第六章 液压阀 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀.

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1 第六章 液压阀 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀

2 § 单向阀和液控单向阀 一、单向阀 二、液控单向阀 三、双向液压锁

3 一、单向阀 单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止。这种阀也称为止回阀。对单向阀的主要性能要求是：油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好。其结构如图。压力油从P1进入，克服弹簧力推动阀芯，使油路接通，压力油从P2流出；当压力油从反向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，油液不能通 过。单向阀都采用图 示的座阀式结构，这 有利于保证良好的反 向密封性能。

4 二、液控单向阀 如图所示，液控单向阀下部有一控制油口K，当控制口不通压力油时，此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流双向都能自由通过。图上半部与一般单向阀相同，下半部有一控活塞1，控制油口K通以一定压力的压力油时，推动活塞1并通过推杆2使锥阀芯3抬起，阀就保持开启状态。

5 图中为带卸荷阀芯的液压单向阀阀芯结构，活塞背面全部受到进油压力作用， 此时控制口K的压力必须超过 P1腔压力才能使活塞1运动并顶 开锥阀芯3。当P2腔压力较高时 ， 顶开锥阀3所需的控制压力可能 很高。为了减少控制口K的开启 压力，在锥阀3内部增加了一个 卸荷阀芯6。在控制活塞顶起锥 阀3之前先顶起卸荷阀芯6,上腔 压力有了这一结构,液控单向阀 便可控制较高的油压而不需增加 控制活塞的直径合和使用过高的 控制油压。

6 具有漏油油口的结构

7 三、双向液压锁 如图所示，使两个液控单向阀共用一个阀体1和一个控制活塞2，而顶杆3分别置于控制活塞两端，这样就成为双向液压锁。当P1腔通压力油时，一方面油液通过左阀到P2腔，另一方面使右阀顶开，保持P4与P3腔畅通。同样当P3腔通压力油时一方面油液通过右阀到P4腔，另一方面使左阀顶开，保持P2与P1腔通畅。 而当P1和P2腔都不 通压力油时，P2和 P4腔封闭，执行元 件被双向锁住，故 称为双向液压锁。 结束

8 § 6.1-2 换向阀 换向阀的基本作用可归结为：利用阀芯和阀体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。
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等。 换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根据换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类。

9 一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号 二、滑阀式换向阀的结构 三、滑阀机能 四、液压卡紧现象 五、操纵方式 六、其他结构形式的换向阀 七、多路换向阀

10 一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号 滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，而使相应的油路接通或断开的换向阀。其换向原理如下图所示。当阀芯处于左图位置时，P与B,A与T相连，活塞向左运动；当阀芯向右移动处于右图位置时，P与A, B与T相连，活塞 向右运动。所以 图示换向阀可用 于使液压执行元 件换向。

11 下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形符号。一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、复位和定位方式等。

12 换向阀图形符号含义如下： （1）用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示几“位”。 （2）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接通状态，但并不一定表示油流的实际流向； （3）方框内符号⊥或┰表示此油路被阀芯封闭; （4）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数表示几“通”； （5）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母T(或O）表示；而阀与执行元件连接的工作油口则用字母A、B等表示。有时在图形符号上还标出泄漏油口，用字母L表示。

13 二、滑阀式换向阀的结构 下图是三槽二台肩换向阀的换向原理。当换向阀芯处于左位时图a，P与A通,B与T通；当阀芯处于右位时图b，P与B通，A与T通。这种阀的长度较短，但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封装置有较高的要求。　

14 图为滑阀和阀芯的实际结构

15 三、滑阀机能 多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能，称为滑阀机能。下图是三位四通阀中位机能。

16 四、液压卡紧现象 滑阀式换向中，由于阀芯和阀体孔的几何形状误差和中心线不重和，进入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯 产生不平衡的径向力，使阀芯紧贴在孔壁上，产生相当大的摩擦力，使滑阀卡住，这称为液压卡紧现象。下图表示阀芯上所受径向力的几种情况。图中P1为高压侧压力，P2为低压侧压力。

17 图中（a）的阀芯带有锥度，间隙小的一端在高压侧（称倒锥）。如果阀芯不带锥度，那么在缝隙中沿x向的压力分布为直线，如图中P1与P2间的点画线所示。现在阀芯带锥度，高压侧的缝隙小，因此压力沿x向先急剧下降后变缓，压力分布为凹形，如图（a）中的曲线a和b所示。又因阀芯下部缝隙较大，其压力分布曲线凹度较上部缝隙小。这样阀芯就受到一个不平衡的径向液压力，如图中阴影部分所示，方向使偏心加大。图（b）所示间隙小的一端在低压侧（称顺锥），这时阀芯如有偏心，也将产生径向不平衡液压力，但此力力图减少偏心量，有自动定心作用。图（c）所示为阀芯和阀体中心线不平行情况。从图中分析可看出，这种情况下的径向不平衡液压力最大。

