【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．掌握方向閥、壓力閥、流量閥的組成、工作原理和圖形符號(hào)。2.熟悉液壓控制閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用性能。3.了解插裝閥等新型液壓閥的工作原理及性能特點(diǎn)。

下一頁返回項(xiàng)目四液壓控制元件

任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥液壓控制閥（簡稱液壓閥）用來控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動(dòng)方向，從而滿足液壓執(zhí)行元件對壓力速度和換向的要求。液壓閥的基本結(jié)構(gòu)主要包括閥芯、閥體和驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)作相對運(yùn)動(dòng)的裝置。閥芯的主要形式有滑閥、錐閥和球閥；驅(qū)動(dòng)裝置可以是手調(diào)機(jī)構(gòu)，也可以是彈簧或電磁鐵。液壓閥的工作原理就是利用閥芯在閥體內(nèi)的相對運(yùn)動(dòng)來控制閥口的通斷及開口大小，來實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向控制的。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥一、液壓閥的分類液壓閥可按不同的特征進(jìn)行分類。(1)按用途分類分為方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥三大類。方向控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中液流方向或通斷的閥類，如單向閥、換向閥等；壓力控制閥是用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力以及利用壓力實(shí)現(xiàn)控制的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等；流量控制閥是用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流流量的閥類，如節(jié)流閥、調(diào)速閥等。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥(2)按操縱方式分類分為手動(dòng)閥、機(jī)動(dòng)閥和電動(dòng)閥。手動(dòng)閥又分為手輪、踏板、杠桿等形式；機(jī)動(dòng)閥又分為擋塊、彈簧、液壓、氣動(dòng)等形式；電動(dòng)閥又分為電磁鐵控制和電—液聯(lián)合控制等形式。(3)按連接方式分類a、管式連接閥采用螺紋或法蘭連接，直接串聯(lián)在系統(tǒng)管路中，便于安裝。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥b、板式連接閥需用專用的連接板，將閥體用螺釘裝在連接板上，管子與連接板相連，板的前面安裝閥，后面接油管。c、疊加閥：是在板式閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，閥的上、下面是安裝面，各相同規(guī)格閥疊加其上，用螺栓固定，每個(gè)疊加閥還起油路通道的作用。d、插裝閥：根據(jù)不同的功能將閥芯和閥套做成不同的插件，插入專門設(shè)計(jì)的閥塊回路，結(jié)構(gòu)緊湊，易于標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥(4)按結(jié)構(gòu)形式分類在結(jié)構(gòu)上主要表現(xiàn)為閥芯的形式不同，可分為滑閥、錐閥、球閥等?；y為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長度，因此滑閥運(yùn)動(dòng)存在一個(gè)死區(qū)；錐閥閥芯半錐角一般為12°～20°，閥口關(guān)閉時(shí)為線密封，密封性能好且動(dòng)作靈敏；性能與滑閥相同。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥二、液壓閥的參數(shù)及型號(hào)（1）參數(shù)主要有規(guī)格參數(shù)和性能參數(shù)，一般在出廠標(biāo)牌上注明，是選用液壓閥的基本依據(jù)。規(guī)格參數(shù)表示閥的大小，規(guī)定其適用范圍。一般用閥進(jìn)、出油口的名義通徑表示，單位為毫米。舊國標(biāo)中閥的規(guī)格參數(shù)主要是額定流量。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥性能參數(shù)表示閥工作的品質(zhì)特征。如最大工作壓力、開啟壓力、允許背壓、壓力調(diào)整范圍、額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量等。必要時(shí)給出特性曲線，如壓力—流量曲線、過渡過程曲線等，使參數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系更直觀、更全面。參數(shù)除在產(chǎn)品說明書、標(biāo)牌上指明外，也反映在閥的型號(hào)中。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥（2）型號(hào)型號(hào)是液壓閥的名稱、種類、規(guī)格、性能、輔助特點(diǎn)等內(nèi)容的綜合標(biāo)志，用一組規(guī)定的字母、數(shù)字、符號(hào)來表示。型號(hào)是行業(yè)技術(shù)語言的重要部分，也是選用、購銷、技術(shù)交流過程中常用的依據(jù)。其說明見附錄B。