液壓元件符號及其基本知識

1、液壓元件符號及其基本知識液壓元件符號及其基本知識 一、液壓傳動定義與發(fā)展概況一、液壓傳動定義與發(fā)展概況 1.1液壓傳動定義與發(fā)展概況液壓傳動定義與發(fā)展概況 1.1.1 液壓傳動的定義液壓傳動的定義 一部完整的機(jī)器是由原動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)及控制部分、工作機(jī)(含輔助裝置)組成。原動機(jī)包括電動機(jī)、內(nèi)燃 機(jī)等。工作機(jī)即完成該機(jī)器之工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤等。由于 原動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速變化范圍有限，為了適應(yīng)工作機(jī)的工作力和工作速度變化范圍較寬，以及其它操縱性能 的要求，在原動機(jī)和工作機(jī)之間設(shè)置了傳動機(jī)構(gòu)，其作用是把原動機(jī)輸出功率經(jīng)過變換后傳遞給工作機(jī)。 傳動機(jī)構(gòu)通常分為機(jī)械

2、傳動、電氣傳動和流體傳動機(jī)構(gòu)。流體傳動是以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、 傳遞和控制的傳動。它包括液壓傳動、液力傳動和氣壓傳動。 液壓傳動和液力傳動均是以液體作為工作介質(zhì)來進(jìn)行能量傳遞的傳動方式。液壓傳動主要是利用液體的 壓力能來傳遞能量；而液力傳動則主要是利用液體的動能來傳遞能量。由于液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因 此，它被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建筑、石油化工、交通運輸、軍事器械、礦山冶金、輕工、農(nóng)機(jī)、漁 業(yè)、林業(yè)等各方面。同時，也被應(yīng)用到航天航空、海洋開發(fā)、核能工程和地震預(yù)測等各個工程技術(shù)領(lǐng)域。 1.1.2 液壓傳動的發(fā)展概況液壓傳動的發(fā)展概況 液壓傳動相對于機(jī)械傳動來說，它是一門新學(xué)科，

3、從17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳動原理，18 世紀(jì)末英國制成第一臺水壓機(jī)算起，液壓傳動已有23百年的歷史，只是由于早期技術(shù)水平和生產(chǎn) 需求的不足，液壓傳動技術(shù)沒有得到普遍地應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對傳動技術(shù)的要求越 來越高，液壓傳動技術(shù)自身也在不斷發(fā)展，特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后，由于軍事及建設(shè) 需求的刺激，液壓技術(shù)日趨成熟。 第二次世界大戰(zhàn)前后，成功地將液壓傳動裝置用于艦艇炮塔轉(zhuǎn)向器，其后出現(xiàn)了液壓六角車床 和磨床，一些通用機(jī)床到本世紀(jì)30年代才用上了液壓傳動。第二次世界大戰(zhàn)期間，在兵器上采用了 功率大、反應(yīng)快、動作準(zhǔn)的液壓傳動和控制裝置，它大大提高了兵器的性能，也大大促進(jìn)了液壓技

4、 術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，并隨著各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷制訂和完善及各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化、 規(guī)格化、系列化而在機(jī)械制造，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)中推廣開來。近30年來，由 于原子能技術(shù)、航空航天技術(shù)、控制技術(shù)、材料科學(xué)、微電子技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展，再次將液壓技術(shù) 推向前進(jìn)，使它發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)，在國民經(jīng)濟(jì)的各個 部門都得到了應(yīng)用，如工程機(jī)械、數(shù)控加工中心、冶金自動線等。采用液壓傳動的程度已成為衡量 一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 二、液壓泵和液壓馬達(dá)二、液壓泵和液壓馬達(dá) 2.1 液壓泵、馬達(dá)概述液壓泵、馬達(dá)概述 2.1.1 容積式泵、馬達(dá)的工作原理

5、容積式泵、馬達(dá)的工作原理 液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。液壓泵由原動機(jī)驅(qū)動，把輸入 的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓系統(tǒng)的 動力源；液壓馬達(dá)則將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以扭矩和轉(zhuǎn)速的形式輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)做 功，是液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件。 在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達(dá)都是容積式的，依靠容積變化進(jìn)行工作。圖1為容積式泵的工作原理簡圖，凸輪1旋 轉(zhuǎn)時，柱塞2在凸輪和彈簧3的作用下，在缸體的柱塞孔內(nèi)左、右往復(fù)移動，缸體與柱塞之間構(gòu)成了容積可變的密封工作 腔4。柱塞向右移動時，工作腔容積變大，產(chǎn)生真空，油液便通過吸油閥5吸入；柱塞2向左