18 开环形槽的效果 开有均压槽的部位，四周都有相等或接近相等的压力油，可显著减少液压卡紧力。阀芯倾斜时开环槽的效果可从下图看出：

19 五、操纵方式 1、手动换向阀 2、机动换向阀 3、电磁换向阀 4、液动换向阀 5、电液动换向阀 （1）二位二通电磁阀 （2）三位四通电磁阀
（3）交流和直流电磁铁 4、液动换向阀 （4）干式和湿式电磁铁 5、电液动换向阀

20 １.　手动换向阀 下图是弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。推动手柄向右，阀芯向左移动至左位，此时P与A相通；推动手柄向左，阀芯处于右位，液流换向。该阀适于动作频繁、 工作持续时间短 的场合，操作比 较完全，常应用 于工程机械。

21 ２.　机动换向阀 　　机动换向阀又称行程换向阀。它依靠行程挡块推动阀芯实现转向。机动阀动作可靠，改变挡块斜面角度便可改变换向时阀芯的移动速度，因而可以调节换向过程的快慢。右图是二位三通机动换向阀。在常态位，P与A相通；当行程挡快5压下机动阀滚轮4时，P与B相通。它经常应用于机床液压系统的 速度换接回路中。

22 ３.　电磁换向阀 电磁阀借助于电磁铁吸力推动阀芯动作。其操纵方便，布置灵活，易于实现动作转换的自动化。但其吸力有限，不能用来直接操纵大规格的阀。 二位二通换向阀 下图是二位二通阀的图形符号。如果常态时P与A断开，我们称这种阀具有常闭(O型)机能，见图A。反之，常态时 P与A 相通，我们称 这种阀具有常开(H 型)机能，见图B。

23 图中是二位二通电磁阀结构阀。常态时P与A不通。通电时，电磁铁6通过推杆4克服弹簧2的预紧力，推动阀芯1，使阀芯1换位， P与A接通。电磁铁顶部的手动推杆7是为检查电磁铁是否动作以及在电气发生故障时实现手动操纵而设置的。

24 （2）三位四通电磁阀 三位四通电磁阀结构如图所示。阀两端有两根对中弹簧4和两个定位套3使阀芯2在常态时处于中位。在右端电磁铁通电吸合时，衔铁9通过推杆6将芯推到左端； 反之左端电磁铁 通电吸合时，阀 芯被推到右端。 在图中滑阀为三 槽二台肩式，阀 芯两端是和回油 腔T连通的。

25 （3）交流和直流电磁铁 根据电磁铁所用电源不同可分为交流电磁铁和直流电磁铁两种。 交流电磁铁的优点是电源简单方便，启动力大。缺点是启动电流大，在阀芯被卡住时会使电磁铁线圈烧毁。交流电磁铁动作快，换向冲击大，换向频率不能太高。 直流电磁铁不论吸合与否，其电流基本不变，因此不会因阀被卡住而烧毁电磁铁线圈，工作可靠性好，换向冲击力也小。换向频率较高。但需要有直流电源。

26 （4）干式和湿式电磁铁 按照电磁铁的衔铁是否浸在油里，电磁铁又分为干式和湿式两种。 干式电磁铁不允许油液进入电磁铁内部，因此推动阀芯推杆处要有可靠的密封，密封处摩擦阻力较大，影响换向可靠性，也易产生泄漏。 湿式电磁铁中具有非导磁材料制成的导套, 油液被封在导套内。在线圈作用下，衔铁在导套内移动。所以，电磁阀的相对运动部件之间就不需要设置密封装置，减少了阀芯运动阻力，提高了滑阀转向可靠性，并且没有外泄漏。另外,套内的油液对衔铁的运动产生阻尼作用,有利于减少换向冲击和噪声。湿式电磁铁的结构见下图。

27 湿式电磁铁的结构

28 4. 液动换向阀 液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯实现换向，因此它适用于较大流量的阀。下图是三位四通液动换向阀的结构原理图。当控制油口K1、K2不通压力油时，阀芯在对中弹簧作用下处于中位。当K1通压力油、K2回油时，阀芯右移，P与A通、B与T通；当K1通压力油、K2回油时，阀芯左移(如图中所示)。