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥（3）液壓閥的職能符號(hào)液壓閥的職能符號(hào)是用簡略圖形表示的，依靠液壓元件的職能符號(hào)，能直觀表示元件工作原理和職能。附錄GB/T786.1—1993規(guī)定畫出的圖形符號(hào)，是分析、繪制液壓系統(tǒng)的基本單元。國標(biāo)中每種液壓元件都有各自明確的圖形符號(hào)，本書分別與閥的結(jié)構(gòu)原理圖并列繪出。一般液壓系統(tǒng)均由元件圖形符號(hào)繪出，個(gè)別的可以用結(jié)構(gòu)原理表示。任務(wù)一初識(shí)液壓控制閥三、對液壓閥的基本要求(1)動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和震動(dòng)要小，噪聲要低。(2)閥口開啟時(shí)，壓力損失要小，閥芯工作的穩(wěn)定性要好。(3)密封性能好，內(nèi)泄漏少，無外泄漏。(4)所控制的參數(shù)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。(5)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)試、維護(hù)方便，通用性好任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用方向控制閥的基本工作原理是利用閥芯與閥體間相對位置的改變，實(shí)現(xiàn)油路間的通斷，以滿足系統(tǒng)對液流方向的要求。方向控制閥分為單向閥和換向閥兩類。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用一、單向閥液壓系統(tǒng)中常用的單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種，普通單向閥簡稱單向閥。（一）普通單向閥單向閥的作用是使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不許它反向倒流。要求其正向流動(dòng)時(shí)壓力損失小，反向截止時(shí)密封性能好。單向閥結(jié)構(gòu)形式上有直通式和直角式兩種，直通式單向閥為管式連接，如圖4.1a所示；直角式單向閥為板式連接，如圖4.1b所示，圖4.1c為單向閥的圖形符號(hào)。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.1單向閥(a)直通式單向閥(b)直角式單向閥(c)圖形符號(hào)1—閥體2—閥芯3—彈簧任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用單向閥由閥體、閥芯和彈簧等零件組成。當(dāng)壓力油從Ｐ1口流入時(shí)，克服彈簧３作用在閥芯２上的力使閥芯右移，閥口開啟，油液經(jīng)閥口、閥芯上的徑向孔a和軸向孔b，從P2口流出。反之若油液從P2口流入時(shí)，油壓和彈簧的作用力共同作用在閥芯上，將閥芯錐面緊壓在閥座上，閥口關(guān)閉，使油液不能通過。反向截止時(shí)，錐閥閥芯與閥座孔為線密封，其密封力隨壓力的增高而增大，故密封性能良好。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用單向閥中的彈簧一般只起閥芯復(fù)位的作用，彈簧剛度較小，以免產(chǎn)生過大的壓力損失，因此正向開啟壓力只需0.03~0.05MPa；此時(shí)，單向閥可裝在泵的出口處，防止系統(tǒng)中的液壓沖擊影響泵的正常工作；另外還可以用來分割油路，防止各油路工作中互相干擾。如果單向閥安裝在系統(tǒng)的回油路中，作背壓閥用，應(yīng)該換上剛度較大的彈簧，使閥的開啟壓力達(dá)到0.2~0.6MPa，使回油具有一定的背壓，提高執(zhí)行原件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（二）液控單向閥圖4.2所示為液控單向閥的結(jié)構(gòu)。與普通單向閥相比，在結(jié)構(gòu)上增加了控制油腔、控制活塞及控制油口K。當(dāng)控制油口K處無壓力油通入時(shí)，它的工作機(jī)理與普通單向閥一樣，壓力油只能從通口P1流向通口P2，不能反向流動(dòng)。當(dāng)控制油口通入壓力油時(shí)，因控制活塞1右腔a通泄油口（圖中未標(biāo)處），油壓推動(dòng)控制活塞向右移動(dòng)，頂桿2頂開閥芯3，使通口P1和P2接通，油液就可以在兩個(gè)方向自由通流。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.2液控單向閥1—活塞2—頂桿3—閥芯任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用液控單向閥根據(jù)泄油方式的不同，分為內(nèi)泄式和外泄式。內(nèi)泄式的泄油口和閥的油口P1相通（可在背壓腔的控制活塞桿上對稱銑去兩個(gè)缺口實(shí)現(xiàn)），外泄式的泄油口直接通油箱。一般在油口壓力P1較低時(shí)采用內(nèi)泄式，壓力較高時(shí)采用外泄式，以減小控制壓力。使用液控單向閥應(yīng)該注意的是，必須保證有足夠的控制壓力，否則不能打開閥口；閥芯復(fù)位時(shí)，控制活塞的控制油腔的油液必須流回油箱（可通過回路中的換向閥實(shí)現(xiàn)）。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用二、換向閥換向閥利用閥芯和閥體的相對運(yùn)動(dòng)，斷開或者接通油路，變換油液流動(dòng)的方向。從而使執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。按結(jié)構(gòu)類型可分為滑閥式、轉(zhuǎn)閥式和球閥式，其中滑閥式在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最廣。所以下面以滑閥式換向閥介紹其結(jié)構(gòu)、種類和特點(diǎn)。