流體傳動與控制基礎(chǔ)（第3版）課件：液壓控制閥1

流體傳動及控制基礎(chǔ)（

液壓控制元件1）

液壓控制閥2

液壓控制閥5.1

概述液壓缸5.2

方向控制閥5.3

壓力控制閥5.4

流量控制閥5.5

插裝閥控制閥馬達電機-泵5.6

電液比例閥油箱35.1

概

述n

液壓控制閥的作用在液壓系統(tǒng)中，液壓控制閥是用來控制油液的方向、壓力和流量，從而控制執(zhí)行機構(gòu)按負載的需要進行工作及實現(xiàn)一定的性能要求。液壓系統(tǒng)工作流程圖液壓控制閥1．控制方向2．控制壓力3．控制流量液壓執(zhí)行元

件液壓能源液

壓

泵1．液壓油缸2．液壓馬達油液儲存裝置油

箱液壓傳動系統(tǒng)基本組成執(zhí)行元件節(jié)流閥方向控制閥過濾器電機壓力控制閥液壓泵油箱1065.1.1液壓控制閥的分類n

按液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中所起的控制功能不同進行分類。n

可分為三大類：n

方向控制閥n

壓力控制閥n

流量控制閥方向控制閥n

方向控制閥

用來控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向的閥類，稱為方向控制閥。如單向閥、換向閥等。壓力控制閥n

壓力控制閥

用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流壓力的閥類，稱為壓力控制閥。如溢流閥、減壓閥等。9流量控制閥n

流量控制閥

用來控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流流量的閥類，稱為流量控制閥。如節(jié)流閥、調(diào)速閥等。10各類閥的共同特點n

依靠閥孔的開、閉來限制、改變或停止液體的流動。n

都是節(jié)流裝置，它們在完成調(diào)節(jié)功能的同時，都會產(chǎn)生壓力降，即液壓能量損失，從而使油液溫度升高。單向閥換向閥115.1.2液壓控制閥的基本參數(shù)n

公稱通徑閥的通流能力，即閥規(guī)格的大小。工作時，閥的實際流量應小于或等于閥規(guī)格所允許通過的最大流量值。通徑n

公稱壓力液壓控制閥在額定工作狀態(tài)下所允許的最高壓力，對應于閥的額定工作壓力。閥工作時的實際壓力應小5.2

方向控制閥n

方向控制閥是用來控制液壓系統(tǒng)中各管道間通斷關(guān)系的閥類。n

普通方向控制閥n

單向閥n

換向閥135.2.1

單向閥n

單向閥的作用是使油液沿一個方向流動，不允許它反向倒流。圖形符號單向閥4球形閥芯單向閥工作原理BA從B到A不能流動A有效面積閥座0時,球形閥芯當閥芯壓縮彈簧離開閥座AB出油進油從

A到

B可自由流動錐形閥芯單向閥當當時,,閥口開啟閥口關(guān)閉時16直角單向閥錐形閥芯17單向閥保護液壓泵的作用至系統(tǒng)至系統(tǒng)單向閥D電機單向閥安裝在泵出口液壓泵油箱18單向閥在泵出口方向裝反液壓泵出口壓力無限增大至系統(tǒng)nn

損壞液壓泵和管路單向閥電機至系統(tǒng)液壓泵D油箱19單向閥作背壓閥背壓A有效面積0彈簧的預壓力油缸的背壓即為作背壓閥20單向閥作背壓閥裝反背壓油缸不能運動將增大，油缸不能回油，而背壓升高油缸不能運動21單向閥的應用至系統(tǒng)消除油路干擾作旁路閥22液控單向閥的工作原理n

從

A

流向

B，正向?qū)╪

從

B流向

A，反向切斷n

在控制壓力作用下，正、反向液流均可自由通過兩種液控單向閥BB1ATBABA23YXXACC控制油圖形符號控制油圖形符號內(nèi)泄式液控單向閥外泄式液控單向閥24液控單向閥的保壓作用n

