加微信號(hào)15021230050，邀請(qǐng)您加入信控電氣微信群。

點(diǎn)擊文章最下方閱讀原文，加入超級(jí)工控技術(shù)群。

招聘電氣工程師（安徽信控）

第一節(jié)　液壓控制閥概述液壓控制閥是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來(lái)控制系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向、油液的壓力和流量，簡(jiǎn)稱液壓閥。根據(jù)液壓設(shè)備要完成的任務(wù)，我們對(duì)液壓閥作相應(yīng)的調(diào)節(jié)，就可以使液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，從而使液壓設(shè)備完成各種預(yù)定的動(dòng)作。液壓閥按連接方式，可分為1.管式連接2.法蘭式連接3.板式連接根據(jù)用途，液壓閥可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。

第二節(jié)　方向控制閥及應(yīng)用電液推桿在液壓系統(tǒng)中，用來(lái)控制油液流動(dòng)方向的閥統(tǒng)稱方向控制閥，簡(jiǎn)稱方向閥。一、換向閥換向閥利用閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變，來(lái)控制油液的流動(dòng)方向，接通或關(guān)閉油路，從而使液壓執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。1.工作原理當(dāng)閥芯在閥體內(nèi)作往復(fù)滑動(dòng)時(shí)，便可改變各油口之間的連通關(guān)系，從而改變油液的流動(dòng)方向。2.圖形符號(hào)及含義（1）位 數(shù)和通 數(shù)位 數(shù)：指換向閥的工作位置數(shù)，即閥芯的可變位置數(shù)。用方（或長(zhǎng)方）框表示，有幾個(gè)方框就表示有幾位。通 數(shù)：指換向閥與系統(tǒng)油路相連通的油口數(shù)目。方框中的箭頭表示兩油口連通，但不一定為油液的實(shí)際流向；┴丅表示該油口被閥芯封閉，此路不通。箭頭或┴、丅與方框的交點(diǎn)數(shù)有幾個(gè)即為幾通。圖5-2為常用換向閥位和通的圖形符號(hào)。

圖5-2換向閥位和通圖形符號(hào)控制滑閥移動(dòng)的方法有很多，常見(jiàn)的換向閥操縱方式符號(hào)見(jiàn)圖5-3。

圖5-3換向閥操縱方式符號(hào)a)手柄式　b)機(jī)動(dòng)式　c)電磁動(dòng)　 d)彈簧控制　 e)液動(dòng)　f)液壓先導(dǎo)控制　g)電液控制3.常態(tài)位4. 滑閥機(jī)能指三位閥在常態(tài)位時(shí)各油口的連接關(guān)系。

在分析和選擇滑閥機(jī)能時(shí)，?？紤]以下幾方面：（1）泵是否卸荷（2）缸鎖緊或浮動(dòng)（3）換向平穩(wěn)性與精度（4）啟動(dòng)平穩(wěn)性5. 幾種常用的換向閥滑閥式換向閥按操縱方式可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)等類型。（1）手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥是依靠手動(dòng)杠桿的作用力驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)換向，按其操作機(jī)構(gòu)形式可分為手柄操作式和手輪操作式兩種類型，分別通過(guò)推動(dòng)手柄或轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)改變閥芯位置。

a）、c）彈簧復(fù)位式結(jié)構(gòu)及圖形電液推桿符號(hào)b）、d）鋼球定位式結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)圖5-4手柄操作換向閥1-手柄? 2-閥芯? 3-彈簧手動(dòng)換向閥操作簡(jiǎn)便，工作可靠，適用于動(dòng)作變換頻繁、工作持續(xù)時(shí)間短的場(chǎng)合，常用于行走機(jī)械的液壓系統(tǒng)中。（2）機(jī)動(dòng)換向閥

機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程閥，是通過(guò)機(jī)械控制的方法改變閥芯位置實(shí)現(xiàn)換向，一般為二位閥。

二位三通機(jī)動(dòng)換向閥圖形符號(hào)機(jī)動(dòng)換向閥換向可靠、平穩(wěn)，改變擋鐵斜面角度便可改變換向時(shí)閥芯的移動(dòng)速度，即可改變換向時(shí)間。（3）電磁換向閥

