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  1、第五章 液压操控阀第一节 概述1.1液压阀的效果液压阀是用来操控液压体系中油液的活动方向或调理其压力和流量的，因而它可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，能够因为效果机制的不同，而具有不同的功用。压力阀和流量阀运用通流截面的节省效果操控着体系的压力和流量，而方向阀则运用通流通道的替换操控着油液的活动方向。这便是说，尽管液压阀存在着各式各样不同的类型，它们之间仍是坚持着一些根本一同之点的。例如：（1） 在结构上，一切的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和唆使阀芯动作的元、部件（如绷簧、电磁铁）组成 。（2） 在作业原理上，一切阀的开口巨细，阀进、出口间压差以及流过阀的流量之间的联络都

  2、契合孔口流量公式，仅是各种阀操控的参数各不相同罢了。1.2液压阀的分类 液压阀可按不同的特征进行分类，如表51所示。表51 液压阀的分类分类办法品种详细分类按机能分类压力操控阀溢流阀、次序阀、卸荷阀、平衡阀、减压阀、份额压力操控阀、缓冲阀、外表截止阀、限压切断阀、压力继电器流量操控阀节省阀、单向节省阀、调速阀、分流阀、集流阀、份额流量操控阀 方向操控阀单向阀、液控单向阀、换向阀、行程减速阀、充液阀、梭阀、份额方向阀按结构分类滑阀圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀座阀椎阀、球阀、喷嘴挡板阀射流管阀射流阀按操作办法分类手动阀手把及手轮、踏板、杠杆机动阀挡块及碰块、绷簧、液压、气动电动阀电磁铁操控、伺服电动

  3、机和步进电动机操控按衔接方法分类管式衔接螺纹式衔接、法兰式衔接板式及叠加式衔接单层衔接板式、双层衔接板式、全体衔接板式、叠加阀插装式衔接螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、法兰式插装（二通插装阀）按其他方法分类开关或定值操控阀压力操控阀、流量操控阀、 方向操控阀按操控方法分类电液份额阀电液份额压力阀、电源份额流量阀、电液份额换向阀、电流份额复合阀、电流份额多路阀三级电液流量伺服伺服阀单、两级（喷嘴挡板式、动圈式）电液流量伺服阀、三级电液流量伺服数字操控阀数字操控压力操控流量阀与方向阀1.3对液压阀的根本要求（1） 动作活络，运用牢靠，作业时冲击和振荡小。（2） 油液流过的压力丢失小。（3） 密封

  4、功能好。（4） 结构紧凑，装置、调整、运用、维护便利，通用性大。第二节 方向操控阀 一、单向阀 液压体系中常见的单向阀有一般单向阀和液控单向阀两种。1.一般单向阀 一般单向阀的效果，是使油液只能沿一个方向活动，不许它反向倒流。图51（a）所示是一种管式一般单向阀的结构。压力油从阀体左端的通口P1流入时，战胜绷簧3效果在阀芯2上的力，使阀芯向右移动，翻开阀口，并经过阀芯2上的径向孔a、轴向孔b从阀体右端的通口流出。可是压力油从阀体右端的通口P2流入时，它和绷簧力一同使阀芯锥面压紧在阀座上，使阀口封闭，油液无法经过。图51（b）所示是单向阀的功能符号图。图5-1单向阀(a)结构图(b)功能符号图1

  5、阀体2阀芯3绷簧2.液控单向阀 图52（a）所示是液控单向阀的结构。当操控口K处无压力油通入时，它的作业机制和一般单向阀相同；压力油只能从通口P1流向通口P2，不能反向倒流。当操控口K有操控压力油时，因操控活塞1右侧a腔通泄油口，活塞1右移，推进顶杆2顶开阀芯3，使通口P1和P2接通，油液就可在两个方向自在通流。图52（b）所示是液控单向阀的功能符号。 图5-2液控单向阀(a)结构图(b)功能符号图1活塞2顶杆3阀芯 二、换向阀 换向阀运用阀芯相关于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或改换油流的方向，然后使液压履行元件发动、中止或改换运动方向。 1. 对换向阀的首要要求 换向阀应满意：（1）

  6、油液流经换向阀时的压力丢失要小。（2） 互不相通的油口间的走漏要小。（3） 换向要平稳、敏捷且牢靠。 2. 转阀 图 53（a）所示为滚动式换向阀（简称转阀）的作业原理图。图 53 转阀该阀由阀体1、阀芯2和使阀芯滚动的操作手柄3组成，在图示方位，通口P和A相通、B和T相通；当操作手柄转化到“止”方位时，通口P、A、B和T均不相通，当操作手柄转化到另一方位时，则通口P和B相通，A和T相通。53（b）所示是它的功能符号。 3.滑阀式换向阀 换向阀在按阀芯形状分类时，有滑阀式和转阀式两种，滑阀式换向阀在液压体系中远比转阀式用得广泛。 （1） 结构主体。 阀体和滑动阀芯是滑阀式换向阀的结构主体。表5

  7、3所示是其最常见的结构方法。由表可见，阀体上开有多个通口，阀芯移动后能够停留在不同的作业方位上。表53滑阀式换向阀主体结构方法 当阀芯处在图示中心方位时，五个通口都封闭；当阀芯移向左端时，通口O2封闭，通口P和B相通，通口A和O1相通；当阀芯移向右端时，通口O1封闭，通口P和A相通，通口B和O2相通。这种结构方法因为具有使五个通口都封闭的作业状况，故可使受它操控的履行元件在恣意方位上中止运动。(2)滑阀的操作方法。常见的滑阀操作方法示于图5-4中。图5-4滑阀操作方法(a)手动式(b)机动式(c)电磁动(d)绷簧操控(e)液动(f)液压先导操控(g)电液操控(3)换向阀的结构。在液压传动体系中

