华中科技大学液压与液力传动课件.pdf

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1、华中科技大学华中科技大学华中科技大学 插装阀和叠加阀插装阀和叠加阀 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 插装阀插装阀 ?二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密 封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀 组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有 且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻 辑阀。 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密 封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀 组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有 且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻 辑阀。 ?特点：特点： ?阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏；阀芯为锥

2、阀，密封性能好，且动作灵敏； ?通流能力大，抗污染；通流能力大，抗污染； ?一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。 ?特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突 出。 特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突 出。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?插装阀基本组件插装阀基本组件 ?组件由阀芯、阀套、弹簧和 密封圈组成。根据用途不同 分为方向阀组件、压力阀组 件和流量阀组件。同一通径 的三种组件安装尺寸相同， 但阀芯的结构形式和阀套座 直径不同。三种组件均有两 个主油口 组件由阀芯、阀套、弹簧和 密封圈组成。根据用途不同 分为方向阀组件、压力阀组 件

3、和流量阀组件。同一通径 的三种组件安装尺寸相同， 但阀芯的结构形式和阀套座 直径不同。三种组件均有两 个主油口A和和B、一个控制 口 、一个控制 口x 。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?插装阀单元的工作状态 记油口 插装阀单元的工作状态 记油口A、B、x的压力分别为的压力分别为pA、pB、px， 作用面积分别为 ， 作用面积分别为AA、AB、Ax， 阀芯上端复位弹簧力为 ， 阀芯上端复位弹簧力为Ft ， 当当pxAx+Ft pAAA+ pBAB 时阀口关闭 ； 当 时阀口关闭 ； 当pxAx+ FtpAAA+ pBAB 时阀口开启。时阀口开启。 ?实际工作时，阀芯的受力状况是通过油口

4、实际工作时，阀芯的受力状况是通过油口x的通 油方式控制的。 的通 油方式控制的。 X通回油箱，阀口开启；通回油箱，阀口开启； x与进油口相通，阀口关闭。 改变油口通油方式的阀称为先导阀。 与进油口相通，阀口关闭。 改变油口通油方式的阀称为先导阀。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?先导阀与盖板先导阀与盖板 先导阀与盖板用来控制插装 阀控制腔的通油方式，从而控 制阀口的开启和关闭。方向阀 组件的先导阀可以是电磁滑 阀，也可以是电磁球阀。有时 还设置防止压力冲击的缓冲阀 和选择压力的梭阀。压力阀组 件的先导阀包括远程调压阀、 电磁滑阀等。流量阀组件的先 导阀除电磁滑阀外，还需在盖 板上装阀芯

5、行程调节杆，以限 制、调节阀口开度的大小。 先导阀与盖板用来控制插装 阀控制腔的通油方式，从而控 制阀口的开启和关闭。方向阀 组件的先导阀可以是电磁滑 阀，也可以是电磁球阀。有时 还设置防止压力冲击的缓冲阀 和选择压力的梭阀。压力阀组 件的先导阀包括远程调压阀、 电磁滑阀等。流量阀组件的先 导阀除电磁滑阀外，还需在盖 板上装阀芯行程调节杆，以限 制、调节阀口开度的大小。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?插装阀的应用插装阀的应用 ?单向阀单向阀 将方向阀组件的控制口通过阀块和盖板上的通道与油 口 将方向阀组件的控制口通过阀块和盖板上的通道与油 口A或或B直接沟通，可组成单向阀。直接沟通，

6、可组成单向阀。 ?二通阀二通阀 由一个二位三通电磁滑阀控制方向阀组件控制腔的通 油方式，可组成二位二通阀。 由一个二位三通电磁滑阀控制方向阀组件控制腔的通 油方式，可组成二位二通阀。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?插装阀的应用插装阀的应用 ?三通阀三通阀 由两个方向阀组件并联而成，对外形成一个压力油 口、一个工作油口和一个回油口。三通插装阀的工 作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。 由两个方向阀组件并联而成，对外形成一个压力油 口、一个工作油口和一个回油口。三通插装阀的工 作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。 ?四通阀四通阀由两个三通阀并联而成由两个三通阀并联而成 ?先导阀可以是