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（一）滑閥式換向閥的主體結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)滑閥式換向閥就是通過閥芯在閥體內(nèi)滑動(dòng)來變換工作位置的閥，其每一個(gè)相對工作位置代表換向閥的一個(gè)“位”，用一個(gè)方格表示，3個(gè)格即表示“三位”。所以按位數(shù)來分，換向閥可分為二位、三位、四位等。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用通常把換向閥與液壓系統(tǒng)相連接的主油口數(shù)叫做“通”（不包括控制油口和外泄油口），一般有二通、三通、四通、五通等。箭頭“↑”表示兩油口相通，不表示實(shí)際油流方向，“┬”或“┴”表示兩油口不通，中位箭頭可省略。P表示通油泵或者壓力油口，T表示通油箱，A和B表示所連接的兩個(gè)工作油口。閥芯和閥體是換向閥的主體結(jié)構(gòu)，表4.1所示為最常見的結(jié)構(gòu)形式，閥芯在外力作用下可以停留在不同的工作位置上。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（二）不同操縱方式的滑閥式換向閥滑閥有多種操縱方式，主要包括手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等方式。另外注意，操縱方式和復(fù)位彈簧的符號(hào)要畫在方格的兩側(cè)；三位閥的中位和二位閥靠彈簧一側(cè)的位是常態(tài)位，在液壓圖中油路應(yīng)連接在常態(tài)位置。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.3二位二通機(jī)動(dòng)換向閥1--、5—閥蓋2—彈簧3—閥體4—閥芯6—推桿7—滾輪任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（1）機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程閥。這種閥需安裝在液壓缸的附近，在液壓缸驅(qū)動(dòng)工作部件的行程中，靠安裝在預(yù)定位置的擋塊或凸輪壓下滾輪通過推桿使閥芯移位，換向閥換向。圖4.3b為其圖形符號(hào)。機(jī)動(dòng)換向閥結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，換向位置精度高。但由于必須安裝在液壓執(zhí)行元件附近，所以連接管路較長，使液壓裝置不緊湊。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（2）手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥是用手動(dòng)杠桿操縱閥芯換位的換向閥。按換向定位方式不同，分為彈簧復(fù)位式4.4a和鋼球定位式4.4b。前者在手動(dòng)操縱結(jié)束后，彈簧力的作用使閥芯能夠自動(dòng)回復(fù)到中間位置；后者由于定位彈簧的作用使鋼球卡在定位槽中，換向后可以實(shí)現(xiàn)位置的保持。手動(dòng)換向閥結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠。一般情況下還可以人為地控制閥開口的大小，從而控制執(zhí)行元件的速度，在工程機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.4手動(dòng)換向閥1—手動(dòng)杠桿2—閥體3—閥芯4—彈簧5—閥蓋6—定位槽7—定位鋼球8—定位彈簧任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（3）電磁動(dòng)換向閥電磁動(dòng)換向閥簡稱電磁換向閥。是靠通電線圈對銜鐵的吸引轉(zhuǎn)化而來的推力操縱閥芯換位的換向閥。如圖4.5為閥芯為二臺(tái)肩結(jié)構(gòu)的三位四通Y型中位機(jī)能的電磁換向閥。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.5三位四通Y型電磁動(dòng)換向閥1—電插頭2—?dú)んw3—電磁鐵4—隔磁套5—銜鐵6—閥體7—閥芯8—彈簧座9—彈簧任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用閥體的兩側(cè)各有一個(gè)電磁鐵和一個(gè)對中彈簧。圖示為電磁鐵斷電狀態(tài)，在彈簧力的作用下，閥芯處在常態(tài)位（中位）。當(dāng)左側(cè)的電磁鐵通電吸合時(shí)，銜鐵通過推桿將閥芯推至右端，則P、A和B、T分別導(dǎo)通，換向閥在圖形符號(hào)的左位工作；反之，右端電磁鐵通電時(shí)，換向閥就在右位工作。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（4）液動(dòng)換向閥電磁換向閥動(dòng)作靈敏，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，但電磁鐵吸力有限。當(dāng)液壓閥規(guī)格較大，通過的流量大時(shí)，產(chǎn)生的液動(dòng)力就很大，這時(shí)電磁力很難滿足換向要求。當(dāng)換向閥的通徑大于10mm時(shí)，常采用液壓力來操縱閥芯換位。采用液壓力操縱閥芯換位的液壓閥稱為液動(dòng)閥，如圖4.6為三位四通液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖和圖形符號(hào)，K1、K2為液控口。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.6三位四通液動(dòng)換向閥1—閥蓋2—彈簧3—彈簧座4—閥體5—閥芯任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（5）電液動(dòng)換向閥驅(qū)動(dòng)液動(dòng)換向閥的液壓油可以采用機(jī)動(dòng)閥、手動(dòng)閥或電磁換向閥來進(jìn)行控制。