電磁換向閥利用電磁鐵的作用力推動(dòng)閥芯移動(dòng)實(shí)現(xiàn)換向。1）工作原理

三位四通電磁換向閥圖形符號(hào)2）閥用電磁鐵根據(jù)使用電源的不同，換向閥的電磁鐵有交流和直流兩種，每一種按電磁鐵是否浸在油里，又有干式和濕式之分。電磁換向閥的電磁鐵可用按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等發(fā)出的電信號(hào)控制換向，操縱方便，自動(dòng)化程度高，因而應(yīng)用最廣。但由于受到電磁鐵吸力較小的限制，只宜用在流量小于-3m3/s的液壓系統(tǒng)中，流量大的場(chǎng)合常采用下面將要介紹的兩種換向閥。（4）液動(dòng)換向閥液動(dòng)換向閥利用控制油路的壓力油推動(dòng)閥芯移動(dòng)實(shí)現(xiàn)換向。

三位四通液動(dòng)換向閥圖形電液推桿符號(hào)由于壓力油可產(chǎn)生很大的推力，所以液動(dòng)換向閥適用于高壓大流量液壓系統(tǒng)。液動(dòng)換向閥控制油路上常裝有可調(diào)節(jié)流閥，用來(lái)調(diào)節(jié)換向時(shí)間。（5）電液換向閥電液換向閥是由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥二者組合而成，用在大流量的液壓系統(tǒng)中。1）工作原理電液換向閥通過(guò)電磁閥改變控制油液的方向，繼而改變液動(dòng)閥閥芯的移動(dòng)方向。其中電磁閥作先導(dǎo)閥，用來(lái)切換控制油路；液動(dòng)閥作主閥，用來(lái)切換系統(tǒng)主油路。由于用來(lái)推動(dòng)液動(dòng)閥閥芯的控制流量不必很大，所以可用反應(yīng)靈敏的小規(guī)格電磁閥方便地控制大流量的液動(dòng)閥。電液換向閥在高壓大流量的自動(dòng)化液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

b)圖形符號(hào)c)簡(jiǎn)化圖形符號(hào)圖5—8 三位四通液動(dòng)換向閥2）控制油液進(jìn)排油方式電液閥根據(jù)控制油液進(jìn)入和排出的方式不同，可以組成內(nèi)控外排、外控內(nèi)排、外控外排和內(nèi)控內(nèi)排四種控制形式，供不同的使用場(chǎng)合選用。6. 換向閥的應(yīng)用（1）控制執(zhí)行元件換向

a）控制單作用式缸換向　 b）控制差動(dòng)缸換向圖5-9換向回路（2）用行程閥作先導(dǎo)閥實(shí)現(xiàn)連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)

圖5-10用行程閥作先導(dǎo)閥實(shí)現(xiàn)連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)　 圖5-11用電磁閥實(shí)現(xiàn)完整工作循環(huán)電液推桿（3）用電磁閥實(shí)現(xiàn)完整工作循環(huán)（4）多路換向閥將兩個(gè)以上的手動(dòng)換向閥組合在一起，形成以換向閥為主的組合閥稱多路換向閥，簡(jiǎn)稱多路閥。多路閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、管路簡(jiǎn)單、壓力損失小和安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，常用于工程機(jī)械及其它要求集中操縱多個(gè)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的行走機(jī)械中。多路閥的組合方式有并聯(lián)式、串聯(lián)式、順序式和復(fù)合式四種。