7、一个三位四通换向阀，见先导阀可以是一个三位四通换向阀，见动画动画。 ?先导阀也可以是两个二位四通换向阀或四个二位三通换向 阀，见 先导阀也可以是两个二位四通换向阀或四个二位三通换向 阀，见动画动画。 ?四通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置 数。 四通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置 数。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?插装阀的应用插装阀的应用复合控制阀复合控制阀 ?阀阀1、2、3、4与三位四通 电磁阀组成三位四通换向回 路，用于液压缸的换向。 与三位四通 电磁阀组成三位四通换向回 路，用于液压缸的换向。 ?阀阀1、2组成单向节流阀， 与溢流阀共同作用用于调节

8、液压缸的工作速度。 组成单向节流阀， 与溢流阀共同作用用于调节 液压缸的工作速度。 ?阀阀3、4与远程调压阀组成 单向顺序阀，用作单向背压 阀。 与远程调压阀组成 单向顺序阀，用作单向背压 阀。 ?阀阀5与二位三通电磁阀和远 程调压阀组成电磁溢流阀， 用于系统的调压和卸载。 与二位三通电磁阀和远 程调压阀组成电磁溢流阀， 用于系统的调压和卸载。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 叠加阀叠加阀 ?叠加阀以板式阀为基 础，每个叠加阀不仅 起到单个阀的功能， 而且还沟通阀与阀的 流道。换向阀安装在 最上方，对外连接油 口开在最下边的底板 上，其他的阀通过螺 栓连接在换向阀和底 板之间。左图为叠加

9、 阀装置图，右图为其 系统图。 叠加阀以板式阀为基 础，每个叠加阀不仅 起到单个阀的功能， 而且还沟通阀与阀的 流道。换向阀安装在 最上方，对外连接油 口开在最下边的底板 上，其他的阀通过螺 栓连接在换向阀和底 板之间。左图为叠加 阀装置图，右图为其 系统图。 ?由叠加阀组成的系统 结构紧凑，配置灵 活，设计制造周期 短。 由叠加阀组成的系统 结构紧凑，配置灵 活，设计制造周期 短。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 多执行元件控制回路多执行元件控制回路 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?如果一个油源给多个执行元件供油，各执 行元件因回路中压力、流量的相互影响而 在动作上受到牵制。我

10、们可以通过压力、 流量、行程控制来实现多执行元件预定动 作的要求。 如果一个油源给多个执行元件供油，各执 行元件因回路中压力、流量的相互影响而 在动作上受到牵制。我们可以通过压力、 流量、行程控制来实现多执行元件预定动 作的要求。 ?顺序动作回路顺序动作回路 ?同步回路同步回路 ?互不干扰回路互不干扰回路 ?多路换向阀控制回路多路换向阀控制回路 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 顺序动作回路顺序动作回路 ?功用使几个执行元件严格按照预定顺序动作。按控制方式不同， 顺序动作回路分为压力控制和行程控制两种方式。 功用使几个执行元件严格按照预定顺序动作。按控制方式不同， 顺序动作回路分为压力控制

11、和行程控制两种方式。 ? ? 压力控制顺序动作回路利用液压系统工作过程中的压力变化来 使执行元件按顺序先后动作。 压力控制顺序动作回路利用液压系统工作过程中的压力变化来 使执行元件按顺序先后动作。 ?用顺序阀控制的顺序动作回路 图示液压系统的动作顺序为： 缸 用顺序阀控制的顺序动作回路 图示液压系统的动作顺序为： 缸1 右进缸右进缸2 右进缸右进缸2 退回缸退回缸1 退回。退回。 ?当换向阀当换向阀5 处于左位，缸处于左位，缸1 向右运 动，活塞碰到死挡铁后回路压力升高到 顺序阀 向右运 动，活塞碰到死挡铁后回路压力升高到 顺序阀3 的调定压力，顺序阀的调定压力，顺序阀3 开启， 缸 开启，