29 可调式液动换向阀 在液动阀的控制回路上往往装有可调的单向节流阀（称阻尼器），以便分别调节换向阀芯在两个方向上的运动速度，改善换向性能。阻尼器可和液动阀连成一体，也可有独立的阀体。带有阻尼器的液动换向阀称为可调式液动换向阀。其符号见下图。

30 5.电液动换向阀 由于电磁阀吸力有限，电磁阀不能做成大规格。大规格时都做成电液动换向阀。它由大规格带阻尼器的液动换向阀和小规格电磁换向阀组合而成。其中电磁阀时是 先导阀，液动 阀是主阀。电 液换向阀结构 见图。

31 下左图为电液换向阀的图形符号，右图为其简化图形符号。当先导电磁阀的电磁铁1DT和2DT都断电时，电磁处于中位，控制压力油进油口P’关闭，主阀芯在对中弹簧作用下处于中位，主油路进油口P也关闭。当1DT通电，电磁阀处于左位，控制压力油经P’A’单向阀主阀芯左端油腔，而回油从主阀芯右端油腔节流阀B’T’油箱。于是主阀切换到左位,主 油路P与B通、A与 T通。当2DT通电、 DT断电时，则有 P与A通、B与T通。

32 下图所示也是一种电液换向阀，不过这种阀不是为了解决大规格问题，而是为了减小控制功率而设计的，称为低功率电磁阀。图中主阀两端面与T’相通，在对中弹簧作用下，主阀处于中位。当左端电磁铁吸合时，通过推杆2使先导阀芯5向右运动，主阀左端面A’与P’相通，主阀被推向右端，实现了换位。同 样，当右 端电磁铁 吸合时， 主阀被推 至左端。

33 六、其他结构形式的换向阀 1、转阀式换向阀 在转阀中，阀芯相对于阀体作旋转运动以实现油路换向，一般采用手动或机动操纵。三位四通转阀结构原理如图所示。进油口P始终与阀芯1上的环形槽c和轴向槽b、d相通。回油口T与阀芯1上的环形槽a和轴向槽e、 f相通。在图示位 置（D-D剖面）用 手柄2使阀芯旋转 。时，P与B通， A与T通，油路换向。

34 2、座阀式换向阀（球阀式换向阀） 图示为座阀式二位三通电磁阀换向阀的结构原理图。 在图示状态，压力油P一方面作用在球阀1的左边，另一方面作用在球阀的右边，以保证球阀两边受力平衡。在常态时，球阀1压在左阀座3上，此时P与A通，A 与T切断。电磁 铁通电时，衔接 推杠杆5，推动 杆6，使球阀1压 向右阀座上。于 是油路切换，P 与A切断，A与T 接通。

35 七、多路换向阀 1. 按阀体的外形，分为整体式和分片式。 目前实际上应用的多路阀型式很多，可以分为以下几种：
整体式的结构紧凑、重量轻、压力损失也较小。缺点是不同机械的多路阀难于通用；加工时只要有一个阀孔不合格既全体报废；整体式的阀体一般是铸造的，工艺比单片复杂。 分片式的可以用很少几种单元阀体组合多种不同的多路阀以适应各种机械的需要，因此增大了它的使用范围。这类阀的缺点是加大了体积和重量，各片之间要有密封。

36 2.按各联换向阀均处于中立位置时的回油方式有图示两种：图a中的压力油经各联换向阀中专门的通道回路，换向时阀杆将此油路截死。图b中的压力油是通过卸荷阀A卸荷的。

37 3. 按换向阀油路连接方式可分为： （1）并联 从进油口来的油可直接通到所有换向阀的进油腔，而各换向阀的回油都可直接通到回油口。若采用这种连接方式，当各换向阀同时操作时，压力油总是首先进入阻力 较小的油缸中 去，因而很难 实现外负荷不 相同的液压执 行件同时动作。

38 （2）串联 图为串联连接。即前一片换向阀的回油口与后一片的进油口相同，如果后一联不工作，通过其中立位置回油道通往总回油口。这类结构的多路阀可以使几个工作机构同时工作，回油泵的油压等于所有正在工作的液 动机的压差之和。 串联回路的多路 阀的压力损失一 般总要大一些。