采用電磁換向閥控制液動(dòng)換向閥的組合稱為電液動(dòng)換向閥，簡稱電液換向閥，它集中了電磁換向閥和液動(dòng)換向閥的優(yōu)點(diǎn)。這里，電磁換向閥起先導(dǎo)控制作用，稱為先導(dǎo)閥，其通徑可以很?。灰簞?dòng)換向閥為主閥，控制主油路換向。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.7三位四通電液換向閥1—節(jié)流閥2—單向閥任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用液動(dòng)換向主閥主要采用彈簧對中方式（也有采用液壓對中方式的，應(yīng)用較少，這里不介紹），如圖4.7，作為先導(dǎo)閥的電磁換向閥的中位需采用Y型機(jī)能，保證在電磁鐵不通電時(shí)，液動(dòng)換向閥的左、右控制腔連通油箱，消除液壓力影響，保證彈簧力可靠對中。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用在電液換向閥的先導(dǎo)閥和主閥之間，常設(shè)一對阻尼調(diào)節(jié)器，它們可以是疊加式單向節(jié)流閥，如圖4.7。當(dāng)控制油進(jìn)入主閥芯的控制腔時(shí)經(jīng)過單向閥，控制油流出時(shí)經(jīng)過節(jié)流閥（出油節(jié)流調(diào)速），通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，控制閥芯的換位速度。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（三）滑閥的中位機(jī)能三位換向閥的閥芯在中間位置時(shí)，各通口間有不同的連通方式，可滿足不同的使用要求。這種典型的連通方式稱為中位機(jī)能。換向閥的閥體一般設(shè)計(jì)成通用件，對同規(guī)格的閥體配以臺(tái)肩結(jié)構(gòu)、軸向尺寸及內(nèi)部通孔等不同的閥芯可實(shí)現(xiàn)常態(tài)位各油口的不同中位機(jī)能。三位四通閥和三位五通閥才有中位機(jī)能，如表4.2所示為三位四通換向閥常見的五種中位機(jī)能的名稱、結(jié)構(gòu)原理、圖形符號(hào)和中位特點(diǎn)。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用從表中可以看出，不同的中位機(jī)能具有各自特點(diǎn)。因?yàn)橐簤洪y是連接動(dòng)力元件和執(zhí)行元件的，就是說一般情況下，換向閥的入口接液壓泵，出口接液壓馬達(dá)或液壓缸。分析中位機(jī)能的特點(diǎn)，就是要分析液壓閥在中位時(shí)或在液壓閥中位與其它工作位置轉(zhuǎn)換時(shí)對液壓泵和液壓執(zhí)行元件工作性能的影響。通常考慮以下幾個(gè)因素：任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（1）系統(tǒng)保壓與卸荷。當(dāng)液壓閥的P口被堵塞時(shí)，系統(tǒng)保壓，這時(shí)的液壓泵可以用于多缸系統(tǒng)。如果液壓閥的P口與T口相通，這時(shí)液壓泵輸出的油液直接流回油箱，沒有壓力，稱為系統(tǒng)卸荷。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（2）換向精度與平穩(wěn)性。若A、B油口封閉，液壓閥從其它位置轉(zhuǎn)換到中位時(shí)，執(zhí)行元件立即停止，換向位置精度高，但液壓沖擊大，換向不平穩(wěn)；反之，若A、B油口都與T相通，液壓閥從其它位置轉(zhuǎn)換到中位時(shí)，執(zhí)行元件不易制動(dòng)，換向位置精度低，但液壓沖擊小。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（3）啟動(dòng)平穩(wěn)性。若A、B油口封閉，液壓執(zhí)行元件停止工作后，閥后的元件及管路充滿油液，重新啟動(dòng)時(shí)較平穩(wěn)；若A、B油口與T相通，液壓執(zhí)行元件停止工作后，元件及管路中油液泄漏回油箱，執(zhí)行元件重新啟動(dòng)時(shí)不平穩(wěn)。（4）液壓執(zhí)行元件“浮動(dòng)”。液壓閥在中位時(shí)，靠外力可以使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)其位置，稱為“浮動(dòng)”。如A、B油口互通時(shí)的雙出桿液壓缸；或A、B、T口連通時(shí)情況等。任務(wù)二認(rèn)識(shí)方向控制閥及學(xué)會(huì)其使用（四）對換向閥的基本要求（1）油液流經(jīng)閥時(shí)的壓力損失要小。（2）互不相通的油口間的內(nèi)泄露要小。（3）換向迅速、可靠、平穩(wěn)。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用壓力控制閥是用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力以及利用壓力實(shí)現(xiàn)控制的閥類，按功用可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器。其共同特點(diǎn)是利用油液壓力和彈簧壓力相平衡的原理來工作。調(diào)節(jié)彈簧預(yù)壓力即改變了所控制的油液壓力。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用一、溢流閥溢流閥是通過閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓和限壓作用。按結(jié)構(gòu)形式可分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型。（一）直動(dòng)型溢流閥直動(dòng)型溢流閥因液壓力直接與彈簧力相對應(yīng)來調(diào)節(jié)壓力而得名。