產(chǎn)生誤動(dòng)作而造成重大事故。常采取以下措施：、緩慢開啟閥門，采用無級(jí)調(diào)速的電液比例或伺服控制閥；、限制管道中的流速；、在系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器；、在執(zhí)行元件和控制元件之間設(shè)置緩沖裝置。5、空穴現(xiàn)象：常溫下溶于油液中的氣體，經(jīng)過系統(tǒng)中某些壓力低于當(dāng)時(shí)溫度下液體的飽和和蒸汽壓位置時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生汽泡，這些汽泡夾雜在油液中形成氣穴，從而破壞了油液的連續(xù)性，這種現(xiàn)象稱為空穴現(xiàn)象?？昭ìF(xiàn)象一般發(fā)生在系統(tǒng)的低壓吸油區(qū)域，油泵的吸油也屬于空穴現(xiàn)象，空穴現(xiàn)象常引起系統(tǒng)的噪音、沖擊（在高壓區(qū)域汽泡迅速凝聚）和對(duì)液壓件的銹蝕。但是事物都是一分為二的，空穴現(xiàn)象也有其可利用的一面，如：可以利用具有空穴現(xiàn)象原理的管接頭把熱水隨冷水送上高處的水箱。6、液體的粘性：液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部各層的運(yùn)動(dòng)的速度不相等分子間的內(nèi)聚力使液體產(chǎn)生內(nèi)磨察力，以阻止液層之間的相對(duì)滑動(dòng)的性質(zhì)液體的粘性大小用粘度來表示。液體的粘度隨溫度變化而變化：溫度升高粘度變??；溫度降低，粘度大。液體的粘度隨壓力變化而變化：壓力升高粘度變大；壓力降低，粘度變小。7、液體的可壓縮性：液體的體積隨壓力變化而變化的性質(zhì)。8、液體的壓力：液體在單位面積上所受的作用力（即：壓強(qiáng)）。

P=F/S值得一提的是：液壓系統(tǒng)中的壓力由外界的負(fù)載大小所決定。即決定于油夜運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力大小。9、液體的流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間所通過某一截面的液體體積。10、泵的排量和流量：油泵旋轉(zhuǎn)一周所能排出的液體體積稱為泵的排量；油泵每分鐘所能排出的液體體積稱為泵的排量。四、液壓元件的符號(hào)每一種液壓件都有自己的功能符號(hào)，在元件介紹部份再作祥細(xì)講解。二通手動(dòng)閥節(jié)流閥冷卻器壓力表二位三通電磁換向閥調(diào)速閥壓力繼電器第三章 常見液壓元件在液壓系統(tǒng)中用來完成能量轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)不同位置的壓力和流量、確保系統(tǒng)的連接與密封等功能可靠實(shí)現(xiàn)的所有裝置統(tǒng)稱為液壓元件。一、液壓油泵液壓泵是液壓系統(tǒng)中的動(dòng)力元件，選擇適合執(zhí)行器作功要求的泵，需充分考慮可靠性、壽命、維修等，以便所選擇的油泵能在系統(tǒng)中長(zhǎng)期使用。液壓泵的種類非常多，其使用特性差別也很大（見表3-1）。選擇油泵時(shí)要靠慮以下因素：定量還是變量變量方式、壓力、排量、噪音、脈動(dòng)、轉(zhuǎn)速、容積效率和總效率、壽命、自吸能力、尺寸、重量、經(jīng)濟(jì)性、維修性等。液壓泵的輸出壓力，等于執(zhí)行器所需壓力、管道損失壓力和控制元件損失壓力之和，不得超過樣本資料上的額定壓力?？紤]泵的可靠性、安全性和壽命及系統(tǒng)的沖擊等因素時(shí)，還要留有余量。液壓泵的輸出流量，應(yīng)包括執(zhí)行器所需流量（有多個(gè)執(zhí)行器時(shí)需由時(shí)間圖計(jì)算最大流量）、溢流閥的最小溢流量、各元件的泄漏量總合。壓力越高轉(zhuǎn)速越低，液壓泵的容積效率越低；變量泵排量調(diào)小時(shí)容積效率降低；轉(zhuǎn)速恒定時(shí)：定量泵的總效率在某個(gè)壓力下最高，變量泵的總效率在某個(gè)排量、某個(gè)壓力下最高?？傂蕦?duì)系統(tǒng)效率影響很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇總效率較高的泵，并使油泵工作在高效區(qū)。轉(zhuǎn)速關(guān)系著泵的使用壽命、耐久性、噪音等，在開式系統(tǒng)中使用時(shí)，需選擇自吸性能好的油泵。選擇定量還是變量變量泵，須仔細(xì)論證，見表3-2。表3-1各種液壓泵的技術(shù)性能和應(yīng)用范圍1、液壓油泵綜述1.1、液壓油泵的分類1.2、液壓油泵的主要參數(shù)：、排量、流量：、排量泵軸旋轉(zhuǎn)一周，其運(yùn)動(dòng)零件運(yùn)動(dòng)所形成的壓力腔內(nèi)容積變化的計(jì)算值、理論流量泵在單位時(shí)間內(nèi)，其運(yùn)動(dòng)零件運(yùn)動(dòng)所形成的壓力腔內(nèi)，容積變化的累積總計(jì)算值。、瞬時(shí)流量泵在每一瞬間的流量叫瞬時(shí)流量，通常指泵的瞬時(shí)理論流量。、平均流量泵按時(shí)間平均計(jì)算的流量叫泵的平均流量。、額定流量泵在額定工況下所排出的流量。、實(shí)際流量泵工作時(shí)出口處的流量叫泵的實(shí)際流量。、壓力：、額定壓力在規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠保證設(shè)計(jì)壽命的最高輸出壓力、最高壓力泵所能承受的并允許短暫運(yùn)行的最大壓力。、工作壓力泵實(shí)際工作時(shí)的壓力。、功率：、輸入功率驅(qū)動(dòng)泵軸的機(jī)械功率。、輸出功率泵輸出的實(shí)際流量和工作壓力的乘積1.1.4、效率：、容積效率泵的實(shí)際輸出排量與理論排量的比值。、機(jī)械效率壓力作用于泵轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的液壓扭矩和泵軸上實(shí)際輸入扭矩之比。、總效率泵的輸出液壓功率與輸入的機(jī)械功率之比。、轉(zhuǎn)速：、額定轉(zhuǎn)速在額定壓力下，能夠保證設(shè)計(jì)壽命的最高轉(zhuǎn)速。、最高轉(zhuǎn)速在額定壓力下，超過額定轉(zhuǎn)速而允許短暫運(yùn)行的最大轉(zhuǎn)速。、最低轉(zhuǎn)速能夠保證額定壓力所允許的最低轉(zhuǎn)速。1.1.6、吸入能力：最低吸入能力泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)而不發(fā)生氣蝕的條件下，吸入口處允許的最低壓力。1.3、計(jì)算公式：見下表1.5、液壓泵的選用：略。1.4、液壓泵的變量方式和控制方式：液壓泵的變量控制方式多種多樣，包括恒功率控制、恒壓控制、手動(dòng)及伺服控制、液壓控制以及其他的特殊控制方式，各種控制方式的原理及特性曲線分別見下表。液壓馬達(dá)的變量控制與液壓泵的變量控制方式基本相同。表3-2定量泵與變量泵的適用場(chǎng)合2、齒輪泵2.1、齒輪泵的工作原理：如圖3-1。如圖3-1如圖所示，外嚙合齒輪泵中，在吸油區(qū)和排油區(qū)附近由兩個(gè)齒輪的齒廓、殼體和側(cè)蓋板等形成兩個(gè)密封的容積。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在吸油區(qū)附近的封閉容積變大，在排油區(qū)附近的封閉容積變小。由于齒輪的齒頂和殼體內(nèi)孔表面間及齒輪端面和蓋板間間隙很小，而且嚙合齒的接觸面接觸緊密、起密封作用并把兩腔隔開。因此，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)泵便連續(xù)地、周期性地排油。如圖所示，內(nèi)嚙合齒輪泵是靠一個(gè)小齒輪1與一個(gè)相對(duì)較大的內(nèi)齒環(huán)2相嚙合而工作的，其中有一月牙板3將吸油腔與壓油腔相隔開。與外嚙合齒輪泵不同的是，齒輪和齒環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。2.2、齒輪泵的結(jié)構(gòu)和組成：如圖3-2。如圖3-2齒輪泵由前蓋1，油封2，傳動(dòng)軸3，軸承4，齒輪5，后蓋6，泵體7等主要零件組成。這種泵不帶徑向力平衡裝置，系固定側(cè)隙結(jié)構(gòu)，壓力為25MP。中高壓齒輪泵的典型結(jié)構(gòu)按軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)可分為二種，一種是浮動(dòng)軸套型結(jié)構(gòu)如圖如圖3-2所示，在B腔的8字形面積上作用著由C處引入的壓力油。用以使浮動(dòng)軸套與齒輪端面按一定的壓緊系數(shù)壓緊，從而使其間形成適當(dāng)?shù)挠湍?。浮?dòng)軸套中有DU材料軸承，在泵起動(dòng)或空載時(shí)油壓還未建立時(shí)。O形密封圈的彈性可以使浮動(dòng)軸套與齒輪間產(chǎn)生必要的預(yù)緊力，有助于提高容積效率與機(jī)械效率。另一種為彈性側(cè)板（或稱撓性側(cè)板）式結(jié)構(gòu)，如下圖所示這種結(jié)構(gòu)的工作原理與上述浮動(dòng)軸套式一樣。不過是以彈性側(cè)板來代替浮動(dòng)軸套而已。高壓油引入彈性側(cè)板的背部，由于高壓油使彈性側(cè)板變形，限制了側(cè)板與齒輪端面間的間隙，到軸向間隙補(bǔ)償作用。2.3、齒輪泵的設(shè)計(jì)2.3..1、齒輪泵的間隙設(shè)計(jì)：1CB齒輪泵的軸向間隙為0.03至0.04MM,徑向間隙為0.13至0.16MM，容積效率和機(jī)械效率均可達(dá)到90%以上。2.3.2.齒輪泵的困油現(xiàn)象：密封空間的容積減小時(shí)，被困的油受擠壓，壓力急劇上升，油夜從零件接合面的縫隙中強(qiáng)行擠出，使齒輪和軸承受很大的徑向力的現(xiàn)象稱為齒輪泵的困油現(xiàn)象.2.3.3.徑向壓力不平衡問題：齒輪泵外圓上從壓油腔到吸油腔的壓力是逐步分級(jí)降低的，其合力作用使軸承承受單向不平衡力（P=（0.7—0.8）PBD