39 （3）串并联 图为串并联回路，每一换向阀的进油腔与前一联的中立位置回油道相连，而个联的回油腔同时直接与总回油口连接，即各联阀的进油是串联的，回油是并联的。采用这种连接方式，当有一联换向时，其后各联换向控 制的液动机就不能动 作，因而这种连接方 式也叫单动顺序油路。 结束

40 § 6.2 压力控制阀 溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器

41 §6.2-1 溢流阀 一、溢流阀的结构和工作原理 二、溢流阀的主要性能 三、溢流阀的应用和调压回路
§ 溢流阀 溢流阀主要作用有两个：一是定量泵节流调节系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢流回油箱。这时溢流阀起定压溢流作用；二是在系统中起安全作用。 一、溢流阀的结构和工作原理 二、溢流阀的主要性能 三、溢流阀的应用和调压回路

42 一、溢流阀的结构和工作原理 根据结构不同，溢流阀可分为直动式和先导式两类。 1、直动式溢流阀 直动式溢流阀按其 阀芯形式不同可分 为球阀式、锥阀式、 滑阀式等。现以力 士乐DBD直动式溢 流阀来说明直动式 溢流阀的结构和工 作原理。其结构如图。

43 图为溢流阀实物

44 溢流阀的开启压力为PR，即 Pk. A=PR=KX0 或 Pk=KX0/A 当阀芯处于某一位置时，阀芯的受力平衡为： P .A=K(X0+x) 式中，x为弹簧附加压缩量。由上式可知，当阀芯处于不同位置时，溢流压力是变化的。然而由于弹簧的附加压缩量x相对于预压缩量x0来说是较小的，所以可认为溢流压力P基本保持恒定，这就是溢流阀起定压溢流作用的工作原理。 直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的液压力相平衡来控制溢流压力的。一般直动式阀只做成低压、流量不大的溢流阀。

45 2、先导式溢流阀 先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成。先导阀的结构原理与直动式溢流阀相同，但一般采用锥形坐阀式结构。主阀可分为：滑阀式(一级同心)结构、二级同心结构和三级同心结构。图为一级同心溢流阀的工作原理图。

46 现在来研究主阀芯处于某一平衡位置时的状态。忽略阀芯自重和摩擦力,主阀受力平衡为:
PA=P1A+Fa=P1A+K(x0+x) 或 P=P1+K(x0+x)/A P-溢流阀所控制的主阀下腔压力,即进油口压力; P1-主阀芯上腔的压力; A-主阀芯上端面面积; K-主阀芯平衡弹簧的刚度; x0-平衡弹簧的预压缩量; x-主阀开启后,平衡弹簧增加的压缩量; Fa-平衡弹簧对主阀芯的作用力. 由上式可知,先导式溢流阀所控制的压力由P1和Fa/A两项组成。由于有主阀上腔P1的存在。即使被控压力P较大,主阀上平衡弹簧力也只需很小,只要能克服摩擦力使主阀芯复位即可。

47 图示为二级同心式高压溢流阀的结构原理图.该阀由先导阀和主阀两部分组成。其主阀芯导向面和锥面与阀套配合良好，两处同心度要求较高，二级同心由此得名.当系统压力低于调压弹簧调定值时，主阀芯下压在阀座上，进油口和溢流口不通。当系统压力超过调压弹簧的调定值时，先导阀打开，油液回油腔。这样，主阀 芯向上抬起，使P腔和O腔 接通，压力油从P腔溢流 至O腔。阻尼孔对阀芯的 运动产生阻尼，以提高溢 流阀工作的稳定性。这种 阀的密封性好,通油能力 大,压力损失小,结构紧凑。

48 二、溢流阀的主要性能 1、压力-流量特性 当溢流量变化时,阀口开度也相应地变化,其溢流压力也有所变化,这就是溢流阀的压力-流量特性.图示为直动式溢流阀的两个工作位置.a图为关闭状态,b图为开启状态.

49 当系统压力Pk为时,液压力与弹簧预紧力相平衡,阀口处于将开的临界状态。此时,阀芯的受力平衡方程为:
Pk.d2/4=KX0 式中 Pk—开启压力；d—滑阀直径；k—弹簧刚度；x0—弹簧顶压缩量。 当油压增加到P时，阀口开度为x，阀芯的受力平衡方程为： Pk. d2/4=K(x0+x) 两式相减得 x= (d2/4K)(p-pk) 通过阀口的流量可按薄壁小孔流量公式计算： 即 Q=Cq.a.(2/)1/2p=Cq. dx(2/)1/2p 将两式整理得：Q=(Cq 2d3/4K)(2/)1/2(p3/2-pk.p1/2) 上式即为溢流阀的压力—流量特性方程，相应的特性曲线如下图所示。

