液壓傳動液壓閥控制

1、液壓傳動液壓閥控制液壓傳動液壓閥控制 第第6 6章章 液壓控制閥液壓控制閥 6.1 概述概述 6.2 方向控制閥方向控制閥 6.3 壓力控制閥壓力控制閥 6.4 流量控制閥流量控制閥 6.5 比例閥、二通插裝閥和數(shù)字閥比例閥、二通插裝閥和數(shù)字閥 液壓控制閥液壓控制閥(1/1) 液壓控制閥是液壓傳動系統(tǒng)中控制油液流動 方向、油液壓力和油液流量的元件。借助于這些 液壓控制閥，可以對液壓執(zhí)行元件的啟停、方向、 速度、動作順序和克服負載的能力等進行控制和 調(diào)節(jié)，使液壓設(shè)備能夠按要求協(xié)調(diào)地進行工作。 6.1 概述概述 1.液壓閥分類 (1) 按機能（用途）分類 液壓閥按用途可分為方向控制閥（如單向閥、

2、換向閥）、壓力控制閥（如溢流閥、減壓閥、順序 閥）和流量控制閥（如節(jié)流閥、調(diào)速閥）。這三類 閥還可根據(jù)需要互相組合成為組合閥，如單向順序 閥、單向節(jié)流閥、電磁溢流閥等，這樣在增加功能 的基礎(chǔ)上,使得其結(jié)構(gòu)緊湊、連接簡單，并提高了 效率。 (短片) 液壓閥的分類液壓閥的分類(1/6) 液壓閥的分類液壓閥的分類(2/6) (2) 按閥芯結(jié)構(gòu)（形式）分類 液壓閥按閥芯形式可分為滑閥、錐閥、球閥 和轉(zhuǎn)閥等。 (3) 按操縱方式分類 液壓閥按操縱方式可分為手動、機動、液動、 氣動和電動閥。 （4）按輸出參數(shù)可調(diào)節(jié)性分類 液壓閥按按輸出參數(shù)可調(diào)節(jié)性可分為開關(guān) （通斷）控制閥和連續(xù)可調(diào)節(jié)閥。 液壓閥的分類液

3、壓閥的分類(3/6) (5) 按安裝連接形式分類 （a）管式（螺紋式）安裝連接。閥的油口用螺 紋管接頭與管道及其他元件連接。這種方式適用于 簡單液壓系統(tǒng)。 （b）片式連接。每一片有固定的功能，控制一 個液壓執(zhí)行元件的動作，根據(jù)液壓執(zhí)行元件的數(shù)量 幾片組合在一起。 液壓閥的分類液壓閥的分類(4/6) （c）板式安裝連接。幾個閥的各油口均布置在 同一安裝面上，并用螺釘固定在與閥有對應(yīng)油口的 連接板上，再用管接頭和管道將連接板的相應(yīng)油口 與其他元件連接 （d）疊加式安裝連接。閥的上下面為連接結(jié)合 面，各油口分別在這兩個面上，并且同規(guī)格閥的油 口連接尺寸相同。每個閥除其自身的功能外，還起 油路通道的作

4、用，閥相互疊裝構(gòu)成回路，不用管道 連接，因此結(jié)構(gòu)緊湊，沿程損失很小。一般稱該閥 為疊加閥。 液壓閥的分類液壓閥的分類(5/6) （e）插裝式安裝連接。這類閥沒有單獨的閥體， 由閥芯、閥套等組成的單元體插裝在插裝塊的預(yù)制 孔中，用連接螺紋或蓋板固定，并通過插裝塊內(nèi)通 道把各插裝式閥連通組成回路，插裝塊起到閥體和 管路的作用。這是適應(yīng)液壓傳動系統(tǒng)集成化而發(fā)展 起來的一種新型安裝連接方式。插裝閥多為大流量 閥，但是，目前又出現(xiàn)了螺紋插裝閥，可用于小流 量閥。 液壓閥的分類液壓閥的分類(6/6) 此外還有： （f）集成塊式連接。把幾個板式安裝的閥用螺 釘固定在一個帶有內(nèi)部孔道通道體的不同側(cè)面上， 構(gòu)成

5、一個油路單元集成塊，集成塊中的孔道與各閥 溝通組成回路，液壓系統(tǒng)由若干個集成塊組成。由 于拆卸閥時不用拆卸與它們相連的其他元件，因此 這種安裝連接方式應(yīng)用較廣。 （g）法蘭式安裝連接。和螺紋式連接相似，只 是用法蘭代替螺紋管接頭。用于通徑32 mm以上的 大流量閥。它的強度高，連接可靠。 2.液壓閥的性能參數(shù) 液壓閥的性能參數(shù)是評價和選用閥的依據(jù)。 它反映了閥的規(guī)格大小和工作特性。在我國液壓 技術(shù)的發(fā)展過程中，開發(fā)了若干個不同壓力等級 和不同連接方式的液壓閥系列。它們不但性能各 有差異，而且參數(shù)的表達方式也不相同。 液壓閥的性能參數(shù)液壓閥的性能參數(shù)(1/3) 閥的規(guī)格大小用通徑Dg（單位mm）

6、表示。 Dg是閥進、出油口的名義尺寸，它和油口的實際 尺寸不一定相等，因后者還要受到油液流速等參 數(shù)的影響。如通徑同為10 mm，某電磁換向閥油 口的實際直徑為11.2 mm，而直角單向閥卻是14.7 mm。過去有些系列閥的規(guī)格用額定流量來表示； 也有的既用了通徑，又給出了所對應(yīng)的流量。但 即使是在同一壓力級別，對于不同的閥，同一通 徑所對應(yīng)的流量也不一定相同。 液壓閥的性能參數(shù)液壓閥的性能參數(shù)(2/3) 液壓閥的性能參數(shù)液壓閥的性能參數(shù)(3/3) 液壓閥主要有兩個參數(shù)，即額定壓力和額定流 量。還有一些和具體閥有關(guān)的量，如通過額定流量 時的額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量、開啟壓力等等。 只要工作壓

7、力和流量不超過額定值，液壓閥即可正 常工作。目前對不同的閥也給出一些不同的數(shù)據(jù)， 如最大工作壓力、開啟壓力、允許背壓、最大流量 等等。同時給出若干條特性曲線，如壓力流量曲 線、壓力損失流量曲線、進出口壓力曲線等， 供使用者確定不同狀態(tài)下的參數(shù)數(shù)據(jù)。這既便于使 用，又比較確切地反映了閥的性能。 6.2 方向控制閥方向控制閥 1.單向閥 單向閥分為普通單向閥和液控單向閥兩種。 (短片) (1) 普通單向閥 普通單向閥簡稱為單向閥，它是一種只允許油 液正向流動，不允許反向流動的閥，因此又可稱為 逆止閥或止回閥。按進出油液流動方向的不同，可 分為直通式（管式）和直角式（板式）單向閥兩種 結(jié)構(gòu)。 單向閥