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.9直動(dòng)型溢流閥任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用原理如圖4.9a所示，進(jìn)口壓力P小于調(diào)定壓力時(shí)，閥芯關(guān)閉，隨P升高，閥芯的調(diào)節(jié)過程如下：P↑→PA↑→閥芯↑→溢流口↑→溢流量↑→P↓可以看出這是一個(gè)負(fù)反饋控制過程，使溢流閥進(jìn)口的壓力基本保持不變。因此溢流閥實(shí)際上是穩(wěn)壓閥。忽略閥芯的自重和摩擦，閥芯的平衡關(guān)系為：FS=PA即P=FS/A=kx/A由于x不斷變化，所以P并不穩(wěn)定。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用在圖4.9c中，閥處于常態(tài)位置，閥芯在調(diào)壓彈簧力的作用下處于最右端，閥芯緊壓在閥座口上，油口關(guān)閉。當(dāng)油液從閥口P進(jìn)入，經(jīng)閥座中心孔作用在閥芯上的液壓力等于或者大于彈簧力時(shí)，閥芯左移，閥口開啟，進(jìn)口壓力油經(jīng)閥口T溢流回油箱，從而保證進(jìn)口壓力基本恒定。調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力，便可調(diào)整溢流壓力。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用直動(dòng)型溢流閥結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但壓力受溢流量的影響較大。當(dāng)溢流回路需要大的溢流量才能保持進(jìn)口壓力時(shí)，閥口開度變大，彈簧的壓縮量變大，則彈簧力變大，溢流閥進(jìn)口壓力也隨之變大。另外，如果閥的壓力較高，則要求調(diào)壓彈簧具有很大的彈簧力，這不僅使調(diào)節(jié)性能變差，而且結(jié)構(gòu)上難以實(shí)現(xiàn)。所以不適于在高壓、大流量下工作（一般小于2.5MPa），而且調(diào)壓穩(wěn)定性較差。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（二）先導(dǎo)型溢流閥先導(dǎo)型溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成。調(diào)壓時(shí)，先導(dǎo)閥先行導(dǎo)通，導(dǎo)致主閥口打開溢流，先導(dǎo)型溢流閥因而得名。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.10先導(dǎo)型溢流閥任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.10a為先導(dǎo)型溢流閥的工作原理圖，上部為先導(dǎo)閥部分，下部為主閥部分。當(dāng)溢流發(fā)生時(shí)，油路分兩部分：一是控制油路，從溢流閥進(jìn)口來的油液有很小一部分經(jīng)閥芯的底部，再經(jīng)過阻尼孔，壓力由P降至P1（P1＜P），最后經(jīng)先導(dǎo)閥流回油箱。二是主油路，絕大部分油液經(jīng)主閥芯路流回油箱。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用可以看出，由先導(dǎo)閥調(diào)定，P1由于先導(dǎo)閥的流量很小，所以P1變化不大。忽略主閥芯的自重和摩擦，閥芯的平衡關(guān)系為：FS+P1A=PA即P=P1+kx/A彈簧的彈性系數(shù)k很小，F(xiàn)S很小，P主要與P1平衡，所以波動(dòng)不大，保持基本穩(wěn)定。即FS≈0P≈P1所以，可以通過調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的P1達(dá)到控制P的目的。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.10c所示為先導(dǎo)型溢流閥結(jié)構(gòu)。主閥包括主閥體、主閥芯、主閥彈簧，先導(dǎo)閥包括先導(dǎo)閥芯、調(diào)壓彈簧及調(diào)壓手輪等。在系統(tǒng)中油液通過進(jìn)油口進(jìn)入進(jìn)油腔P，經(jīng)主閥芯的軸向孔f進(jìn)入閥芯下腔，同時(shí)油液又經(jīng)阻尼孔e進(jìn)入主閥芯的上腔，并經(jīng)孔c、孔d作用于先導(dǎo)閥芯上。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧調(diào)定的壓力時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，此時(shí)沒有油液流過阻尼孔，主閥芯上、下兩腔的壓力相等，主閥芯在主閥彈簧的作用下處于最下端原始位置，進(jìn)油腔P和回油腔T不相通，無溢流產(chǎn)生。當(dāng)系統(tǒng)壓力升高，作用在先導(dǎo)閥芯上的液壓力大于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥打開，主閥上腔的油液經(jīng)先導(dǎo)閥口、孔a、回油腔T流回油箱。這時(shí)就有壓力油經(jīng)主閥芯上的阻尼孔流動(dòng)，因而就產(chǎn)生了壓力降，使主閥芯上腔的壓力P1小于下腔的壓力P。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用當(dāng)此壓力差對主閥芯所產(chǎn)生的作用力超過主閥彈簧力Fs時(shí)，閥芯被抬起，進(jìn)油口P和回油口T相通，主閥開始溢流，從而保持進(jìn)油口壓力不變，也即調(diào)定了系統(tǒng)的壓力。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的調(diào)壓手輪，便能調(diào)整系統(tǒng)的溢流壓力；更換不同剛度的調(diào)壓彈簧，便能得到不同的調(diào)壓范圍。