50 溢流阀的压力—流量特性曲线

51 从上式可以得到以下几点结论： （1）不同的开启压力pk对应不同的曲线。Pk的大小可用改变弹簧的预压缩量x0来调节； （2）当开启压力pk一定时，溢流压力随溢流量的增加而增加。当溢流量达到阀的额定流量QT时，与此相对应的压力值称为溢流阀的全流量溢流压力PT。从上式看出，弹簧刚度K越小，曲线就越陡，溢流量变化所引起的压力变化量就越小，定压性能就好。反之，调压性能就差。常用调压偏差(Pk- Pk)和开启比Pk/PT来衡量定压性能的好坏。调压偏差越小则该阀的定压性能越好。且进一步开启比来衡量定压性能的优劣，其值越高越好。

52 溢流阀的结构不同,其定压性能也不同.下图分别画出了调定压力压力相同的直动式和先导式溢流阀的曲线,以便比较。由图可以看出先导式溢流阀的定压性能优于直动式溢流阀。

53 以上的分析忽略了阀芯移动时摩擦力的影响，如果考虑摩擦力，则当阀闭合到开启时，阀芯的受力平衡方程式为：P’k
以上的分析忽略了阀芯移动时摩擦力的影响，如果考虑摩擦力，则当阀闭合到开启时，阀芯的受力平衡方程式为：P’k. d2/4=KX0+Ff 因此 P’k=4(KX0+Ff)/ d2 而当阀由开启到闭和时，阀芯的受力平衡方程式为 P”k. d2/4=KX0-Ff 即 P”k=4(KX0-Ff)/d2 从上两式可看出，由于存在摩擦阻力，溢流阀的开启压力和闭和压力不等。 闭和压力小于开启压力，且开启过程与闭和过程的压力—流量曲线不重合，见下图。

54 图中虚线2 为无摩擦阻力时的理想曲线，由于要克服摩擦阻力Ff，实际压力损失须大于Pk并升高到P’k后阀才开启。当溢流量增加，压力沿曲线1上升。溢流量为QT时，压力为P’T。同样要等压力降低到P”T时，压力沿曲线3下降。完全闭和时压力为P”k。

55 2、压力稳定性 溢流阀工作压力稳定性有两种涵义。一是指阀的调整装置保持不变的情况下，调整压力的变动值。另一种涵义是指溢流阀工作时系统压力的波动或振摆值，它和泵源的流量脉动以及阀和管路的动态特性有关，是一种综合的指标。 3、压力损失 当调压弹簧全部放松，阀通过额定流量时，进油腔压力与回油腔压力的差值为阀的压力损失。它主要和阀中主油路的阻尼有关，但在测试先导式溢流阀的压力损失时，还受平衡弹簧预紧力的影响。

56 4、卸荷压力 将先导式溢流阀的远程控制口直接油箱，当阀通过额定流量时，阀的进油腔压力和回油腔压力的差值称为卸荷压力。显然，它和通道阻力和平衡弹簧预紧力有关。

57 三、溢流阀的应用和调压回路 1、作溢流阀用 在采用定量泵节流调速中，调节节流阀的开口大小可调节进入执行元件的流量，而定量泵多余的油液则从溢流阀溢回油箱。在工作过程中阀是常开的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。见下图。

58 2、作安全阀用 此时阀是常闭的。只有当系统压力超过溢流阀调整压力时，阀才打开，油液经阀流回油箱，系统压力不再增高，因而可以防止系统过载，起安全作用。见右图。

59 3、作背压阀用 将溢流阀装在回油路上，调节溢流阀的调压弹簧即能调节背压力的大小。见下图。

60 4、远程调压回路 将先导式溢流阀的远程控制口K接远程调压阀进油口，而远程调压阀出油口接油箱，即构成了远程调压回路。见右图。远程调压阀结构见左图，其结构类似溢流阀中的先导阀。调节远程调压阀的调压弹簧即可实现远程调压。

61 § 减压阀 一、减压阀的结构和工作原理 二、减压阀的应用

62 一、减压阀的结构和工作原理 减压阀是一种利用液流流过隙缝产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。减压阀又可分为定压减压阀、定比减压阀和定差减压阀三种。其中定压减压阀应 用最广，简称为减压阀。 减压阀也分为直动式和先 导式两种。图为先导式减 压阀工作原理图。它分为 两部分，由先导阀调压， 主阀减压。压力油从进油 口流入，再从出油口流出。 出油口的压力低于进油口。