8、單向閥(1/10) 方向控制閥用來控制液壓傳動系統(tǒng)中油液流動方 向或油液的通斷，它可分為單向閥和換向閥兩大類。 直通式單向閥。 1閥體；2閥芯；3彈簧 單向閥單向閥(2/10) 管式 板式 疊加式 插裝式 單向閥單向閥(3/10) 它只有螺紋連接形式，當液流從進油口P1流入 時，油液壓力克服彈簧3的阻力和閥芯2與閥體1間 的摩擦力，頂開帶有錐端的閥芯2（小規(guī)格直通式 單向閥也有用鋼球作閥芯的），從出油口P2流出。 當液流反向流入時，由于油液壓力使閥芯2緊密地 壓在閥座上，因此使油液不能反向流動。 單向閥中的彈簧僅用于使閥芯在閥座上就位。 沒有彈簧的單向閥必須垂直安放，而且P1口在下面， 閥芯通

9、過本身的質(zhì)量停止在支座上。有彈簧的單向 閥，其彈簧的剛度較小，故開啟壓力很?。ㄍǔ?0.04 0.1 MPa）。若更換硬彈簧，使其開啟壓力 達到0.2 0.6 MPa，便可當背壓閥使用。 單向閥單向閥(4/10) 單向閥的壓差-流量特性曲線 單向閥單向閥(5/10) (2) 液控單向閥 液控單向閥是一種通入控制壓力油后即允許 油液雙向流動的單向閥。它由單向閥和液控裝置兩 部分組成。 液控單向閥 1控制活塞；2頂桿；3閥芯 單向閥單向閥(6/10) 當控制口K沒有通入壓力油時，它的作用和普 通單向閥一樣，壓力油只能由P1（正向）流向P2， 反向截止。當控制口K通入控制壓力油（簡稱控制 油）后，

10、因控制活塞1右側(cè)a腔通泄油口（圖中未畫 出），活塞1右移，推動頂桿2，頂開閥芯3離開閥 座，使油口P1和P2溝通，這時的油液正反向均可自 由流動。 單向閥單向閥(7/10) 油液反向流動時，P2口進油壓力相當于系統(tǒng)工 作壓力，通常很高；而P1口的壓力也可能很高，這 樣都要求控制油的壓力很大才能頂開閥芯，因而影 響了液控單向閥的工作可靠性。解決的辦法是：對 于P1油口壓力較高造成控制活塞背壓較大的情況， 可減小P1油腔控制活塞的受壓面積，并采用外泄口 回油以降低背壓。以便降低開啟閥芯的阻力，達到 控制目的。這種結(jié)構(gòu)的閥被稱為外泄式液控單向閥； 而對于P2油口進油壓力很高的情況，可采用先導(dǎo)閥 預(yù)先

11、卸壓。 單向閥單向閥(8/10) 可以在單向閥的錐閥芯1中裝一更小的錐閥芯2 （有的是鋼球），稱為先導(dǎo)閥芯（或卸壓閥芯）。 帶卸荷錐閥液控單向閥 1主閥；2卸荷錐閥；3彈簧；4控制活塞 單向閥單向閥(9/10) 因該閥芯承壓面積小，無需多大推力便可將它 先行頂開，這樣可使P1和P2兩油腔通過先導(dǎo)閥芯2 的開口相互溝通，使P2腔逐漸卸壓，直到閥芯1兩 端油壓接近平衡，這時，控制活塞4便可較容易地 將主閥芯推離閥座，將單向閥的反向通道打開。這 種結(jié)構(gòu)的閥被稱內(nèi)泄式液控單向閥。 液控單向閥中的錐閥閥口應(yīng)具有良好的反向 密封性能，它通常用于保壓、鎖緊和平衡等回路。 單向閥單向閥(10/10) 液控單向

12、閥特性曲線 液控單向閥正反向 壓差-流量特性 液控單向閥反向?qū)ǖ南葘?dǎo) 壓力-負載壓力關(guān)系 2.換向閥 換向閥按閥芯結(jié)構(gòu)可分為座閥式換向閥（錐 閥式、球閥式等）和滑動式換向閥兩種?；瑒邮?換向閥按閥芯相對閥體的運動形式又可分為轉(zhuǎn)閥 式和滑閥式兩種。座閥式泄漏油很少，滑動式由 于在閥芯和閥體之間有配合間隙，泄漏油液是不 可避免的。但滑閥結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造，應(yīng) 用普遍。 (短片) 換向閥和分類換向閥和分類 (1/1) (1) 滑動式換向閥的工作原理和分類 （a）滑動式換向閥的工作原理。換向閥通過 變換閥芯在閥體內(nèi)的相對工作位置，使閥體內(nèi)諸油 口連通或斷開，從而控制執(zhí)行元件的開啟、停止或 換向。

13、 滑動式換向閥的工作原理和分類滑動式換向閥的工作原理和分類 (1/4) 滑閥式換向閥的工作原理 1閥芯；2閥體；3液壓缸 滑動式換向閥的工作原理如圖所示。液壓缸3兩 腔不通壓力油，處于停止狀態(tài)。若使換向閥的閥芯 1左移，閥體2上的油口P和A油口連通，B油口和O 油口連通。壓力油經(jīng)P油口、A油口進入液壓缸左 腔，活塞右移；右腔油液經(jīng)B油口、O油口流回油 箱。反之，若使閥芯1右移，則P油口和B油口連通， A油口和O油口連通，活塞便左移。 滑動式換向閥的工作原理和分類滑動式換向閥的工作原理和分類 (2/4) 滑閥式換向閥的工作原理 1閥芯；2閥體；3液壓缸 （b）滑動式換向閥的分類?；瑒邮綋Q向閥具

14、有許多優(yōu)點。如結(jié)構(gòu)簡單，壓力均衡、操縱力小、 控制功能強等。 按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置數(shù)和換向閥所 控制的油口通路數(shù)分類：換向閥有二位二通、二 位三通、二位四通、二位五通、三位四通、三位 五通等類型。不同的位數(shù)和通數(shù)在閥體內(nèi)是由閥 體上的沉割槽和閥芯上臺肩的不同組合形成的。 將五通閥的兩個回油口和內(nèi)溝通成一個油口O， 即成四通閥。 按閥芯換位的控制方式分類：換向閥有手 動、機動、電動、液動和電液動等類型。 滑動式換向閥的工作原理和分類滑動式換向閥的工作原理和分類 (3/4) 滑動式換向閥的工作原理和分類滑動式換向閥的工作原理和分類 (4/4) 名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號名稱結(jié)構(gòu)原理圖圖形符號 二位

15、 二通 二位 五通 二位 三通 三位 四通 二位 四通 三位 五通 （2）滑閥的中位機能 三位換向閥的閥芯在中間位置時，各通口間 有不同的連接方式，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能。中位機能不 同，中位時閥對系統(tǒng)的控制性能也不同。不同中 位機能的閥，閥體通用，僅閥芯臺肩結(jié)構(gòu)、尺寸 及內(nèi)部通孔情況有一定區(qū)別。 在分析和選擇換向閥中位機能時，通常應(yīng)從 執(zhí)行元件的換向平穩(wěn)性要求、換向位置精度要求、 重新啟動時能否允許沖擊、是否需要卸荷和保壓 等方面加以考慮。 滑閥的中位機能滑閥的中位機能(1/5) 系統(tǒng)保壓 當P油口被封閉時，系統(tǒng)保壓，液 壓泵能用于多缸系統(tǒng)。當P油口不太暢通