12、缸2 活塞才向右运动。活塞才向右运动。 ?当换向阀当换向阀5 处于右位，缸处于右位，缸2 活塞先退 到左端点，回路压力升高，打开顺序阀 活塞先退 到左端点，回路压力升高，打开顺序阀 4 ，再使缸，再使缸1 活塞退回原位。活塞退回原位。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ? ? 用压力继电器控制的顺序回路用压力继电器控制的顺序回路用压力继电器控制的顺序回路用压力继电器控制的顺序回路 ? ? 按启动按钮，电磁铁按启动按钮，电磁铁按启动按钮，电磁铁按启动按钮，电磁铁1 1Y Y 得得得得 电，缸电，缸电，缸电，缸1 1 活塞前进到右端点活塞前进到右端点活塞前进到右端点活塞前进到右端点 后，回路压

13、力升高，压力继电后，回路压力升高，压力继电后，回路压力升高，压力继电后，回路压力升高，压力继电 器器器器1 1K K 动作，使电磁铁动作，使电磁铁动作，使电磁铁动作，使电磁铁3 3Y Y 得得得得 电，缸电，缸电，缸电，缸2 2活塞前进。按返回按活塞前进。按返回按活塞前进。按返回按活塞前进。按返回按 钮，钮，钮，钮，1 1Y Y、3Y3Y失电，失电，失电，失电，4 4Y Y 得电，得电，得电，得电， 缸缸缸缸2 2 活塞先退回原位后，回路活塞先退回原位后，回路活塞先退回原位后，回路活塞先退回原位后，回路 压力升高，压力继电器压力升高，压力继电器压力升高，压力继电器压力升高，压力继电器2 2K

14、K 动动动动 作，使作，使作，使作，使2 2Y Y 得电，缸得电，缸得电，缸得电，缸1 1 活塞后活塞后活塞后活塞后 退。退。退。退。 ? ? 顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工 作压力的作压力的作压力的作压力的10101515，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动，否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误

15、动 作。这种回路适用于执行元件数目不多、负载变化不大的场合。作。这种回路适用于执行元件数目不多、负载变化不大的场合。作。这种回路适用于执行元件数目不多、负载变化不大的场合。作。这种回路适用于执行元件数目不多、负载变化不大的场合。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路 ?行程阀控制顺序回路 电磁阀 行程阀控制顺序回路 电磁阀3 处于右位，缸处于右位，缸1 活塞 先向右运动，当活塞杆上挡块 压下行程阀 活塞 先向右运动，当活塞杆上挡块 压下行程阀4 后，缸后，缸2 活塞才向 右运动；阀 活塞才向 右运动；阀3 处于左位，缸处于左位，缸1 活 塞先退回，其

16、挡块离开行程阀 活 塞先退回，其挡块离开行程阀4 后，缸后，缸2 活塞才退回。回路动 作可靠，但改变动作顺序难。 活塞才退回。回路动 作可靠，但改变动作顺序难。 ?行程开关控制顺序回路 按启动按钮， 行程开关控制顺序回路 按启动按钮，1Y 得电，缸得电，缸1活塞先向右 运动，当活塞杆上挡块压下行程开关 活塞先向右 运动，当活塞杆上挡块压下行程开关2S 后，使后，使2Y 得电，缸得电，缸2 活塞才向右运 动，直到压下 活塞才向右运 动，直到压下3S，使，使1Y失电，缸失电，缸1 活塞 向左退回，而后压下 活塞 向左退回，而后压下1S，使，使2Y 失电， 缸 失电， 缸2 活塞再退回。调整挡块可调

17、整缸的 行程，通过电控系统可改变动作顺序。 活塞再退回。调整挡块可调整缸的 行程，通过电控系统可改变动作顺序。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 同步回路同步回路 ?功用能保证系统中两个或多个执行元件克服负 载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结构变形上的 差异，在运动中以相同的位移或相同的速度运 动，前者为位置同步，后者为速度同步。严格地 做到每一瞬间速度同步，则可保持位置同步。实 际上同步回路多采用速度同步。 功用能保证系统中两个或多个执行元件克服负 载、摩擦阻力、泄漏、制造质量和结构变形上的 差异，在运动中以相同的位移或相同的速度运 动，前者为位置同步，后者为速度同步。严格地 做到每一瞬间