）2.4、齒輪泵的選用：齒輪泵目前分低、中、高三檔壓力。低壓為2.5MPa，中壓為8至16MPa，高壓為21至31.5MPa。用戶可根據(jù)不同的壓力級(jí)來選擇合適的泵。根據(jù)系統(tǒng)所需要的流量與原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來確定選擇齒輪泵的排量。由于齒輪泵是定量泵，因此所選擇的泵流量盡可能與所要求的流量相符合，以免不必要的功率損失。為了節(jié)省功率和合理使用，可采用多聯(lián)泵來解決多個(gè)液壓源的問題，或采用串級(jí)泵來達(dá)到所需要的壓力。根據(jù)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向來選擇泵的轉(zhuǎn)向。齒輪泵的轉(zhuǎn)向一經(jīng)確定是無法改變的。泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)與原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍相區(qū)配。低壓齒輪泵的污染敏感度較低，允許系統(tǒng)選取過濾精度較低的過濾器。相反，高壓齒輪泵的污染敏感較高。故系統(tǒng)需選用過濾精度較高的過濾器。要考慮對(duì)泵的噪聲和流量脈動(dòng)的要求。外嚙合齒輪泵的噪聲較大，內(nèi)嚙合齒輪泵的流量脈動(dòng)較小。綜合考慮泵的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、使用維護(hù)方便與否，供貨及時(shí)與否等條件，要優(yōu)先采用經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門及行業(yè)中經(jīng)過鑒定的產(chǎn)品。：3、葉片泵3.1、葉片泵的分類：見表3-33.2、葉片泵的優(yōu)點(diǎn)：和齒輪泵相比具有以下優(yōu)點(diǎn)、流量均勻，壓力脈動(dòng)小。、噪聲較低。、結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸較小而排量較大。、與齒輪泵相比，易于實(shí)現(xiàn)變量。單作用葉片泵有多種變量型式。、與柱塞泵相比，有較好的自吸能力。、壽命較長(zhǎng)。雙作用葉片泵和凸輪轉(zhuǎn)子葉片泵由于軸承受力很小，泵的壽命很長(zhǎng)，如YB1型中壓葉片泵壽命可達(dá)10000H。單作用葉片泵由于軸承受較大的不平衡力，壽命短。表3-3圖3-3葉片泵的工作原理、葉片泵的缺點(diǎn)：、抗污染能力差，對(duì)油清潔度要求較高；、轉(zhuǎn)速不能太高，一般在2000RPM以下。3.4、葉片泵的工作原理：?jiǎn)巫饔煤碗p作用葉片泵的工作原理如圖3-3所示單作用葉片泵工作原理單作用葉片泵的工作原理如圖3-3所示。轉(zhuǎn)子外表面和定子內(nèi)表面都是圓。轉(zhuǎn)子的中心與定子的中心保持一個(gè)偏心距e。在配油盤上開有吸油窗口和壓油窗口，如圖3-3的虛線所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子如圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下部?jī)上噜徣~片、定子、轉(zhuǎn)子及配油盤所組成的密閉容積增大，油液通過吸油窗口吸入；而上部?jī)上噜徣~片、定子、轉(zhuǎn)子及配油盤所組成的密封容積減小，油液由壓油窗口壓送到壓油管中去。改變偏心距e的大小，就可以改變泵的流量。當(dāng)e=0即轉(zhuǎn)子中心與定子中心重合時(shí)，泵的流量為零。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次。由于徑向液壓力只作用在轉(zhuǎn)子表面的半周上，轉(zhuǎn)子受不平衡的徑向液壓力，故軸承將承受較大的負(fù)載，其壽命較短，不宜用于高壓。雙作用葉片泵的工作原理雙作用葉片泵的工作原理如圖3-3所示。泵有兩個(gè)吸油窗口和兩個(gè)壓油窗口。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，泵吸、壓油各兩次。由于轉(zhuǎn)子承受的徑向液壓力是平衡的，軸承

受的力很小，故壽命長(zhǎng)，適用于中高壓系統(tǒng)。3.5、葉片泵的典型結(jié)構(gòu)：如圖3-4所示。圖3-4

YB1葉片泵的結(jié)構(gòu)圖3-5限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu)3.6、變量葉片泵的典型結(jié)構(gòu)：如圖3-5所示。、葉片泵的選用原則：、根據(jù)液壓系統(tǒng)使用壓力來選擇泵：若系統(tǒng)常用工作壓力在10MPa以下，可選用YB1系列或YB-D型中壓葉片泵；若常用工作壓力在10MPa以上，應(yīng)選用

中高壓或高壓葉片泵。、根據(jù)系統(tǒng)對(duì)噪聲的要求選泵：一般來說，葉片泵的噪聲較低，且雙作用葉片泵的噪聲又比單作用泵（即變量葉片泵）的噪聲低。若主機(jī)要求泵噪聲低，則應(yīng)選低噪聲的葉片泵。、從工作可靠性和壽命來考慮：雙作用葉片泵的壽命較長(zhǎng)，如YB1系列葉片泵的壽命在10000h以上，而單作用葉片泵、柱塞泵和齒輪泵的壽命就較短。、考慮污染因素：葉片泵抗污染能力較差，不如齒輪泵。若系統(tǒng)過濾條件較好，油箱又是密封的，則可以選用葉片泵。否則應(yīng)選用齒輪泵或其他抗污染能力強(qiáng)的泵。、從節(jié)能角度考慮為了節(jié)省能量，減少功率消耗，應(yīng)選用變量泵，最好選用比例壓力、流量控制變量葉片。采用雙聯(lián)泵甚至三聯(lián)泵也是節(jié)能的一種方案。、考慮價(jià)格因素：價(jià)格是一個(gè)重要的因素。在保證系統(tǒng)可靠工作的條件下，為降低成本，應(yīng)選用價(jià)格較低的泵為宜。在選擇變量泵或雙聯(lián)泵時(shí)，除了從節(jié)能方面進(jìn)行比較外，還應(yīng)從成本等多方面進(jìn)行分析比較。4、柱塞泵4.1、柱塞泵及特點(diǎn)：參見下表3-4表3-44.2、斜盤式軸向柱塞泵（馬達(dá)）工作原理：參見圖3-6斜盤式軸向柱塞泵是靠斜盤推動(dòng)活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)、改變缸體柱塞腔內(nèi)容積進(jìn)行吸入和排出而進(jìn)行工作的，它的傳動(dòng)軸中心線與缸體中心線重合，故又稱直軸式軸向柱塞泵。因?yàn)橹S線和主軸平行，故叫斜盤式軸向柱塞泵（馬達(dá)）。1傳動(dòng)軸

2配流盤

3缸體

4彈簧

5柱塞

6滑靴

7回程盤8斜盤9變量活塞10伺服活塞11控制桿12銷軸13止推板圖3-6斜盤式軸向柱塞泵（馬達(dá)）工作原理4.3、柱塞泵的典型結(jié)構(gòu)：1.CY14-1B型軸向柱塞泵2.力士樂A4V型通軸式柱塞泵3.VICKERS

PVB型輕型柱塞泵4.VICKERS

PVB型輕型柱塞泵5.力士樂A7VO型斜軸式柱塞泵6.力士樂：A2F6.1斜軸式定量馬達(dá)7.力士樂：A1F6.1斜軸式泵（馬達(dá)）、柱塞泵的選擇原則：、泵的參數(shù)：泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。根據(jù)系統(tǒng)地工作壓力來選擇，一般地說，在固定設(shè)備中液壓系統(tǒng)的正常工作壓力可選擇為泵額定壓力的70%--80%，車輛用泵可選擇為泵額定壓力的70%--80%，以保證泵的足夠的壽命。選擇泵的第二個(gè)最重要的考慮因素是泵的流量或排量，泵的流量與工況有關(guān)，選擇的泵的流量須大于液壓系統(tǒng)工作時(shí)的最大流量。泵的效率值是泵的質(zhì)量體現(xiàn)，一般來說，應(yīng)使主機(jī)的常用工作參數(shù)處在泵效率曲線的高效區(qū)域參數(shù)范圍內(nèi)，另外，泵的最高壓力與最高轉(zhuǎn)速不宜同時(shí)使用，以延長(zhǎng)泵的使用壽命。產(chǎn)品說明書中提供了較詳細(xì)的泵參數(shù)指導(dǎo)性圖表，在選擇時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵照產(chǎn)品說明書中的規(guī)定。要特別注意殼體內(nèi)的泄油壓力。殼體內(nèi)的泄油壓力取決于軸封所能允許的最高壓力。德國(guó)力士樂公司生產(chǎn)的斜軸式軸向柱塞泵和馬達(dá)的殼體泄油壓力一般為0.2MPa也有高達(dá)1MPa的（如A2F定量泵系列6.1），國(guó)產(chǎn)軸向柱塞泵和馬達(dá)的殼體泄油壓力應(yīng)嚴(yán)格遵照產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定，過高的殼體泄油壓力將導(dǎo)致軸封的早期損壞。軸向柱塞泵和馬達(dá)轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表中規(guī)定的數(shù)據(jù)，不得超過最高轉(zhuǎn)速值。至于其最低轉(zhuǎn)速，在正常使用條件下，并沒有嚴(yán)格的限制，但對(duì)于某些要求轉(zhuǎn)速均勻性和穩(wěn)定性很高的場(chǎng)合，則最低轉(zhuǎn)速不得低于50RPM。、泵的結(jié)構(gòu)形式：柱塞泵有定量泵和變量泵兩種。定量泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，大多數(shù)液壓系統(tǒng)中采用，而能量利用率高的變量泵，也在越來越多的場(chǎng)合發(fā)揮作用。一般來說，如果液壓功率小于10KW，工作循環(huán)是開關(guān)式，泵在不使用時(shí)可完全卸荷，并且大多數(shù)工況下需要泵輸出全部流量則可以考慮選用定量泵，如果液壓功率大于10KW，流量的變化要求較大，則可以考慮選用變量泵。變量泵的變量形式的選擇，可根據(jù)系統(tǒng)的工況要求以及控制方式等因素選擇。、油溫和粘度：液壓泵的最低工作溫度一般根據(jù)油液粘度隨溫度降低而加大來確定。當(dāng)油液粘稠到進(jìn)口條件不再保證液壓泵完全充滿時(shí)將發(fā)生氣蝕?？谷家簤河偷谋戎卮笥谑突簤河停袝r(shí)低溫粘度也更大。許多抗燃液壓