6、移動時，工作腔容積變小，已 吸入的油液便通過壓油閥6排到系統(tǒng)中去。在工作過程中。吸、排油閥5、6在邏輯上互逆，不會同時開啟。由此可見，泵 是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。 液 壓 泵 定量泵 齒輪泵 外嚙合齒輪泵 內(nèi)嚙合齒輪泵 楔塊式漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵 直齒及其共軛齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵 擺線式內(nèi)嚙合齒輪泵 螺桿泵 定量葉片泵 定量徑向柱塞泵 軸向柱塞泵 斜盤式軸向柱塞泵 斜軸式軸向柱塞泵 變量泵 變量葉片泵 變量徑向柱塞泵 軸向柱塞泵 變量斜盤式軸向柱塞泵 變量斜軸式軸向柱塞泵 v液壓馬達(dá)是實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，迫使其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動， 就成為液壓馬達(dá)，即容積

7、式泵都可作液壓馬達(dá)使用。但在實際中由于性能及結(jié)構(gòu)對稱性等要求不同，一 般情況下，液壓泵和液壓馬達(dá)不能互換。 v液壓泵按其在單位時間內(nèi)所能輸出油液體積能否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類；按結(jié)構(gòu)形式可以分為 齒輪式，葉片式和柱塞式三大類；液壓馬達(dá)也具有相同的形式。 第二章常規(guī)液壓閥 一、液壓控制閥的分類一、液壓控制閥的分類 v液壓控制閥（簡稱液壓閥）是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來控制液壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動方 向，從而使之滿足各類執(zhí)行元件不同動作的要求。不論何種液壓系統(tǒng)，都是由一些完成一定功能的基本 液壓回路組成，而液壓回路主要是由各種液壓控制閥按一定需要組合而成。對于實現(xiàn)相同目的的液壓回 路

8、，由于選擇的液壓控制閥不同或組合方式不同，回路的性能也不完全相同。因此熟悉各種液壓控制閥 的性能、基本回路的特點，對于設(shè)計和分析液壓系統(tǒng)極為重要。 v液壓控制閥按其作用可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類。其中壓力控制閥詳細(xì)分為： 溢流閥、順序閥、比例壓力控制閥、緩沖閥、儀表截止閥、限壓切斷閥、壓力繼電器等；流量控制閥則 分為：節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、挑蘇閥、分流閥、集流閥、比例流量控制閥；方向控制閥的則分為：單向 閥、夜控單向閥、換向閥、形程減速閥、充液閥、梭閥、比例方向控制閥。 二、壓力控制閥二、壓力控制閥 2.1 溢流閥溢流閥 2.1.1 溢流閥的主要用途有以下兩點：溢流閥的主要用

9、途有以下兩點： 1）調(diào)壓和穩(wěn)壓。如用在由定量泵構(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，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 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，溢流閥可分為直動型和先導(dǎo)型兩類。 2.1.2直動式溢流閥直動式溢流閥 直動式溢流閥是作用在閥芯上的主油路液壓力與調(diào)壓彈簧力直接相平衡的溢流閥。 如圖2所示，直動型溢流閥因閥口和測壓面結(jié)構(gòu)型式不同，形成了三種基本結(jié)構(gòu)：圖2(a)所示閥采 用滑閥式溢流口，端面測壓方式；圖2(b)所示閥

10、采用錐閥式溢流口，同樣采用端面測壓方式；圖2(c) 所示閥采用錐閥式溢流口，錐面測壓方式，測壓面和閥口的節(jié)流邊均用錐面充當(dāng)。但無論何種結(jié)構(gòu)， 直動型溢流閥均是由調(diào)壓彈簧和調(diào)壓手柄、溢流閥口、測壓面等三個部分構(gòu)成。 錐閥式直動型溢流閥的結(jié)構(gòu)如圖3所示。閥芯在彈簧的作用下壓在閥座上，閥體上開有進(jìn)出油口P和T， 油液壓力從進(jìn)油口P作用在閥芯上。當(dāng)液壓作用力低于調(diào)壓彈簧力時，閥口關(guān)閉，閥芯在彈簧力的作用 下壓緊在閥座上，溢流口無液體溢出；當(dāng)液壓作用力超過彈簧力時，閥芯開啟，液體從溢流口T流回油 箱，彈簧力隨著開口量的增大而增大，直至與液壓作用力相平衡。調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力，便可調(diào)整溢流壓 力。 直動型溢流