18、速度同步，则可保持位置同步。实 际上同步回路多采用速度同步。 ?按控制方式分按控制方式分 ?等流量控制等流量控制 ?等容积控制等容积控制 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?用流量控制阀的同步回路 仔细调整两个调速阀的开口大 小，控制进入或流出液压缸的 流量，可使它们在一个方向上 实现速度同步。回路结构简 单，调整麻烦，同步精度不 高。 用流量控制阀的同步回路 仔细调整两个调速阀的开口大 小，控制进入或流出液压缸的 流量，可使它们在一个方向上 实现速度同步。回路结构简 单，调整麻烦，同步精度不 高。 ?用分流集流阀的同步回路 用分流集流阀控制进入或流出液 压缸的流量，实现两缸两个方向 的速

19、度同步，遇到偏载时，同步 作用靠分流集流阀自动调整，使 用方便。此回路压力损失大，不 宜用在低压系统。 用分流集流阀的同步回路 用分流集流阀控制进入或流出液 压缸的流量，实现两缸两个方向 的速度同步，遇到偏载时，同步 作用靠分流集流阀自动调整，使 用方便。此回路压力损失大，不 宜用在低压系统。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路 ?有效工作面积相等的两个液压缸串联起来的同步回路 这种回路允许较大偏载，因偏载造成的压差不影响流量的改变， 只导致微量的压缩和泄漏，因此同步精度较高，回路效率也较 高。此种情况，泵的供油压力至少是两缸工作压力之和。 有

20、效工作面积相等的两个液压缸串联起来的同步回路 这种回路允许较大偏载，因偏载造成的压差不影响流量的改变， 只导致微量的压缩和泄漏，因此同步精度较高，回路效率也较 高。此种情况，泵的供油压力至少是两缸工作压力之和。 ?带位置补偿的串联缸同步回路 当两缸同时下行时，若缸 带位置补偿的串联缸同步回路 当两缸同时下行时，若缸5 活塞 先到行程端点，则挡块压下行程 开关 活塞 先到行程端点，则挡块压下行程 开关1S，3Y 得电，阀得电，阀3 左位接 入系统，压力油经阀 左位接 入系统，压力油经阀3、阀、阀4 进入 缸 进入 缸6上腔，进行补油，使其活塞继 续下行到达行程端点。若缸 上腔，进行补油，使其活塞

21、继 续下行到达行程端点。若缸6 活 塞先到行程端点，行程开关 活 塞先到行程端点，行程开关2S使使 4Y 得电，压力油进入阀得电，压力油进入阀4控制 腔，打开阀 控制 腔，打开阀4，缸，缸5 下腔与油箱接 通使其活塞继续下行到达行程端 点，从而消除积累误差。 下腔与油箱接 通使其活塞继续下行到达行程端 点，从而消除积累误差。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?用同步马达或同步缸的同步回路 同步缸是两个尺寸相同的缸体和两个 活塞共用一个活塞杆的液压缸，活塞向 左或向右运动时输出或接受相等容积的 油液，在回路中起着配流的作用，是有 效面积相等的两个液压缸实现双向同步 回路。同步缸的两个活塞上

22、装有双作用 单向阀，可以在行程端点消除误差。 用同步马达或同步缸的同步回路 同步缸是两个尺寸相同的缸体和两个 活塞共用一个活塞杆的液压缸，活塞向 左或向右运动时输出或接受相等容积的 油液，在回路中起着配流的作用，是有 效面积相等的两个液压缸实现双向同步 回路。同步缸的两个活塞上装有双作用 单向阀，可以在行程端点消除误差。 ?用两个同轴等排量双向液压马达作配流 环节，输出相同流量的油液也可实现两 缸双向同步。节流阀 用两个同轴等排量双向液压马达作配流 环节，输出相同流量的油液也可实现两 缸双向同步。节流阀7 用于行程端点消除 两缸位置误差。 用于行程端点消除 两缸位置误差。 ?这种回路的同步精度

