1、液壓控制元件,第一節(jié) 液壓閥概述 第二節(jié) 方向控制閥 第三節(jié) 壓力控制閥 第四節(jié) 流量控制閥 第五節(jié) 二通插裝閥和疊加閥,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓閥的功用：,液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照要求進(jìn)行工作。屬控制元件。,液壓閥基本結(jié)構(gòu)：,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。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，有時(shí)還作用有液壓力。,1液壓控制元件概述,液壓與氣壓傳動(dòng),a)滑閥 滑閥為間隙密封，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)。 b)錐閥 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。 c

2、)球閥 性能與錐閥相同。,1.根據(jù)機(jī)構(gòu)形式不同可分為：,液壓控制閥的分類:,1液壓控制元件概述,液壓與氣壓傳動(dòng),a)壓力控制閥 用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等。 b)流量控制閥 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、分流集流閥、比例流量閥等。 c)方向控制閥 用來控制和改變液壓系統(tǒng)液流方向的閥類，如單向閥、液控單向閥、換向閥等。,2.根據(jù)用途不同可分為：,1液壓控制元件概述,液壓與氣壓傳動(dòng),3.根據(jù)安裝連接形式不同可分為：,a)管式連接 閥體進(jìn)出口由螺紋或法蘭與油管連接。安裝方便。 b)板式連接 閥體進(jìn)出口通過連接板與油管連接。便于集成。 c

3、)插裝式 將閥芯、閥套組成的組件插入專門設(shè)計(jì)的閥塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同功能。結(jié)構(gòu)緊湊。 d)疊加式 是板式連接閥的一種發(fā)展形式。,1液壓控制元件概述,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓閥的性能參數(shù)：,公稱通徑 代表閥的通流能力的大小，對應(yīng)于閥的額定流量。與閥的進(jìn)出油口連接的油管應(yīng)與閥的通徑相一致。閥工作時(shí)的實(shí)際流量應(yīng)小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。,額定壓力 閥長期工作所允許的最高壓力。對壓力控制閥，實(shí)際最高壓力有時(shí)還與閥的調(diào)壓范圍有關(guān)；對換向閥，實(shí)際最高壓力還可能受它的功率極限的限制。,1液壓控制元件概述,液壓與氣壓傳動(dòng),對液壓閥的基本要求：,a)動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)要小。

4、b)閥口全開時(shí)，液流壓力損失要??；閥口關(guān)閉時(shí)，密封性能要好。 c)所控制的參數(shù)（壓力或流量）要穩(wěn)定，受外干擾時(shí)變化量要小。 d)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)試、維護(hù)方便，通用性要好。,1液壓控制元件概述,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓控制閥的集成塊,液壓與氣壓傳動(dòng),功用：控制油液流動(dòng)方向或通斷 分類：單向閥、換向閥,2 方向控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓與氣壓傳動(dòng),單向閥只允許經(jīng)過閥的液流單方向流動(dòng)，而不許反向流動(dòng)。單向閥有普通單向閥液控單向閥梭閥、雙壓閥等。,1 普通單向閥,正向?qū)?，反向截止?5.2.1單向閥,2 方向控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),上圖所示的閥屬于管式連接閥，此類閥的油口可通過管接頭和油管相連，閥體

5、的重量靠管路支承，因此閥的體積不能太大太重。,直通式單向閥中的油流方向和閥的軸線方向相同。,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓與氣壓傳動(dòng),對單向閥的要求 開啟壓力要小。 能產(chǎn)生較高的反向壓力，反向的泄漏要小。 正向?qū)〞r(shí)，閥的阻力損失要小。 閥芯運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無振動(dòng)、沖擊或噪聲。,液壓與氣壓傳動(dòng),液控單向閥的工作原理和圖形符號,當(dāng)控制油口不通壓力油時(shí)，油液只能從p1p2；當(dāng)控制油口通壓力油時(shí)， p2 p1的反向油液也可自由通過。 根據(jù)控制活塞上腔的泄油方式不同分為內(nèi)泄式和外泄式。,注意：控制壓力油油口不工作時(shí)，應(yīng)使其通回油箱，否則控制活塞難以復(fù)位，單向閥反向不能截止液流。,動(dòng)畫演示,1 控制活塞； 2 頂桿；3