11、閥結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但因壓力直接與調(diào)壓彈簧力平衡，不適于在高壓、大流量下工作。在高 壓、流量條件下，直動型溢流閥的閥芯摩擦力和液動力很大，不能忽略，故定壓精度低，恒壓特性不好。 2.1.3 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥 先導(dǎo)型溢流閥有多種結(jié)構(gòu)。圖4所示是一種典型的三節(jié)同心結(jié)構(gòu)先導(dǎo)型溢流閥，它由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組 成。 圖中，錐式先導(dǎo)閥1、主閥芯上 的阻尼孔（固定節(jié)流孔）5及調(diào) 壓彈簧9一起構(gòu)成先導(dǎo)級半橋分 壓式壓力負(fù)反饋控制，負(fù)責(zé)向 主閥芯6的上腔提供經(jīng)過先導(dǎo)閥 穩(wěn)壓后的主級指令壓力P2。主 閥芯是主控回路的比較器，上 端面作用有主閥芯的指令力 P2A2，下端面作為主回路的測 壓面，作用有反饋

12、力P1A1，其 合力可驅(qū)動閥芯，調(diào)節(jié)溢流口 的大小，最后達(dá)到對進(jìn)口壓力 P1進(jìn)行調(diào)壓和穩(wěn)壓的目的。 從圖4可以看出，導(dǎo)閥體上有一個遠(yuǎn)程控制口K，當(dāng)K 口通過二位二通閥接油箱時，先導(dǎo)級的控制壓力P20； 主閥芯在很小的液壓力（基本為零）作用下便可向上 移動，打開閥口，實現(xiàn)溢流，這時系統(tǒng)稱為卸荷。若 K口接另一個遠(yuǎn)離主閥的先導(dǎo)壓力閥(此閥的調(diào)節(jié)壓力 應(yīng)小于主閥中先導(dǎo)閥的調(diào)節(jié)壓力)的入口連接，可實現(xiàn) 遠(yuǎn)程調(diào)壓。此外，由于先導(dǎo)閥的溢流量僅為主閥額定 流量的1左右，因此先導(dǎo)閥閥座孔的面積和開口量、 調(diào)壓彈簧剛度都不必很大。所以，先導(dǎo)型溢流閥廣泛 用于高壓、大流量場合。 2.1.4 電磁溢流閥電磁溢流閥

13、電磁溢流閥是電磁換向閥與先導(dǎo)式溢流閥的組合，用于系統(tǒng)的多級壓力控制或卸荷。為減小卸荷時的液 壓沖擊，可在電磁閥和溢流閥之間加裝緩沖器。 對電磁溢流閥的主要性能要求是升壓時間短，具有通電卸載和繼電卸載的功能；卸載時無明顯沖擊；具 有內(nèi)腔加載和多控多級加載功能。 圖5為電磁溢流閥的結(jié)構(gòu)圖，它是由先導(dǎo)型溢流閥與常閉型二位二通電磁閥的組合。電磁閥的二個油口 分別與主閥上腔（導(dǎo)閥前腔）及主閥溢流口相連。當(dāng)電磁鐵斷電時，電磁閥兩油口斷開，對溢流閥沒有 影響。當(dāng)電磁鐵通電換向時，通過電磁閥將主閥上腔與主閥溢流口相連通，溢流閥溢流口全開，導(dǎo)致溢 流閥進(jìn)口卸壓（即壓力為零），這種狀態(tài)稱之為卸荷。 先導(dǎo)型溢流閥與

14、常閉型二位二通電磁閥的組合時稱為O型機(jī)能電磁溢流閥；與常開型二位二通電磁閥的 組合時稱為H型機(jī)能電磁溢流閥。 電磁溢流閥除應(yīng)具有溢流閥的基本性能外，還要滿足以下要求： 1）建壓時間短； 2）具有通電卸荷或斷電卸荷功能； 3）卸荷時間短且無明顯液壓沖擊； 2.1.5 先導(dǎo)式溢流閥的應(yīng)用先導(dǎo)式溢流閥的應(yīng)用 1）作溢流閥，使系統(tǒng)穩(wěn)定。 2）作安全閥，起過載保持作用。 3）與電磁閥組成電磁溢流閥，控制系統(tǒng)卸載。 4）做遠(yuǎn)程調(diào)壓用。 5）多級調(diào)壓。 6）作溢流型調(diào)速閥的壓力補(bǔ)償閥。 7）作制動閥，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行緩沖、制動。 8）作加載閥和背壓閥。 2.1.6 卸荷溢流閥卸荷溢流閥 卸荷溢流閥是先導(dǎo)式溢流