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用先導(dǎo)型溢流閥上開有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口K，它和主閥芯的上腔相連，圖示為控制口封閉狀態(tài)。當(dāng)要實(shí)行遠(yuǎn)程控制時(shí)，在此口連接一個(gè)調(diào)壓閥，相當(dāng)于給溢流閥的調(diào)壓部分并聯(lián)一個(gè)先導(dǎo)調(diào)壓閥，溢流閥工作壓力就由溢流閥本身的先導(dǎo)調(diào)壓閥和遠(yuǎn)程控制口上連接的調(diào)壓閥中較小的調(diào)壓值決定。調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程控制口上連接的調(diào)壓閥（調(diào)節(jié)壓力小于溢流閥本身先導(dǎo)閥的調(diào)定值）可以實(shí)現(xiàn)對于溢流閥的遠(yuǎn)程控制或使溢流閥卸荷。如不使用其功能，如圖堵上遠(yuǎn)程控制口即可。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用先導(dǎo)閥類似于小規(guī)格直動(dòng)型溢流閥，作用是控制主閥的溢流壓力，其閥口直徑較小，即使在較高壓力的情況下，作用在錐閥芯上的液壓力也不大，因此調(diào)壓彈簧的剛度不必很大，壓力調(diào)整也比較輕便；而主閥的作用是溢流，主閥內(nèi)的彈簧為平衡彈簧，其剛度很小，僅為了克服摩擦力使主閥芯及時(shí)復(fù)位而設(shè)置的。這樣，當(dāng)溢流量變化而引起彈簧壓縮量變化時(shí)，進(jìn)油口的壓力變化不大。故先導(dǎo)型溢流閥的穩(wěn)壓性優(yōu)于普通直動(dòng)型溢流閥。但先導(dǎo)型溢流閥是二級閥，其靈敏度低于直動(dòng)型閥。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用另外，主閥芯是利用油液流經(jīng)阻尼孔時(shí)形成的壓力差而開啟的，阻尼孔一般為細(xì)長孔，φ=0.8～1.2mm，孔長l=8～12mm,工作時(shí)容易堵塞，一旦堵塞則導(dǎo)致先導(dǎo)閥關(guān)閉，進(jìn)、出油口不能接通，無論系統(tǒng)壓力增加多大，溢流閥也不能溢流任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（三）溢流閥的功用溢流閥在液壓系統(tǒng)中很重要，特別是定量泵系統(tǒng)，沒有溢流閥幾乎無法工作。（1）起溢流調(diào)壓作用一般旁接在定量泵的出口，通過溢流來調(diào)定系統(tǒng)壓力，閥隨壓力波動(dòng)而開啟，如圖4.11a所示。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.11溢流閥的功用任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（2）起安全保護(hù)作用溢流閥旁接在泵的出口，用來限制系統(tǒng)的最大壓力值，避免引起過載事故，閥為常閉，如圖4.11b所示。（3）作卸荷閥用由先導(dǎo)溢流閥配合二位二通閥使用，可使系統(tǒng)卸荷，如圖4.11c所示。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（4）作背壓閥用將溢流閥串聯(lián)在回油路上，產(chǎn)生背壓，使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，多用直動(dòng)型，如圖4.11d所示。（5）作遠(yuǎn)控調(diào)壓閥用用直動(dòng)型溢流閥連接先導(dǎo)溢流閥的外控口，實(shí)行遠(yuǎn)程調(diào)壓,如圖4.11e所示。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用二、減壓閥減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力降，使出口壓力低于進(jìn)口壓力的一種壓力控制閥。利用減壓閥可降低系統(tǒng)提供的壓力，使同一系統(tǒng)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的壓力回路。減壓閥根據(jù)功用的不同可以分為定值減壓閥、定差減壓閥和定比減壓閥。定值減壓閥可以獲得比進(jìn)口壓力低且穩(wěn)定的出口工作壓力值；定差減壓閥可使閥的進(jìn)出口壓力差保持恒定；而定比減壓閥可使閥進(jìn)出口壓力間保持一定的比例關(guān)系。其中定值減壓閥應(yīng)用最廣，簡稱減壓閥。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（一）結(jié)構(gòu)及工作原理定值減壓閥常用在夾緊油路或潤滑油路中。有直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種結(jié)構(gòu)形式。圖4.12為先導(dǎo)減壓閥的結(jié)構(gòu)原理。減壓閥沒有工作時(shí)，由于彈簧力的作用，主閥芯處在下端的極限位置，閥口是常通的。在減壓閥通入壓力油時(shí)，壓力油由閥的進(jìn)油口P1流入，經(jīng)減壓閥口f減壓后由出口P2流出，出口壓力油經(jīng)閥體與端蓋上的通道流到主閥芯的下腔，再經(jīng)閥芯上的阻尼孔e流到主閥芯的上腔，最終作用在先導(dǎo)閥芯上。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.12先導(dǎo)型減壓閥任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用當(dāng)出油口壓力低于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯關(guān)閉，油液便不能在阻尼孔內(nèi)流動(dòng)，則主閥芯上、下兩腔壓力相等，主閥芯在彈簧的作用下處于最下端，縫隙x值最大，即減壓口f開度為最大，閥處于非工作狀態(tài)。