16、地與O油 口接通時（如X型），系統(tǒng)能保持一定的壓力供 控制油路使用。 系統(tǒng)卸荷 P油口暢通地與O油口接通時，系 統(tǒng)卸荷。 換向平穩(wěn)性與精度 當通向液壓執(zhí)行元件的A 油口和B油口都被封閉時，執(zhí)行元件（如液壓缸） 換向過程易產(chǎn)生液壓沖擊，換向不平穩(wěn)，但換向 精度高。反之，當A和B兩油口都通O油口時，換 向過程中工作部件不易制動，換向精度低，但液 壓沖擊小。 滑閥的中位機能滑閥的中位機能(2/5) 啟動平穩(wěn)性 換向閥在中位時，如果液壓執(zhí) 行元件某腔通O油口，則啟動時該腔內(nèi)因沒有 液壓油起緩沖作用，啟動不太平穩(wěn)。 執(zhí)行機構(gòu)在任意位置停止和“浮動” 當A 油口和B油口封閉時，可使液壓執(zhí)行元件在任意 位置

17、上停止不動。當A油口和B油口與P油口接 通（單出桿液壓缸除外）或與O油口接通時， 可使液壓執(zhí)行元件在任意位置上停止，但是在 外負載或外驅(qū)動作用下，液壓執(zhí)行元件是“浮 動”狀態(tài)，這時可利用其他機構(gòu)移動工作臺， 調(diào)整其位置。 換向閥的中位機能換向閥的中位機能(3/5) 換向閥的中位機能換向閥的中位機能(4/5) 滑閥機能圖 形 符 號中位油口狀況、特點及應(yīng)用 O型 P、A、B和T油口全封，液壓泵不卸荷，執(zhí)行 元件閉鎖，可用于多個換向閥的并聯(lián)工作 H型 P、A、B和T油口全溝通，執(zhí)行元件處于浮動 狀態(tài)，在外力（轉(zhuǎn)矩）作用下可移動（轉(zhuǎn)動）， 液壓泵卸荷 Y型 P油口封閉，A、B和T油口相通，執(zhí)行元件浮

18、 動，在外力（轉(zhuǎn)矩）作用下可移動（轉(zhuǎn)動）， 液壓泵保壓不卸荷 K型 P、A和T油口溝通，B油口封閉，執(zhí)行元件處 于閉鎖狀態(tài)，液壓泵卸荷 M型 P和T油口溝通，A和B油口封閉，執(zhí)行元件處 于閉鎖狀態(tài)，液壓泵卸荷，也可用多個M型換向 閥串聯(lián)工作 X型 P、A、B和T油口處于半開啟狀態(tài)，液壓泵基 本卸荷，但仍然保持一定壓力 換向閥的中位機能換向閥的中位機能(5/5) 滑閥機能圖 形 符 號中位油口狀況、特點及應(yīng)用 P型 P、A和B油口溝通，T油口封閉，液壓泵與執(zhí) 行元件兩腔溝通，對單桿液壓缸來說，可組成 差動回路 J型 P油口與A油口封閉，B油口與T油口溝通，執(zhí) 行元件停止運動，液壓泵不卸荷 C型

19、P油口與A油口溝通，B油口與T油口都封閉， 執(zhí)行元件處于停止位置，液壓泵不卸荷 N型 P油口與B油口都封閉，A油口與T油口溝通， 執(zhí)行元件停止運動，液壓泵不卸荷 U型 P油口和T油口都封閉，A油口與B油口相通； 對于單出桿缸，停止運動，對于雙出桿缸，活 塞浮動，在外力作用下可移動，液壓泵保壓不 卸荷 （3）幾種常用的換向閥 （a）手動換向閥 手動換向閥是用手動杠桿 操縱閥芯換位的方向控制閥。 按換向定位方式的不同，手動 換向閥有鋼球定位式和彈簧復(fù) 位式兩種。當操縱手柄的外力 取消后，前者因鋼球卡在定位 溝槽中，可保持閥芯處于換向 位置；后者則在彈簧力作用下 使閥芯自動回復(fù)到初始位置。 手動換向

20、閥手動換向閥(1/2) 手動換向閥的結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，有些 閥還可人為地控制閥口的大小，從而控制執(zhí)行 元件的運動速度。但由于手動換向閥需要人力 操縱，故只適用于間歇動作且要求人工控制的 小流量場合。使用中須注意：定位裝置或彈簧 腔的泄漏油需單獨用油管接入油箱，否則漏油 積聚會產(chǎn)生阻力，以至于不能換向，甚至造成 事故。其他換向閥也有同樣問題，在使用換向 閥必須予以注意。 手動換向閥手動換向閥(2/2) （b）機動換向閥 機動換向閥又稱行程閥。二位二通機動換 向閥的結(jié)構(gòu)簡圖和圖形符號。 機動換向閥機動換向閥(1/3) 二位二通機動換向閥 1閥桿；2閥芯；3彈簧 這種閥必須安裝 在液壓執(zhí)行元件驅(qū)動

21、 的工作部件附近，在 工作部件的運動過程 中，安裝在工作部件 一側(cè)的擋塊或凸輪移 動到預(yù)定位置時壓下 閥芯2，使閥換位。 機動換向閥機動換向閥(2/3) 二位二通機動換向閥 1閥桿；2閥芯；3彈簧 機動換向閥機動換向閥(3/3) 機動換向閥通常是彈 簧復(fù)位式的二位閥。它 的結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠， 換向位置精度高，改變 擋塊的迎角或凸輪外形， 可使閥芯獲得合適的移 動速度，進而控制換向 時間，減小液壓執(zhí)行元 件的換向沖擊。但這種 閥只能安裝在工作部件 附近，因而連接管路較 長，使整個液壓裝置不 緊湊。 二位二通機動換向閥 1閥桿；2閥芯；3彈簧 （c）電磁換向閥 電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動閥心

22、來改變 閥的工作位置。在二位電磁換向閥的一端有一個電 磁鐵，在另一端有一個復(fù)位彈簧；在三位電磁換向 閥的兩端各有一個電磁鐵，在閥芯兩端各有一個對 中彈簧，閥芯在常態(tài)時處于中位。對三位電磁換向 閥來說，當右端電磁鐵通電吸合時，銜鐵通過推桿 將閥芯推至左端，圖形符號表示的換向閥就在右位 工作；反之，左端電磁鐵通電吸合時，換向閥就在 左位工作。 電磁換向閥電磁換向閥(1/4) 二位三通電磁閥 電磁換向閥電磁換向閥(2/4) 二位二通電磁閥換向閥 1推桿；2閥芯；3彈簧 它是單電磁鐵彈簧復(fù)位式，電磁鐵通電后閥芯 2在銜鐵（經(jīng)過推桿1）的推動下移動到右邊位置， 電磁鐵斷電后，閥芯2靠其右端的彈簧3進行復(fù)

23、位。 二位電磁閥一般都由單電磁鐵控制。但無復(fù)位彈簧 而設(shè)有定位機構(gòu)的雙電磁鐵二位閥，由于電磁鐵斷 電后仍能保留通電時的狀態(tài)，從而減少了電磁鐵的 通電時間，延長了電磁鐵的使用壽命，節(jié)約了能源； 此外，當電源因故斷電時，電磁閥的工作狀態(tài)仍能 保留下來，可以避免系統(tǒng)失靈或出現(xiàn)事故，這種 “記憶”功能對于一些連續(xù)作業(yè)的自動化機械和自 動線來說，往往是十分需要的。 電磁換向閥電磁換向閥(3/4) 電磁鐵按所接電源的不同，分交流和直流兩 種基本類型。交流電磁閥使用方便，啟動力大， 但換向時間短（約0.03 0.05 s），換向沖擊大， 噪聲大，換向頻率低，而且當閥芯被卡住或由于 電壓低等原因吸合不上時，線