63 主阀芯上力平衡方程式为： P2.A=P3A+Fa=P3A+K(x0+x) 既 P2=P3+K(x0+x)/A 式中 A—主阀芯受力面积； P3—主阀芯上腔的压力，调压弹簧一旦调定后，基本为一定值； x0 —主阀弹簧的预压缩量； x —主阀上升后弹簧增加的压缩量； K —主阀弹簧刚度。 由于主阀弹簧只需克服阀芯运动是的摩擦力，弹簧预紧力小，且其刚度也较小，而设计时x0>>x，故上式可近似表达为： P2=P3+KX0/A=常数

64 图示为一级同心式减压阀的结构和图形符号。与一级同心式溢流阀相比，结构非常相似，但两者的阀芯形状及油口连通情况有明显的差别。其区别为：在原始状态时，溢流阀的进出油口完全不通，而减压阀进出油口是通畅的；进出油口位置两者恰好相反；溢流阀利用进油口压力来控制阀芯移动，保持进口压力恒定，而减压阀则利用出口压力来控制阀芯移动，保持出口压力恒定；溢流阀调压弹簧腔的内部通道通 出油口，而减压 阀调压弹簧腔的 油液单独接油箱。

65 下图表示了高压减压阀结构。其原理与一级同心式减压阀基本相同。

66 二、减压阀的应用 在夹紧系统、控制系统和润滑系统中常需要减压回路。图为常见的一种减压回路。液压泵排出油液的最大压力由溢流阀 根据主系统的需要来调节。 当液压缸A需要得到比泵的 供油压力低的压力时，可在 油路中串联一减压阀，减压 阀可保持减压后压力恒定， 但至少应比溢流阀调定压力 低0.5MPa。当执行元件的速 度需要调节时，节流元件应 装在减压阀的出口。

67 下图为二级调压回路，将减压阀的远程控制口通过二位二通电磁阀与远程调压相连便可获得两种预调的压力。

68 在图示的操纵回路中，液压操纵泵2的控制油进入减压阀式先导操纵阀3,然后扳动该阀操作手柄就可以时主回路中液动换向阀4换向，从而使液压阀工作。其中具有两个小阀的先导阀组，由手柄操纵。手柄绕球铰可以把操纵力作用在任何一个小阀上，由于每个小阀控制一个单向动作，因此这种阀可以操纵主回路的主换向回路之间左右换向动作。

69 图为减压阀式先导操纵阀的结构。当扳动手柄时，推杆9、调压弹簧10和阀芯13向下移动，下移一段距离后，阀芯13上的开口对着p口，使液压操纵泵输出的液压油减压成PA后再经A口流至换向阀液动控制端面，推动主换向阀工作，从而实现对液压马达的正、反旋转调速操纵。 结束

70 § 6.2-3 顺序阀 一、顺序阀的结构和原理 二、顺序阀的应用
§ 顺序阀 顺序阀是以压力为控制信号，在一定的控制压力作用下能自动接通或断开某一油路的压力阀。 根据控制方式的不同可分为两类：一是直接利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的内控顺序阀，简称顺序阀;二是独立于阀进口的外来压力控制阀口启闭的外控顺序阀，亦称顺序阀。按结构不同可分为直动式和先导式顺序阀两类。 一、顺序阀的结构和原理 二、顺序阀的应用

71 一、顺序阀的结构和原理 如图所示，上图为直动式顺序阀，下图为先导式顺序阀。从图中可看出他们跟溢流阀很相似。其主要差别在于溢流阀的出油口 接油箱，而顺序阀的出油口与系统其它油路相连，因此它的泄油口要单独接油箱，另外顺序阀有很好的密封性能，因此阀芯和阀体间的封油长度较长。

72 下图为单向顺序阀的结构原理图和图形符号。它由顺序阀和单向阀并联而成
下图为单向顺序阀的结构原理图和图形符号。它由顺序阀和单向阀并联而成.当油液从P1口进入时,单向阀关闭;进油口压力超过调压弹簧的调定值时,顺序阀打开,油液从P2流出。当油液从 P2口进入时，油液经单向阀从P1口流出。

73 图中为液控顺序阀的结构，它和顺序阀的主要差别在于阀芯是实心的，从P1口进入的压力油不能进入滑阀底部，滑阀底部的控制压力油由控制口K引入。当控制油压超过弹簧的调定压力时阀口打开，P1口和P2口接通。阀口的开启和闭合与阀主油路进油口压力无关，而决定于控制口K引入的控制油压的高低。