15、閥和單向閥的組合， 主要用于蓄能器液壓系統(tǒng)和高低壓泵供油系統(tǒng) 中。在蓄能器液壓系統(tǒng)中，它能實現(xiàn)泵的自動 卸荷和自動建壓；在高低壓大流量泵供油系統(tǒng) 中，則可實現(xiàn)低壓大流量泵的自動卸荷。 2.2 順序閥順序閥 順序閥是當(dāng)控制壓力達(dá)到調(diào)定值時，閥芯開啟，使流體通過，以控制執(zhí)行元件動作的控制閥。通過改變控 制方式、泄油方式和二次油路的接法，順序閥還可以構(gòu)成多種功能，作為背壓閥、卸荷閥和平衡閥使用。 2.2.1 直動型順序閥直動型順序閥 直動型順序閥如圖6所示，圖6（a）為實際結(jié)構(gòu)圖，圖6（C）為原理圖。直動式順序閥通常為滑閥結(jié)構(gòu)其 工作原理與直動式溢流閥相似，均為進(jìn)油口測壓，但順序閥為減小調(diào)壓彈簧剛度

16、，還設(shè)置了斷面積比閥芯小的 控制活塞A。順序閥與溢流閥的區(qū)別還有：其一，出口不是溢流口，因此出口P2不接回油箱，而是與某一執(zhí)行 元件相連，彈簧腔泄漏油口L必須單獨接回油箱；其二，順序閥不是穩(wěn)壓閥，而是開關(guān)閥，它是一種利用壓力 的高低控制油路通斷的“壓控開關(guān)”，嚴(yán)格地說，順序閥是一個二位二通液動換向閥。 工作時，壓力油從進(jìn)油口P1（兩個）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（測壓力 面積為A）的底部，當(dāng)作用在控制活塞上的液壓力能克服閥芯上的彈簧力時，閥芯上移，油液便從p2流出。 該閥稱為內(nèi)控式順序閥，其圖形符號如圖6 (b)所示。必須指出，當(dāng)進(jìn)油口一次油路壓力p1低于調(diào)定壓力 時

17、，順序閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)；一旦超過調(diào)定壓力，閥口便全開（溢流閥口則是微開），壓力油進(jìn)入二次 油路（出口p2），驅(qū)動另一個執(zhí)行元件。若將圖6（a）中的端蓋旋轉(zhuǎn)90安裝，切斷進(jìn)油口通向控制活 塞下腔的通道，并打開螺堵K，引入控制壓力油，便成為外控式順序閥，外控順序閥閥口開啟與否，與閥 的進(jìn)口壓力p1的大小沒有關(guān)系，僅取決于控制壓力的大小。 2.2.2 先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥 先導(dǎo)式順序閥工作原理與先導(dǎo)式溢流閥相似，所不同的 是二次油路及出口不接回油箱，泄漏口L必須單獨接回 油箱。油液經(jīng)主閥阻尼孔，由下腔進(jìn)入上腔。當(dāng)一次油 路壓力低于調(diào)定壓力時，導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯在彈簧力的 作用下處于下方，使主閥關(guān)

18、閉；當(dāng)一次壓力達(dá)到調(diào)定壓 力時，導(dǎo)閥開啟，主閥芯阻尼孔中有油液流動，從而產(chǎn) 生壓差，使主閥芯上移，主閥開啟，油液進(jìn)入二次回路 應(yīng)用： 1）控制多個執(zhí)行元件的順序動作； 2）用作保壓回路； 3）作平衡閥用； 4）用于外腔順序閥作卸荷閥； 5）用于內(nèi)腔順序閥作背壓閥。 2.3 減壓閥減壓閥 2.3.1 功能與性能要求功能與性能要求 減壓閥用于降低系統(tǒng)中某一回路的壓力。使其出口壓力降低且恒定的減壓閥稱為定值 輸出減壓閥， 簡稱減壓閥。使其出口壓力與某一負(fù)載壓力之差恒定的減壓閥稱為定差減壓閥；使其入口壓力與出 口壓力比值一定的減壓閥稱 為定比減壓閥。 對定值輸出減壓閥的要求是，不管入口壓力如何變化，出