油含水，如果壓力低或溫度高則水會(huì)蒸發(fā)。因此，使用這些油液時(shí)，泵進(jìn)口

條件更加敏感。常用的解決辦法是用輔助泵給主泵進(jìn)口升壓，或把泵進(jìn)口布

置成低于油箱液面，以便向泵進(jìn)口灌油。液壓泵的最高允許工作溫度取決于所用油液和密封的性質(zhì)。超過允許溫度時(shí)，油液會(huì)變稀，粘度降低，不能維持高載荷部位的正常潤(rùn)滑，引起氧化變質(zhì)。根據(jù)制造廠規(guī)定，柱塞泵和馬達(dá)的工作油溫范圍為-25--+80*C。工作介質(zhì)的最低粘度為10mm*/s，最高粘度為100mm*/s。、使用壽命：所謂使用壽命，通常是指大修周期內(nèi)泵在額定條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的總和。通常車輛用泵和馬達(dá)大修周期為2000h以上，室內(nèi)泵的使用大修周期為5000h以上。、價(jià)格一般來說，斜盤式軸向柱塞泵（馬達(dá)）要比斜軸式軸向柱塞泵（馬達(dá)）價(jià)格低，定量泵比變量泵價(jià)格低。與其他泵相比，柱塞泵比葉片泵、齒輪泵貴，但性能和壽命要優(yōu)于它們。、安裝與維修一般來說，非通軸泵安裝和維修較通軸泵方便，單泵比集成式泵維修方便。泵的油口連接有螺紋式和法蘭式兩種，油口位置也有多種選擇，因此，選用時(shí)應(yīng)仔細(xì)確認(rèn)。、尺寸和重量對(duì)比各種泵的尺寸與重量，可以用“比功率”即功率與重量之比作為指標(biāo)。不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)“比功率”有不同的要求。對(duì)于軸向柱塞泵，有多種“比功率”，可視不同的使用場(chǎng)合而定。對(duì)車輛，特別是航空用泵，要求“比功率”值越大越好，而對(duì)固定式機(jī)械，對(duì)此項(xiàng)要求不甚嚴(yán)格。5、液壓馬達(dá)5.1、液壓馬達(dá)的分類：5.2、齒輪油馬達(dá)的工作原理：圖3-7齒輪油馬達(dá)的工作原理如圖3-7所示。當(dāng)高壓油輸入時(shí)，高壓腔內(nèi)各輪齒均受高壓作用；由于各齒廓面在兩個(gè)方向的受壓面積不同而對(duì)輸出軸形成力矩。處于低壓腔的各齒也產(chǎn)生液壓力矩，但是和高壓區(qū)產(chǎn)生的力矩方向相反。二者綜合即齒輪液壓馬達(dá)的輸出力矩。輸出力矩克服負(fù)載力矩而向圖示方向旋轉(zhuǎn)。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，油液從低壓腔排出。5.3、齒輪油馬達(dá)的特點(diǎn)：齒輪馬達(dá)與其他類型馬達(dá)相比，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好，對(duì)油液的污染不敏感、耐沖擊和慣性小等優(yōu)點(diǎn)。雖有扭矩脈動(dòng)較大、效率較低、起動(dòng)扭矩較?。▋H為額定扭矩的60%--70%）和低速穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，但在要求不高的場(chǎng)合仍廣泛應(yīng)用。5.4、齒輪馬達(dá)的典型結(jié)構(gòu)如右圖所示.6、葉片馬達(dá)6.1、葉片馬達(dá)的工作原理：見圖3-8葉片馬達(dá)的工作原理。如圖3-8所示。當(dāng)壓力油進(jìn)入葉片馬達(dá)后，由于作用在葉片的液壓力不平衡，因而對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生不平衡力矩，而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片馬達(dá)與其他類型馬達(dá)相比較具有結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸較小、噪聲低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，其慣性比柱塞馬達(dá)小，但抗污染能力比齒輪馬達(dá)差，且轉(zhuǎn)速不能太高，一般2000rpm以下工作。葉片馬達(dá)由于泄漏較大，故負(fù)載變化或低速時(shí)不穩(wěn)定。圖3-8葉片馬達(dá)的工作原理6.2、葉片馬達(dá)的的典型結(jié)構(gòu)：見圖3-9葉片馬達(dá)的的典型結(jié)構(gòu)。圖3-9葉片馬達(dá)的的典型結(jié)構(gòu)。如圖3-9所示。該馬達(dá)為四作用徑

向力平衡的結(jié)構(gòu)。

軸旋轉(zhuǎn)一周，進(jìn)出

油各4次。定子兼起配流作用，定子上

裝有4個(gè)滑動(dòng)葉片，將高壓區(qū)和低壓區(qū)

隔開。葉片底部裝

有彈簧，保證起動(dòng)

時(shí)，葉片緊貼在定

子表面上。這種馬

達(dá)排量大，體積小，輸出扭矩高額定工

作壓力為：16rmpr，排量為：125—200ml/r，轉(zhuǎn)速范圍為：200--1200rpm。7、擺線馬達(dá)7.1、擺線馬達(dá)的工作原理：見圖3-8擺線馬達(dá)的工作原理。圖3-10擺線馬達(dá)的工作原理 圖3-11擺線馬達(dá)的配流原理擺線齒輪馬達(dá)的工作原理基于擺線針齒內(nèi)嚙合行星齒輪傳動(dòng)（見圖3-10）。內(nèi)齒輪（即定子）的輪齒齒廓（即針齒）是由以d為直徑的圓弧構(gòu)成；小齒輪（即轉(zhuǎn)子）的輪齒齒廓是圓弧的共軛曲線，即圓弧中心軌跡a（整條的短幅外擺線）的等距曲線￥，轉(zhuǎn)子和定子之間有偏心距A。當(dāng)兩輪的齒數(shù)差為1時(shí)，兩輪所有的輪齒都能嚙合（見圖3-10），且形成z2（定子針齒數(shù)）個(gè)獨(dú)立的容積變化的密封腔。當(dāng)作為馬達(dá)時(shí)，這些密封腔容積變大的部分通過配流機(jī)構(gòu)通以高壓油，使馬達(dá)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。另一些容積變小的密封腔通過配流機(jī)構(gòu)排出低壓油。如此循環(huán)，使液壓馬達(dá)連續(xù)工作。7.2、擺線馬達(dá)的的典型結(jié)構(gòu)：見圖3-9擺線馬達(dá)的的典型結(jié)構(gòu)。圖3-9擺線馬達(dá)的的典型結(jié)構(gòu)1、2、3密封，4前蓋，5止推環(huán)，6殼體，7配流軸（輸出軸），8花鍵軸9推力軸承，10輔助配流板，11限制塊，12后蓋，13定子，14擺線轉(zhuǎn)子7.3、液壓馬達(dá)的選擇選定液壓馬達(dá)時(shí)要考慮的因素有工作壓力、轉(zhuǎn)速范圍、運(yùn)行扭矩、總效率、容積效率、滑差特性、壽命等機(jī)械性能及在機(jī)械設(shè)備上的安裝條件、外觀等。液壓馬達(dá)的種類很多，特性不一樣，應(yīng)針對(duì)具體用途選擇合適的液壓馬達(dá)，低速場(chǎng)合可以用低速馬達(dá)，也可以用帶減速裝置的高速馬達(dá)。二者在結(jié)構(gòu)布置、占用空間、成本、效率等方面各有優(yōu)點(diǎn)，必須仔細(xì)論證。8、擺動(dòng)液壓馬達(dá)擺動(dòng)液壓馬達(dá)的工作原理及特點(diǎn)二、液壓控制閥1、液壓控制閥概述1.1、液壓閥的分類：按照液壓閥在系統(tǒng)中的功能分類（表3-5）1.2、圓柱滑閥的特性圓柱滑閥通過圓柱形閥心在閥套或

體孔內(nèi)的可控連續(xù)移動(dòng)或從起點(diǎn)到終點(diǎn)

的位置切換，來改變液流通路（滑閥開

口的大小），從而控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量和液流的方向。典型穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力曲線2.1、穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力和瞬態(tài)液動(dòng)力：略。1.2.2、壓側(cè)向力和液壓卡緊力如果閥心與閥體孔都是完全精確的圓柱形，而且徑向間隙中不存在任何雜質(zhì)

徑向間隙處處相等，那么，從理論上來說，也就不存在因泄漏而產(chǎn)生的液

壓側(cè)向力。但是，上述兩種假設(shè)都是很難實(shí)現(xiàn)的，通常閥心與閥體孔都有

不同程度的錐度，而且有時(shí)還有不同心度，因此不可避免地存在液壓側(cè)向

力（考慮到閥心運(yùn)動(dòng)的摩擦系數(shù)，液壓側(cè)向力會(huì)形成閥心運(yùn)動(dòng)的卡緊力）。如圖3-10所示，如閥心大端的壓力大于小端的壓力，即P1大于P2，通常