當(dāng)出口壓力達(dá)到先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯被頂開，主閥芯上腔的油液便由外泄油口L流回油箱，主閥芯阻尼孔內(nèi)就有油液流動(dòng)，致使主閥芯上下兩端產(chǎn)生壓力差，主閥芯在壓差的作用下，克服彈簧力上移，縫隙x值減小，即減壓閥口f減小，進(jìn)出口壓降增大，使出口壓力下降到調(diào)定值；反之，出口的壓力減小時(shí)，閥芯下移，減壓口f增大，使節(jié)流降壓作用減弱，控制出口的壓力維持在調(diào)定值。同樣，先導(dǎo)型減壓閥具有遠(yuǎn)程控制口K，通過它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（二）減壓閥的功用減壓閥的功用是降低液壓系統(tǒng)某一局部回路的壓力，使之得到比液壓泵供油壓力低且穩(wěn)定的工作壓力。（1）在高壓系統(tǒng)中，獲得低壓支路，以滿足低壓回路的需要。如控制回路；潤滑供油回路；夾緊回路等。（2）將液壓系統(tǒng)分成若干不同壓力的油路，以滿足各種執(zhí)行元件需要的壓力。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（3）穩(wěn)定壓力。減壓閥輸出二次壓力比較穩(wěn)定，可以避免一次壓力的波動(dòng)對執(zhí)行元件的影響。需要指出的是應(yīng)用減壓閥組成減壓回路雖然可以方便地使某一分支回路壓力降低，但油液流經(jīng)減壓閥將產(chǎn)生壓力損失，這增加了功率損失并使油液發(fā)熱，對系統(tǒng)的工作不利。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用三、順序閥順序閥是利用油路中壓力的變化來控制閥口通斷，以實(shí)現(xiàn)各工作部件依次順序動(dòng)作的液壓元件，故名順序閥。順序閥按結(jié)構(gòu)不同分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種，一般先導(dǎo)型用于壓力較高的場合。當(dāng)順序閥利用外來液壓力進(jìn)行控制時(shí)，稱液控順序閥。不論是直動(dòng)型還是先導(dǎo)型順序閥都和對應(yīng)的溢流閥原理相類似，主要不同為溢流閥的調(diào)壓彈簧腔的泄漏油和出油口相連，而順序閥單獨(dú)接回油箱。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用對順序閥的主要要求是:①調(diào)壓范圍大；②動(dòng)作可靠，不因壓力波動(dòng)等原因產(chǎn)生誤動(dòng)作，保證系統(tǒng)安全；③過流能力強(qiáng)，工作時(shí)噪聲小等。（一）順序閥工作原理和結(jié)構(gòu)根據(jù)控制壓力來源的不同，它分內(nèi)控式和外控式兩種。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用如圖4.13為直動(dòng)型順序閥的結(jié)構(gòu)原理圖。壓力油從兩個(gè)進(jìn)油口P1進(jìn)入，經(jīng)閥體上的孔道a和端蓋上的阻尼孔b流到控制活塞的底部，當(dāng)進(jìn)油口的液壓力增大，使控制活塞能夠克服閥芯上部的彈簧力時(shí)，閥芯上移，進(jìn)、出油腔連通，油液從P2流出至執(zhí)行元件，該閥閥芯開啟受進(jìn)油口壓力控制，屬內(nèi)控式順序閥，符號(hào)如圖4.13b所示。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.13直動(dòng)型順序閥任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用如果將圖4.13中的端蓋旋轉(zhuǎn)90°安裝，進(jìn)油口通向控制活塞的通道被切斷，引入控制壓力油，便成為外控式順序閥。其符號(hào)如圖4.13c所示。（二）順序閥特性和應(yīng)用內(nèi)控式順序閥與溢流閥很相似：閥口常閉，進(jìn)口壓力控制，但是閥的出口油液要工作，所以有單獨(dú)的泄油口。該閥多用于多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。其進(jìn)口壓力先要達(dá)到閥的調(diào)定壓力值，而出口壓力取決于負(fù)載。當(dāng)負(fù)載壓力高于閥的調(diào)定壓力時(shí)，進(jìn)口壓力等于閥的出口壓力值，閥口全開；當(dāng)負(fù)載壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，進(jìn)口壓力等于調(diào)定壓力值，閥的開口為某一定程度。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用順序閥在液壓系統(tǒng)中的主要應(yīng)用有：（1）執(zhí)行多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作。（2）與單向閥組成平衡閥。（3）內(nèi)控順序閥接在油缸回油路上，作背壓閥使用。（4）外控順序閥可用作卸荷閥。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用（三）溢流閥、減壓閥、順序閥的比較溢流閥、減壓閥、順序閥的比較如表4.3所示任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用例4.1圖4.14所示液壓系統(tǒng)液壓缸有效面積A1=A2=100cm2,缸Ⅰ負(fù)載F=3500N，缸Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。不計(jì)摩擦阻力、慣性力和管路損失。溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)整壓力分別為4MPa,3MPa和2MPa求在下列三種工況下A、B、C三點(diǎn)的壓力。