19、口壓力應(yīng)能維持恒定，且不受通過閥的流 量變化的影響。對定差或定比減壓閥的要求是：不管入口壓力或出口壓力如何變化，應(yīng)使壓差恒定 或它們的比值恒定。 2.3.2先導(dǎo)級由減壓出口供油的減 壓閥工作原理 先導(dǎo)級由減壓出口供油的減壓閥如圖7所 示，由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。該閥的 原理如圖7所示。 圖中，壓力油由閥的進(jìn)油口P1流入，經(jīng)主 閥減壓口 f減壓后由出口P2流出。錐式先 導(dǎo)閥、主閥芯上的阻尼孔（固定節(jié)流孔e） 及先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧一起構(gòu)成先導(dǎo)級分壓 式壓力負(fù)反饋控制，負(fù)責(zé)向滑閥式主閥芯 的上腔提供經(jīng)過先導(dǎo)閥穩(wěn)壓后的主級指令 壓力P3。主閥芯是主控回路的比較器，端 面有效面積為A，上端面作用有主閥芯

20、的 指令力（即液壓力P3A與主閥彈簧力預(yù)壓 力K y0之和），下端面作為主回路的測壓 面，作用有反饋力P2A，其合力可驅(qū)動閥 芯，并調(diào)節(jié)減壓口f的大小，最后達(dá)到對出 口壓力P2進(jìn)行減壓和穩(wěn)壓的目的。 由圖可見，出口壓力油經(jīng)閥體與下端蓋的 通道流至主閥芯的下腔，再經(jīng)主閥芯上的 阻尼孔e流到主閥芯的上腔，最后經(jīng)導(dǎo)閥 閥口及泄油口L流回油箱。因此先導(dǎo)級的 進(jìn)口（即阻尼孔e的進(jìn)口）壓力油引自減 壓閥的出口P2，故稱為先導(dǎo)級由減壓出口 供油的減壓閥。 2.3.3 先導(dǎo)級由減壓進(jìn)口供油的減壓閥先導(dǎo)級由減壓進(jìn)口供油的減壓閥 先導(dǎo)級供油既可從減壓閥口的出口P2引入，也可從 減壓閥口的進(jìn)口P1引入，各有其特點。

21、 先導(dǎo)級供油從減壓閥的出口引入時，該供油壓力P2 是經(jīng)減壓閥穩(wěn)壓后的壓力，波動不大，有利于提高 先導(dǎo)級的控制精度，但導(dǎo)致先導(dǎo)級的輸出壓力（主 閥上腔壓力）P3始終低于主閥下腔壓力P2，若減 壓閥主閥芯上下有效面積相等，為使主閥芯平衡， 不得不加大主閥芯的彈簧剛度，這又會使得主級的 控制精度降低。 先導(dǎo)級供油從減壓閥的進(jìn)口P1引入時(見圖8)，其 優(yōu)點是先導(dǎo)級的供油壓力較高，先導(dǎo)級的輸出壓力 （主閥上腔壓力）P3也可以較高，故不需要加大 主閥芯的彈簧剛度即可使主閥芯平衡，主級的控制 精度可能較高。但減壓閥進(jìn)口壓力P1未經(jīng)穩(wěn)壓， 壓力波動可能較大，又不利于先導(dǎo)級的控制。為了 減小P1波動可能帶來的

22、不利影響，保證先導(dǎo)級的 控制精度，可以在先導(dǎo)級進(jìn)口處用一個小型“恒流 器”代替原固定節(jié)流孔，通過“恒流器”的調(diào)節(jié)作 用使先導(dǎo)級的流量及導(dǎo)閥開口度近似恒定，結(jié)果使 有利于提高主閥上腔壓力P3的穩(wěn)壓精度。 2.4 流量控制閥及其它液壓閥流量控制閥及其它液壓閥 v流量控制閥簡稱流量閥，它通過改變節(jié)流口通流面積或通流通道的長短來改變局部阻力的大小， 從而 實現(xiàn)對流量的控制，進(jìn)而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動速度的。流量控制閥是節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中的基本調(diào)節(jié)元件。 在定量泵供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，必須將流量控制閥與溢流閥配合使用，以便將多余的流量排回油箱。 v流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流集流閥等。 v對流量控制閥的主