稱此為倒錐。若滑閥小端為高壓時(shí)，則成為順錐。此時(shí)液壓側(cè)向力的方向和偏心方向相反，可以使閥心有一定的自動(dòng)定心能力。顯然，出現(xiàn)順錐的情況是有利的。然而滑閥工作時(shí)閥心兩端的壓力不可避免地發(fā)生交變，因此單純的順錐是難以保證的。因而，通常用公式來估算最大液壓卡緊力。減少液壓側(cè)向力的常用方法有：、提高配合副的幾何加工精度。、閥心配合表面開均壓槽。圖3-10開一條均壓槽可以使液壓閥的側(cè)向力減少到不開均壓槽時(shí)的40%；開三條均壓槽可以使液壓閥的側(cè)向力減少到不開均壓槽時(shí)的6%；開七條均壓槽可以使液壓閥的側(cè)向力減少到不開均壓槽時(shí)的2.7%；、在保證密封要求的前提下，減少不必要的配合長(zhǎng)度；、加電氣顫振信號(hào)，使閥心作持續(xù)高頻微振幅振動(dòng)，使配合副處于液體摩擦狀態(tài)。、錐閥和球閥的特性：與圓柱滑閥一樣，圓錐形閥和球形閥也是應(yīng)用比較廣泛的結(jié)構(gòu)形式，具有密封性能好、無滯后、可調(diào)整微小流量、制造簡(jiǎn)單和故障少等優(yōu)點(diǎn)。如下圖示。、液橋與電橋的類比：、液壓量與電量的類比見下頁表。、液壓全橋：見下頁圖3-11所示。為一個(gè)負(fù)遮蓋（正開口）四邊控制滑閥的等效可變液阻網(wǎng)絡(luò)，及其與電橋類比的示意圖。液橋的總工作壓差為供油壓力Po與回油壓力

Pr之差，液橋的兩個(gè)液阻（控制閥口）控制一個(gè)排油腔（即液壓缸的一個(gè)控制腔

）。Y為外加控制信號(hào)。圖示空心箭頭表示Y增大時(shí)，R1、R4的閥口開度增大而液阻減??；單線箭頭表示’增大時(shí)，R2、R3的閥口開度減小而液阻增大。圖示負(fù)遮蓋四邊滑閥，是一個(gè)典型的四臂可變液壓全橋。只要注意電量與液壓量類比中的差別，熟悉電技術(shù)的人員，就可對(duì)比理解液壓橋路。反之亦然。1.4.3、液橋的基本功能：從四邊控制滑閥引出的全橋，是一個(gè)恒壓源供油，以閥門開口量（閥心位移的函數(shù)）為輸入變量，以左右兩個(gè)半橋的分壓力Pa和Pb之差為輸出變量的位移—壓差轉(zhuǎn)換器。當(dāng)活塞上諸力平衡而速度為零時(shí)，液橋只起壓力轉(zhuǎn)換器作用；當(dāng)活塞上諸力平衡但獲得一個(gè)穩(wěn)定速度x時(shí)，兩個(gè)半橋還要輸出流量Qv=Ax（-Ax

），液橋還起功率放大作用。圖3-11液橋與電橋的類比1.4.4液壓半橋：液壓半橋的構(gòu)成與功能，參照電橋概念，可從液壓全橋引出液壓半橋的概念。液壓半橋多用于液壓控制器件的先導(dǎo)控制油路，故常稱為先導(dǎo)液壓半橋。圖3-12為傳統(tǒng)溢流閥的先導(dǎo)液壓半橋。圖中R1固定液阻，R3為某種形式

的先導(dǎo)閥口。A腔為功率級(jí)（主閥）的敏感腔，F(xiàn)是作用于主閥另一端面上液壓力、彈簧力、液動(dòng)力、摩擦力等的合力。該半橋就是單臂可變的液壓半橋。其中，與油液輸入的高壓側(cè)相連的R1為輸入液阻，與低壓側(cè)相連的R3為輸出液

阻。圖3-12溢流閥的先導(dǎo)液壓半橋。圖3-122、方向控制閥方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中的液流方向的閥。它被用來對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)支路的液流進(jìn)行通、斷的切換，以適應(yīng)工作的要求。方向控制閥按用途可分為單向閥和換向閥兩大類。單向閥的作用是只允許液流沿管道一個(gè)方向通過，另一個(gè)方向的流動(dòng)則被截止。液控單向閥除一般單向閥功能外，在外部控制油壓作用下，允許另一個(gè)方向的流動(dòng)。換向閥是通過改變閥心的位置，實(shí)現(xiàn)與閥體相連的幾個(gè)油路之間的接通或斷開。

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，如用途、功能、所控制的油口通路數(shù)、工作位置數(shù)以及控制的方式、閥心的類別等，可將方向控制閥進(jìn)行不同分類，如表3-6所示。表3-6、單向閥及液控單向閥、單向閥：是在液壓系統(tǒng)中只允許液流沿一個(gè)方向通過，而反方向流動(dòng)被截止的閥。它的作用類似于電路中的二極管。單向閥的符號(hào)：如圖

3-13所示。工作原理：?jiǎn)蜗蜷y的工作原理如圖3-13所示。當(dāng)A腔的壓力油所產(chǎn)生的液壓力克服作用在閥心上的B腔壓力油，所產(chǎn)生的液壓力以及彈簧力和摩擦阻力時(shí)，閥心開啟，油液從A腔流向B腔，此時(shí)稱為正向流動(dòng)，如圖a所示。當(dāng)壓力油從B腔流入時(shí)，由彈簧力和(腔油壓力共同作用，使閥心緊緊壓在閥座上，油液流動(dòng)被切斷，稱為反向截止，如圖b所示。如圖3-13單向閥符號(hào)單向閥工作原理圖1-14直通式單向閥a鋼球式

b錐閥式2.1.2、典型結(jié)構(gòu)普通單向閥有直通式單向閥和直角式單向閥兩種圖3-14所示是直通式單向閥，它一般為管式安裝。其中圖a圖b分別為鋼球式直通單向閥和錐閥式直通單向閥。鋼球式單向閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在密封性能上不如錐

閥式。因?yàn)楫?dāng)閥心被擠壓出凡爾線后，由于鋼球無導(dǎo)

向部分，一旦發(fā)生滾動(dòng)后，凡爾線移位，在閥心與閥

座間形成細(xì)縫，增加了反向截止時(shí)的泄漏。而錐閥閥

心的凡爾線與閥座不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，它與閥座接觸

線相跑合，密封性愈來愈好。并且球閥由于沒有導(dǎo)向

部分，在工作時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，一般用在流量較小的

場(chǎng)合。相對(duì)來說錐閥式雖然加工要求較鋼球式高一些，但是它的導(dǎo)向性好、密封可靠，因此應(yīng)用最廣。圖1-15所示是直角式單向閥，它的流道設(shè)計(jì)為直角形式，一般為板式安裝。管式安裝的單向閥尺寸小巧緊湊，可以直接安裝在管路中。而板式安裝的單向閥在回路中的裝拆比較方便，但需另行設(shè)置安裝底板。同時(shí)，管式錐閥閥心的單向閥由于油液要流過閥心上的過流孔，所以它的流動(dòng)阻力損失要大于直角式單向閥。并且，從結(jié)構(gòu)上說，直角式單向閥更換彈簧比直通式的方便。圖1-15直角式單向閥2.1.3、單向閥的主要性能對(duì)單向閥的基本要求是：正向流動(dòng)阻力損失小，反向時(shí)密封性好，動(dòng)作靈敏。它的主要性能為：正向最低開啟壓力、反向泄漏和正向流動(dòng)壓力損失。2.1.4、用途及選用要點(diǎn)單向閥的應(yīng)用主要有以下幾種：、安置在液壓泵的出油口，可防止當(dāng)泵檢修或多泵合流系統(tǒng)停泵時(shí)油液倒流；、在系統(tǒng)中作為背壓閥；2.1.4.2、安裝在不同油路之間，防止油路相互干擾；2.1.4.2、與其它液壓閥如節(jié)流閥、順序閥、減壓閥等組合成單向控制閥，執(zhí)行單向通流功能，如單向節(jié)流閥、單向順序閥、單向減壓閥、高低壓泵回路切換用卸荷閥、蓄能器回路卸荷閥等；2.1.4.2、其它需要控制液流單向流動(dòng)的場(chǎng)合：如單向閥群組的半橋和全橋與其它閥組成的回路。在具體選用時(shí)，除了要根據(jù)需要合理選擇開啟壓力外，還應(yīng)特別注意工作

時(shí)流量應(yīng)與閥的額定流量相匹配，因?yàn)楫?dāng)通過單向閥的流量遠(yuǎn)小于額定流量時(shí)，單向閥有時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。流量越小，開啟壓力越高，油中含氣越多，越容易產(chǎn)

生振動(dòng)。2.1.2.3、典型結(jié)構(gòu))）內(nèi)泄式如圖

3-18所示。它的特點(diǎn)是控制活塞上腔與#腔直接相通，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造較易。當(dāng)A腔壓力較高時(shí)，內(nèi)泄式液控單向閥反向開啟控制壓力較大，故適用于A腔壓力較低的場(chǎng)合。2.1.2.4、外泄式為了克服內(nèi)泄式液控單向閥受A腔壓力影響大的弱點(diǎn)，將控制活塞上腔與L腔隔開并增設(shè)外泄口.，且將它與油箱相通，如圖3-19所示。它適用于A腔壓力較高的場(chǎng)合。圖3-18內(nèi)泄式液控單向閥圖3-19外泄式液控單向閥2.1.2.5選用要點(diǎn)液控單向閥主要用于以下場(chǎng)合：兩個(gè)液控單向閥組合，鎖緊液壓缸，使之停留在任何位置，稱之為雙向液