24、圈易燒壞。直流電 磁閥需直流電源或整流裝置，但換向時間長（約 0.1 0.3 s），換向沖擊小，換向頻率允許較高， 而且有恒電流特性，當電磁鐵吸合不上時，線圈 不會被燒壞，故工作可靠性高。還有一種整型 （本機整流型）電磁鐵，其上附有二極管整流線 路和沖擊電壓吸收裝置，能把接入的交流電整流 后自用，因而兼具了前述兩者的優(yōu)點。 電磁換向閥電磁換向閥(4/4) （d）液動換向閥 液動換向閥的閥芯是通過兩端密封腔中油 液的壓差來移動的。液動換向閥的結(jié)構(gòu)簡圖和圖 形符號。 液動換向閥液動換向閥(1/2) 三位四通液動換向閥 當閥的控制口K1接通壓力油， K2接通回油時，閥芯向右移動； 當閥的控制口K2接

25、通壓力油，K1 接通回油時，閥芯向左移動；當 控制口K1和K2都接通回油時，閥 芯在兩端彈簧和定位套的作用下 回到其中間位置。 液動換向閥對閥芯的操縱推 力很大，因此適用于壓力高、流 量大、閥芯移動行程長的場合。 這種閥通過一些簡單的裝置可使 閥芯的運動速度得到調(diào)節(jié)。 液動換向閥液動換向閥(2/2) （e）電液換向閥 電磁換向閥布置靈活，易于實現(xiàn)自動化，但 電磁吸力有限，在高壓、大流量的液壓傳動系統(tǒng)中 難于切換。因此，當閥的通徑大于10 mm時，常用 壓力油控制操縱閥芯換位，這就是液動閥。但因液 動閥的閥芯換位首先要用另一個小換向閥來改變控 制油的流向，因此較少單獨使用。小換向閥可以是 手動閥

26、、機動閥或電磁閥。標準元件通常采用靈活 方便的電磁閥，并將大小兩個閥組合在一起，這就 是電液換向閥。在電液換向閥中，電磁閥先為控制 油換向，從而控制液動閥換向。 電液換向閥電液換向閥(1/8) 圖（a）為電液換向閥的結(jié)構(gòu)簡圖和圖形符號。 工作原理見圖（b），圖（c）為簡化符號。常態(tài) 時，兩個電磁鐵都不通電，電磁閥（先導(dǎo)閥）閥 芯處于中位，液動閥（主閥）的兩端都接通油箱， 這時由于對中彈簧的作用，使主閥芯也處于中位。 電液換向閥電液換向閥(2/8) 三位四通電液換向閥 1、7單向閥；2、6節(jié)流閥；3、5電磁鐵；4電磁閥閥芯；8液動閥閥芯 當左電磁鐵通電時，電磁閥左位工作，控 制油經(jīng)單向閥接通主閥

27、的左端，主閥也左位工 作，其右端的油液則經(jīng)節(jié)流閥和電磁閥接通油 箱，主閥閥芯的運動速度由右端節(jié)流閥的開口 大小決定。同理，當左電磁鐵斷電、右電磁鐵 通電時，電磁閥處于右位工作，控制油經(jīng)單向 閥接通主閥閥芯的右端，主閥切換到右位工作， 其左端的油液則經(jīng)節(jié)流閥和電磁閥而接通油箱， 主閥閥芯的運動速度由左端節(jié)流閥的開口大小 決定。 電液換向閥電液換向閥(3/8) 在電液換向閥中，控制主油路的主閥芯不是 靠電磁鐵的吸力直接推動的，而是靠電磁鐵操縱 控制油路上的壓力油液推動的，因此推力可以很 大，操縱也很方便。此外，主閥芯向左或向右的 運動速度可分別由左節(jié)流閥2或右節(jié)流閥6來調(diào)節(jié)， 這使系統(tǒng)中的執(zhí)行元件

28、能夠得到平穩(wěn)無沖擊的換 向。所以，這種操縱形式的換向性能比較好，它 適用于高壓、大流量的液壓傳動系統(tǒng)。 電液換向閥電液換向閥(3/8) 在電液換向閥中，如果進入先導(dǎo)電磁閥的壓 力油（即控制油）來自于主閥的P油口，這種控 制油的進油方式稱為內(nèi)部控制，即電磁閥的進油 口與主閥的P油口是連通的。其優(yōu)點是油路簡單， 但因液壓泵的工作壓力通常較高，所以控制部分 能耗大，只適用于電液換向閥較少的系統(tǒng)；圖（a） 中的電液換向閥是內(nèi)部控制方式。如果進入先導(dǎo) 電磁閥的壓力油引自于主閥P油口以外的油路， 如專用的低壓泵或系統(tǒng)的某一部分，這種控制油 進油方式稱為外部控制。 電液換向閥電液換向閥(5/8) 如果先導(dǎo)電

29、磁閥的回油口單獨接油箱，這 種控制油回油方式稱為外部回油；如果先導(dǎo)電 磁閥的回油口與主閥的O油口相通，則稱為內(nèi)部 回油。內(nèi)回式的優(yōu)點是無需單設(shè)回油管路，但 先導(dǎo)閥回油允許背壓較小，主回油背壓必須小 于它才能采用，而外部回油式不受此限制。 電液換向閥電液換向閥(6/8) 先導(dǎo)閥的進油和回油可以有外控外回、外控內(nèi) 回、內(nèi)控外回、內(nèi)控內(nèi)回四種方式。圖（b）和圖 （c）中所示的換向閥圖形符號為外控外回符號。 圖（a）和圖（b）中的單向節(jié)流閥是換向時間 調(diào)節(jié)器，也被稱為阻尼調(diào)節(jié)器。它可疊放在先導(dǎo)閥 與主閥之間。調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口，即可調(diào)節(jié)主閥換向 時間，從而消除或減小執(zhí)行元件的換向沖擊。 電液換向閥電液換向

30、閥(7/8) 在電液換向閥上還可以設(shè)置主閥芯行程調(diào)節(jié)機 構(gòu)，它可在主閥兩端蓋加限位螺釘來實現(xiàn)。這樣主 閥芯換位移動的行程和各閥口的開度即可改變，通 過主閥的流量也隨之變化，因而可對執(zhí)行元件起粗 略的速度調(diào)節(jié)作用。 如果電液換向閥采用內(nèi)控方式供油，并且在常 態(tài)位使液壓泵卸荷（換向閥具有M、H、K等中位機 能），為克服閥在通電后因無控制油而使主閥不能 動作的缺點，可在主閥的進油孔中插裝一個預(yù)壓閥 （即一具有硬彈簧的單向閥），使在卸荷狀態(tài)下仍 有一定的控制油壓，足以操縱主閥芯換向。 電液換向閥電液換向閥(8/8) （f）多路換向閥 多路換向閥是一種集中布置的組合式手動換向 閥，常用于工程機械等要求集

