第5章 液压控制阀

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1、第5章液压控制阀液压和气压传动与控制◆本章内容提要本章主要介绍液压控制元件（压力阀、流量阀、方向阀等）在液压系统中的作用、工作原理、性能、职能符号及其应用。基本要求:通过本章学习，要求掌握压力阀、流量阀、方向阀的工作原理，性能、特性及其在液压系统中的应用本章重点内容:各种常用的换向阀、压力阀、流量阀的工作原理、典型结构、工作特性、职能符号的识别本章的难点:①直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量—压力特性比较。②减压阀的作用③调速阀的基本工作原理④换向阀的换向原理和滑阀机能◆基本要求、重点和难点：概述

2、压力控制阀插装阀、叠加阀和数字阀流量控制阀方向控制阀◆本章内容目录：5.15.25.45.35.55.1概述液压阀是液压系统中用来控制和调节流体的流动方向、压力和流量，以满足执行元件需要的启动、停止、运动方向、力、力矩、速度或转速、动作顺序和克服负载等要求，使系统按照指定的要求协调工作。液压控制阀对液压系统的工作过程和工作特性有重要的影响。◆1.液压阀的功用◆2.液压控制阀的基本要求：1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。2）油液流过时压力损失小。3）密封性能好。4）结构紧凑，按装调整、使

3、用维护方便，通用性强。1、结构：阀都是由阀体、阀芯、使阀芯动作的部件组成2、工作原理：都用孔口流量公式◆3.液压控制阀共同点：◆4.液压控制阀分类：按阀芯结构:滑阀—阀芯为多端圆柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；锥阀—阀芯为锥柱体，阀芯相对阀体作轴向运动；转阀—阀芯为带圆周方向槽的圆柱体，阀芯相对阀体转动；按控制方式:有手动操作、电磁铁控制、比例电磁铁控制、液压控制等。方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。按用途分按安装连接形式分低压阀、中压阀、高压阀。按工作压力等级分管式连接、板式连接、叠加式连接、

4、插装式连接。◆5.液压控制阀的基本参数：1）公称通径公称通径代表阀的通流能力大小，对应阀的额定流量。与阀的进出口连接油管的规格应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量,最大不得大于额定流量的1.1倍。2）额定压力额定压力代表阀在工作时允许的最高压力。对压力控制阀,实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀,实际最高压力还可能受其功率极限的限制。图5-1阀口的形式（a）（b）滑阀式（c）错位孔式（d）三角槽式（e）弓形孔式（f）偏心槽式（g）斜槽式（h）转楔式（i）旋转槽

5、式（j）针阀式（k）缝隙式◆2.阀口的结构形式和流量计算公式阀口的结构形式对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示：阀口流量计算公式式中C—与阀口形状、液体流态、油液性质有关的系数；m—流量指数，取值范围为0.5～1，越小，节流口越接近于薄壁小孔，越大，节流口越接近于细长孔；AT—通流截面面积；Δp—流经阀口的压差；（1）作用在圆柱滑阀上的稳态液动力阀芯驱动与阀芯运动阻力作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力稳态液动力指向阀口关闭的方向作用在锥阀上的稳态液动力(a)外流式；

6、(b)内流式(5.9)（2）作用在锥阀上的稳态液动力①外流式锥阀②内流式锥阀(5.10)此力指向阀口关闭方向此力指向阀口开启方向（3）液压卡紧现象卡紧现象在中高压系统中，当阀芯停止运动一段时间后，移动阀芯十分费力，这就是卡紧现象。引起的原因主要是滑阀付几何形状误差和同心度变化引起的径向不平衡力。有的是赃物进入缝隙或油温升高阀芯膨胀卡紧卡紧力径向不平衡力分析：1、无几何误差，但轴心线平行不重合：不出现径向不平衡力。2、阀芯带倒锥，轴心线平行不重合：径向不平衡力使偏心距增大，直到卡紧。3、阀芯带顺锥

7、，轴心线平行不重合：径向不平衡力使偏心距减小，抑制卡紧4、阀芯表面有凸起：径向不平衡力使凸起部分推向孔壁卡紧阀芯和阀孔间变成干摩擦，移动费力。（3）液压卡紧现象减小径向不平衡力的措施在阀芯上开环形均压槽。提高制造精度。液压卡紧◆压力控制阀的类型按工作原理分按阀芯结构分按功用分直动式先导式滑阀球阀锥阀溢流阀减压阀顺序阀压力继电器压力控制阀5.2压力控制阀原始状态：阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断，进口油液经孔a作用在阀芯底面。条件分析：当阀芯底部的压力小于弹簧调定压力，阀芯不动，进

8、出油口不通，溢流阀不工作。当阀芯底部的压力大于弹簧调定压力，阀芯上移,进出油口相通，溢流阀工作,P进口=P弹簧压力保持基本不变◆直动式溢流阀工作原理（动画）1.溢流阀主要结构：调压螺帽、调压弹簧、阀芯、阀体。工作原理：如图这种阀结构简单，动作响应块，一般调整压力小25MPa，不适于高压大流量场合。直动式溢流阀1、对应调压弹簧一定的预压缩量xo，阀的进口压力p等于弹簧调定压力，基本为一定值。2、弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的进口