  8、广泛选用的是滑阀式换向阀，在这儿首要介绍这种换向阀的几种典型结构。手动换向阀。图5-5(b)为主动复位式手动换向阀，铺开手柄1、阀芯2在绷簧3的效果下主动回复中位，该阀适用于动作频频、作业继续时刻短的场合，操作比较彻底，常用于工程机械的液压传动体系中。假如将该阀阀芯右端绷簧3的部位改为可主动定位的结构方法，即成为可在三个方位定位的手动换向阀。图5-5(a)为功能符号图。图5-5手动换向阀(a)功能符号图(b)结构图1手柄2阀芯3绷簧JZ机动换向阀。机动换向阀又称行程阀，它首要用来操控机械运动部件的行程，它是借助于装置在作业台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动，然后操控油液的活动方向，机动换向阀一般是

  9、二位的，有二通、三通、四通和五通几种，其间二位二通机动阀又分常闭和常开两种。图5-6(a)为滚轮式二位三一般闭式机动换向阀，在图示方位阀芯2被绷簧1压向上端，油腔P和A通，B口封闭。当挡铁或凸轮压住滚轮4，使阀芯2移动到下端时，就使油腔P和A断开，P和B接通，A口封闭。图5-6(b)所示为其功能符号。图5-6机动换向阀电磁换向阀。电磁换向阀是运用电磁铁的通电吸合与断电开释而直接推进阀芯来操控液流方向的。它是电气体系与液压体系之件宣布，从间的信号转化元件，它的电气信号由液压设备结构图(b)功能符号图中的按钮开关、限位开关、行程开关等电气元1滚轮2阀芯3绷簧而能够使液压体系便利地完结各种操作及主动

  10、次序动作。电磁铁按运用电源的不同，可分为沟通和直流两种。按衔铁作业腔是否有油液又可分为“干式”和“湿式”。沟通电磁铁起动力较大，不需求专门的电源，吸合、开释快，动作时刻约为0.010.03s，其缺陷是若电源电压下降15%以上，则电磁铁吸力显着减小，若衔铁不动作，干式电磁铁会在1015min后烧坏线h)，且冲击及噪声较大，寿数低，因而在实际运用中沟通电磁铁答应的切换频率一般为10次/min，不得超越30次/min。直流电磁铁作业较牢靠，吸合、开释动作时刻约为0.050.08s，答应运用的切换频率较高，一般可达120次/min，最高可达300次/min，且冲击小、体积小、寿

  11、命长。但需有专门的直流电源，本钱较高。此外，还有一种全体电磁铁，其电磁铁是直流的，但电磁铁自身带有整流器，通入的沟通电经整流后再供应直流电磁铁。现在，国外新发展了一种油浸式电磁铁，不光衔铁，并且激磁线圈也都浸在油液中作业，它具有寿数更长，作业更平稳牢靠等特色，但因为造价较高，运用面不广。图5-7(a)所示为二位三通沟通电磁换向阀结构，在图示方位，油口P和A相通，油口B断开；当电磁铁通电吸合时，推杆1将阀芯2面向右端，这时油口P和A断开，而与B相通。而当磁铁断电开释时，绷簧3推进阀芯复位。图5-7(b)所示为其功能符号。图5-7二位三通电磁换向阀(a)结构图(b)功能符号图1推杆2阀芯3绷簧 如

  12、前所述，电磁换向阀就其作业方位来说，有二位和三位等。二位电磁阀有一个电磁铁，靠绷簧复位；三位电磁阀有两个电磁铁，如图5-8所示为一种三位五通电磁换向阀的结构和功能符号。图5-8三位五通电磁换向阀(a)结构图(b)功能符号图 液动换向阀。液动换向阀是运用操控油路的压力油来改动阀芯方位的换向阀，图5-9为三位四通液动换向阀的结构和功能符号。阀芯是由其两头密封腔中油液的压差来移动的，当操控油路的压力油从阀右边的操控油口K2进入滑阀右腔时，K1接通回油，阀芯向左移动，使压力油口P与B相通，A与T相通；当K1接通压力油，K2接通回油时，阀芯向右移动，使得P与A相通，B与T相通；当K1、K2都通回油时，阀

  13、芯在两头绷簧和定位套效果下回到中心方位。图59 三位四通液动换向阀（a）结构图 （b）功能符号图电液换向阀。在大中型液压设备中，当经过阀的流量较大时，效果在滑阀上的冲突力和液动力较大，此刻电磁换向阀的电磁铁推力相对地太小，需求用电液换向阀来替代电磁换向阀。电液换向阀是由电磁滑阀和液动滑阀组合而成。电磁滑阀起先导效果，它能够改动操控液流的方向，然后改动液动滑阀阀芯的方位。因为操作液动滑阀的液压推力能够很大，所以主阀芯的尺度能够做得很大，答应有较大的油液流量经过。这样用较小的电磁铁就能操控较大的液流。 图5-10电液换向阀(a)结构图(b)功能符号(c)简化功能符号1，6-节省阀2，7-单向阀3，

  14、5-电磁铁4-电磁阀阀芯8-主阀阀芯 图5-10所示为绷簧对中型三位四通电液换向阀的结构和功能符号，领先导电磁阀左面的电磁铁通电后使其阀芯向右边方位移动，来自主阀P口或外接油口的操控压力油可经先导电磁阀的A口和左单向阀进入主阀左端容腔，并推进主阀阀芯向右移动，这时主阀阀芯右端容腔中的操控油液可经过右边的节省阀经先导电磁阀的B口和T口，再从主阀的T口或外接油口流回油箱(主阀阀芯的移动速度可由右边的节省阀调理)，使主阀P与A、B和T的油路相通；反之，由先导电磁阀右边的电磁铁通电，可使P与B、A与T的油路相通；领先导电磁阀的两个电磁铁均不带电时，先导电磁阀阀芯在其对中绷簧效果下回到中位，此刻来自主阀