31、中操縱多個執(zhí)行元件 的液壓設(shè)備中。多路閥的組合方式有并聯(lián)式、串聯(lián) 式和順序單動式三種。 多路換向閥多路換向閥(1/2) 多路換向閥組合形式 當多路閥如圖（a）所示并聯(lián)組合時，液壓泵 可以同時對三個或其中任意一個執(zhí)行元件供油。在 對三個執(zhí)行元件同時供油的情況下，由于負載不同， 三者將先后動作。當多路閥如圖（b）所示串聯(lián)式 組合時，液壓泵依次向各執(zhí)行元件供油，第一個閥 的回油口與第二個閥的壓力油口相連。各執(zhí)行元件 可單獨動作，也可同時動作。在三個執(zhí)行元件同時 動作的情況下，三個負載壓力之和不應(yīng)超過液壓泵 壓力。當多路閥如圖（c）所示順序單動式組合時， 液壓泵按順序向各執(zhí)行元件供油。操作前一個閥時，

32、 就切斷了后面閥的油路，從而可以防止各執(zhí)行元件 之間的動作干擾。 多路換向閥多路換向閥(2/2) (4) 球閥式換向閥 的工作原理 球閥式換向閥是座 閥式換向閥的一種形式。 它通過變換鋼球在閥體 內(nèi)的相對工作位置來使 閥體各油口接通或斷開， 從而控制液壓執(zhí)行元件 的換向。 球閥式換向閥的工作原理球閥式換向閥的工作原理(1/6) 二位三通球閥式換向閥 1推桿；2鋼球；3杠桿；4 鋼球；5電磁鐵；6彈簧；7 復(fù)位桿；8右閥座；9左閥座 常開式二位三通電磁 球閥。當電磁鐵5斷電時， 彈簧6的推力作用在復(fù)位桿 7上，將鋼球4壓在左閥座 上，切斷A油口和O油口的 通路，使P油口和A油口相 通。電磁鐵5通

33、電時，電磁 鐵推力通過杠桿3、鋼球2 和推桿1作用在鋼球4上， 將它壓在右閥座上，使A油 口和O油口相通，P油口封 閉。 球閥式換向閥的工作原理球閥式換向閥的工作原理(2/6) 二位三通球閥式換向閥 1推桿；2鋼球；3杠桿；4 鋼球；5電磁鐵；6彈簧；7 復(fù)位桿；8右閥座；9左閥座 二位四通球閥式換向閥可以在二位三通電磁球 閥的下面加一活塞組件組成。 球閥式換向閥的工作原理球閥式換向閥的工作原理(3/6) 二位四通球閥式換向閥 1二位三通球閥；2活塞組件 圖中上部1表示二位三通球閥，下部2表示活塞 組件。在初始位置（a）時，二位三通球閥的鋼球在 彈簧力的作用下壓在閥座上。油路P和油路A相通，

34、油路B和油路O相通。在油路A上有一控制油路通向 活塞組件2的大活塞上。該活塞左側(cè)面積大于右側(cè)通 油路P的活塞面積。在壓力的作用下，使右端錐閥右 移壓緊在閥座上?；钊M件2使油路B和油路P切斷。 球閥式換向閥的工作原理球閥式換向閥的工作原理(4/6) 二位四通球閥式換向閥 1二位三通球閥；2活塞組件 在圖示狀態(tài)下，二位三通球閥在電磁力的作 用下使鋼球右移，這時油路A和油路P被切斷并和 油路O相通，由于活塞組件中大活塞左端的壓力 降低，活塞組件在右端錐閥上壓力油的作用下左 移，使油路P和油路B相通，來實現(xiàn)換向目的。 球閥式換向閥的工作原理球閥式換向閥的工作原理(5/6) 圖二位四通球閥式換向閥 1

35、二位三通球閥；2活塞組件 球閥式換向閥的密封性好，反應(yīng)速度快，換 向頻率高，對工作介質(zhì)粘度的適應(yīng)范圍廣，由于 沒有液壓卡緊力，受液動力影響小，換向和復(fù)位 力很小，可適用于高壓（達到63 MPa）。此外， 它的抗污染能力也好。所以，球閥式換向閥在小 流量系統(tǒng)中可直接用于控制主油路，在大流量系 統(tǒng)中可作為先導(dǎo)控制元件。電磁球閥的主要缺點 是不像滑閥那樣具備多種位通組合形式和多種中 位機能，故目前使用范圍還受到限制。 球閥式換向閥的工作原理球閥式換向閥的工作原理(6/6) 由換向閥和液控單向 閥所組成的鎖緊回路見圖。 鎖緊回路的功能是使液壓 執(zhí)行元件不工作時切斷其 進、出油液通路，使液壓 執(zhí)行元件能

36、在任意位置上 停留，并且不會在外力的 作用下移動其位置。 3.換向閥和液控單向閥的應(yīng)用 鎖緊回路 換向閥和液控單向閥的應(yīng)用換向閥和液控單向閥的應(yīng)用(1/3) 在圖中，當換向閥處于左位或右位時，液控 單向閥控制油口X2或X1通入壓力油，液壓缸的回 油便可反向流過單向閥口，這時的活塞可向右或 向左運動。到了該停留的位置時，只要使換向閥 處于中位，因為換向閥的中位機能是H型，控制 油直接通油箱，所以控制壓力立即消失（Y型中 位機能亦可），液控單向閥不再雙向?qū)?，液?缸因兩腔油液被封死便被鎖緊。由于液控單向閥 中的單向閥采用座閥結(jié)構(gòu)，密封性好，泄漏極小， 故有液壓鎖之稱。 換向閥和液控單向閥的應(yīng)用換

37、向閥和液控單向閥的應(yīng)用(2/3) 當換向閥的中位機能為O或M等型時，從原 理上講不需要液控單向閥也能使液壓缸鎖緊。但 由于換向閥多為滑動式結(jié)構(gòu)，存在較大的泄漏， 鎖緊功能較差，只能用于鎖緊時間短且要求不高 處。 換向閥和液控單向閥的應(yīng)用換向閥和液控單向閥的應(yīng)用(3/3) 6.3 壓力控制閥壓力控制閥 1.溢流閥 (1) 結(jié)構(gòu)原理 （a）直動式溢流閥 直動式溢流閥結(jié)構(gòu)簡圖。 直動式溢流閥 1阻尼孔；2閥體；3 閥芯；4閥蓋；5調(diào)壓螺 釘；6彈簧座；7彈簧 直動式溢流閥直動式溢流閥(1/5) 通常閥的P油口與系統(tǒng)連通， O油口與油箱連通。壓力油從P 油口進入閥內(nèi)，經(jīng)阻尼孔1作用 于閥芯3的下端面上

38、。當P油口的 壓力較低，閥芯3下端面上的液 壓推力小于上端的彈簧7的作用 力時，閥芯3處下端位置，閥芯3 將P油口與O油口間的通道關(guān)閉。 此時閥不溢流，稱為溢流閥的非 溢流狀態(tài)，或稱為常態(tài)。 直動式溢流閥 1阻尼孔；2閥體；3 閥芯；4閥蓋；5調(diào)壓螺 釘；6彈簧座；7彈簧 直動式溢流閥直動式溢流閥(2/5) 直動式溢流閥直動式溢流閥(3/5) 在正常工作時，壓力油從P油口流向O油口。當作用在閥芯 3下端的液壓推力大于閥芯上端的彈簧7所產(chǎn)生的彈簧力時，閥 芯3向上移動打開閥口，在P油口與O油口之間形成小的過流通 道，使油液從O油口流回油箱。油液流經(jīng)閥口時產(chǎn)生壓力損失， 在閥前P油口處便形成了壓力