可防止重物的超速下降重物BBAAX左控制口右液控單向閥的鎖緊作用n

可防止液壓缸的左右竄動BBAAX1X2左右單向閥的性能要求n

對單向閥的性能要求n

通過液流時壓力損失要小，反向截止時密封性要好。n

動作靈敏，工作時無撞擊和噪聲。275.2.2

換向閥n

換向閥是用來控制系統(tǒng)中油路的接通、切斷或改變液流方向的閥類。換向閥控制液壓缸n

閥芯處于左位，

P

流向

BA

流向

T，液壓缸縮回n

閥芯處于右位，

P

流向

AB

流向

T，液壓缸伸出n

閥芯處于中位，

P

口封閉A

、B、T口封閉，停止PABTT控制液壓缸工作原理ABABAB換向閥PTPTPT液壓缸縮回液壓缸停止液壓缸伸出30換向閥的分類n

按閥心結(jié)構(gòu)不同ABnnnn滑閥式轉(zhuǎn)閥式球閥式錐閥式PTn

液壓系統(tǒng)中應用最多的是滑閥式換向閥。四通滑閥式換向閥的結(jié)構(gòu)電磁鐵a電磁鐵b32閥芯閥體四通滑閥式換向閥的結(jié)構(gòu)電磁鐵a電磁鐵bPT

AB對中彈簧

閥芯閥體對中彈簧閥體的典型結(jié)構(gòu)PT閥體底面n

閥體底面有油口P、T、A、BⅠⅠn

閥體上有圓柱形閥孔A

BA

P

B

Tn

閥孔內(nèi)開沉割槽n

沉割槽與油口相通閥體半剖A

B滑閥式換向閥的典型結(jié)構(gòu)n

閥芯是圓柱形，閥芯上有凸肩n

通過凸肩封閉或開啟閥體沉割槽n

閥芯凸肩上有均壓槽T

A

P

B

Tn

閥芯與閥孔有徑向間隙n

閥芯移動要克服各種阻力閥芯處于中位閥芯在閥體內(nèi)工作位置n

閥芯在閥體內(nèi)作相對運動，可實現(xiàn)油路的接通、切斷或改變液流方向。液流流過閥口的流量

:T

A

P

B

TF流量系數(shù)，閥孔直徑，閥口開口，液體密度，閥芯向左運動進、出閥口壓力，TTABPPABTT滑閥式換向閥工作原理n

根據(jù)閥芯在閥體中工作位置數(shù)目不同，換向閥可分為n

兩位閥n

三位閥n

根據(jù)閥所控制的通道數(shù)目不同，換向閥可分為n

兩通閥n

三通閥n

四通閥n

五通閥38二位四通換向閥工作原理n

閥芯工作在左端或右端，可改變液流的流動方向。閥芯在右端閥芯在左端“P”

與“A”通“B”

通油箱“T”“P”

與“B”通“A”

通油箱“T”39二位四通換向閥n

二位四通換向閥結(jié)構(gòu)剖視圖TTAPB40二位四通換向閥n

二位四通換向閥控制液壓缸運動閥芯在左端閥芯在右端41二位三通換向閥工作原理溝槽連通兩油口溝槽連通兩油口凸肩封閉“A”凸肩封閉“B”“P”

與“B”通

“A”

關(guān)閉“P”

與“A”通

“B”

關(guān)閉A

BPA圖形符號BT42P四通閥閥板和三通閥閥板n

根據(jù)閥板結(jié)構(gòu)設(shè)計不同，四通閥可做四通閥使用，也可以作三通閥使用。PABTTABABPP43四通閥閥板三通閥閥板三位四通換向閥工作原理n

三位四通換向閥有三個工作位置，有四個油口。閥芯處于左端閥芯處于中間閥芯處于右端44三位四通換向閥工作原理A

BP

T圖形符號三位四通換向閥控制液壓缸【應用舉例】46換向閥的中位機能n

三位四通換向閥的閥心在中位時，各油口的連通方式稱為滑閥的中位機能。對三位四通換向閥，左、右工作位置用于執(zhí)行元件的換向，一般為P與A通，B與T通

或

P與B通，A與T通；而中位則有多種機能以滿足執(zhí)行元件處于非運動狀態(tài)時系統(tǒng)的不同性能要求。A

BP

T47三位四通換向閥的O、H中位機能O形H形48三位四通換向閥的P、Y中位機能P形Y形49三位四通換向閥的K、M中位機能K形M形50換向閥中位機能的應用(1)n【例5-1】滑閥式換向閥控制液壓缸，要求液壓缸運動中能停止于任意位置，而油源卸荷，應選用何種中位機能的換向閥？n