6、 閥芯。,2 方向控制閥,液壓與氣壓傳動(dòng),圖中，用單向閥5將系統(tǒng)和泵隔斷，泵開機(jī)時(shí)泵排出的油可經(jīng)單向閥5進(jìn)入系統(tǒng);泵停機(jī)時(shí)，單向閥5可阻止系統(tǒng)中的油倒流。,普通單向閥和 液控單向閥的應(yīng)用,（1）用單向閥 將系統(tǒng)和泵隔斷,液壓與氣壓傳動(dòng),(2)用單向閥將兩個(gè)泵隔斷 在下圖中，1是低壓大流量泵，2是高壓小流量泵。低壓時(shí)兩個(gè)泵排出的油合流，共同向系統(tǒng)供油。高壓時(shí)，單向閥的反向壓力為高壓，單向閥關(guān)閉，泵2排出的高壓油經(jīng)過虛線表示的控制油路將閥3打開，使泵1排出的油經(jīng)閥3回油箱，由高壓泵2單獨(dú)往系統(tǒng)供油，其壓力決定于閥4。這樣，單向閥將兩個(gè)壓力不同的泵隔斷，不互相影響。,液壓與氣壓傳動(dòng),(3) 用單向閥

7、產(chǎn)生背壓 在右圖中，高壓油進(jìn)入缸的無桿腔，活塞右行，有桿腔中的低壓油經(jīng)單向閥后回油箱。單向閥有一定壓力降，故在單向閥上游總保持一定壓力，此壓力也就是有桿腔中的壓力，叫做背壓，其數(shù)值不高一般約為0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背壓，可防止活塞的沖擊，使活塞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。此種用途的單向閥也叫背壓閥。,pb,液壓與氣壓傳動(dòng),(4)用單向閥和其它閥組成復(fù)合閥 由單向閥和節(jié)流閥組成復(fù)合閥，叫單向節(jié)流閥。用單向閥組成的復(fù)合閥還有單向順序閥、單向減壓閥等。在單向節(jié)流閥中，單向閥和節(jié)流閥共用一閥體。當(dāng)液流沿箭頭所示方向流動(dòng)時(shí)，因單向閥關(guān)閉，液流只能經(jīng)過節(jié)流閥從閥體流出。若液流沿箭頭所示相反的方向流動(dòng)時(shí)，因單向

8、閥的阻力遠(yuǎn)比節(jié)流閥為小，所以液流經(jīng)過單向閥流出閥體。此法常用來快速回油。從而可以改變缸的運(yùn)動(dòng)速度。,液壓與氣壓傳動(dòng),在右圖中，通過液控單向閥往立式缸的下腔供油，活塞上行。停止供油時(shí)，因有液控單向閥，活塞靠自重不能下行，于是可在任一位置懸浮。將液控單向閥的控制口加壓后，活塞即可靠自重下行。 若此立式缸下行為工作行程，可同時(shí)往缸的上腔和液控單向閥的控制口加壓，則活塞下行，完成工作行程。,(5) 用液控單向閥使立式缸活塞懸浮,液壓與氣壓傳動(dòng),換向閥能改變液流方向，將換向閥與缸連接可以很方便地使缸的活塞改變運(yùn)動(dòng)方向。,2方向控制閥換向閥,換向閥的類型有 按閥的結(jié)構(gòu)形式：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、錐閥式。 按閥的