74 二、顺序阀的应用 1、用来使两个或两个以上执行元件按一定的顺序动作。 下图所示为一定位夹紧回路，要求先定位后夹紧。如图示液压泵供油，一路至主 系统，另一路经减压阀、单向 阀、换向阀至定位缸的上腔， 推动活塞下行进行定位。定位 后缸的活塞停止运动，顺序阀 打开，压力油进入夹紧液压缸 的上腔，推动活塞下行，进行 夹紧。

75 3、单向顺序阀可作为平衡阀用，以防止垂 直运动部件在泵不工作时，因自重下滑。
2、作背压阀用 3、单向顺序阀可作为平衡阀用，以防止垂 直运动部件在泵不工作时，因自重下滑。 4、液控顺序阀可作卸荷阀用 5、保证油路的最低压力 如图所示，当液压缸I的 活塞开始上升后，在压力 超过顺序阀A的调整压力 时液压缸II才动作；这样 在液压缸II动作时，不致 因压力过低，而使液压缸 I的活塞在自重作用下下 落。 结束

76 § 6.3-4 压力继电器 一、压力继电器的结构和工作原理 二、压力继电器的应用举例
§ 压力继电器 压力继电器是将液压系统中的压力信号转换为电信号的转换装置。它的作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或切断有关电路，以实现顺序动作或安全保护等。 一、压力继电器的结构和工作原理 二、压力继电器的应用举例

77 一、压力继电器的结构和工作原理 右图为薄膜式压力继电器结构。其工作原理是控制油口K接到需要取得液压信号的油路上，而后压力油使柱塞3上升，使得两边弹簧座与外套筒台肩相碰；同时钢球水平移动使杠杆绕轴转动，杠杆另一端压下微动开关的触头，发出电信号。

78 二、压力继电器的应用举例 压力继电器按左图的接法安装在节流阀和液压缸之间，称为升压发信。按右图安装在回油路上，位于液压缸和节流阀之间，称为零压发信。 结束

79 § 6-3 流量控制阀 一、节流阀 二、调速阀

80 § 6.3-1 节流阀 一、节流阀的作用 二、节流阀的特性 三、节流口的形式和节流阀的典型结构
§ 节流阀 　　流量控制阀包括节流阀、调速阀和溢流节流阀等，其中以节流阀最为简单。 一、节流阀的作用 二、节流阀的特性 三、节流口的形式和节流阀的典型结构

81 一、节流阀的作用 节流阀是借助改变阀口通流面积或通道长度来改变阻力的可变液阻。
　　节流阀是借助改变阀口通流面积或通道长度来改变阻力的可变液阻。 在液压回路中，液阻对通过的流量起限制作用，因此节流阀可以调速。如图所示,将节流阀串联在液压泵与执行元件之间, 同时在节流阀与液压泵之间 并联一个溢流阀.调节节流 阀,可使进入液压缸的流量 改变.由于系统中采用定量 泵供油，多余的油从溢流阀 溢出。这样节流阀就能达到 调节液压缸速度的目的。

82 二、节流阀的特性 1、节流阀的节流口有三种形式：薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔。他们的流量特性各不相同。 薄壁小孔的特性方程为：　Q=Cqa(2P/)1/2=K.a(P)1/ 式中 K=Cq(2/)1/ 细长小孔的流量特性方程为：Q=d4P/128l=K.aP 式中 K=d2/32l; a=d2/ 厚壁小孔的流量特性方程为: Q=K.apm 式中 k-系数；a-小孔截面积;p-小孔两端压差；m-指数。

83 2、流量稳定性 （1）压差对流量的影响 当节流阀两端压差p改变时，通过它的流量也要发生变化。三种结构形式的节流口中，通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小，见下图。

84 （2）温度对流量的影响 温度对薄壁小孔的流量没有影响。至于细长小孔，通过它的流量受粘度的影响，而油液粘度对温度很敏感。因此，通过细长小孔的流量对温度变化很敏感。 （3）最小稳定流量 为了得到小流量，节流阀需要在小开口条件下工作。实验表明：虽然节流阀的前后压差、开口和油液的粘度均保持不变，但在小开口时，通过节流阀的流量会出现时大时小的周期性脉动现象。开口越小，脉动现象越严重，最后甚至断流。这种现象称为节流阀的堵塞。