23、要性能要求是：l）當(dāng)閥前后的壓力差發(fā)生變化時，通過閥的流量變化要小；2）當(dāng)油 溫發(fā)生變化時，通過節(jié)流閥的流量變化要小；3）要有較大的流量調(diào)節(jié)范圍，在小流量時不易堵塞，這 樣使節(jié)流閥能得到很小的穩(wěn)定流量，不會在連續(xù)工作一段時閥后因節(jié)流口堵塞而使流量減小，甚至斷流； 4）當(dāng)閥全開時，液流通過節(jié)流閥的壓力損失要?。?）閥的泄漏量要小。對于高壓閥來說，還希望其 調(diào)節(jié)力矩要小。 2.4.1 節(jié)流閥節(jié)流閥 節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和職能符號如圖9所示。壓力油從 進(jìn)油口P1流入，經(jīng)節(jié)流口從P2流出。節(jié)流口的 形式為軸向三角溝槽式。作用于節(jié)流閥芯上的力 是平衡的，因而調(diào)節(jié)力矩較小，便于在高壓下進(jìn) 行調(diào)節(jié)。當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的手

24、輪時，可通過頂桿推 動節(jié)流閥芯向下移動.節(jié)流閥芯的復(fù)位靠彈簧力 來實現(xiàn)；節(jié)流閥芯的上下移動改變著節(jié)流口的開 口量，從而實現(xiàn)對流體流量的調(diào)節(jié)。 其工作原理及職能符號如圖10所示。設(shè)減壓閥的進(jìn)口壓力為P1，負(fù)載串接在調(diào)速閥的出口P3處。節(jié)流閥（流量-壓差傳感 器）前、后的壓力差P2-P3代表著負(fù)載流量的大小，P2和P3作為流量反饋信號分別引到減壓閥閥芯兩端（壓差-力傳感器） 的測壓活塞上，并與定差減壓閥芯一端的彈簧（充當(dāng)指令元件）力相平衡，減壓閥芯平衡在某一位置。減壓閥芯兩端的測 壓活塞做得比閥口處的閥芯更粗的原因是為了增大反饋力以克服液動力和摩擦力的不利影響。 v當(dāng)負(fù)載壓力P3增大引起負(fù)載流量和

25、節(jié)流閥的壓差(P2-P3)變小時，作用在減壓閥芯右（下）端的壓力差也隨之減小，閥芯 右（下）移，減壓口加大，壓降減小，使P2也增大，從而使節(jié)流閥的壓差(P2-P3)保持不變；反之亦然。這樣就使調(diào)速閥 的流量恒定不變(不受負(fù)載影響)。 2.4. 2 調(diào)速閥的工作原理調(diào)速閥的工作原理 調(diào)速閥和節(jié)流閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng) 用基本相同，主要與定量泵、溢流閥 組成節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開 口面積，便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速 度。節(jié)流閥適用于一般的節(jié)流調(diào)速系 統(tǒng)，而調(diào)速閥適用于執(zhí)行元件負(fù)載變 化大而運動速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中， 也可用于容積節(jié)流調(diào)速回路中。 2.4. 3 溫度補(bǔ)償調(diào)速閥溫度補(bǔ)償調(diào)速閥 v普通調(diào)

26、速閥的流量雖然已能基本上不受外部載荷 變化的影響，但是當(dāng)流量較小時，節(jié)流口的通流 面積較小，這時節(jié)流孔的長度與通流斷面的水力 半徑的比值相對地增大，因而油的粘度變化對流 量變化的影響也增大，所以當(dāng)油溫升高后油的粘 度變小時，流量仍會增大。為了減小溫度對流量 的影響，常采用帶溫度補(bǔ)償?shù)恼{(diào)速閥。溫度補(bǔ)償 調(diào)速閥也是由減壓閥和節(jié)流閥兩部分組成。減壓 閥部分的原理和普通調(diào)速閥相同。節(jié)流閥部分在 結(jié)構(gòu)上采取了溫度補(bǔ)償措施，如圖11所示，其特 點是節(jié)流閥的芯桿(即溫度補(bǔ)償桿)2由熱膨脹系 數(shù)較大的材料(如聚氯乙烯塑料)制成，當(dāng)油溫升 高時，芯桿熱膨脹使節(jié)流閥口關(guān)小，正好能抵消 由于粘性降低使流量增加的影響