要求油源不能卸荷，需要保壓應選用什么機能換向閥？換向閥中位機能的應用(2)M形

機能液壓源卸荷O形

機能液壓源保壓52換向閥的操縱方式n

換向閥從一個工作位置換到另一個工作位置，通常有五種操縱方式n

手動操縱n

機械操縱n

電磁操縱n

液壓操縱n

電液操縱手動換向閥操縱手柄A

BP

T圖形符號幾種手動換向閥滾輪機動換向閥TPABT供油T圖形符號機動換向閥滾輪T

A

P

B57A

BP

T電磁換向閥圖形符號58A

BP

T電磁換向閥圖形符號閥芯左移T

B

A閥芯右移T

B

A電磁換向閥的特點n

利用電磁鐵產(chǎn)生的電磁力來推動閥心移動，改變閥心的工作位置，從而控制油液方向。由于它可利用按鈕開關(guān)、限位開關(guān)、壓力繼電器等發(fā)出的電信號進行控制，因此易于實現(xiàn)自動化操作，應用最廣泛。P電磁換向閥的電磁鐵n

電磁換向閥有交流和直流兩種電磁鐵操縱。n

直流電磁鐵工作可靠，不會因閥心卡住而燒壞

。n

交流電磁鐵容易因閥心卡住而造成電磁鐵電流過大而燒壞。但是，交流電比直流電獲取方便。電磁換向閥的流量范圍n

由于電磁鐵的吸力較小，電磁換向閥只適用于流量不太大的小規(guī)格換向閥。n

當流量較大時，需要的換向操縱力也較大，應采用液壓操縱、氣壓操縱或電液復合操縱換向閥。通徑液動換向閥液控壓力油的作用閥芯右移P與A接通T

A

P

B幾種液動換向閥64電液換向閥的構(gòu)成n

電液換向閥是由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。液動換向閥是主閥；電磁換向閥起先導控制作用，由它控制操縱主閥的控制油，從而控制主閥閥心位置，實現(xiàn)主閥的換向。65電液換向閥n

電液換向閥由先導閥和主閥組合而成。n

先導閥是電磁換向閥，主閥是液控換向閥。電磁換向閥液控換向閥66電液換向閥工作原理電液換向閥電磁換向閥電磁換向閥TPBATX1液控換向閥X2液控換向閥APB電液換向閥的油路工作原理APBT電磁先導閥思考：控制油AB主閥用M型機能，可以嗎？液控主閥主閥回油PT主閥供油68電液換向閥的結(jié)構(gòu)剖視圖先導閥控制油控制腔控制腔主閥電液換向閥的油路工作原理T

A

P

B70電液換向閥的特點n

電液換向閥綜合了電磁換向閥和液動換向閥的優(yōu)點，用較小的電磁鐵就能控制較大的流量，具有控制方便、通流能力大的特點，在大流量的液壓系統(tǒng)中應用廣泛。ABTTP715.2.3

電磁換向座閥n

一般電磁換向閥采用圓柱形閥心；而電磁球式換向閥則采用球形閥心結(jié)構(gòu)，也稱電磁球閥

。72電磁球式換向閥工作原理73電磁球式換向閥的特點n

與圓柱形滑閥換向閥相比，電磁球閥具有密封性能好、抗污染能力強、工作可靠等優(yōu)點。除用做大流量換向閥的先導控制閥外，也應用于超高壓小流量的液壓系統(tǒng)中

。5.2.4電磁換向閥的性能n

換向閥在液壓系統(tǒng)中起控制油液通、斷和改變方向的作用，其主要性能要求有：P

Tnnn油液流經(jīng)閥時壓力損失要小。各關(guān)閉油口間的泄漏量要小。A

B換向可靠、迅速平穩(wěn)無沖油口間泄漏增大，將導致內(nèi)部壓力擊。油串流，致使執(zhí)行元件產(chǎn)生誤動作。755.2.4電磁換向閥的性能n

油液流經(jīng)閥時壓力損失T

A

P

B

TF閥芯向左運動思考：換向閥怎么選用？765.2.4電磁換向閥的性能n

各關(guān)閉油口間的泄漏量要小T

A

P

B

TT

ABP閥芯處于中位泄漏77思考：換向閥泄漏將產(chǎn)生哪些影響？5.2.4電磁換向閥的性能n

換向可靠、迅速且平穩(wěn)無沖擊78【案例】M7150平面磨床n

平面磨床由雙出桿液壓缸驅(qū)動往復運動n

磨床結(jié)構(gòu)體積限制，液壓系統(tǒng)油箱體積小。n

停機以后，液壓管路油液流回油箱，油箱油液溢出。油箱解決辦法：在回油管上加一個單向閥。對單向閥的彈簧力有要求嗎？