壓鎖，如圖3-20所示。此時(shí)應(yīng)注意選用Y型或H型中位機(jī)能的換向閥。但選用H

型中位機(jī)能應(yīng)非常慎重，因?yàn)楫?dāng)泵大流量流經(jīng)排油管時(shí)，若遇到排油管道細(xì)長(zhǎng)、或局部壅塞、或其它原因而引起的局部摩擦阻力（如裝有低壓濾油器、或接頭多等），可能使控制活塞所受的控制壓力較高，致使雙向液壓鎖無法關(guān)閉而令液壓缸發(fā)生誤動(dòng)作。Y型中位機(jī)能就不致于形成這種結(jié)果。立式液壓缸防止自重下落。如圖3-21所示。用作充液閥。如圖3-22所示。其它需在控制下實(shí)現(xiàn)反向流動(dòng)的場(chǎng)合。在具體應(yīng)用中，要注意控制壓力是否能滿足反向開啟的要求，并根據(jù)需要合理選擇內(nèi)泄式、外泄式和帶卸載閥心這3種液控制單向閥。同時(shí)，在應(yīng)用外泄式液控單向閥時(shí)，應(yīng)使外泄油液?jiǎn)为?dú)回油箱。通（只有用作卸荷回路時(shí)，其出口與回油路相通，見圖!"#!$!；而溢流閥的出口和回油路連接。因此，順序閥的調(diào)壓彈簧腔中的泄漏油或先導(dǎo)油必需外泄，

不能內(nèi)泄；而溢流閥的先導(dǎo)油可以為外泄也可為內(nèi)泄。有的公司的溢流閥和順

序閥結(jié)構(gòu)相同，僅改變不同組裝方式便可構(gòu)成內(nèi)控、內(nèi)泄的溢流閥，內(nèi)控、外

泄或外控、外泄的順序閥。在應(yīng)用時(shí)，溢流閥的工作壓力是調(diào)定不變的，而順

序閥在開啟后系統(tǒng)工作壓力還可隨其出口負(fù)載進(jìn)一步升高。對(duì)先導(dǎo)式順序閥這

將使先導(dǎo)閥的通流量隨之增大，引起功率損失和油液的發(fā)熱。這是先導(dǎo)式順序

閥的一個(gè)缺點(diǎn)。先導(dǎo)式順序閥不宜用于流量較小的系統(tǒng)。因?yàn)樵谪?fù)載壓力很大

時(shí)，先導(dǎo)閥流量也較大。這將降低系統(tǒng)的負(fù)載剛度，甚至導(dǎo)致執(zhí)行元件的爬行。、順序閥的結(jié)構(gòu)直動(dòng)式圖3-54為直動(dòng)式順序閥的結(jié)構(gòu)圖。圖示結(jié)構(gòu)為內(nèi)控外泄方式，構(gòu)成內(nèi)控式順序閥。但若將底蓋7旋轉(zhuǎn)180

，擰開外控口K的螺堵便構(gòu)成外控外泄的外控式順序閥。為減小彈簧剛度以減少調(diào)壓偏差并使彈簧及其容腔結(jié)構(gòu)易于設(shè)計(jì)，該閥采用截面積較小的控制活塞6來檢測(cè)壓力。也有用整個(gè)閥心端面來檢測(cè)壓力

的，這種閥與外泄型直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)無異。圖中閥心中空以使閥心下端容腔的泄漏油經(jīng)彈簧腔外泄。直動(dòng)式順序閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈敏，但由于彈簧設(shè)計(jì)的限制，雖采用小直徑測(cè)壓柱塞結(jié)構(gòu)，彈簧剛度仍較大，因此調(diào)壓偏差大且限制了壓力的提高，因自動(dòng)卸荷和自動(dòng)升壓，使蓄能器保持所需的壓力范圍，如圖所示3-58；2）在圖3-59所示的大小雙泵快速運(yùn)動(dòng)回路中，大泵低壓供油實(shí)現(xiàn)快進(jìn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)進(jìn)入工進(jìn)，需要高壓、低速時(shí)，系統(tǒng)壓力上升，通過單向閥及液控順序閥的作用使大泵經(jīng)順序閥實(shí)現(xiàn)卸荷，而小泵高壓供油保證工進(jìn)流量需要。圖3-59雙泵供油回路圖3-58蓄能器快速運(yùn)動(dòng)回路2.3.3、平衡閥為了防止負(fù)載自由下落（負(fù)負(fù)載）而保持背壓的壓力控制閥稱為平衡閥。它通常用來防止液壓缸活塞因負(fù)載重量而高速下落，即限制液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度。由順序閥和單向閥簡(jiǎn)單組合而成的平衡閥，性能往往不夠理想，不能應(yīng)用于工程機(jī)械如起重機(jī)、汽車吊等液壓系統(tǒng)。實(shí)際使用的平衡為了使液壓缸動(dòng)動(dòng)時(shí)，可以非常有效地克服振擺，甚至在剛發(fā)生振擺時(shí)便可加以抑制并使之迅速消除。對(duì)照?qǐng)D3-62a與b，可以了解這種平衡閥的基本工作原理。首先，控制口S來的控制油作用于控制活塞

3，進(jìn)而推開主閥口。這里的主閥口反向?yàn)榍蜷y能a）結(jié)構(gòu)原理圖

b）油路原理圖圖3-62具有特殊減振功能的LHDV

型平衡閥1負(fù)載保持閥組件2帶過濾網(wǎng)的單向閥3控制活塞4控制油輸入液阻帶細(xì)過濾網(wǎng)5控制油輸出液阻6單向閥7控制腔回油阻尼液阻8控制腔回油快速釋壓閥9安全閥圖3-64 插裝式節(jié)流閥結(jié)構(gòu)原理圖a）節(jié)流閥

b）單向節(jié)流閥3.2.1、典型結(jié)構(gòu)及工作原理：圖3-65a是傳統(tǒng)調(diào)速閥的典型結(jié)構(gòu)原理圖。由圖可知，傳統(tǒng)調(diào)速閥是由作為二通壓力補(bǔ)償器的定差減壓閥1和節(jié)流閥2串聯(lián)構(gòu)成的。其工作原理是：將節(jié)流閥口（主節(jié)流口）3前、后壓力P1、P2分別引到定差減壓閥閥心兩端，

P1、P2各自作用在定差減壓閥閥心兩端面上形成反饋壓

差合力

P

n

·

Ap（其中

P

n

=P1-P2）。當(dāng)調(diào)速閥進(jìn)、出口的壓差

P

w（

P

w

=

P0-P2

）發(fā)生變化時(shí)，節(jié)流閥的閥口前、后壓力P1、P2

將發(fā)生改變，這時(shí)，壓差合力在與作用在閥心上的彈簧力和液動(dòng)力快速趨于平衡的過程中，調(diào)整定差減壓閥的節(jié)流口（非主節(jié)流口）4的開度，使主節(jié)流口的壓差

P

n

恢復(fù)到調(diào)速閥進(jìn)、出口的壓差

P

w變化前的大小，使流量Qv很快恢復(fù)到負(fù)載壓差變化前的大小。也就是在閥的負(fù)載壓力變化時(shí)，閥的流量沒有變化，即所謂“壓力反饋”或“壓力補(bǔ)償”的原理。當(dāng)然，進(jìn)行壓力補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)瞬間過程中，流量Qv是變化的，但是對(duì)穩(wěn)態(tài)工況而言，這種變化的影響可以忽略不計(jì)。圖3-65a是定差減壓閥設(shè)置在前，節(jié)流閥在后的一種調(diào)速閥型式，一般的調(diào)速閥均采用這種結(jié)構(gòu)。圖a右側(cè)上方的圖形是它的詳細(xì)液壓符號(hào)圖，其右側(cè)下方的圖形是它的簡(jiǎn)化液壓符號(hào)圖。圖b是節(jié)流閥在前，定差減壓閥在后的調(diào)速閥結(jié)構(gòu)，用得較少。圖b右側(cè)上方圖形是它的詳細(xì)液壓符號(hào)圖，其右側(cè)下方是它的簡(jiǎn)化液壓符號(hào)圖。調(diào)速閥的三種調(diào)速方式比節(jié)流閥的三種相應(yīng)的調(diào)速方式，具有較高的調(diào)速剛度；具有壓力補(bǔ)償功能；帶防流量突跳的單向調(diào)速閥，保證壓力補(bǔ)償器的連續(xù)控制壓力值，以防止流量最初流向進(jìn)口時(shí)，超過受控流量設(shè)定值的瞬時(shí)沖擊的流量突跳。圖3-65 調(diào)速閥典型結(jié)構(gòu)原理圖a）定差減壓閥置前，節(jié)流閥于后b）節(jié)流閥置前，定差減壓閥于后1定差減壓閥2節(jié)流閥3節(jié)流閥口4減壓閥口a）b）帶防流量突跳的單向調(diào)速閥圖

3-6

6,是為

消除流量最初流向進(jìn)口A時(shí)，超過受控流量設(shè)