  15、P口或外接油口的操控压力油不再进入主阀芯的左、右两容腔，主阀芯左右两腔的油液经过先导电磁阀中心方位的A、B两油口与先导电磁阀T口相通(如图5-10b所示)，再从主阀的T口或外接油口流回油箱。主阀阀芯在两头对中绷簧的预压力的推进下，依托阀体定位，精确地回到中位，此刻主阀的P、A、B和T油口均不通。电液换向阀除了上述的绷簧对中以外还有液压对中的，在液压对中的电液换向阀中，先导式电磁阀在中位时，A、B两油口均与油口P连通，而T则封闭，其他方面与绷簧对中的电液换向阀根本类似。(4)换向阀的中位机能剖析。三位换向阀的阀芯在中心方位时，各通口间有不同的连通方法，可满意不同的运用要求。这种连通方法称为换向阀

  16、的中位机能。三位四通换向阀常见的中位机能、类型、符号及其特色，示于表5-4中。三位五通换向阀的状况与此相仿。不同的中位机能是经过改动阀芯的形状和尺度得到的。在剖析和挑选阀的中位机能时，一般考虑以下几点：体系保压。当P口被阻塞，体系保压，液压泵能用于多缸体系。当P口不太晓畅地与T口接通时(如X型)，体系能坚持必定的压力供操控油路运用。体系卸荷。P口晓畅地与T口接通时，体系卸荷。发动平稳性。阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，则发动时该腔内因无油液起缓冲效果，发动不太平稳。液压缸“起浮”和在恣意方位上的中止，阀在中位，当A、B两口互通时，卧式液压缸呈“起浮”状况，可运用其他组织移动作业台，调整其方位。

  17、当A、B两口阻塞或与P口衔接(在非差动状况下)，则可使液压缸在恣意方位处停下来。三位五通换向阀的机能与上述相仿。(5)首要功能。换向阀的首要功能，以电磁阀的项目为最多，它首要包括下面几项：作业牢靠性。作业牢靠性指电磁铁通电后能否牢靠地换向，而断电后能否牢靠地复位。作业牢靠性首要取决于规划和制作，且和运用也有联络。液动力和液压卡紧力的巨细对作业牢靠性影响很大，而这两个力是与经过阀的流量和压力有关。所以电磁阀也只需在必定的流量和压力规模内才干正常作业。这个作业规模的极限称为换向边界，如图5-11所示。压力丢失。因为电磁阀的开口很小，故液流流过阀口时发生较大的压力丢失。图5-12所示为某电磁阀的压力

  18、丢失曲线。一般阀体铸造流道中的压力丢失比机械加工流道中的丢失小。 内走漏量。在各个不同的作业方位，在规则的作业压力下，从高压腔漏到低压腔的走漏量为内走漏量。过大的内走漏量不只会下降体系的功率，引起过热，并且还会影响履行组织的正常作业。图5-11电磁阀的换向边界换向和复位时刻。换向时刻指从电磁铁通电到阀芯换向中止的时刻；复位时刻指从电磁铁断电到阀芯回复到初始方位的时刻。减小换向和复位时刻可进步组织的作业功率，但会引起液压冲击。沟通电磁阀的换向时刻一般约为0.030.05s，换向冲击较大；而直流电磁阀的换向时刻约为0.10.3s，换向冲击较小。一般复位时刻比换向时刻稍长。换向频率。换向频率是在单位

  19、时刻内阀所答应的换向次数。现在单电磁铁的电磁阀的换向频率一般为60次/min。运用寿数。运用寿数指运用到电磁阀某一零件损坏，不能进行正常的换向或复位动作，或运用到电磁阀的首要功能目标超越规则目标时所阅历的换向次数。电磁阀的运用寿数首要决议于电磁铁。湿式电磁铁的寿数比干式的长，直流电磁铁的寿数比沟通的长。滑阀的液压卡紧现象。一般滑阀的阀孔和阀芯之间有很小的空隙，当缝隙均匀且缝隙中有油液时，移动阀芯所需的力只需战胜粘性冲突力，数值是恰当小的。但在实际运用中，特别是在中、高压体系中，当阀芯中止运动一段时刻后(一般约5min今后)，这个阻力能够大到几百牛顿，使阀芯很难从头移动。这便是所谓的液压卡紧现象

  20、。引起液压卡紧的原因，有的是因为脏物进入缝隙而使阀芯移动困难，有的是因为缝隙过小在油温升高时阀芯胀大而卡死，可是首要原因是来自滑阀副几许形状差错和同心度改动所引起的径向不平衡液压力。如图5-13(a)所示，当阀芯和阀体孔之间无几许形状差错，且轴心线平行但不重合时，阀芯周围空隙内的压力散布是线线所示)，且各向持平，阀芯上不会呈现不平衡的径向力；当阀芯因加工差错而带有倒锥(锥部大端朝向高压腔)且轴心线平行而不重合时，阀芯周围空隙内的压力散布如图5-13(b)中曲线所示，这时阀芯将遭到径向不平衡力(图中暗影部分)的效果而使偏疼距越来越大，直到两者外表触摸中止，这时径向不

  21、平衡力到达最大值；可是，如阀芯带有顺锥(锥部大端朝向低压腔)时，发生的径向不平衡力将使阀芯和阀孔间的偏疼距减小；图5-13(c)所示为阀芯外表有部分凸起(恰当于阀芯碰伤、残留毛刺或缝隙中楔入脏物时，阀芯遭到的径向不平衡力将使阀芯的凸起部分面向孔壁。图5-13滑阀上的径向力当阀芯遭到径向不平衡力效果而和阀孔相触摸后，缝隙中存留液体被挤出，阀芯和阀孔间的冲突变成半干冲突甚至干冲突，因而使阀芯从头移动时所需的力增大了许多。滑阀的液压卡紧现象不只在换向阀中有，其他的液压阀也普遍存在，在高压体系中更为杰出，特别是滑阀的停留时刻越长，液压卡紧力越大，致使形成移动滑阀的推力(如电磁铁推力)不能战胜卡紧阻力，