39、。此壓力作用在閥芯3下端面上所 產(chǎn)生的力與彈簧7所產(chǎn)生的力相平衡。因此，調(diào)節(jié)彈簧7的推力， 便可調(diào)節(jié)閥溢流時的P油口壓力。通過溢流閥的流量變化時， 閥芯位置也變化，但因閥芯移動距離很小，因此作用在閥芯上 的彈簧力變化不大，所以可認為，只要閥口打開，有油液流經(jīng) 溢流閥，溢流閥入口處的壓力就基本上恒定。調(diào)節(jié)彈簧7的預(yù) 壓縮量，便可調(diào)整溢流壓力。改變彈簧7的剛度，便可改變調(diào) 壓范圍。阻尼孔1的作用是減小閥芯擾動。 圖示是直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。該閥是 錐閥座型直動式溢流閥，并采用插入式結(jié)構(gòu)， 其中錐閥的下部是減振活塞。當進油口P從 系統(tǒng)進入的油液壓力不高時，錐閥芯6被彈 簧3緊壓在閥座1上，閥口關(guān)閉。

40、當進口油壓 升高到能克服調(diào)壓彈簧3的彈簧力時，便推 開錐閥芯6使閥口打開，油液就由進油口P流 入，再從回油口O流回油箱，進油壓力也就 不會繼續(xù)升高。這時，可以認為閥芯在液壓 力和彈簧力作用下保持平衡，溢流閥進口處 的壓力基本保持為定值。調(diào)節(jié)手柄改變彈簧 預(yù)壓縮量，便可調(diào)整溢流閥的溢流壓力。 直動式溢流閥 1閥座；2調(diào)節(jié)桿； 3調(diào)壓彈簧；4套管 ；5閥體；6錐閥芯 直動式溢流閥直動式溢流閥(4/5) 這種溢流閥因壓力油直接作用于閥芯，故 稱為直動式溢流閥。直動式溢流閥一般只能用 于低壓小流量工況，因控制較高壓力或較大流 量時，需要剛度較大的硬彈簧，不但手動調(diào)節(jié) 困難，而且閥口開度（彈簧壓縮量）略

41、有變化， 便引起較大的壓力波動。系統(tǒng)壓力較高時就需 要采用先導(dǎo)式溢流閥。 直動式溢流閥直動式溢流閥(5/5) （b）先導(dǎo)式溢流閥 圖示是先導(dǎo)式溢流閥的 工作原理和圖形符號。它由先 導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。從P 油口引入的系統(tǒng)的壓力作用于 主閥芯1及先導(dǎo)閥芯3上。當系 統(tǒng)壓力較小，先導(dǎo)閥未打開時， 閥中液體沒有流動，作用在主 閥左右兩側(cè)的液壓力平衡，主 閥芯1被彈簧2壓在右端位置， 閥口關(guān)閉。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(1/8) 先導(dǎo)式溢流閥工作原理 1主閥；2主閥彈簧；3先導(dǎo) 閥；4調(diào)壓彈簧；5阻尼孔 當系統(tǒng)壓力增大到使先導(dǎo)閥3芯打開時，液 流通過阻尼孔5、先導(dǎo)閥芯3流回油箱。由于阻尼 孔5的阻

42、尼作用，使主閥芯1右端的壓力大于左端 的壓力，主閥芯1在壓差的作用下向左移動，打開 閥口，使P油口和O油口之間形成有阻尼的溢流通 道，實現(xiàn)溢流作用。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧4，便 可調(diào)節(jié)溢流壓力。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(2/8) 閥體上有一個遠程控制油口K，當將此口通 過二位二通閥接通油箱時，主閥左端的壓力接近 于零，主閥在很小的壓力下便可移到左端，閥口 開得最大，這時系統(tǒng)的油液在很低的壓力下通過 閥口流回油箱，實現(xiàn)卸荷作用。如果將控制油口 K接到一個遠程調(diào)壓閥上（其結(jié)構(gòu)和先導(dǎo)閥一 樣），并使打開遠程調(diào)壓閥的壓力小于先導(dǎo)閥3的 壓力時，則溢流閥的溢流壓力就由遠程調(diào)壓閥來 決定。使用遠程調(diào)壓閥后

43、，便可對系統(tǒng)的溢流壓 力實行遠程調(diào)節(jié)。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(3/8) 某一型號先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)簡圖，在此先 導(dǎo)式溢流閥中，先導(dǎo)閥就是一個小規(guī)格的直動式 溢流閥，而主閥閥芯4是一個具有錐形端部、上面 開有阻尼小孔的圓柱筒。 先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)簡圖 1閥體；2主閥套；3主閥彈簧；4主閥芯； 5導(dǎo)閥閥體；6調(diào)節(jié)螺釘；7調(diào)節(jié)手輪；8調(diào)壓彈簧； 9導(dǎo)閥閥芯；10導(dǎo)閥閥座；11柱塞；12導(dǎo)套；13消振墊 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(4/8) 當油液從進油口P進入，經(jīng)阻尼孔到達主閥彈 簧腔，并作用在先導(dǎo)閥閥芯9上（一般情況下，外 控口K是堵塞的）。當進油壓力不高時，液壓力不 能克服先導(dǎo)閥彈簧8的阻力，先

44、導(dǎo)閥口關(guān)閉，閥內(nèi) 無油液流動。這時，主閥芯4因上、下腔油壓相同， 故被主閥彈簧3壓在閥座上，主閥口也關(guān)閉。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(5/8) 當進油壓力升高到先導(dǎo)閥彈簧8的預(yù)調(diào)壓力時， 先導(dǎo)閥口打開，主閥彈簧腔的油液流過先導(dǎo)閥口并 經(jīng)閥體1上的通道和回油口O流回油箱。這時，油 液流過阻尼小孔產(chǎn)生壓力損失，使主閥芯4兩端形 成壓力差。主閥芯在此壓力差作用下，克服彈簧阻 力向上移動，使進、回油口連通，達到溢流穩(wěn)壓的 目的。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥手輪7便能調(diào)整溢流壓力。更換 不同剛度的調(diào)壓彈簧8，便能得到不同的調(diào)壓范圍。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(6/8) 根據(jù)液流連續(xù)性原理可知，流經(jīng)阻尼孔的流量 即為流出先

45、導(dǎo)閥的流量。這一部分流量通常稱泄油 量。因為阻尼孔直徑很小，泄油量只占全溢流量 （額定流量）中的極小一部分，絕大部分油液均經(jīng) 主閥口溢回油箱。在先導(dǎo)式溢流閥中，先導(dǎo)閥的作 用是控制和調(diào)節(jié)溢流壓力，主閥的功能則在于溢流。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(7/8) 先導(dǎo)閥因為只通過少量的泄油，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 液壓推力也不很大，因此調(diào)壓彈簧的剛度不必很大， 壓力調(diào)整也就比較輕便。主閥芯因兩端均受油壓作 用，主閥彈簧只需很小的剛度，當溢流量變化引起 彈簧壓縮量變化時，進油口的壓力變化不大，故先 導(dǎo)式溢流閥恒定壓力的性能優(yōu)于直動式溢流閥。但 先導(dǎo)式溢流閥是二級閥，其