定值的瞬時(shí)沖擊而專門設(shè)計(jì)的防流量跳動(dòng)單

向調(diào)速閥。其用彈簧平衡的補(bǔ)償器，應(yīng)設(shè)置在

可調(diào)節(jié)流器下游。防流量跳動(dòng)單向調(diào)速閥主要

是為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，在該用途中，壓力補(bǔ)償器的油口P

1可接到上游某一點(diǎn)K，從

而保證壓力補(bǔ)償器的連續(xù)控制壓力值，以防止

流量最初流向進(jìn)口A時(shí)，超過受控流量設(shè)定值

的瞬時(shí)沖擊的流量突跳。3.3、溢流節(jié)流閥，略。3.4、單路穩(wěn)流閥單路穩(wěn)流閥也是一種流量閥。它用于同一油源向并聯(lián)的幾個(gè)油路供油的系統(tǒng)，其功能是圖3-66帶防流量突跳的單向調(diào)速閥保持油源向某一特定支路輸出確定的流量，而與其它并聯(lián)支路的流量變化無關(guān)。例如，當(dāng)叉車用同一個(gè)液壓泵向工作液壓缸和轉(zhuǎn)向液壓缸供油的系統(tǒng)，使用了單路穩(wěn)流閥（參見圖3-67），使供給轉(zhuǎn)向液壓缸的流量基本恒定，保證了轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。相等，即Pc=P，因此，閥心左端面的作用壓力就是P。如果忽略液動(dòng)力和摩擦力的影響，閥心的力平衡方程式為：P-Pd=K·（Xo+X）/Av式中P——P口壓力；Pd——d腔壓力；Av——閥心有效作用面積；K——彈簧剛度；Xo——彈簧預(yù)壓縮量；X——閥心位移。通過固定節(jié)流孔a進(jìn)入B口的流量QvB為：式中c———閥口流量系數(shù)；da———固定節(jié)流孔a的直徑。上式中，彈簧剛度K比較小，彈簧預(yù)壓縮量Xo比較大，位移X比較小，這樣，節(jié)流孔前后的壓差（p-pd）就近似于常數(shù)。因此從P口到B口的流量也就基本恒定了。當(dāng)B口負(fù)載壓力升高時(shí)，d腔壓力Pd增大，壓差（

p-pd

）減小，流量QB瞬時(shí)減少，此時(shí)閥心失去平衡，在d腔壓力Pd的作用下左移，關(guān)小A口，使A口節(jié)流效果增強(qiáng)，P口壓力p增大，使壓差（

p-pd）又恢復(fù)到原來值，B口的流量也上升到原來值，這樣就實(shí)現(xiàn)了B口流量的穩(wěn)定；如果B口負(fù)載壓

力降低，閥心也有類似的瞬時(shí)調(diào)節(jié)作用。單路穩(wěn)流閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)一旦確定后，經(jīng)過它的某一路輸出穩(wěn)定流量就是一定值，其數(shù)值是不可調(diào)的，除非改變固

定節(jié)流孔的直徑。3.4.2、主要性能：由于液動(dòng)力和彈簧力的影響，單路穩(wěn)流閥也存在一定的穩(wěn)流誤差，它的主要性能就是和含定差減壓閥的調(diào)速閥相類似的穩(wěn)態(tài)流量--負(fù)載壓力特性，不過由于固定節(jié)流孔的直徑d在運(yùn)行時(shí)是不可調(diào)整的，所以單路穩(wěn)流閥只有一條曲線，不是一組曲線簇。、分流集流閥：分流集流閥能按一定比例同時(shí)向兩個(gè)液壓缸或液壓馬達(dá)供油（分流），或按一定比例同時(shí)接受兩個(gè)液壓缸或液壓馬達(dá)回油（集流）。、典型結(jié)構(gòu)及工作原理：如圖3-69所示。分流集流閥只是穩(wěn)態(tài)工況能保持兩路流量相等，適用于對(duì)執(zhí)行元件的速度同步控制；在瞬態(tài)過程時(shí)間內(nèi)，兩路流量是不相等的，如用它來控制兩個(gè)執(zhí)行元件的位置同步，將產(chǎn)生位置同步誤差，分流集流閥本身沒有糾正這種在瞬時(shí)工況產(chǎn)生的位置同步誤差的能力。對(duì)位置同步控制來說，應(yīng)用分流集作為一常通閥參與系統(tǒng)的正常工作。圖 3-70 限速切斷閥的應(yīng)用系統(tǒng)1液壓泵

2安全閥

3電液比例三通流量閥

4單向閥

5電液比例調(diào)速閥6

限速切斷閥

7液壓缸圖3-71 緩沖時(shí)間可調(diào)式限速切斷閥3.6.3.4、如果系統(tǒng)要求流量閥對(duì)溫度不敏感，可采用具有溫度補(bǔ)償功能的流量閥；3.6.3.5、要考慮安裝空間，尺寸、重量以及油口連接尺寸，也要符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。4、插裝閥插裝閥的主流產(chǎn)品是二通蓋板式插裝閥，它是在20世紀(jì)70年代，根據(jù)各類控制閥閥口在功能上或是固定、或是可調(diào)、或是可控液阻的原理，發(fā)展起來的一類覆蓋壓力、流量、方向以及比例控制等的新型控制閥類。它的基本構(gòu)件為標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化程度很高的插裝式閥心、閥套、插裝孔和適應(yīng)各種控制功能的蓋板組件，具有通流能力大、密封性好、控制自動(dòng)化等特點(diǎn)，特別給高壓大流量液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行帶來諸多便利與很好的經(jīng)濟(jì)效益，迅速發(fā)展成高壓大流量領(lǐng)域的主導(dǎo)控制閥品種。后來出現(xiàn)了三通插裝閥（即具有壓力油口、負(fù)載油口和回油箱油口的插裝閥），原理上它是由兩個(gè)液阻構(gòu)成，起到兩個(gè)二通插裝閥的作用，可以獨(dú)立控制一個(gè)負(fù)載腔。但由于結(jié)構(gòu)的通用化、模塊化程度遠(yuǎn)不及二通插裝閥，因此，未能得到廣泛應(yīng)用。螺紋式插裝閥原先多見于工程機(jī)械用閥，而且往往作為主要閥件如多路閥的附件形式出現(xiàn)，近10年來在蓋板式插裝閥技術(shù)影響下，逐步在小流量范疇發(fā)展成獨(dú)立體系。這樣，插裝閥就分別在25通徑及以上的高壓大流量（二通蓋板式插裝閥）和10通徑的高低壓小流量（螺紋式插裝閥）兩個(gè)區(qū)段發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，占了控制閥產(chǎn)品相當(dāng)大的比重，10、16通徑是各種形式閥并存重疊最多的區(qū)段。、蓋板式二通插裝閥蓋板式二通插裝閥（圖3-72

）是采用先導(dǎo)控制、錐閥結(jié)構(gòu)主元件、插裝式蓋板、螺栓連接的液壓控制閥。主要由插裝件與先導(dǎo)通路的閥蓋（蓋板）構(gòu)成，裝在集成塊中標(biāo)準(zhǔn)化的腔孔內(nèi)，并用螺栓固定的蓋板保持到位，以實(shí)現(xiàn)具有兩個(gè)主流量油口的完整液壓閥的功能。通過不同的先導(dǎo)控制壓力信號(hào)，這種錐閥式的兩通插裝閥，可以用作方向、流量、壓力控制閥或多功能閥。集成塊中的鉆孔通道，將兩個(gè)主流量油口A和B連到其它插裝閥或者連接到工作液壓系統(tǒng)；集成塊中的控制油路鉆孔通道也按希望連接到控制油口X或其它信號(hào)源。、主要構(gòu)件功能、插裝件由閥套1、錐閥2、彈簧3以及密封件等組成，可以看成是兩級(jí)閥的主級(jí)，有多種面積比和彈簧剛度，主要功能是控制主油路中的油流方向、壓

力和流量。、控制蓋板控制蓋板4用作固定插裝件，加工有先導(dǎo)控制油道，內(nèi)裝各、功能特點(diǎn)、通過組合插件與閥蓋，可構(gòu)成方向、流量以及壓力等多種控制功能。、由于絕大部分是錐閥式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部泄漏非常小，沒有卡死現(xiàn)象。有良好的響應(yīng)性，能實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)換。、最適合要求小壓力損失的高壓、大流量系統(tǒng)。、插裝閥被直接裝入集成塊的內(nèi)腔中，所以減少了漏油、振動(dòng)、噪聲和配管引起的故障，提高了可靠性。、由于實(shí)現(xiàn)了液壓裝置緊湊集成化，可大幅度地縮小安裝空間與占地面積，與常規(guī)液壓系統(tǒng)相比降低了成本。、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主閥心帶或不帶緩沖頭部。、主閥心有不同的面積比。、主閥心可以是錐閥結(jié)構(gòu)，也可以是滑閥結(jié)構(gòu)（指面積比!：!的閥心）。多種彈簧剛度對(duì)應(yīng)的不同開啟壓力（例如0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、0.8MPa等）。4.1.3.5、可以是常閉或常開插件。4.1.3.6、多種行程調(diào)節(jié)裝置。、一種閥套可配多種閥心的插件結(jié)構(gòu)。、內(nèi)嵌梭閥、單向閥、節(jié)流器。帶疊加式先導(dǎo)控制閥（電磁滑閥或球閥）。4.1.4、基本工作原理：如圖3-73插裝閥的基本動(dòng)作是施加于先導(dǎo)口X的先

導(dǎo)壓力作用于閥心的大面積Ac上，通圖

3-73

插裝閥的關(guān)閉與開啟狀態(tài)a）關(guān)閉狀態(tài)

b）開啟狀態(tài)過與A及B口側(cè)壓力產(chǎn)生的力比較，進(jìn)行閥的開關(guān)動(dòng)作。、插裝件與面積比，略。、蓋板與先導(dǎo)油路、先導(dǎo)油路節(jié)流孔對(duì)特性的影響改變先導(dǎo)油路節(jié)流孔（固定液阻）直徑，可以調(diào)整響應(yīng)時(shí)間和沖擊程度。、關(guān)于路路通問題圖3-74兩通插裝閥瞬間路路通問題示例a）存在路路通問題

b）解決方案之一由于插裝閥回路都是由一個(gè)個(gè)獨(dú)立的控制液阻組合起來的，因此它們動(dòng)作的一致性不可能象傳統(tǒng)滑閥系統(tǒng)那樣可靠。如果先導(dǎo)油路設(shè)計(jì)不當(dāng)，有可能產(chǎn)生所謂的瞬間路路通現(xiàn)象，這不但對(duì)于一些要求保壓的系統(tǒng)或蓄能器系統(tǒng)是不允許的，有時(shí)甚至使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。例如圖3-74a所示的電液模鍛錘主回路簡(jiǎn)圖，其中進(jìn)油閥與放油閥均為獨(dú)立控制液阻，若兩先導(dǎo)電磁閥動(dòng)作不協(xié)調(diào)或因換向沖擊等原因，很可能造成進(jìn)回油閥瞬時(shí)全通的情況。這樣不僅將使鍛錘操縱失靈造成不良后果，而且還將使錘擊過程中蓄能器儲(chǔ)存的壓力油流失。若改成圖3-74b，則可基本解決路路通問題，且使該回路具有抗沖擊壓力干擾的功能。總之，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意路路通問題，并充分注意使用梭閥或單向閥，加上開關(guān)速度的調(diào)整及電控信號(hào)的配合（含PLC可編程控制），杜絕路路通情況的出現(xiàn)。4.1.7、溢流插裝閥溢流閥的最小流量由