  22、使滑阀不能复位。为了减小径向不平衡力，应严厉操控阀芯和阀孔的制作精度，在安装时，尽或许使其成为顺锥方法，另一方面在阀芯上开环形均压槽，也能够大大减小径向不平衡力。第三节 压力操控阀 在液压传动体系中,操控油液压力凹凸的液压阀称之为压力操控阀,简称压力阀。这类阀的一同点是运用效果在阀芯上的液压力和绷簧力相平衡的原理作业的。在详细的液压体系中，依据作业需求的不同，对压力操控的要求是各不相同的：有的需求约束液压体系的最高压力，如安全阀；有的需求安稳液压体系中某处的压力值（或许压力差，压力比等），如溢流阀、减压阀等定压阀；还有的是运用液压力作为信号操控其动作，如次序阀、压力继电器等。一、 一、溢流阀1

  23、、溢流阀的根本结构及其作业原理溢流阀的首要效果是对液压体系定压或进行安全维护。简直在一切的液压体系中都需求用到它，其功能好坏对整个液压体系的正常作业有很大影响。图5-14溢流阀的效果1定量泵2溢流阀 3节省阀4液压缸5变量1. 1. 溢流网的效果和功能要求 (1)溢流阀的效果。在液压体系中坚持定压是溢流阀的首要用途。它常用于节省调速体系中，和流量操控阀合作运用，调理进入体系的流量，并坚持体系的压力根本安稳。如图5-14(a)所示，溢流阀2并联于体系中，进入液压缸4的流量由节省阀3调理。因为定量泵1的流量大于液压缸4所需的流量，油压升高，将溢流阀2翻开，剩余的油液经溢流阀2流回油箱。因而，泵在这

  24、里溢流阀的功用便是在不断的溢流过 程中坚持体系压力根本不变。 用于过载维护的溢流阀一般称为安全阀。如图5-14(b)所示的变量泵调速体系。在正常作业时，安全阀2封闭，不溢流，只需在体系发生毛病，压力升至安全阀的调整值时，阀谈锋翻开，使变量泵排出的油液经溢流阀2流回油箱，以确保液压体系的安全。(2)液压体系对溢流阀的功能要求。定压精度高。当流过溢流阀的流量发生改动时，体系中的压力改动要小，即静态压力超调要小。活络度要高。如图5-14(a)所示，当液压缸4忽然中止运动时，溢流阀2要敏捷开大。不然，定量泵1输出的油液将因不能及时排出而使体系压力忽然升高，并超越溢流阀的调定压力，称动态压力超调，使体系

  25、中各元件及辅佐受力添加，影响其寿数。溢流阀的活络度越高，则动态压力超调越小。作业要平稳，且无振荡和噪声。当阀封闭时，密封要好，走漏要小。关于常常敞开的溢流阀，首要要求前三项功能；而关于安全阀，则首要要求第二和第四两项功能。其实，溢流阀和安全阀都是同一结构的阀，只不过是在不同要求时有不同的效果罢了。2.溢流阀的结构和作业原理常用的溢流阀按其结构方法和根本动作方法可归结为直动式和先导式两种。(1) (1) 直动式溢流阀直动式溢流阀是依托体系中的压力油直接效果在阀芯上与绷簧力等相平衡，以操控阀芯的启闭动作，图5-15(a)所示是一种低压直动式溢流阀，P是进油口，T是回油口，进口压力油经阀芯4中心的阻

  26、尼孔g效果在阀芯的底部端面上，当进油压力较小时，阀芯在绷簧2的效果下处于下端方位，将P和T两油口离隔。当油压力升高，在阀芯下端所发生的效果力超越绷簧的压紧力F。此刻，阀芯上升，阀口被翻开，将剩余的油液排回油箱，阀芯上的阻尼孔g用来对阀芯的动作发生阻尼，以进步阀的作业平衡性，调整螺帽1能够改动绷簧的压紧力，这样也就调整了溢流阀进口处的油液压力p。（a）图5-15低压直动式溢流阀(a)结构图(b)功能符号图1螺帽2调压绷簧3上盖4阀芯5阀体溢流阀是运用被控压力作为信号来改动绷簧的紧缩量，然后改动阀口的通流面积和体系的溢流量来到达定压意图的。当体系压力升高时，阀芯上升，阀口通流面积添加，溢流量增大，

  27、进而使体系压力下降。溢流阀内部经过阀芯的平衡和运动构成的这种负反应效果是其定压效果的根本原理，也是一切定压阀的根本作业原理。由式(5-2)可知，绷簧力的巨细与操控压力成正比，因而假如进步被控压力，一方面可用减小阀芯的面积来到达，另一方面则需增大绷簧力，因受结构约束，需选用大刚度的绷簧。这样，在阀芯相同位移的状况下，绷簧力改动较大，因而该阀的定压精度就低。所以，这种低压直动式溢流阀一般用于压力小于2.5MPa的小流量场合，图5-15(b)所示为直动式溢流阀的图形符号.由图5-15(a)还可看出，在常位状况下，溢流阀进、出油口之间是不相通的，并且效果在阀芯上的液压力是由进口油液压力发生的，经溢流阀

  28、芯的走漏油液经内走漏通道进入回油口T。直动式溢流阀采纳恰当的办法也可用于高压大流量。例如，德国Rexroth公司开发的通径为620mm的压力为4063MPa；通径为2530mm的压力为31.5MPa的直动式溢流阀，最大流量可到达330L/min，其间较为典型的锥阀式结构如图5-16所示。图5-16为锥阀式结构的部分扩大图，在锥阀的下部有一阻尼活塞3，活塞的旁边面铣扁，以便将压力油引到活塞底部，该活塞除了能添加运动阻尼以进步阀的作业安稳性外，还能够使锥阀导向而在敞开后不会歪斜。此外，锥阀上部有一个偏流盘1，盘上的环形槽用来改动液流方向，一方面以图5-16直动式锥型溢流阀1偏流盘2锥阀3活塞补偿锥阀