27、。 2.4.4 分流閥的工作原理 v分流閥又稱為同步閥，它是分流閥、集流閥和分流集流閥的總稱。 v分流閥的作用是使液壓系統(tǒng)中由同一個油源向兩個以上執(zhí)行元件供應(yīng)相同的流量(等量分流)，或按一定 比例向兩個執(zhí)行元件供應(yīng)流量(比例分流)，以實現(xiàn)兩個執(zhí)行元件的速度保持同步或定比關(guān)系。集流閥的 作用，則是從兩個執(zhí)行元件收集等流量或按比例的回油量，以實現(xiàn)其間的速度同步或定比關(guān)系。分流集 流閥則兼有分流閥和集流閥的功能。它們的圖形符號如圖12所示。 v2.4.5 分流集流閥分流集流閥 v分流集流閥又稱同步閥，它同 時具有分流閥和集流閥兩者的 功能，能保證執(zhí)行元件進(jìn)油、 回油時均能同步。 v圖12為掛鉤式分流

28、集流閥的結(jié) 構(gòu)原理圖。分流時，因P0P1 （或P0P2），此壓力差將兩 掛鉤閥芯1、2推開，處于分流 工況，此時的分流可變節(jié)流口 是由掛鉤閥芯1、2的內(nèi)棱邊和 閥套5、6的外棱邊組成；集流 時，因P0P1（或P0P2）， 此壓力差將掛鉤閥芯1、2合攏， 處于集流工況，此時的集流可 變節(jié)流口是由掛鉤閥芯1、2的 外棱邊和閥套5、6的內(nèi)棱邊組 成。 2.5 方向控制閥方向控制閥 2.5.1 單向閥單向閥 單向閥分為普通單向閥與液控單向閥兩種。 2.5.1.1 單向閥的工作原理和圖形符號單向閥的工作原理和圖形符號 單向閥又稱止回閥，它使液體只能沿一個方向通過。 單向閥可用于液壓泵的出口。防止系統(tǒng)油液

29、倒流； 用于隔開油路之間的聯(lián)系，防止油路相互干擾；也可用作旁通閥，與其它類型的液壓閥相并聯(lián)，從而構(gòu) 成組合閥。對單向閥的主要性能要求是：油液向一個方向通過時壓力損失要?。环聪虿煌〞r密封性要好； 動作靈敏，工作時無撞擊和噪聲。按閥芯的結(jié)構(gòu)型式，單向閥又可分為鋼球式和錐閥式兩種。閥芯為球 閥的單向閥其結(jié)構(gòu)簡單，但密封容易失效，工作時容易產(chǎn)生振動和噪聲，一般用于流量較小的場合。閥 芯為錐閥的單向閥，這種單向閥的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但其導(dǎo)向性和密封性較好，工作比較平穩(wěn)。單向閥開啟 壓力一般為0.0350. 05MPa，所以單向閥中的彈簧3很軟。單向閥也可以用作背壓閥。將軟彈簧更換成 合適的硬彈簧，就成為背壓閥

30、。這種閥常安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上，用以產(chǎn)生0.20.6MPa的背壓力。 v單向閥的主要用途如下： 安裝在液壓泵出口，防止系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵。防止系統(tǒng)中的油液在泵停機(jī)時倒流回油箱。 v安裝在回油路中作為背壓閥。 v與其它閥組合成單向控制閥。 2.5.2 液控單向閥液控單向閥 v液控單向閥是允許液流向一個方向流動，反向開啟則必須通過液壓控制來實現(xiàn)的單向閥。 液控單向閥可用作二通開關(guān)閥，也可用作保壓閥，用兩個液控單向閥還可以組成“液壓 鎖”。 2.5.2.1 液控單向閥的工作原理圖和圖形符號液控單向閥的工作原理圖和圖形符號 v圖15為液控單向閥的工作原理圖和圖形符號。當(dāng)控制油口無壓力油（

31、Pk=0）通入時，它和 普通單向閥一樣，壓力油只能從由A腔流向B腔，不能反向倒流。若從控制油口K通人控制 油Pk時，即可推動控制活塞，將推閥芯頂開，從而實現(xiàn)液控單向閥的反向開啟，此時液流 可從B腔流向A腔。 2.5.3 換向閥換向閥 v換向閥是利用閥芯和閥體間相對位置的不同來變換不同管路間的通斷關(guān)系，實現(xiàn)接通、切斷，或改變液流的方向的閥類。 它的用途很廣，種類也很多。 v對換向閥性能的主要要求是：1）油液流經(jīng)換向閥時的壓力損失要小(一般0.3MPa)；2）互不相通的油口間的泄漏??；3） 換向可靠、迅速且平穩(wěn)無沖擊。 2.5.3.1 換向閥的換向閥的“通通”和和“位位” v“通”和“位”是換向閥