于插裝閥多采用全周閥口，通流能力大，但溢流閥在小流量場(chǎng)合，設(shè)定壓力往往不穩(wěn)定，一般規(guī)定最小使用流量如表下頁表，溢流插裝閥啟閉狀態(tài)見圖3-75。圖3-75溢流插裝閥啟閉狀態(tài)、使用注意事項(xiàng)、回油管如果若干個(gè)閥共用一個(gè)回油、或泄油管路，則管路中的壓力沖擊可能引起意外的閥心移位。在預(yù)計(jì)有管路沖擊的系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的回油或泄油管路。、負(fù)載壓力變化的影響。、面積比對(duì)流向、開啟壓力、開啟速度、密封性的影響。、路路通問題。、螺紋式插裝閥螺紋式插裝閥原先多見于工程機(jī)械用閥，而且往往作為主要閥件如多路閥的附件出現(xiàn)，近10年來在蓋板式插裝閥技術(shù)影響下，逐步在小流量范疇發(fā)展成獨(dú)立體系，圖3-76是裝入相同腔孔的各種螺紋式插件。、與蓋板式插裝閥的比較、功能實(shí)現(xiàn)蓋板式插裝閥一般多依靠先導(dǎo)閥來實(shí)現(xiàn)完整的液壓閥功能，螺紋式插裝閥多依靠自身來提供完整的液壓閥功能。、閥心形式蓋板式多為錐閥，螺紋式既有錐閥，也有滑閥。、安裝形式蓋板式插裝閥的閥心、閥套等插入閥體，依靠蓋板固聯(lián)在圖3-76裝入相同腔孔的各種螺紋式插件4.2.5、壓力控制螺紋式插裝閥如圖3-78示。圖3-78溢流閥

a）直動(dòng)式

b）先導(dǎo)式高性能電液比例方向閥（又稱伺服比例閥，比例伺服閥，閉環(huán)比例閥，高頻

響比例閥）。它具有傳統(tǒng)比例閥的特征，采用比例電磁鐵作為電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，同時(shí)，它又采用伺服閥的加工工藝、零遮蓋閥口，其閥心與閥套之間的配合精度與伺服閥相當(dāng)。高性能比例方向閥，對(duì)油液的清潔度要求低于電液伺服

閥，而它的控制性能已與普通電液伺服閥相當(dāng)，特別適用于各種工業(yè)閉環(huán)控制。電液控制閥主要分為電液伺服閥、電液比例閥、電液數(shù)字閥三大類。前二種都是模擬式電液控制閥，后一種是數(shù)字式電液控制閥。電液伺服閥的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的輸入電信號(hào)一般為幾十至幾百毫安，相對(duì)于比例閥而言，其電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的輸出功率較小。電液伺服閥分為單級(jí)電液伺服閥及多級(jí)（二級(jí)、三級(jí)）電液伺服閥，其中以二級(jí)伺服閥應(yīng)用最為廣泛，類型也最多。二級(jí)伺服閥有一個(gè)先導(dǎo)控制級(jí)，將電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)化為功率較大的液壓信號(hào)，再利用先導(dǎo)控制級(jí)的液壓輸出去控制主閥工作。電液伺服閥的先導(dǎo)級(jí)，大多采用噴嘴擋板式或射流管式。電液比例閥的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器一般采用比例電磁鐵，它的輸入電信號(hào)通常為幾十到幾千毫安。比例閥多采用動(dòng)鐵式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器，電磁力的大小為幾十至數(shù)百牛［頓］。比例閥又有直動(dòng)式及先導(dǎo)式之分，在小流量，如6通徑及

10通徑比例閥中，大多采用直動(dòng)式；而在大流量（如10通徑及以上）的閥中，采用先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)。與伺服閥不同，幾乎所有種類、功能的普通液壓控制閥，在比例閥本體上）。在分離型比例閥中，放大器可以離開比例閥獨(dú)立安裝在控制柜內(nèi)，放大器接收控制信號(hào)及來自比例閥的位移反饋信號(hào)（對(duì)于帶電反饋的閥），再供給比例電磁鐵相應(yīng)的控制電流，這種閥廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制中。而在帶集成電子放大器的比例閥中，放大器、檢測(cè)電路及傳感器都可集成在比例閥本體上。它一般通過7芯插頭作為與外界的接口，分別用于電源、差動(dòng)控制信號(hào)輸入、閥工況監(jiān)視及輸出保護(hù)地等。這種形式的閥結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，適用于行走設(shè)備控制。它的死區(qū)補(bǔ)償、顫振信號(hào)等一般已在工廠完成調(diào)整，在現(xiàn)場(chǎng)不能再更改，因此，其控制性能及適應(yīng)性不如分離式比例閥。電液比例閥的種類及規(guī)格很多，按用途將它們分為：控制液壓系統(tǒng)壓力的電液比例壓力閥，調(diào)節(jié)流量的電液比例流量閥，控制油液流動(dòng)方向及流量大小的電液比例方向閥.、電液比例壓力閥電液比例壓力閥用于控制液壓系統(tǒng)的壓力，可從不同的角度對(duì)它進(jìn)行分類，按控制功能可分為電液比例溢流閥、電液比例減壓閥；而按功率大小可分為直控式（又稱直接作用式，或直動(dòng)式），先導(dǎo)式；按結(jié)構(gòu)型式又可分為滑閥式、錐閥式、插裝式。、電液比例溢流閥位移電反饋直接作用式電液比例溢流閥在電反饋直控式電液比例溢流閥（參見圖3-81）中，一方面比例電磁鐵的銜鐵推桿直接作用在彈簧座上，電磁力通過傳力彈簧作用在錐閥上；另一方面位移傳感器，檢測(cè)銜鐵的實(shí)際位置（即彈簧座的位置），并反饋到比例放大器，利用位移閉環(huán)控制消除摩擦力等干擾力的影響，保證彈簧座能有一個(gè)與輸入電信號(hào)對(duì)應(yīng)的確定位置，即得到一個(gè)精確的彈簧預(yù)壓縮量，從而得到精確的溢流閥調(diào)定壓力。圖3-81位移電反饋直接作用式電液比例溢流閥電液比例溢流閥的錐閥閥心的一端作用著上述彈簧預(yù)壓力，另一端作用著溢流閥的進(jìn)口壓力在閥座小孔面積上作用的液壓力。因此，當(dāng)電磁鐵選定后，錐閥閥座上的小孔直徑便決定了可調(diào)壓力范圍，對(duì)溢流閥外特性有很大的影響。由于電磁鐵的輸出電磁力有限，孔直徑越大，比例溢流閥所能達(dá)到的最高調(diào)定壓力越低，反之越高。在這種位置電反饋直接作用式電液比例溢流閥中，比例電磁鐵的銜鐵與溢流閥的閥心之間一定要有一根彈簧，因?yàn)榫哂形灰品答伒谋壤姶盆F輸出量是一個(gè)位置，不是力（位置調(diào)節(jié)型比例電磁鐵），因此，它不能與閥心直接相連。直接作用式電液比例溢流閥響應(yīng)快速性優(yōu)于先導(dǎo)作用式，但它的通流能力有限，不能用于大流量場(chǎng)合。用于遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)時(shí)，可將電液比例溢流閥安裝在被控元件附近，只需從控制

器將電信號(hào)引到它的電磁鐵上即可；避免了傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥所用的細(xì)長(zhǎng)管路。它常用作先導(dǎo)式電液比例溢流閥、減壓閥的先導(dǎo)級(jí)，容積比例控制（如電液比

例泵）的壓力控制元件。5.1.1.2、先導(dǎo)式電液比例溢流閥在先導(dǎo)式電液比例溢流閥中，對(duì)小功率的電磁信號(hào)，進(jìn)行一級(jí)或二級(jí)液壓

放大，用液壓信號(hào)去控制主閥心工作。先導(dǎo)式電液比例溢流閥的結(jié)構(gòu)型式很多，這里主要介紹二種。1）、間接檢測(cè)式電液比例溢流閥典型結(jié)構(gòu)原理，如圖3-82所示。從輸入

方式看，與傳統(tǒng)溢流閥相比，它只是將手調(diào)機(jī)構(gòu)改成了位置調(diào)節(jié)型比例電磁鐵

而已。顯然，作用在先導(dǎo)閥閥心上的壓力并不是所希望控制的溢流閥進(jìn)口壓力，而是經(jīng)前置液阻減壓后的進(jìn)口壓力的分壓。這種間接檢測(cè)只能構(gòu)成先導(dǎo)級(jí)的局