9、操縱方式：手動(dòng)式、機(jī)動(dòng)式、電磁式、液動(dòng)式、電液動(dòng)式、氣動(dòng)式。 按閥的工作位置數(shù)和控制的通道數(shù)：二位二通閥、二位三通閥、二位四通閥、三位四通閥、三位五通閥等。,(a)手動(dòng)式(b)機(jī)動(dòng)式(c)電磁動(dòng)(d)彈簧控制(e)液動(dòng)(f)液壓先導(dǎo)控制(g)電液控制,2.2換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),典型結(jié)構(gòu)分析,液壓與氣壓傳動(dòng),滑閥式換向閥的結(jié)構(gòu),液壓與氣壓傳動(dòng),液壓與氣壓傳動(dòng),1.換向閥的工作原理,如下圖，換向閥閥體2上開有4個(gè)通油口 P、A、B、T。換向閥的通油口永遠(yuǎn)用固定的字母表示，它所表示的意義如下：,P壓力油口； A、B工作油口； T回油口。,液壓與氣壓傳動(dòng),下圖表示閥芯處于中位時(shí)的情況, 此時(shí)從P

10、口進(jìn)來的壓力油沒有通路。 A 、B 兩個(gè)油口也不和T口相通。,液壓與氣壓傳動(dòng),下圖表示人向一側(cè)搬動(dòng)控制手柄，閥芯左移，或者說閥芯處于左位的情況。此時(shí)P口和A口相通，壓力油經(jīng)P、A到其它元件；從其它元件回來的油經(jīng)B、閥芯中心孔，T 回油箱。,左位,液壓與氣壓傳動(dòng),下圖表示人向另一側(cè)搬動(dòng)控制手柄閥芯右移， 或者說閥芯處于右位時(shí)的情況。此時(shí)，從P口進(jìn)來的壓力油經(jīng)P、B 到其它元件。從其它元件回來的油經(jīng)A、T回油箱。,右位,動(dòng)畫演示,液壓與氣壓傳動(dòng),P,T,B,A,液壓與氣壓傳動(dòng),換向機(jī)能,換向閥的“通”和“位” “通”和“位”是換向閥的重要概念。不同的“通”和“位”構(gòu)成了不同類型的換向閥。,“位”

11、(Position)一指閥芯的位置，通常所說的“二位閥” 、 “三位閥”是指換向閥的閥芯有兩個(gè)或三個(gè)不同的工作位置，“位”在符號圖中用方框表示。,所謂“二通閥” 、 “三通閥” 、 “四通閥”是指換向閥的閥體上有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)各不相通且可與系統(tǒng)中不同油管相連的油道接口，不同油道之間只能通過閥芯移位時(shí)閥口的開關(guān)來溝通。,液壓與氣壓傳動(dòng),（1）圖形符號含義,液壓與氣壓傳動(dòng),（2）職能符號,液壓與氣壓傳動(dòng),（3）換向閥常見的形式,液壓與氣壓傳動(dòng),不同的“通”和“位”的滑閥式換向閥 主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號,動(dòng)畫演示,液壓與氣壓傳動(dòng),2.換向閥的滑閥機(jī)能 換向閥的機(jī)能表示閥芯在某位置時(shí)閥主油路

12、的連通方式，對三位閥有中位機(jī)能、左位機(jī)能和右位機(jī)能。,液壓與氣壓傳動(dòng),三位四通換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),三位四通換向閥 三位四通換向閥的滑閥機(jī)能有很多種，常見的有表所列的幾種。中間一個(gè)方框表示其原始位置，左右方框表示兩個(gè)換向位。其左位和右位各油口的連通方式均為直通或交叉相通，所以只用一個(gè)字母來表示中位的型式。,液壓與氣壓傳動(dòng), 因P口封閉，泵不能卸荷 ，泵排出的壓力油只能從溢流閥排回油箱。,可用于多個(gè)換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)分支中的換向閥處于中位時(shí), 仍可保持系統(tǒng)壓力，不致影響其它分支的正常工作。,缸的兩腔被封閉,活塞在任一位置均可停住, 且能承受一定的正向負(fù)載和反向負(fù)載。,1）O型機(jī)能 閥芯處