1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位。2）1YA通電，缸Ⅰ活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終端后。

3）1YA斷電，2YA通電，缸Ⅱ活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到死擋鐵時(shí)。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.14任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用解：1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位時(shí)：順序閥處于打開狀態(tài)，減壓閥口關(guān)小，A點(diǎn)壓力升高，溢流閥打開，這時(shí)PA=4MPa、PB=4MPa、PC=2MPa2)1YA通電，缸Ⅰ活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終端后缸Ⅰ活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)PB=F/A1=3.5×104/100×10-4Pa=3.5×106Pa=3.5MPa缸Ⅰ活塞運(yùn)動(dòng)到終端后任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用PA=PB=4MPaPA=2MPa3）1YA斷電，2YA通電，缸Ⅱ活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到死擋鐵時(shí)缸Ⅱ活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，PC=0，如不考慮油液流經(jīng)減壓閥的壓力損失，則PA=PB=0缸Ⅱ活塞碰到死擋鐵時(shí)PC=2MPaPA=PB=4MPa任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用四、壓力繼電器壓力繼電器是將液壓訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?hào)的一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換元件，它根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力變化自動(dòng)接通和斷開有關(guān)電路，借以實(shí)現(xiàn)程序控制和安全保護(hù)作用。圖4.15為壓力繼電器的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)。當(dāng)P口連接的壓力油壓力達(dá)到壓力繼電器動(dòng)作的調(diào)定壓力時(shí)，作用與柱塞1上的液壓力克服彈簧力，推動(dòng)頂桿2向上移動(dòng)，使微動(dòng)開關(guān)4觸點(diǎn)閉合，發(fā)出電訊號(hào)。改變調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓力可以調(diào)整壓力繼電器的動(dòng)作壓力。任務(wù)三認(rèn)識(shí)壓力控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.15壓力繼電器1—柱塞2—頂桿3—調(diào)節(jié)螺釘4—微動(dòng)開關(guān)任務(wù)四認(rèn)識(shí)流量控制閥及學(xué)會(huì)其使用流量控制閥的功用是通過改變閥口過流面積來調(diào)節(jié)輸出流量，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。分節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流閥等。對流量控制閥基本要求是有足夠的流量調(diào)節(jié)范圍；能保證的最小穩(wěn)定流量?。粶囟扰c壓力對流量的影響小及調(diào)節(jié)方便等。任務(wù)四認(rèn)識(shí)流量控制閥及學(xué)會(huì)其使用一、節(jié)流閥（一）流量特性及節(jié)流口形式節(jié)流閥的流量調(diào)節(jié)規(guī)律符合流體流過小孔的流量特性公式:式中：A——節(jié)流閥過流截面積任務(wù)四認(rèn)識(shí)流量控制閥及學(xué)會(huì)其使用Δp——節(jié)流閥進(jìn)出口壓差m——與節(jié)流口的形狀有關(guān)的指數(shù)，通常m=0.5～1。當(dāng)節(jié)流口接近于薄壁孔時(shí)，m=0.5；接近于細(xì)長孔時(shí)m=１。C——與節(jié)流閥結(jié)構(gòu)和流體性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，如油液黏度的變化，引起C值的變化，從而引起流量的變化。任務(wù)四認(rèn)識(shí)流量控制閥及學(xué)會(huì)其使用由式中可以看出，即便節(jié)流閥的流口面積不變，而節(jié)流閥進(jìn)出口壓差發(fā)生變化時(shí)，流量也會(huì)發(fā)生變化，所以節(jié)流閥調(diào)速性能的穩(wěn)定性差。過流截面積A計(jì)算與節(jié)流口結(jié)構(gòu)有關(guān)，常用節(jié)流口結(jié)構(gòu)如圖4.16所示，有針錐形、軸向三角槽、矩形槽、偏心槽式。任務(wù)四認(rèn)識(shí)流量控制閥及學(xué)會(huì)其使用圖4.16常用節(jié)流口結(jié)構(gòu)任務(wù)四認(rèn)識(shí)流