46、反應(yīng)不如直動式溢流閥 靈敏。 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥(8/8) 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(1/10) (2) 溢流閥的靜態(tài)特性 （a）壓力流量特性（pq特性） 壓力流量特性又稱溢流特性。它表征溢 流量變化時溢流閥進口壓力的變化情況，即穩(wěn)壓 性能。理想的溢流特性曲線應(yīng)是一條平行于流量 坐標的直線，即進油壓力在達到調(diào)定的壓力后， 立即溢流，且不管溢流量多少，壓力始終保持恒 定。但實際的溢流閥，因溢流量的變化引起閥口 開度變化，即彈簧壓縮量的變化，進口壓力不可 能完全恒定。為便于分析問題，下面推導(dǎo)直動式 溢流閥的pq特性方程式。 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(2/10) 以圖中所示的直

47、動式溢流閥為研究對象，設(shè)閥 芯直徑為d；當閥穩(wěn)定溢流時，設(shè)閥口開度為x，閥 口前后腔壓力分別為p和p2。由于回油通油箱，則 p2=0，故壓差p=p。若忽略閥芯自重和穩(wěn)態(tài)液動力 這些次要因素，可以列出閥芯受力平衡方程式為： 式中：k 調(diào)壓彈簧的彈簧剛度； x0 閥口開度為零時調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量。 溢流閥開始溢流時，閥口處于將開未開狀態(tài)， x = 0，這時的進口壓力稱為開啟壓力，以p0表示， 則有： 2 0 () 4 d pk xx 2 00 4 d pkx 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(3/10) 將兩式相減，可得閥口開度x的表達式為 當忽略閥芯與閥體孔的配合間隙時，閥口通流 截面面積AT=

48、dx，將其代入，則有： 2 0 () 4 d xpp k 23 T0 s () 4 d App K 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(4/10) 再將式代入閥口流量計算公式，并注意到 p=p ，便得： 此即直動式溢流閥的pq特性方程，任設(shè)一適 當?shù)膞0值代入式（6.2），便可得出一對應(yīng)的開啟壓 力p0值，進而可畫出在該下的pq特性曲線。由該曲 線結(jié)合方程式可見，當溢流流量q（或閥口開度x） 變化時，溢流閥所控制的壓力p即隨之變化，不可能 絕對恒定。 23 q3 21 2 qT0 s 22 4 Cd p qC App p K 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(5/10) 先導(dǎo)式溢流閥的pq特性曲

49、線由兩段組成。AB段由先 導(dǎo)閥的pq特性決定，這時先導(dǎo)閥剛開啟而主閥芯仍封閉； BC段主要由主閥的pq特性決定。即點A對應(yīng)的壓力是先 導(dǎo)閥的開啟壓力，拐點B對應(yīng)的壓力為主閥的開啟壓力。 可以看出，先導(dǎo)式和直動式相比，它的pq曲線要平緩的 多。 溢流閥靜態(tài)特性 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(6/10) 其原因可解釋如下：以圖示的主閥芯為研究 對象，主閥彈簧腔壓力p2主要取決于先導(dǎo)閥彈簧 調(diào)整時的預(yù)壓縮量，工作中基本為一定值。若主 閥芯直徑為d，則受力平衡方程式為： 式中： k和x0主閥彈簧的彈簧剛度和預(yù)壓縮量。 由于主閥彈簧較軟， k值較小，因此當溢流 量q（或開度x）變化時，p值變化很小，

50、故pq （BC段）曲線變化平緩。 2 120 4 d ppkxx 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(7/10) pq曲線表明，閥的進出口壓力隨溢流量的 增減而增減。溢流量為額定值（全溢流量）時所 對應(yīng)的壓力稱為調(diào)定壓力，以pn表示。調(diào)定壓力 pn與開啟壓力p0之差稱為調(diào)壓偏差，即溢流量變 化時溢流閥控制壓力的變化范圍。開啟壓力p0與 調(diào)定壓力之pn比稱為開啟比。先導(dǎo)式溢流閥的特 性曲線較平緩，調(diào)壓偏差小，開啟比大，故穩(wěn)壓 性能優(yōu)于直動式溢流閥。因此，先導(dǎo)式溢流閥宜 用于系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓，直動式溢流閥因靈敏度高宜 用作安全閥。 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(8/10) 圖中的曲線是調(diào)壓彈簧在任一

51、預(yù)壓縮量x0下 得到的。通過調(diào)節(jié)手輪將x0由松往緊調(diào)節(jié)，便可 得到一組溢流特性曲線。最小調(diào)定壓力到最大調(diào) 定壓力之間的范圍稱為溢流閥的調(diào)壓范圍，在此 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，壓力要能平穩(wěn)地升降，無突跳及 延滯現(xiàn)象。 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(9/10) （b）啟閉特性 溢流閥開啟和閉合全 過程中的pq特性稱為啟 閉特性。由于摩擦力的存 在，開啟和閉合時的pq 曲線將不重合。在圖中主 閥芯開啟時所受摩擦力和 閥芯移動方向相反，而閉 合時相同。因此在相同的 溢流量下，開啟壓力大于 閉合壓力。 溢流閥的靜態(tài)特性溢流閥的靜態(tài)特性(10/10) 如圖（b）所示的中間一對曲線，實線為開 啟曲線，虛線為閉合曲

52、線。閥口完全關(guān)閉時的壓 力稱為閉合壓力，以pk表示， pk與pn之比稱為閉 合比。在某溢流量下，兩曲線壓力坐標的差值 （如pnpn或p0pk）稱為不靈敏區(qū)，因壓力在 此范圍內(nèi)升降時，閥口開度無變化。它的存在相 當于加大了調(diào)壓偏差，并加劇了壓力波動。 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(1/8) 為保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，一般規(guī)定 開啟比應(yīng)不小于90%，閉合比不小于85%。 (3) 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用 （a）溢流定壓。在定量泵節(jié)流閥式節(jié)流調(diào)速 系統(tǒng)中，溢流閥通常就近與液壓泵并聯(lián)，如圖8.1所 示。液壓泵的供油只有一部分經(jīng)節(jié)流閥進入液壓缸， 多余油液由溢流閥流

53、回油箱，而在溢流的同時穩(wěn)定 了液壓泵的供油壓力。 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(2/8) （b）過載保護。執(zhí)行元件的速度由變量泵自身 調(diào)節(jié)，不需溢流，變量泵的工作壓力隨負載變化， 變量泵后并聯(lián)有溢流閥，其調(diào)定壓力約為最大工作 壓力的1.1倍。一旦過載，溢流閥立即打開，系統(tǒng)壓 力不再升高，保障系統(tǒng)安全。故此系統(tǒng)中的溢流閥 又稱為安全閥。 （c）形成背壓。將溢流閥安裝在系統(tǒng)的回油路 上，可對回油產(chǎn)生阻力，即形成執(zhí)行元件的背壓。 回油路存在一定的背壓，可以提高液壓執(zhí)行元件的 運動穩(wěn)定性。 （d）實現(xiàn)遠程調(diào)壓 液壓傳動系統(tǒng)中的液壓 泵、液壓閥通常都組裝在液壓 站上，為使操作