23、比采用流量控制阀 的同步精度高，但专用的配流元件是系 统复杂、制造成本高。 这种回路的同步精度比采用流量控制阀 的同步精度高，但专用的配流元件是系 统复杂、制造成本高。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?采用伺服阀的同步回路采用伺服阀的同步回路 当液压系统要求很高 的同步精度时，必须采用 比例阀或伺服阀的同步回 路。 图中伺服阀 当液压系统要求很高 的同步精度时，必须采用 比例阀或伺服阀的同步回 路。 图中伺服阀A 根据两个 位移传感器 根据两个 位移传感器B 、C 的反馈 信号，持续不断的调整阀 口开度，控制两个液压缸 的输入或输出流量，使它 们获得双向同步运动。 的反馈 信号，持续不

24、断的调整阀 口开度，控制两个液压缸 的输入或输出流量，使它 们获得双向同步运动。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 互不干扰回路互不干扰回路 ?图示为通过双泵供油实现 多缸快慢速互不干扰的回 路。 图示为通过双泵供油实现 多缸快慢速互不干扰的回 路。 缸缸1 快进快进 1Y+ 3Y-大泵供油 工进 大泵供油 工进 1Y-3Y+ 小泵供油 快退 小泵供油 快退 1Y+ 3Y+ 大泵供油 缸 大泵供油 缸2 快进快进 2Y+ 4Y-大泵供油 工进 大泵供油 工进 2Y-4Y+ 小泵供油 快退 小泵供油 快退 2Y+ 4Y+ 大泵供油大泵供油 ?功用使系统中几个执行 元件在完成各自工作循环 时彼

25、此互不影响。 功用使系统中几个执行 元件在完成各自工作循环 时彼此互不影响。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 多路换向阀控制回路多路换向阀控制回路 ?多路换向阀是若干个单连换向阀、安全溢流阀、 单向阀和补油阀等组合成的集成阀。具有结构紧 凑、压力损失小、多位性能等优点。 多路换向阀是若干个单连换向阀、安全溢流阀、 单向阀和补油阀等组合成的集成阀。具有结构紧 凑、压力损失小、多位性能等优点。 ? ? 多路换向阀控制回路能操纵多个执行元件运动， 主要用于工程机械、起重运输机械和其他要求集中 操纵多个执行元件运动的行走机械。操纵方式多为 手动操纵，当工作压力较高时，则采用减压阀先导 操纵。 多

26、路换向阀控制回路能操纵多个执行元件运动， 主要用于工程机械、起重运输机械和其他要求集中 操纵多个执行元件运动的行走机械。操纵方式多为 手动操纵，当工作压力较高时，则采用减压阀先导 操纵。 ?多路换向阀控制回路按连接方式分为串联、并联、 串并联三种基本油路。 多路换向阀控制回路按连接方式分为串联、并联、 串并联三种基本油路。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?串联油路串联油路 ?多路换向阀内第一连滑阀的 回油为下一连的进油，依次 下去直到最后一连滑阀。 多路换向阀内第一连滑阀的 回油为下一连的进油，依次 下去直到最后一连滑阀。 ?串联油路的特点是工作时可 以实现两个以上执行元件的 复合动作

27、，这时泵的工作压 力等于同时工作的各执行元 件负载压力的总和。在外负 载较大时，串联的执行元件 很难实现复合动作。 串联油路的特点是工作时可 以实现两个以上执行元件的 复合动作，这时泵的工作压 力等于同时工作的各执行元 件负载压力的总和。在外负 载较大时，串联的执行元件 很难实现复合动作。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?并联油路并联油路 ?从多路换向阀进油口来的 压力油可直接通到各连滑 阀的进油腔，各连滑阀回 油腔又都直接与总回油路 相连。 从多路换向阀进油口来的 压力油可直接通到各连滑 阀的进油腔，各连滑阀回 油腔又都直接与总回油路 相连。 ?并联油路的特点是即可控 制执行元件单动