  29、2的液动力；另一方面因为液流方向的改动，发生一个与绷簧力相反方向的射流力，当经过溢流阀的流量添加时，尽管因锥阀阀口增大引起绷簧力添加，但因为与绷簧力方向相反的射流力一起添加，成果抵消了绷簧力的增量，有利于进步阀的通流流量和作业压力。(2) (2) 先导式溢流阀图5-17所示为先导式溢流阀的结构示意图，在图中压力油从P口进入，经过阻尼孔3后效果在导阀4上，当进油口压力较低，导阀上的液压效果力不足以战胜导阀右边的绷簧5的效果力时，导阀封闭，没有油液流过阻尼孔，所以主阀芯2两头压力持平，在较软的主阀绷簧1效果下主阀芯2处于最下端方位，溢流阀阀口P和T间隔，没有溢流。当进油口压力升高到效果在导阀上的液

  30、压力大于导阀绷簧效果力时，导阀翻开，压力油就可经过阻尼孔、经导阀流回油箱，因为阻尼孔的效果，使主阀芯上端的液压力p2小于下端压力p1，当这个压力差效果在面积为AB的主阀芯上的力等于或超越主阀绷簧力Fs，轴向稳态液动力Fbs、冲突力Ff和主阀芯自重G时，主阀芯敞开，油液从P口流入，经主阀阀口由 T流回油箱，完结溢流，即有：p=p1-p2Fs+Fbs+GFf/AB (5-3)图5-17先导式溢流阀1主阀绷簧2主阀芯 3阻尼孔 4导阀阀芯5导阀绷簧由式(5-3)可知，因为油液经过阻尼孔而发生的p1与p2之间的压差值不太大，所以主阀芯只需一个小刚度的软绷簧即可；而效果在导阀4上的液压力p2与其导阀阀芯

  31、面积的乘积即为导阀绷簧5的调压绷簧力，因为导阀阀芯一般为锥阀，受压面积较小，所以用一个刚度不太大的绷簧即可调整较高的敞开压力P2，用螺钉调理导阀绷簧的预紧力，就可调理溢流阀的溢流压力。先导式溢流阀有一个长途操控口K，假如将K口用油管接到另一个长途调压阀(长途调压阀的结构和溢流阀的先导操控部分相同)，调理长途调压阀的绷簧力，即可调理溢流阀主阀芯上端的液压力，然后对溢流阀的溢流压力完结长途调压。可是，长途调压阀所能调理的最高压力不得超越溢流阀自身导阀的调整压力。当长途操控口K经过二位二通阀接通油箱时，主阀芯上端的压力挨近于零，主阀芯上移到最高方位，阀口开得很大。因为主阀绷簧较软，这时溢流阀P口处压

  32、力很低，体系的油液在低压下经过溢流阀流回油箱，完结卸荷。3.溢流阀的功能 溢流阀的功能包括溢流阀的静态功能和动态功能，在此作一简略的介绍。(1)静态功能。压力调理规模。压力调理规模是指调压绷簧在规则的规模内调理时，体系压力能平稳地上升或下降，且压力无突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。溢流阀的最大答应流量为其额外流量，在额外流量下作业时，溢流阀应无噪声、溢流阀的最小安稳流量取决于它的压力平稳性要求，一般规则为额外流量的15%。启闭特性。启闭特性是指溢流阀在稳态状况下从敞开到闭合的进程中，被控压力与经过溢流阀的溢流量之间的联络。它是衡量溢流阀定压精度的一个重要目标，一般用溢流阀处于额外流量、调

  33、定压力ps时，开端溢流的敞开压力pk及中止溢流的闭合压力pB别离与p1的百分比来衡量，前者称为敞开比pk，后者称为闭合比ps，即: (5-4) (5-5)式中：ps能够是溢流阀调压规模内的任何一个值，明显上述两个百分比越大，则两者越挨近，溢流阀的启闭特性就越好，一般应使90%，85%，直动式和先导式溢流阀的启闭特性曲线所示。卸荷压力。当溢流阀的长途操控口K与油箱相连时，额外流量下的压力丢失称为卸荷压力。图5-18溢流阀的启闭特性曲线流量阶跃改动时溢流阀的进口压力呼应特性曲线)动态功能。当溢流阀在溢流量发生由零至额外流量的阶跃改动时，它的进口压力，也便是它所操控的体系

  34、压力，将如图5-19所示的那样敏捷升高并超越额外压力的调定值，然后逐渐衰减到终究安稳压力，然后完结其动态过渡进程。界说最高瞬时压力峰值与额外压力调定值ps的差值为压力超调量p，则压力超调率p为： (5-6)它是衡量溢流阀动态定压差错的一个功能目标。一个功能杰出的溢流阀，其10%30%。图5-19中所示t1称之为呼应时刻；t2称之为过渡进程时刻。明显，t1越小，溢流阀的呼应越快；t2越小，溢流阀的动态过渡进程时刻越短。二、减压阀减压阀是使出口压力(二次压力)低于进口压力(一次压力)的一种压力操控阀。其效果是用低液压体系中某一回路的油液压力，运用一个油源能一起供给两个或几个不同压力的输出。减压阀在

  35、各种液压设备的夹紧体系、光滑体系和操控体系中运用较多。此外，当油液压力不安稳时，在回路中串入一减压阀可得到一个安稳的较低的压力。依据减压阀所操控的压力不同，它可分为定值输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。1.定值输出减压阀 （a）图5-20减压阀(a)结构图 (c)、(d)功能符号图1主阀芯2阻尼孔xR阀口开口量v阀口流速L外走漏油口(1)作业原理。图5-20(a)所示为直动式减压阀的结构示意图和图形符号。P1口是进油口，P2口是出油口，阀不作业时，阀芯在绷簧效果下处于最下端方位，阀的进、出油口是相通的，亦即阀是常开的。若出口压力增大，使效果在阀芯下端的压力大于绷簧力时，阀芯上移，关小阀口，这