13、于中位時(shí), P,A,B,T 四個(gè)油口均被封閉，其特點(diǎn)是：,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。這種連通方式稱為換向閥的中位機(jī)能,液壓與氣壓傳動(dòng),雖然閥芯已處于中位，但缸的活塞無法停住。中位時(shí)油缸不能承受負(fù)載。 不管活塞原來是左行還是右行，缸的各腔均無壓力沖擊，也不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓。換向平穩(wěn)無沖擊，換向時(shí)無精度可言 泵可卸荷。 不能用于多個(gè)換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。因一個(gè)分支的換向閥一旦處于中位，泵即卸荷，系統(tǒng)壓力為零，其它分支也就不能正常工作了。,H 型機(jī)能的特點(diǎn)如下：,液壓與氣壓傳動(dòng),3）M型機(jī)能 閥芯處于中位時(shí), A 、B 油口被封閉，P、T 油口互通

14、。M型機(jī)能是取O型機(jī)能的上半部，H型機(jī)能的下半部組成的，故兼有二者的特點(diǎn)。M型機(jī)能如下： 活塞可停在任一位置上，用能承受雙向負(fù)載。 缸的兩腔會(huì)出現(xiàn)壓力沖擊或負(fù)壓，依活塞原來的運(yùn)動(dòng)方向而定?；钊星皼_。 泵能卸荷。 不宜用于多個(gè)換向閥并聯(lián)的系統(tǒng)。,液壓與氣壓傳動(dòng),此種機(jī)能目的是構(gòu)成差動(dòng)連接油路，使單活塞桿缸的活塞增速。,4）P型機(jī)能 閥芯處于中位時(shí)，P、A、B油口互通，油口T被封閉。,液壓與氣壓傳動(dòng),Y型,油缸浮動(dòng)，系統(tǒng)保壓。,5）Y型機(jī)能,液壓與氣壓傳動(dòng),6）K型機(jī)能,K型,單向鎖緊，油泵卸荷。,液壓與氣壓傳動(dòng),Y型機(jī)能封閉，、互通。 型機(jī)能、互通，封閉。 型機(jī)能、之間只有很小的縫隙連通。 型

15、機(jī)能、封閉，、互通。 型機(jī)能、相通，、封閉。 型機(jī)能、封閉，、互通。 型機(jī)能、封閉，、互通。,除上述四種常用的機(jī)能外，根據(jù)油口通斷情況不同尚可組合成多種機(jī)能，不過這些機(jī)能多用在特殊場合。這些機(jī)能是：,液壓與氣壓傳動(dòng),滑閥的中位機(jī)能,液壓與氣壓傳動(dòng),液壓與氣壓傳動(dòng),液壓與氣壓傳動(dòng),利用手動(dòng)杠桿操縱閥芯運(yùn)動(dòng)以控制流向。,手動(dòng)換向閥,3.幾種常用的換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),此類控制方式的“信號源”是缸的運(yùn)動(dòng)件。例如將擋塊固定在運(yùn)動(dòng)的活塞桿上，當(dāng)擋塊觸壓閥推桿2的滾滾輪1時(shí) ，推桿2即推動(dòng)閥芯3換向。擋塊和推桿2端部的滾輪脫離接觸后，閥芯即可靠彈簧復(fù)位。此種閥的控制方式因和缸的行程有關(guān)，也有管此類閥叫“

16、行程閥”。,1滾輪 2推桿 3閥芯,機(jī)動(dòng)換向閥,機(jī)動(dòng)換向閥,行程閥,液壓與氣壓傳動(dòng),用行程閥速度換接,液壓與氣壓傳動(dòng),三位四通電磁換向閥,電磁換向閥,液壓與氣壓傳動(dòng),如果將兩端電磁鐵與彈簧對中機(jī)構(gòu)組合，又可組成三位的電磁換向閥，電磁鐵得電分別為左右位，不得電為中位（常位）。 電磁吸力有限，電磁換向閥最大通流量小于100 L/min。對液動(dòng)力較大的大流量閥則應(yīng)選用液動(dòng)換向閥或電液換向閥。,液壓與氣壓傳動(dòng),液動(dòng)換向閥,液動(dòng)換向閥是利用控制壓力油來改變閥芯位置的換向閥。對三位閥而言，按閥芯的對中形式，分為彈簧對中型和液壓對中型兩種。,液壓與氣壓傳動(dòng),電磁換向閥起先導(dǎo)作用，控制液動(dòng)換向閥的動(dòng)作；液動(dòng)換