54、人員就近調(diào)壓 方便，可按圖所示，在控制工 作臺上安裝一遠程調(diào)壓閥（實 際就是一個小溢流量的直動式 溢流閥），并將其進油口與安 裝在液壓站上的先導(dǎo)式溢流閥 的外控口K相連。 溢流閥的遠程調(diào)壓作用 1遠程調(diào)壓閥； 2先導(dǎo)式溢流閥 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(3/8) 這相當于給先導(dǎo)式溢流閥除 自身的先導(dǎo)閥外，又加接了一個 先導(dǎo)閥（遠程調(diào)壓閥）。調(diào)節(jié)遠 程調(diào)壓閥便可對先導(dǎo)式溢流閥實 現(xiàn)遠程調(diào)壓。顯然，遠程調(diào)壓閥 所能調(diào)節(jié)的最高壓力不能超過溢 流閥自身先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力。另 外，為了獲得較好的遠程控制效 果，還需注意二閥之間的油管不 宜太長（最好在3 m之內(nèi)），要 盡量減小

55、管內(nèi)的壓力損失，并防 止管道振動。 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(4/8) 溢流閥的遠程調(diào)壓作用 1遠程調(diào)壓閥； 2先導(dǎo)式溢流閥 （e）使液壓泵卸荷 在圖中，先導(dǎo)式溢流閥對液壓泵起溢流穩(wěn)壓 作用。當二位二通閥的電磁鐵通電后，溢流閥的 外控口K即接油箱，液壓泵輸出的油液便在極低 壓力下經(jīng)溢流閥回油箱，這時，液壓泵接近于空 載運轉(zhuǎn)，功耗很小，即處于卸載狀態(tài)。這種卸荷 方法所用的二位二通閥可以是通徑很小的換向閥。 溢流閥使泵卸荷 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(5/8) 此外溢流閥可以和其他閥一起構(gòu)成組合閥。 如可將圖中兩個閥組成為一個電磁溢流閥

56、。其中的 電磁閥可以是二位二通、二位四通或三位四通換向 閥，并可具有不同的機能，由此形成了電磁溢流閥 的多種結(jié)構(gòu)與功能。 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(6/8) 溢流閥使泵卸荷 如圖所示的電磁溢流閥則兼具使液壓泵卸荷和 二級調(diào)壓的作用，將P油口與液壓泵出口相接，A油 口和B油口分別與兩個遠程調(diào)壓閥（各自調(diào)節(jié)不同的 壓力數(shù)值）相接，當三位四通換向閥兩端的電磁鐵 分別通電時，即可實現(xiàn)二級調(diào)壓；當兩電磁鐵皆不 通電時，則液壓泵卸荷。如果采用O型中位機能的三 位四通換向閥，則可實現(xiàn)三級調(diào)壓功能，但不再有 卸荷作用，這時先導(dǎo)式溢流閥本身的調(diào)定壓力要高 于兩個外接的遠程調(diào)壓閥的

57、調(diào)定壓力。 電磁溢流閥圖形符號 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(7/8) 如溢流閥和單向閥構(gòu)成卸荷溢流閥，其圖形 符號見圖所示。它常用于使液壓系統(tǒng)卸荷。在具 體應(yīng)用中，將P油口接液壓泵，P1油口接液壓系統(tǒng)， 當P1油口的壓力低于圖中溢流閥的調(diào)定壓力時， 溢流閥關(guān)閉，液壓泵向液壓系統(tǒng)供油；當P1油口 的壓力達到溢流閥的調(diào)定壓力時，在控制油的壓 力作用下，溢流閥閥口打開，液壓泵即可卸荷。 圖中單向閥的作用是隔開高低壓油路。 卸荷溢流閥圖形符號 溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用溢流閥在液壓傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用(8/8) 2.順序閥 （1）結(jié)構(gòu)原理 順序閥在液壓系統(tǒng)中猶如自動開關(guān)，用

58、來控制 多個液壓執(zhí)行元件的順序動作。它以進口壓力油 （內(nèi)控式）或外來壓力油（外控式）的壓力為信號， 當信號壓力達到調(diào)定值時，閥口開啟，使所在油路 自動接通。順序閥的結(jié)構(gòu)和溢流閥類同，也有直動 式和先導(dǎo)式之分。它和溢流閥的主要區(qū)別在于：溢 流閥的泄漏油和先導(dǎo)閥的溢流油與出口（溢流口） 相通，而順序閥的泄漏油和先導(dǎo)閥的溢流油要單獨 接油箱；溢流閥的出口通回油箱，而順序閥出口通 二次壓力油路（卸荷閥除外）。 順序閥結(jié)構(gòu)原理順序閥結(jié)構(gòu)原理(1/7) 圖中（a）所示為直動式內(nèi)控順序閥的結(jié)構(gòu)簡 圖。由于順序閥的出口處不接油箱，而是通向二次 油路，因此它的泄油口L必須單獨接回油箱。為了減 小調(diào)壓彈簧的剛度，

59、順序閥底部設(shè)置了控制柱塞。 外控口K用螺塞堵住，外泄油口L通油箱。 直動式順序閥 順序閥結(jié)構(gòu)原理順序閥結(jié)構(gòu)原理(2/7) 壓力油自進油口P1通入，經(jīng)閥體上的孔道和 下蓋上的孔流到控制活塞的底部，當其推力能克 服閥芯上的調(diào)壓彈簧阻力時，閥芯上升，使進、 出油口P1和P2連通，壓力油便從閥口流過。調(diào)節(jié)彈 簧的預(yù)壓縮量可以調(diào)節(jié)順序閥的開啟壓力。經(jīng)閥 芯與閥體間的縫隙進入彈簧腔的泄漏油從外泄口L 泄回油箱。這樣油口連通情況的順序閥，稱內(nèi)控 外泄順序閥。內(nèi)控式順序閥在進油路壓力達到閥 的設(shè)定壓力之前，閥口一直是關(guān)閉的，達到閥的 設(shè)定壓力之后，使壓力油進入二次油路，驅(qū)動其 他液壓執(zhí)行元件。 順序閥結(jié)構(gòu)原理

60、順序閥結(jié)構(gòu)原理(3/7) 將圖（a）中的下蓋旋轉(zhuǎn)90或180安裝， 切斷進油流往控制活塞下腔的通路，并去除外控 口K的螺塞，接入引自其他處的壓力油（稱控制 油），便成為外控或稱液控外泄順序閥，符號見 圖（c）。這時外控式順序閥閥口的開啟與一次 油路進口壓力沒有關(guān)系，只決定于控制壓力的大 小。 順序閥結(jié)構(gòu)原理順序閥結(jié)構(gòu)原理(4/7) 若在結(jié)構(gòu)可能的情況下將上端蓋旋轉(zhuǎn)180 安裝，還可使彈簧腔與出油口P2相連（在閥體上 開有溝通孔道），并將外泄口L堵塞，便成為外 控內(nèi)泄順序閥，符號見圖（d）。外控內(nèi)泄順序 閥只用于出口接油箱的場合，常用以使液壓泵卸 荷，故又稱為卸荷閥。 順序閥結(jié)構(gòu)原理順序閥結(jié)構(gòu)原