  36、时阀处于作业状况。若疏忽其他阻力，仅考虑效果在阀芯上的液压力和绷簧力相平衡的条件，则能够以为出口压力根本上坚持在某必定值调定值上。这时如出口压力减小，阀芯就下移，开大阀口，阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值；反之，若出口压力增大，则阀芯上移，关小阀口，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值。图5-20(b)所示为先导式减压阀的作业原理图和图形符号，可仿前述先导式溢流阀来推演，这儿不再赘述。将先导式减压阀和先导式溢流阀进行比较，它们之间有如下几点不同之处：减压阀坚持出口压力根本不变，而溢流阀坚持进口处压力根本不变。在不作业时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。为

  37、确保减压阀出口压力调定值安稳，它的导阀绷簧腔需经过泄油口独自外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的绷簧腔和走漏油可经过阀体上的通道和出油口相通，不用独自外接油箱。(2)作业特性。抱负的减压阀在进口压力、流量发生改动或出口负载添加，其出口压力p2总是安稳不变。但实际上，p2是随p1、q的改动，或负载的增大而有所改动。由图5-20(a)可知，当疏忽阀芯的自重和冲突力，当稳态液动力为Fbs时，阀芯上的力平衡方程为：p2AR+Fbs=ks(xc+xR) (5-7)式中：ks为绷簧刚度；xc为当阀芯开口xR=0时绷簧的预紧缩量，其他符号见图，亦即：p2=ks(xc+xR)-Fbs/AR (

  38、5-8)若疏忽液动力Fbs，且xRxc时，则有：p2ksxc/AR=常数 (5-9)这便是减压阀出口压力可根本上坚持定值的原因。图5-21减压阀的特性曲线-q特性曲线所示，当减压阀进油口压力p1根本安稳时，若经过的流量q添加，则阀口缝隙xR加大，出口压力p2稍微下降。在如图5-20(b)中的先导式减压阀中，出油口压力的压力调整值越低，它受流量改动的影响就越大。当减压阀的出油口不输出油液时，它的出口压力根本上仍能坚持安稳，此刻有少数的油液经过减压阀阀口经先导阀和泄油口流回油箱，坚持该阀处于作业状况，如图5-20(b)所示。2.定差减压阀定差减压阀是使

  39、进、出油口之间的压力差等于或近似于不变的减压阀，其作业原理如图5-22所示。高压油p1经节省口xR减压后以低压p2流出，一起，低压油经阀芯中心孔将压力传至阀芯上腔，则其进、出油液压力在阀芯有用效果面积上的压力差与绷簧力相平衡。p=p1-p2=ks(xc+xR)/(/4(D2-d2) (5-10)式中：xc为当阀芯开口xR=0时绷簧(其绷簧刚度为ks)的预紧缩量；其他符号如图所示。图5-23定比减压阀由式(5-10)可知，只需尽量减小绷簧刚度ks和阀口开度xR，就可使压力差p近似地坚持为定值。3.定比减压阀 定比减压阀能使进、出油口压力的比值坚持安稳。图5-23所示为其作业原理图，阀芯在稳态时忽

  40、略稳态液动力、阀芯的自重和冲突力时可得到力平衡方程为：p1A1+ks(xc+xR)=p2A2 (5-11)式中：ks为阀芯下端绷簧刚度；xc是阀口开度为xR=0时的绷簧的预紧缩量；其它符号如图所示。若疏忽绷簧力(刚度较小)，则有(减压比)：p2/p1=A1/A2 (5-12)由式(5-12)可见，挑选阀芯的效果面积A1和A2，便可得到所要求的压力比，且比值近似安稳。三、次序阀次序阀是用来操控液压体系中各履行元件动作的先后次序。依操控压力的不同，次序阀又可分为内控式和外控式两种。前者用阀的进口压力操控阀芯的启闭，后者用外来的操控压力油操控阀芯的启闭(即液控次序阀)。次序阀也有直动式和先导式两种，

  41、前者一般用于低压体系，后者用于中高压体系。图5-24所示为直动式次序阀的作业原理图和图形符号。当进油口压力p1较低时，阀芯在绷簧效果下处下端方位，进油口和出油口不相通。当效果在阀芯下端的油液的液压力大于绷簧的预紧力时，阀芯向上移动，阀口翻开，油液便经阀口从出油口流出，然后操作另一履行元件或其他元件动作。由图可见，次序阀和溢流阀的结构根本类似，不同的仅仅次序阀的出油口通向体系的另一压力油路，而溢流阀的出油口通油箱。此外，因为次序阀的进、出油口均为压力油，所以它的泄油口L有必要独自外接油箱。直动式外控次序阀的作业原理图和图形符号如图5-25所示，和上述次序阀的不同仅仅在于其下部有一操控油口K，阀芯的

  42、启闭是运用通入操控油口K的外部操控油来操控。图5-26所示为先导式次序阀的作业原理图和图形符号，其作业原理可仿前述先导式溢流阀推演，在此不再重复。图5-25直动式外控次序阀 图5-26先导式次序阀将先导式次序阀和先导式溢流阀进行比较，它们之间有以下不同之处：(1)溢流阀的进口压力在通流状况下根本不变。而次序阀在通流状况下其进口压力由出口压力而定，假如出口压力p2比进口压力p1底的多时，p1根本不变，而当p2增大到必定程度，p1也随之添加，则p1=p2+p，p为次序阀上的丢失压力。(2)溢流阀为内走漏，而次序阀需独自引出走漏通道，为外走漏。(3)溢流阀的出口有必要回油箱，次序阀出口可接负载。四、压