28、，又可实 现复合动作。复合动作 时，若各执行元件的负载 相差很大，则负载小的先 动，复合动作成为顺序动 作。 并联油路的特点是即可控 制执行元件单动，又可实 现复合动作。复合动作 时，若各执行元件的负载 相差很大，则负载小的先 动，复合动作成为顺序动 作。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?串并联油路串并联油路 ?按串并联油路连接的多路换向阀 每一连滑阀的进油腔都与前一连 滑阀的中位回油通道相通，每一 连滑阀的回油腔则直接与总回油 口相连，即各滑阀的进油腔串 联，回油腔并联。 按串并联油路连接的多路换向阀 每一连滑阀的进油腔都与前一连 滑阀的中位回油通道相通，每一 连滑阀的回油腔则直接与

29、总回油 口相连，即各滑阀的进油腔串 联，回油腔并联。 ?串并联油路的特点是当一个执行 元件工作时，后面的执行元件的 进油道被切断。因此多路换向阀 中只能有一个滑阀工作，即各滑 阀之间具有互锁功能，各执行元 件只能实现单动。 串并联油路的特点是当一个执行 元件工作时，后面的执行元件的 进油道被切断。因此多路换向阀 中只能有一个滑阀工作，即各滑 阀之间具有互锁功能，各执行元 件只能实现单动。 ?当多路换向阀的连数较多时，常采用上述三种油路连接形式的组合，称 为复合油路连接。无论是何种连接方式，在各执行元件都处于停止位置 时，液压泵可通过各连滑阀的中位自动卸载，当任一执行元件要求工作 时，液压泵又立

30、即恢复供应压力能。 当多路换向阀的连数较多时，常采用上述三种油路连接形式的组合，称 为复合油路连接。无论是何种连接方式，在各执行元件都处于停止位置 时，液压泵可通过各连滑阀的中位自动卸载，当任一执行元件要求工作 时，液压泵又立即恢复供应压力能。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 方向控制阀方向控制阀 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?方向控制阀用在液压系统中控制液流的方 向。它包括单向阀和换向阀。 方向控制阀用在液压系统中控制液流的方 向。它包括单向阀和换向阀。 ?单向阀有普通单向阀和液控单向阀。单向阀有普通单向阀和液控单向阀。 ?换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机 动、电磁动

31、、液动、电液动等。 换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手动、机 动、电磁动、液动、电液动等。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 普通单向阀普通单向阀 普通单向阀是只允许液 流一个方向流动，反向则 被截止的方向阀。要求正 向液流通过时压力损失 小，反向截止时密封性能 好。 图形符号 普通单向阀是只允许液 流一个方向流动，反向则 被截止的方向阀。要求正 向液流通过时压力损失 小，反向截止时密封性能 好。 图形符号 ?工作原理工作原理左端进油左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧 力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油 与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液

32、被截止 不能通过。 ，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧 力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油 与弹簧同向作用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油液被截止 不能通过。 ?正向开启压力只需（正向开启压力只需（0.030.05 ）MPa，反向截止时为线密 封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压 力差（压力损失）为（ ，反向截止时为线密 封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压 力差（压力损失）为（0.20.3 ）MPa.。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?普通单向阀的应用普通单向阀的应用 ?常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影

33、 响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系 统油液倒流经泵回油箱。 常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影 响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系 统油液倒流经泵回油箱。 ?被用来分隔油路以防止高低压干扰。被用来分隔油路以防止高低压干扰。 ?与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单 向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另 一个方向流经节流阀等。 与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单 向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另 一个方向流经节流阀等。 ?安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定 背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹 簧，其正向开启压力为（ 安装在执行元件的回油路上，使

34、回油具有一定 背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹 簧，其正向开启压力为（0.30.5）MPa。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 液控单向阀液控单向阀 ?工作原理工作原理 ?当控制油口不通 压力油时，油液 只能从 当控制油口不通 压力油时，油液 只能从p1p2； ；当 控制油口通压力 油时，正、反向 的油液均可自由 通过。 当 控制油口通压力 油时，正、反向 的油液均可自由 通过。 ?根据控制活塞上 腔的泄油方式不 同分为内泄式和 外泄式。 根据控制活塞上 腔的泄油方式不 同分为内泄式和 外泄式。 ?复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行 时先顶开小阀芯使主油路卸