85 三、节流口的形式和节流阀的典型结构 1、节流口的结构形式 a、针阀式
图中为针阀式节流元件。当针阀阀芯作轴向移动时，即可改变环形节流口的通流面积。其优点是结构简单、制造容易。但节流通道较长，水力直径小，易堵塞，温度 变化对流量稳定性 影响较大.一般用于 对性能要求不高的 场合。

86 b、偏心槽式 图中为偏心槽式结构。阀芯上开有截面为三角形的偏心槽，转动阀芯即可改变通流面积的大小。其节流口的水力直径较针阀式节流口大，因此其防堵性能优于针阀式节流口，其它特点和针阀式节流口基本相同。这 种结构形式阀芯 上的径向力不平 衡，旋转时比较 费劲，一般用于 压力较低，对流 量稳定性要求不 高的场合。

87 c、轴向三角槽式 图中为轴向三角槽式节流口。阀芯作轴向移动时，改变了通流面积的大小。这种节流口结构简单，工艺性好，水力直径中等，可得较小的稳定流量，调节范围较大。由于几条三角槽沿周围方向均匀分布，径向力平衡，故调节时所需的力也较小。但节流通道有一定 长度，油温变化对 流量有一定影响。 这是一种目前应用 很广的节流口形式。

88 d、周向隙缝式 图中为周向隙缝式节流口。在阀芯圆周方向上开有一狭缝，旋转阀芯就可改变通流面积的大小。所开狭缝在圆周上的宽度是变化的，尾部宽度逐渐缩小,在小流量时其通流截面是三角形，水力直径较大，因此有较小的稳定流量。节流口是薄壁结构，油温变化对流量影响小。但阀芯所受径向力不平衡。这种节流 阀应用于低压小 流量系统时，能 得到较为满意的 性能。

89 e、轴向隙缝式 图中为轴向隙缝式节流口。在阀芯衬套上先铣出一个槽，使该处厚度减薄，然后在其上沿轴向开有节流口。当阀芯轴向移动时，就改变了通流面积的大小。开口很小时通流面积为正方形，水力直径大，不易堵塞，油 温变化对流量影响 小。这种结构的性 能与周向隙缝式节 流口的相似。

90 2、节流阀的典型结构 （1）节流阀 图中是节流阀的结构和图形符号.结构中的节流口是轴向三角槽式,油液从进油口P1进入,经阀芯上的三角槽节流 口后,由出油口P 流出。转动把手可 使阀芯作轴向移动, 以改变节流口的通 流面积。

91 （2）单向节流阀 图中为其结构和图形符号。当压力油从油口P1进入，经阀芯上三角槽节 流口，然后从油口P2 流出， 这时 起溢流阀作用。旋转 螺帽 即可改变阀的轴向位 置，从而使通流面积相应 的变化。当压力油从油口 P2进 入时，在压力油的作 用下阀芯克服软弹簧的作 用力而下移，油液不再经 过节流口而直接从油口P 流出， 这时起单向阀 作用。

92 （3）单向行程节流阀 如图所示，图中分别为原理图，结构图和图形符号。单向行程节流阀由单向阀和用机械操纵的节流阀组合而成。这种阀常用于需要实现快进慢进快退的工作循环，也用来使执行元件在行程末端减速，起缓 冲作用。

93 6.3-2调速阀 1、工作原理 调速阀由定差减压阀串联而成。定差减压阀能自动保持节流阀前后压差不变从而使执行元件运动速度不受负载变化的影响。其工作原理如图。

94 当减压阀芯在弹簧力Fs、液压力p2和p3的作用下处于某一平衡位置时有： p2A1+p2A2=p3A+Fs
式中A、A1和A2分别为a 腔、b腔和c腔内压力油作用于阀芯的有效面积，且A=A1+A2。故 p2-p3=p=Fs/A 因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀阀芯位移较小，可认为Fs基本保持不变，故节流阀两端的压差为定值。这就保证了通过节流阀的流量稳定。

95 2、 调 速 阀 结 构

96 图中所示为一种Q型调速阀的结构符号。

97 图中表示节流阀和调速阀流量Q与阀进、出口压差p的关系。从图中可看出，节流阀的流量随压差的变化比较大。而当压差大于一定数值后，通过调速阀的流量就不 随调速阀前后压差的改 变而变化。在调速阀压 差较小的区域内，这一 段流量特性就和节流阀 相同。所以要使调速阀 正常工作，就必须保证 有一最小压差。此压差 一般调速阀中为0.5MPa, 高压调速阀为1MPa。