  43、力继电器图5-27压力继电器1柱塞2杠杆3绷簧4开关压力继电器是一种将油液的压力信号转化成电信号的电液操控元件，当油液压力到达压力继电器的调定压力时，即宣布电信号，以操控电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，使油路卸压、换向、履行元件完结次序动作，或封闭电动机，使体系中止作业，起安全维护效果等。图5-27所示为常用柱塞式压力继电器的结构示意图和功能符号。如图所示，当从压力继电器下端进油口通入的油液压力到达调定压力值时，推进柱塞1上移，此位移经过杠杆2扩大后推进开关4动作。改动绷簧3的紧缩量即能够调理压力继电器的动作压力。第四节 流量操控阀液压体系中履行元件运动速度的巨细,由输入履行元件的油液流

  44、量的巨细来确认。流量操控阀便是依托改动阀口通流面积(节省口部分阻力)的巨细或通流通道的长短来操控流量的液压阀类。常用的流量操控阀有一般节省阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节省阀和分流集流阀等。一、 流量操控原理及节省口方法图5-28节省阀特性曲线一、流量操控原理及节省口方法节省阀节省口一般有三种根本方法:薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔,但不管节省口选用何种方法,经过节省口的流量q及其前后压力差p的联络均可用式(2-63)q=KApm来表明，三种节省口的流量特性曲线)压差对流量的影响。节省阀两头压差p改动时,经过它的流量要发生改动,三种结构方法的节省口中,经过薄壁

  45、小孔的流量遭到压差改动的影响最小。(2)温度对流量的影响。油温影响到油液粘度,关于细长小孔,油温改动时,流量也会随之改动,关于薄壁小孔粘度对流量简直没有影响,故油温改动时,流量根本不变。(3)节省口的阻塞。节省阀的节省口或许因油液中的杂质或因为油液氧化后分出的胶质、沥青等而部分阻塞,这就改动了原本节省口通流面积的巨细,使流量发生改动,尤其是当开口较小时,这一影响更为杰出,严峻时会彻底阻塞而呈现断流现象。因而节省口的抗阻塞功能也是影响流量安稳性的重要因素,尤其会影响流量阀的最小安稳流量。一般节省口通流面积越大,节省通道越短和水力直径越大,越不简略阻塞,当然油液的清洁度也对阻塞发生影响。一般流量控

  46、制阀的最小安稳流量为0.05L/min。 综上所述,为确保流量安稳，节省口的方法以薄壁小孔较为抱负。图5-29所示为几种常用的节省口方法。图5-29(a)所示为针阀式节省口,它通道长,湿周大,易阻塞,流量受油温影响较大，一般用于对功能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏疼槽式节省口,其功能与针阀式节省口相同,但简略制作,其缺陷是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较吃力,一般用于压力较低、流量较大和流量安稳性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节省口,其结构简略,水力直径中等,可得到较小的安稳流量,且调理规模较大,但节省通道有必定的长度,油温改动对流量有必定的影响,现在被广泛运用

  47、,图5-29(d)所示为周向缝隙式节省口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,滚动阀芯就可改动开口巨细。阀口做成薄刃形,通道短,水力直径大,不易阻塞,油温改动对流量影响小,因而其功能挨近于薄壁小孔,适用于低压小流量场合;图5-29(e)所示为轴向缝隙式节省口,在阀孔的衬套上加工出图示薄壁阀口,阀芯作轴向移动即可改动开口巨细,其功能与图5-29(d)所示节省口类似。为确保流量安稳，节省口的方法以薄壁小孔较为抱负。图5-29典型节省口的结构方法 图5-30节省元件的效果 在液压传动体系中节省元件与溢流阀并联于液泵的出口,构成恒压油源,使泵出口的压力安稳。如图5-30(a)所示,此刻节省阀和溢流阀恰当

  48、于两个并联的液阻,液压泵输出流量qp不变,流经节省阀进入液压缸的流量q1和流经溢流阀的流量q的巨细由节省阀和溢流阀液阻的相对巨细来决议。若节省阀的液阻大于溢流阀的液阻,则q1q;反之则q1q。节省阀是一种能够在较大规模内以改动液阻来调理流量的元件。因而能够经过调理节省阀的液阻,来改动进入液压缸的流量,然后调理液压缸的运动速度;但若在回路中仅有节省阀而没有与之并联的溢流阀,如图5-30(b)所示,则节省阀就起不到调理流量的效果。液压泵输出的液压油悉数经节省阀进入液压缸。改动节省阀节省口的巨细,仅仅改动液流流经节省阀的压力降。节省口小,流速快;节省口大,流速慢,而总的流量是不变的,因而液压缸的运动

  49、速度不变。所以,节省元件用来调理流量是有条件的,即要求有一个承受节省元件压力信号的环节(与之并联的溢流阀或恒压变量泵)。经过这一环节来补偿节省元件的流量改动。液压传动体系对流量操控阀的首要要求有:(1)较大的流量调理规模,且流量调理要均匀。(2)当阀前、后压力差发生改动时,经过阀的流量改动要小,以确保负载运动的安稳。(3)油温改动对经过阀的流量影响要小。(4)液流经过全开阀时的压力丢失要小。(5)当阀口封闭时,阀的走漏量要小。二、一般节省阀图531 一般节省阀1、 1、 作原理 图531所示为一种一般节省阀的结构和图形符号。这种节省阀的节省通道呈轴向三角槽式。压力油从进油口P1流入孔道和阀芯1

  50、左端的三角槽进入孔道b，再从出油口P2流出。调理手柄3，可经过推杆2使阀芯作轴向移动，以改动节省口的通流截面积来调理流量。阀芯在绷簧的效果下一直贴紧在推杆上，这种节省阀的进出油口可交换。图5-32不同开口时节省阀的流量特性曲2、节省阀的刚性 节省阀的刚性表明它反抗负数改动的搅扰,坚持流量安稳的才干,即当节省阀开口量不变时,因为阀前后压力差p的改动,引起经过节省阀的流量发生改动的状况。流量改动越小,节省阀的刚性越大,反之,其刚性则小,假如以T表明节省阀的刚度,则有：T=dp/dq (5-13)由式q=KApm，可得：T=pm-1Kam (5-14)从节省阀特性曲线能够发现,节省阀的刚度