35、压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅为 工作压力的 复式结构液控单向阀，单向阀芯内装有卸载小阀芯。控制活塞上行 时先顶开小阀芯使主油路卸压，再顶开单向阀阀芯，其控制压力仅为 工作压力的4.5，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作 压力的 ，没有卸载小阀芯的液控单向阀的控制压力为工作 压力的40 50 。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?液控单向阀的应用液控单向阀的应用 ?用于保压回路用于保压回路?用于锁紧回路用于锁紧回路 ?需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油 箱，否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液 流。 需要指出，控制压力油油口不工作时，应使其通回油 箱，否则控

36、制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液 流。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 换向阀换向阀 ?换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通 或切断而改变油流方向的阀。 换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通 或切断而改变油流方向的阀。 ?换向阀的分类换向阀的分类 ?按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。 ?按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通 等。等。 ?按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位 等。 按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位 等。 ?按操作阀芯运动的方式可分

37、：手动、机动、电磁动、 液动、电液动等。 按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、 液动、电液动等。 ?按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。 ?下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 滑阀式换向阀的结构滑阀式换向阀的结构 ?阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可 以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩 开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的 油口。 阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可 以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩

38、 开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的 油口。 ?阀芯与阀体 孔配合处为台 肩，阀体孔内 沟通油液的环 形槽为沉割 槽。阀体在沉 割槽处有对外 连接油口。 阀芯与阀体 孔配合处为台 肩，阀体孔内 沟通油液的环 形槽为沉割 槽。阀体在沉 割槽处有对外 连接油口。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 位 、 通 及 图 形 符 号 位 、 通 及 图 形 符 号 动画 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 手动（机动）换向阀手动（机动）换向阀 ?阀芯运动是藉助于机 械外力实现的。其 中，手动换向阀又分 为手动和脚踏两种； 机动换向阀则通过安 装在运动部件上的撞 块或凸轮推动阀芯。 特点

39、是工作可靠。 阀芯运动是藉助于机 械外力实现的。其 中，手动换向阀又分 为手动和脚踏两种； 机动换向阀则通过安 装在运动部件上的撞 块或凸轮推动阀芯。 特点是工作可靠。 ?根据阀芯的定位方式 分为 根据阀芯的定位方式 分为 ?弹簧钢球定位式弹簧钢球定位式 ?弹簧自动复位式弹簧自动复位式 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 电磁换向阀电磁换向阀 ?阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电，阀 芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口 阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电，阀 芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置（右位），油口p与与A通，通， B不通；电

40、磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移， 则阀左位工作，油口 不通；电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移， 则阀左位工作，油口p与与B通，通，A不通。不通。 ?电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。 ?两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个 电磁铁）。 两位电磁阀有弹簧复位式（一个电磁铁）和钢球定位式（两个 电磁铁）。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的 电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位 （常位）。 如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的 电

41、磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位 （常位）。 ?电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 L/min。 对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向 阀。 。 对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向 阀。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 电液换向阀电液换向阀 ?电液换向阀是由 电磁换向阀与液 动换向阀组合而 成，液动换向阀 实现主油路的换 向，称为主阀； 电磁换向阀改变 液动阀控制油路 的方向，称为先 导阀。 电液换向阀是由 电磁换向阀与液 动换向阀组合而 成，液动换向阀 实现主油路的换 向，称为主阀； 电磁换向阀

42、改变 液动阀控制油路 的方向，称为先 导阀。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?电液换向阀工作原理要点电液换向阀工作原理要点 ?为保证液动阀回复中位，电 磁阀的中位必须是 为保证液动阀回复中位，电 磁阀的中位必须是A、B、T 油口互通。油口互通。 ?控制油可以取自主油路的控制油可以取自主油路的p 口（内控），也可以另设独 立油源（外控）。采用内控 时，主油路必须保证最低控 制压力（ 口（内控），也可以另设独 立油源（外控）。采用内控 时，主油路必须保证最低控 制压力（0.30.5MPa)； 采用外控时，独立油源的流 量不得小于主阀最大通流量 的 ； 采用外控时，独立油源的流 量不得小于主

