第五章 液压控制阀 主讲老师:张俊俊

◆方向控制阀的主要内容及与方向控制回路的关系 第二节方向控制阀 ◆方向控制阀的主要内容及与方向控制回路的关系

◆方向控制阀的学习要求： 第二节方向控制阀 1.重点掌握单向阀、液控单向阀的导通原理和滑阀式换向阀的换向原理 2.重点掌握换向阀“位”、“通”的概念，各种操纵方式，三位阀的几种主要中位机能及其特点 3．掌握换向阀、单向阀和液控单向阀的应用 4．了解单向阀的主要性能要求； 5．了解换向阀的结构形式、液压卡紧现象

第二节方向控制阀 ◆重点和难点： 本节重点内容： 液控单向阀的导通原理和换向阀的换向原理和滑阀机能 本节难点内容： 电液换向阀工作原理

◆方向控制阀的类型 第二节方向控制阀 普通单向阀 单向阀 液控单向阀 方向控制阀 二通、三通等 换向阀 二位、三位等 电磁换向阀 液控换向阀 手动换向阀 机动换向阀

◆普通单向阀 单向阀作用： 使液体只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。用于泵的出口处，防止系统液压冲击影响不 泵的工作；分割通道，防止管路间的压力相互干扰。 单向阀主要性能： 最小开启压力、压力损失和反向泄漏量

◆普通单向阀 工作原理：单向导通，反向截止 管式单向阀 管式单向阀结构 P1 P2 1,4-阀座 2-锥阀 3-弹簧

普通单向阀的工作原理：（动画：5.2-1 普通单向阀） ◆普通单向阀 普通单向阀的工作原理：（动画：5.2-1 普通单向阀） 主要由阀芯、阀体和弹簧等组成；流体从P1流入时，克服弹簧力推动阀芯，使通道接通，流体从P2流出；当流体从反向流入时，流体的压力和弹簧力将阀芯压紧在阀坐上，流体不能通过。 开启压力0.03-0.05MPa，作背压阀时开启压力0.2-0.6MPa。

普通单向阀的应用： 1、安装在泵的出口，防止压力冲击影响泵的正常工作和泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。 2、用来分隔油路以防止高低压干扰。 3、与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。 4、安装在执行元件的回油路上，作背压阀。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为 0.3～0.5MPa。

液控单向阀的工作理： （动画：5.2-2 液控单向阀） 通入控制压力油后即允许流体双向流动的单向阀；由单向阀和液控装置两部分组成。 ◆液控单向阀 液控单向阀的工作理： （动画：5.2-2 液控单向阀） 通入控制压力油后即允许流体双向流动的单向阀；由单向阀和液控装置两部分组成。 当控制口K不通压力油，作用同普通单向阀。 当K口通压力油 ，油液可在两个方向自由流动。当P1=0时反向开启压力（0.4-0. 5）P2 3 P1 P2 K

保压、锁紧和平衡等回路 ◆液控单向阀应用（动画：5.2-3 液控单向阀保压） 液控单向阀 ◆问题：流体反向流动时，P1、P2的压力可能都很高，控制油的压力很大才能顶开阀芯，影响工作可靠性。 解决措施：减小P1腔控制活塞的面积并采用外泄式

液控单向阀的应用 工作原理：相当于两个液控单向阀的组合。 职能符号： 双向液压锁结构 1，2 - 单向阀阀芯 3 - 控制阀芯

换向阀 ◆换向阀利用阀芯与于阀体之间的相对位置使阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。使执行元件启动、停止、变换运动方向。 ◆对换向阀的主要能要求是： 油路导通时，压力损失要小； 油路断开时，泄漏量要小； 阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳

换向阀工作原理： 如图所示，三位四通换向阀有三个工作位置四个通路口。三个工作位置就是滑阀在中间以及滑阀移到左、右两端是的位置，四个通路孔既压力油口P、回油口O和通往执行元件两端的油口A和B。滑阀相对阀体做轴向移动，改变了位置，各油口的连接关系就改变了，这就是滑阀式换向阀的工作原理。

换向阀的职能符号表示方法 1、方框表示“位”，方框数表示位数； 2、“↑”表示连通，“ T”表示堵塞； 交点数表示通数； 4、每一方框表达的内容，为该阀芯在此位 工作时的连通方式。 二位二通换向阀动画 二位四通换向阀动画 动画：5.2-5 二位二通换向阀 动画：5.2-4 二位四通换向阀

换向阀的职能符号表示方法

换向阀的位和通路符号

例题1-1：根据如图所示换向阀工作的三个位置，画出其职能符号 ◆例题分析 例题1-1：根据如图所示换向阀工作的三个位置，画出其职能符号 换向阀处于中位，液压缸停在当前位置 换向阀处于左位，液压缸伸出 换向阀处于右位，液压缸退回 答案：

◆中位机能含义： ◆中位机能分析： 中位机能 换向阀的机能表示阀芯在某位置时阀主油路的连通方式，对于三位阀有中位机能、左位机能和右位机能 系统保压 系统卸荷： 换向平稳性和精度： 启动平稳性 油缸浮动和任意位置停止

中位机能

换向阀操纵方式： 手动控制换向阀

换向阀操纵方式： 机动控制动画 电磁控制动画 液压控制动画 电液控制动画 （动画：5.2-8 机动换向阀） （动画：5.2-9 电磁换向阀） （动画：5.2-2 液动单向阀） 电液控制动画 （动画：5.2-11 电液换向阀）

换向阀操纵方式说明： 机动（手动）换向阀： 以外加运动件的机动力推动阀芯移动换向。手动换向阀又分为手动和脚踏两种；机动换向阀则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。 阀芯的定位方式分为弹簧钢球定位和弹簧自动复位。 电磁铁换向阀：工作可靠、换向平稳、寿命长、电路简单、吸合力大、噪声大、可靠性差 液动换向阀或电液换向阀：电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向阀

换向阀操纵方式说明： 液动换向阀的结构原理图

换向阀操纵方式说明： 电液换向阀 ： 电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组合而成，液动换向阀实现主油路的换向，称为主阀；电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向，称为先导阀。

换向阀操纵方式说明： 电液换向阀 ： 1、保证液动阀回复中位，电磁阀的中位A、B、T油口互通。 2、控制油可以取自主油路的P口（内控），也可以另设独立油源（外控）。内控时主油路必须保证最低控制压力（0.3～0.5MPa)；外控时独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15 ％，以保证换向时间要求 3、电磁阀的回油可以单独引出（外排），也可以在阀体内与主阀回油口沟通，一起排回油箱（内排） 4、液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度

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

液压卡紧现象 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，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。

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。

例1-2说明用液控单向阀双向锁紧回路的工作原理。 当油缸不工作时，锁紧活塞，不能移动。 当换向阀使活塞左向运动时，左边液控单向阀反向流通。右边液控单向阀起普通单向阀作用。 当换向阀使活塞右向运动时，右边液控单向阀反向流通。左边液控单向阀起普通单向阀作用。