  51、T恰当于流量曲线上某点的切线和横坐标夹角的余切,即 T=cot (5-15)由图5-32和式(5-14)能够得出如下定论:(1)同一节省阀,阀前后压力差p相同,节省开口小时,刚度大。(2)同一节省阀,在节省开口必守时,阀前后压力差p越小,刚度越低。为了确保节省阀具有满足的刚度,节省阀只能在某一最低压力差p的条件下,才干正常作业,但进步p将引起压力丢失的添加。(3)取小的指数m能够进步节省阀的刚度,因而在实际运用中多期望选用薄壁小孔式节省口,即m=0.5的节省口。三、调速阀和温度补偿调速阀 一般节省阀因为刚性差，在节省开口必定的条件下经过它的作业流量受作业负载（亦即其出口压力）改动的影响，不能保

  52、持履行元件运动速度的安稳，因而只适用于作业负载改动不大和速度安稳性要求不高的场合，因为作业负载的改动很难防止，为了改进调速体系的功能，一般是对节省阀进行补偿，即采纳办法使节省阀前后压力差在负载改动时一直坚持不变。由q = K Ap m可知，当p根本不变时，经过节省阀的流量只由其开口量巨细来决议，使p根本坚持不变的方法有两种：一种是将定压差式减压阀与节省阀并联起来构成调速阀；另一种是将稳压溢流阀与节省阀并联起来构成溢流节省阀。这两种阀是运用流量的改动所引起的油路压力的改动，经过阀芯的负反应动作来主动调理节省部分的压力差，使其坚持不变。1. 1. 调速阀 图5-33调速阀(a)作业原理图(b)功能

  53、符号(c)简化功能符号(d)特性曲线节省阀油温的改动也将引起油粘度的改动，然后导致经过节省阀的流量发生改动，为此呈现了温度补偿调速阀。 调速阀是在节省阀2前面串接一个定差减压阀1组合而成。图533为其作业原理图。液压泵的出口（即调速阀的进口）压力p1由溢流阀调整根本不变，而调速阀的出口压力p3则由液压缸负载F决议。油液先经减压阀发生一次压力降，将压力降到p2，p2经通道e、f效果到减压阀的d腔和c腔；节省阀的出口压力p3又经反应通道a效果到减压阀的上腔b，当减压阀的阀芯在绷簧力Fs、油液压力p2和p3效果下处于某一平衡方位时（疏忽冲突力和液动力等），则有：p2A1+p2A2=p3A+

  54、Fs （5-16）式中：A、A1和A2别离为b腔、c腔和d腔内压力油效果于阀芯的有用面积，且A=A1+A2。故 p2-p3=p =Fs/A （5-17）因为绷簧刚度较低，且作业进程中减压阀阀芯位移很小，能够以为Fs根本坚持不变。故节省阀两头压力差p2 - p3也根本坚持不变，这就确保了经过节省阀的流量安稳。2. 2. 温度补偿调速阀 一般调速阀的流量尽管已能根本上不受外部负载改动的影响,可是当流量较小时,节省口的通流面积较小,这时节省口的长度与通流截面水力直径的比值相对地增大,因而油液的粘度改动对流量的影响也增大,所以当油温升高后油的粘度变小时,流量仍会增大,为了减小温度对流量的影响,能够选用

  55、温度补偿调速阀。图5-34温度补偿原理图温度补偿调速阀的压力补偿原理部分与一般调速阀相同,据q=KApm可知,当p不变时,因为粘度下降,K值(m0.5的孔口)上升,此刻只需恰当减小节省阀的开口面积，方能确保q不变。图5-34为温度补偿原理图,在节省阀阀芯和调理螺钉之间放置一个温度胀大系数较大的聚氯乙烯推杆,当油温升高时,原本流量添加,这时温度补偿杆伸长使节省口变小,然后补偿了油温对流量的影响。在2060的温度规模内，流量的改动率超越10%,最小安稳流量可达20mL/min(3.310-7m3/s)。四、溢流节省阀(旁通型调速阀) 溢流节省阀也是一种压力补偿型节省阀,图5-35(a) 为其作业原

  56、理图及功能符号。图5-35溢流节省阀(a)作业原理图(b)功能符号1液压缸2安全阀3溢流阀4节省阀从液压泵输出的油液一部分从节省阀4进入液压缸左腔推进活塞向右运动,另一部分经溢流阀的溢流口流回油箱,溢流阀阀芯3的上端a腔同节省阀4上腔相通,其压力为p2;腔b和下端腔c同溢流阀阀芯3前的油液相通,其压即为泵的压力p1,当液压缸活塞上的负载力F增大时,压力p2升高,a腔的压力也升高,使阀芯3下移,关小溢流口,这样就使液压泵的供油压力p1添加,然后使节省阀4的前、后压力差(p1-p2)根本坚持不变。这种溢流阀一般顺便一个安全阀2,以防止体系过载。溢流节省阀是经过p1随p2的改动来使流量根本上坚持安稳的,它与调速阀虽都具有压力补偿的效果,但其组成调速体系时是有差异的,调速阀不管在履行元件的进油路上或回油路上,履行元件上负载改动时,泵出口处压力都由溢流阀坚持不变,而溢流节省阀是经过p1随p2(负载的压力)的改动来使流量根本上坚持安稳的。因而溢流节省阀具有功率损耗低,发热量小的长处。可是,溢流节省阀中流过的流量比调速阀大(一般是体系的悉数流量),阀芯运动时阻力较大,绷簧较硬,其成果使节省阀前后压差p加大(需达0.30.5MPa),因而它的安稳性稍差。

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