部反饋，主閥心上各種干擾力的影響并未受到抑制，故壓力控制精度不高，它的流量--壓力特性曲線有明顯的壓力超調(diào)，為傳統(tǒng)溢流閥的主要弊端之一。圖3-82間接檢測(cè)型先導(dǎo)式電液比例溢流閥 圖3-83直接檢測(cè)型先導(dǎo)式電液比例溢流閥2）、直接檢測(cè)式電液比例溢流閥結(jié)構(gòu)原理如圖3-83所示。它的主要特點(diǎn)在于，它所控制的系統(tǒng)壓力直接與輸入控制信號(hào)相比較，即閥的進(jìn)口壓力直接作用在先導(dǎo)閥的壓力檢測(cè)閥心上，所產(chǎn)生的液壓力，與作用在先導(dǎo)閥心另一端的電磁力相平衡，從而控制先導(dǎo)閥閥口開度，再由前置液阻R1與先導(dǎo)閥閥口所組成的液壓半橋來控制主閥閥口開度。另外，液阻R3構(gòu)成了先導(dǎo)級(jí)與主閥之間的動(dòng)壓反饋。由于直接檢測(cè)式電液比例溢流閥這種原理上的革新，使得它的壓力--流量特性曲線較之間接檢測(cè)式有較大的改善，溢流流量變化對(duì)設(shè)定壓力的干擾基本被抑制。此外，動(dòng)態(tài)特性較好，運(yùn)行穩(wěn)定性有較大改善，消除了長(zhǎng)期存在的溢流閥嘯叫現(xiàn)象。在電液比例溢流閥上配置手調(diào)限壓閥的情況，已日趨普遍，目的在于保護(hù)系統(tǒng)免受比例電磁鐵受意外尖峰電流作用而引起不許可的高壓之害。、電液比例減壓閥電液比例減壓閥的作用是，將一個(gè)較高的壓力降低到一個(gè)與給定電信號(hào)對(duì)應(yīng)的較低壓力。與溢流閥相似，電液比例減壓閥也有先導(dǎo)式與直動(dòng)式之分。根據(jù)減壓閥的通口多少還可分為二通型及三通型。直動(dòng)式電液比例減壓閥一般用作其它電液控制器件的先導(dǎo)級(jí)，如工程機(jī)械中電液比例多路閥的先導(dǎo)級(jí)。在一些特殊場(chǎng)合直接使用直動(dòng)式電液比例減壓閥，如工業(yè)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。、二通先導(dǎo)式電液比例減壓閥傳統(tǒng)型二通先導(dǎo)式比例減壓閥二通先導(dǎo)式電液比例減壓閥是電液比例減壓

閥中應(yīng)用較廣的一種，它有許多型式。圖3-84所示，為在傳統(tǒng)的先導(dǎo)式減壓閥基礎(chǔ)上，將手調(diào)機(jī)構(gòu)改為帶位移反饋控制的比例電磁鐵，主級(jí)采用插裝閥結(jié)構(gòu)。圖3-84二通先導(dǎo)式電液比例減壓閥、帶先導(dǎo)流量穩(wěn)定器的電液比例減壓閥：這種減壓閥能消除負(fù)載通道出現(xiàn)高壓的危險(xiǎn)。當(dāng)與減壓閥二次壓力通道相連的執(zhí)行器出現(xiàn)高壓（如液壓缸被制動(dòng)）而從二次壓力到一次壓力的單向閥來不及打開時(shí)，液壓缸中制動(dòng)壓力會(huì)超過電液比例減壓閥的預(yù)先調(diào)定壓力，主閥心就會(huì)快速向上運(yùn)動(dòng)，，從而降低了由于負(fù)載制動(dòng)等原因引起的二次壓力出現(xiàn)高壓，保護(hù)了系統(tǒng)安全。由于減壓閥的出口壓力及進(jìn)口壓力的變化對(duì)先導(dǎo)級(jí)的影響被抑制，因此，這種型式的減壓閥的抗干擾能力強(qiáng)，壓力穩(wěn)定性好。從它的結(jié)構(gòu)原理可以看出，它的主閥口是常開的，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)減壓閥相同，因此，它也存在起動(dòng)階躍效應(yīng)的缺點(diǎn)。、主閥口常閉型二通先導(dǎo)式電液比例減壓閥：這種減壓閥除了能消除起動(dòng)階躍效應(yīng)以外，它也具有消除負(fù)載通道出現(xiàn)高壓危險(xiǎn)的功能。5.1.3、電液比例流量閥電液比例流量閥用于控制液壓系統(tǒng)中的流量，它們可分為電液比例節(jié)流閥、電液比例流量閥和電液比例流量壓力復(fù)合控制閥等。電液比例節(jié)流閥：通過電液比例節(jié)流閥的流量不僅與節(jié)流口的開度有關(guān)，而且還受節(jié)流口二端的壓差影響，屬于節(jié)流控制功能閥類。電液比例流量閥（調(diào)速閥）：一般由電液比例節(jié)流閥加壓力補(bǔ)償器、或流量反饋元件組成。壓力補(bǔ)償器使節(jié)流口兩端的壓差基本保持為常值，使通過電液比例流量閥的流量，只取決于節(jié)流口的開度，屬于流量控制功能閥類。電液比例流量壓力復(fù)合控制閥：將電液比例壓力閥和電液比例流量閥復(fù)合在一個(gè)控制閥中，構(gòu)成了一個(gè)專用閥，也稱為PQ閥，在塑機(jī)控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。5.1.3.1、電液比例壓力流量復(fù)合控制閥（PQ閥）電液比例壓力流量復(fù)合控制閥，是將電液比例壓力控制功能與電液比例流量控制功能復(fù)合到一個(gè)閥中。近年來這種閥在塑料機(jī)械控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。圖3-85為PQ閥的結(jié)構(gòu)原理圖，它實(shí)際上是在一個(gè)定差溢流節(jié)流型電液比例三通流量閥的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)電液比例壓力先導(dǎo)控制級(jí)而成。當(dāng)系統(tǒng)處圖3-85電液比例PQ閥的結(jié)構(gòu)原理1-比例壓力先導(dǎo)閥2-比例節(jié)流閥3-手調(diào)壓力先導(dǎo)閥于流量調(diào)節(jié)工況時(shí)，首先給比例壓力先導(dǎo)閥1輸入一個(gè)恒定的電信號(hào)，只要系

統(tǒng)壓力在小于壓力先導(dǎo)閥的調(diào)節(jié)壓力范圍內(nèi)變動(dòng)，先導(dǎo)壓力閥總是可靠關(guān)閉的。比例節(jié)流閥閥口的恒定壓差，由定差溢流閥來保證，通過比例節(jié)流閥2閥口的

流量與給定電信號(hào)成比例。在此工況下，PQ閥具有溢流節(jié)流型三通比例流量閥的控制功能。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)時(shí)，一方面給比例節(jié)流閥輸入一個(gè)保證它有一固定閥口開度的電信號(hào)，另一方面，調(diào)節(jié)先導(dǎo)比例壓力閥的輸入電信號(hào)，就可得到與之成比例的壓力。在此工況下，PQ閥具有比例溢流閥的控制功能。PQ閥的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，也可以在流量--力反饋的三通比例流量閥的基礎(chǔ)上，增加一比例壓力先導(dǎo)閥，構(gòu)成另一種結(jié)構(gòu)型式的PQ閥。若以手調(diào)壓力先導(dǎo)閥取代電液比例壓力先導(dǎo)閥，就可構(gòu)成帶手調(diào)壓力先導(dǎo)閥的PQ閥。由于

PQ閥同時(shí)具有比例壓力閥及比例流量閥二種功能，在工程應(yīng)用中要注意下列幾點(diǎn)：選擇壓力、流量規(guī)格合適的PQ閥，使系統(tǒng)所要求的壓力、流量均在PQ閥工作范圍內(nèi)。流量、壓力規(guī)格的選擇原則與單一比例流量閥及壓力閥相同。在進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)時(shí)，溢流量太小會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，因而，在進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)時(shí)，要保證有適當(dāng)?shù)囊缌髁俊Q閥中一般配有手調(diào)式先導(dǎo)限壓閥，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到限壓壓力時(shí)，先導(dǎo)限壓閥就與定差溢流閥主閥心一起組成先導(dǎo)式溢流閥，限制了系統(tǒng)的最高壓力，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。因此，采用了PQ閥的系統(tǒng)中，可不必單獨(dú)設(shè)置大流量規(guī)格的系統(tǒng)溢流閥。5.1.4、電液比例方向閥電液比例方向閥的特點(diǎn)及分類電液比例方向閥能按輸入電信號(hào)的正負(fù)及幅值大小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)方向控制及流量的比例控制，而其結(jié)構(gòu)型式又與開關(guān)式方向閥類似。電液比例方向閥既可用于開環(huán)系統(tǒng)，又可用于閉環(huán)系統(tǒng)。5.1.5、高性能電液比例方向閥高性能電液比例方向閥，是普通型電液比例閥進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果，它的動(dòng)

態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)已達(dá)到了傳統(tǒng)伺服閥的指標(biāo)，其中一些指標(biāo)甚至超過伺服閥。高性能電液比例閥的電--機(jī)械轉(zhuǎn)換器采用比例電磁鐵，而閥心、閥套采用伺服閥加工精度，閥口為零遮蓋形式。高性能電液比例閥具有很高的動(dòng)態(tài)性能，使

它能適用于傳統(tǒng)上曾是伺服閥的應(yīng)用場(chǎng)合（例如閉環(huán)位置控制）。值得指出的是，這種高性能電液比例閥還有一個(gè)普通伺服閥所不易實(shí)現(xiàn)的附加特性：當(dāng)閥的電源失效，電磁鐵失電時(shí)，由于彈簧的作用，能使閥心處于一個(gè)確定的位置，從而使其四個(gè)通口具有固定的斷通形式。5.2、電液伺服閥“伺服”的含義是跟隨、隨動(dòng)，電液伺服閥（electro-hydraulic

servo-valve）的輸出信號(hào)能夠快速跟隨輸入信號(hào)的變化。它的輸入信號(hào)為電信號(hào)，通常為電流信號(hào)；輸出信號(hào)（或稱控制參數(shù)）為液體的流量（流量控制）或壓力（壓力控制，較少）。當(dāng)輸入電流、輸出流量和負(fù)載壓力均為零時(shí)稱為閥的零位。電液伺服閥是一種自動(dòng)控制閥，其特點(diǎn)是響應(yīng)快、精度高，通常只工作在零

位附近（即零區(qū)），因而其零區(qū)特性最重要（壓力閥除外）。大多數(shù)伺服閥（流量控制類）就其功能而言可歸人方向節(jié)流閥類，但其工作狀態(tài)與工作性能與普通方向節(jié)流閥大不相同，如工作點(diǎn)、控制精度、特性曲線線性度及