43、阀最大通流量 的15 ，以保证换向时间 要求。 ，以保证换向时间 要求。 ?电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回 油口沟通，一起排回油箱（内排）。 电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回 油口沟通，一起排回油箱（内排）。 ?液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 滑阀的 中位机能 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。 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

44、为滑阀的中位机能。 ?不同滑阀机能的滑阀， 阀体是通用的，仅阀芯 台肩的尺寸和形状不 同。 不同滑阀机能的滑阀， 阀体是通用的，仅阀芯 台肩的尺寸和形状不 同。 ?滑阀机能的应用： 使泵卸载的有 滑阀机能的应用： 使泵卸载的有H、K、M 型；使执行元件停止的 有 型；使执行元件停止的 有O、M型；使执行元 件浮动的有 型；使执行元 件浮动的有H、Y型； 使液压缸实现差动的有 型； 使液压缸实现差动的有 P型。型。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 换向阀的性能换向阀的性能 ?换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置； 换向 信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可

45、 靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。 换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置； 换向 信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可 靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。 ?压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损 失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不 超过 压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损 失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不 超过1MPa。 ?内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内泄 漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯

46、与阀体要同心，并要有足够的封油长度。 内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内泄 漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯 与阀体要同心，并要有足够的封油长度。 ?换向平稳性：就是要求换向时压力 冲击要小。手动换向阀和电液 换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。 换向平稳性：就是要求换向时压力 冲击要小。手动换向阀和电液 换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。 ?换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为 0.030.15s，直流电磁铁的换向时间约为，直流电磁铁的换向时间约为0.10.3s；换行频率 为 ；换行频率

47、为60240次次/min。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 电磁球阀简介电磁球阀简介 ?特点特点对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力 可达 对油液污染不敏感，换向性能好；密封性能好，最高压力 可达63MPa；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用介 质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺难 度较大，成本较高。 ；电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大；使用介 质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液；加工装配工艺难 度较大，成本较高。 ?主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。 ?结构主要由左、 右阀

48、座、球阀、操作 杆、杠杆、弹簧等组 成。 结构主要由左、 右阀座、球阀、操作 杆、杠杆、弹簧等组 成。p 口压力油除通 过右阀座孔作用在球 阀的右边外，还经过 阀体上的通道 口压力油除通 过右阀座孔作用在球 阀的右边外，还经过 阀体上的通道 b 进入 操纵杆的空腔并作用 在球阀的左边，球阀 所受轴向液压力平 衡。 进入 操纵杆的空腔并作用 在球阀的左边，球阀 所受轴向液压力平 衡。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 方向控制回路方向控制回路 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?通过控制进入执行元件液流的通、断或 变向，来实现执行元件的启动、停止或 改变运动方向的回路称为方向控制回 路。

49、 通过控制进入执行元件液流的通、断或 变向，来实现执行元件的启动、停止或 改变运动方向的回路称为方向控制回 路。 ?常用的方向控制回路有常用的方向控制回路有 ?换向回路换向回路 ?锁紧回路锁紧回路 ?制动回路。制动回路。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 换向回路换向回路 ?采用换向阀的换向回路采用换向阀的换向回路 ?采用二位四通换向阀、三位四通 换向阀都可以使双作用执行元件 换向。二位阀只能使执行元件 正、反向运动，三位阀有中位， 不同中位机能可使系统获得不同 性能。 采用二位四通换向阀、三位四通 换向阀都可以使双作用执行元件 换向。二位阀只能使执行元件 正、反向运动，三位阀有中位， 不同中位机能可使系统获得不同 性能。?对于单作用液压缸用二位三通阀可 使其换向。 对于单作用液压缸用二位三通阀可 使其换向。 ?采用电磁换向阀和电液换向阀可以 方便的实现自动往复运动，但对换向 平稳性和换向精度要求较高的场合， 显然不能满足要求。 采用电磁换向阀和电液换向阀可以 方便的实现自动往复运动，但对换向 平稳性和换向精度要求较高的场合， 显然不能满足要求。 华中科技大学华中科技大学华中科技大学 ?采用机液换向阀的换向回路