32、的重要概念。不同的“通”和“位”構(gòu)成了不同類型的換向閥。通常所說的“二位閥”、“三 位閥”是指換向閥的閥芯有兩個或三個不同的工作位置。所謂“二通閥”、“三通閥”、“四通閥”是指換向閥的閥體 上有兩個、三個、四個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閥口的開關(guān) 來溝通。 v幾種不同“通”和“位”的滑閥式換向閥主體部分的結(jié)構(gòu)形式和圖形符號如表5.1所示。 v表1中圖形符號的含義如下： v(1) 用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位”； v(2) 方框內(nèi)的箭頭表示油路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一定表示液流的實際方向； v(3) 方框內(nèi)符號“”或“”表示

33、該通路不通； v(4) 方框外部連接的接口數(shù)有幾個，就表示幾“通”； v(5) 一般，閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母P表示；閥與系統(tǒng)回油路連通的回油口用T(有時用O)表示；而閥與執(zhí)行元 件連接的油口用A、B等表示。有時在圖形符號上用 L 表示泄漏油口； (6) 換向閥都有兩個或兩個以上的工作位置，其中一個為常態(tài)位，即閥芯未受到操縱力時所處的位置。圖形符 號中的中位是三位閥的常態(tài)位。利用彈簧復(fù)位的二位閥則以靠近彈簧的方框內(nèi)的通路狀態(tài)為其常態(tài)位。繪制系 統(tǒng)圖時，油路一般應(yīng)連接在換向閥的常態(tài)位上。 2.5.3.2 三位四通換向閥三位四通換向閥 三位四通換向閥的滑閥機(jī)能有很多種，常見的有表2中所列的

34、幾種。中間一個方框表示其原始位置，左 右方框表示兩個換向位，其左位和右位各油口的連通方式均為直通或交叉相通，所以只用一個字母來表 示中位的型式。 2.5.4 換向閥的操縱方式換向閥的操縱方式 換向閥按操縱方式可分為：手動、機(jī)動、電磁、液動以及電液等換向閥。手動式換向閥主要通過手 柄來控制；機(jī)動換向閥又稱行程換向閥，它是用擋鐵或凸輪推動閥芯實現(xiàn)換向。下面我們重點講解電磁、 液動以及電液換向閥的工作原理。 2.5.4.1 電磁換向閥的工作原理電磁換向閥的工作原理 v電磁換向閥的品種規(guī)格很多，但其工作原理是基本相同的。現(xiàn)以 圖16所示三位四通O型滑閥機(jī)能的電磁換向閥為例來說明。 v在圖16中，閥體1

35、內(nèi)有三個環(huán)形沉割槽，中間為進(jìn)油腔P，與其 相鄰的是工作油腔A和B。兩端還有兩個互相連通的回油腔T。閥 芯兩端分別裝有彈簧座3、復(fù)位彈簧4和推桿5，閥體兩端各裝一 個電磁鐵。 v當(dāng)兩端電磁鐵都斷電時見圖16（a），閥芯處于中間位置。 此時P、A、B、T各油腔互不相通；當(dāng)左端電磁鐵通電時見圖 16（b），該電磁鐵吸合，并推動閥芯向右移動，使P和B連通， A和T連通。當(dāng)其斷電后，右端復(fù)位彈簧的作用力可使閥芯回到 中間位置，恢復(fù)原來四個油腔相互封閉的狀態(tài)；當(dāng)右端電磁鐵通 電時見圖16（c），其銜鐵將通過推桿推動閥芯向左移動， P和A相通、B和T相通。電磁鐵斷電，閥芯則在左彈簧的作用下 回到中間位置。 v液動換向閥的工作原理與電磁換向閥的工作原理基本相同，只不 過它是通過閥兩端的控制油路來進(jìn)行控制其通路的開閉。 2.5.4.2 電磁球式換向閥電磁球式換向閥 v電液換向閥是電磁換向閥和液動換向閥的組合。其中，電磁換向閥起先導(dǎo)作用，控制液動換向閥的動作， 改變液動換向閥的工作位置；液動換向閥作為主閥，用于控制液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。 v由于液壓力的驅(qū)動，主閥芯的尺寸可以做得很大，允許大流量通過。因此，電液換向閥主要用在流量超 過電磁換向閥額定流量的液壓系統(tǒng)中，從而用較小的電磁鐵就能控制較大的流量。電液換向閥的使用方 法與電磁換向閥相同。 2.5