17、向閥作為主閥，用于控制液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。,電液動(dòng)換向閥,內(nèi)部控制、外部回油的彈簧對中電液換向閥,電液換向閥是電磁換向閥和液動(dòng)換向閥的組合。,動(dòng)畫演示,液壓與氣壓傳動(dòng),換向閥的應(yīng)用,用行程閥做先導(dǎo)閥實(shí)現(xiàn)連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng),液壓與氣壓傳動(dòng),用電磁閥實(shí)現(xiàn)完整工作循環(huán),小 結(jié),單向閥和換向閥是液壓系統(tǒng)中控制液流方向的元件。 單向閥分成兩類：即普通單向閥（簡稱單向閥）和液控單向閥。單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過；液控單向閥具有普通單向閥的功能，并且只要在控制口通以一定壓力的控制油液，油流反向也能通過。單向閥和液控單向閥用于回路需要單向?qū)ǖ膱龊?，也用于各種鎖緊回路。 換向閥既可用來使執(zhí)行元件換向，也可用來

18、切換油路。換向閥的各種結(jié)構(gòu)形式中，滑閥式用得較多。而各種操縱形式的換向閥中，則以電磁和電液換向閥用得較多，因?yàn)樗子趯?shí)現(xiàn)自動(dòng)化。換向閥的圖形符號明確地表示了閥的作用原理、工作位置數(shù)、通路數(shù)、通斷狀態(tài)以及操縱方式等，應(yīng)予以足夠的重視，并能熟練掌握。,液壓與氣壓傳動(dòng),壓力控制閥簡稱壓力閥。 壓力閥包括： （1）用來控制液壓系統(tǒng)壓力的閥類。 （2）利用壓力變化作為信號來控制其它元件動(dòng)作的閥類。 按其功能和用途不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。 共同特點(diǎn)：作用于閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。,5.3壓力控制閥,溢流閥,溢流閥的主要用途有以下兩點(diǎn)： 1）調(diào)壓和穩(wěn)壓。如用在由

19、定量泵構(gòu)成的液壓源中，用以調(diào)節(jié)泵的出口壓力，保持該壓力恒定。 2）限壓。如用作安全閥，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，僅在系統(tǒng)壓力大于其調(diào)定壓力時(shí)才開啟溢流，對系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。,溢流閥的特征是：閥與負(fù)載相并聯(lián)，溢流口接回油箱，采用進(jìn)口壓力負(fù)反饋. 根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，溢流閥可分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩類。,液壓與氣壓傳動(dòng),直動(dòng)型溢流閥,先導(dǎo)式溢流閥,液壓與氣壓傳動(dòng),直動(dòng)式溢流閥,直動(dòng)式溢流閥工作原理 原始狀態(tài)，閥芯在彈簧力的作用下處于最下端位置，進(jìn)出油口隔斷。進(jìn)口油液經(jīng)閥芯徑向孔、軸向孔作用在閥芯底端面，當(dāng)液壓力等于或大于彈簧力時(shí)，閥芯上移，閥口開啟，進(jìn)口壓力油經(jīng)閥口溢回油箱。此時(shí)閥芯受力平衡，閥口溢流滿足壓力流量方程。,液壓與氣壓傳動(dòng),直動(dòng)式溢流閥工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),動(dòng)畫演示,先導(dǎo)式溢流閥,液壓與氣壓傳動(dòng),先導(dǎo)式溢流閥工作原理,液壓與氣壓傳動(dòng),溢流閥的應(yīng)用,溢流閥旁接在泵的出口，用來限制系統(tǒng)壓力的最大值，對系統(tǒng)起保護(hù)作用，稱為安全閥。,電磁溢流閥還可以在執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作時(shí)使泵卸載。,溢流閥旁接在泵的出口，用來保證系統(tǒng)壓力恒定，稱為調(diào)壓閥。,溢流閥接在執(zhí)行元件的出口，用來保證系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，稱為