a）并聯(lián)式　　　　　　　 b）串聯(lián)式　　　　　　　　　　　 c）順序式圖5-12多路換向閥

二、單向閥1.普通單向閥普通單向閥也稱單向閥，其作用是只許油液沿一個(gè)方向流動(dòng)，即正向流通，反向截止。

圖形符號(hào)單向閥的閥芯有鋼球式和錐閥式兩種。鋼球式制造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但密封性較差，僅用于低壓、小流量場(chǎng)合。目前使用的單向閥大多是錐閥式的。2. 液控單向閥如果在一般情況下要求油液只能單向流動(dòng)，但在某一時(shí)刻仍希望雙向流動(dòng)時(shí)，可采用液控單向閥。圖5-14a所示是液控單向閥的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)控制口K處無(wú)壓力油通入時(shí)，它的工作機(jī)制和普通單向閥一樣：壓力油只能從進(jìn)油口P1流向出油口P2，不能反向倒流。當(dāng)控制口K有控制壓力油通入時(shí)，因控制活塞1右側(cè)a腔通泄油口L，活塞1右移，推動(dòng)頂桿2頂開(kāi)閥芯3，使進(jìn)油口P1和出油口P2接通，油液便可以在兩個(gè)方向自由流通。控制油液常從主油路上單獨(dú)引出，其最小油壓約為系統(tǒng)主油路油液壓力的30%~50%。

圖形符號(hào)在高壓系統(tǒng)中，為降低控制油壓力，常采用帶卸荷閥芯的液控單向閥。這樣，控制口K的最小油壓僅為系統(tǒng)主油路油液壓力的5%左右。

3.單向閥的應(yīng)用電液推桿（1）普通單向閥的應(yīng)用

1）作單向閥用，控制油路單向接通。

2）作背壓閥用。3）接在泵的出口，避免系統(tǒng)油液向泵倒流。4）與其它控制元件組成具有單向功能的組合元件，如單向減壓閥、單向順序閥、單向節(jié)流閥和單向調(diào)速閥等。（2）液控單向閥的應(yīng)用由于液控單向閥的閥芯一般為錐閥，在未通控制油時(shí)，具有良好的反向密封性，實(shí)際中常利用液控單向閥將缸固定在任何位置，起鎖緊作用。

圖5-16用液控單向閥的鎖緊回路三、方向控制閥的常見(jiàn)故障及排除方法表5-2　　　　　　　　　　　　　方向控制閥常見(jiàn)故障及排除方法

第三節(jié) 壓力控制閥及應(yīng)用電液推桿在液壓系統(tǒng)中，用來(lái)控制系統(tǒng)壓力或利用壓力為信號(hào)控制其它元件動(dòng)作的閥，均屬于壓力控制閥，簡(jiǎn)稱壓力閥。它們都是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。根據(jù)結(jié)構(gòu)和功用的不同，壓力閥可分為溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器和壓力表保護(hù)閥等。一、溢流閥溢流閥是使系統(tǒng)中多余油液通過(guò)該閥溢出，從而維持系統(tǒng)壓力基本恒定的壓力閥。通常接在液壓泵出口處的油路上。1.溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）直動(dòng)式溢流閥直動(dòng)式溢流閥是作用在閥芯底部的油液壓力與調(diào)壓彈簧力直接相平衡的溢流閥。

b)原理圖　　　　　　　 c）圖形符號(hào)圖5-17直動(dòng)式溢流閥1—調(diào)壓手柄　 2—調(diào)壓彈簧　3—鎖緊螺母　4—閥芯圖5-17b是直動(dòng)式溢流閥的工作原理示意圖。當(dāng)進(jìn)油壓力p較低，液壓作用力pAFs時(shí)，閥芯上升，閥口打開(kāi)，部分油液溢流回油箱，限制進(jìn)油壓力p繼續(xù)升高。當(dāng)溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)，作用在閥芯上的力處于平衡狀態(tài)：pA=Fs，此時(shí)閥口保持一定的開(kāi)度，系統(tǒng)壓力調(diào)定為p=Fs/A。如果由于外負(fù)載等因素的影響，使系統(tǒng)壓力升高，超過(guò)調(diào)定值，則閥口開(kāi)度x增大，溢流阻力減小，使系統(tǒng)壓力降低到調(diào)定值；反之，如果系統(tǒng)壓力低于調(diào)定值，則閥口開(kāi)度x減小，溢流阻力增大，使系統(tǒng)壓力升高至調(diào)定值。由于閥口開(kāi)度x的變化很小，作用在閥芯上的彈簧力Fs的變化也很小，可近視地將其視為常數(shù)，故壓力p被控制在調(diào)定值附近基本保持不變，從而使系統(tǒng)壓力近于恒定。直動(dòng)式溢流閥一般只用于壓力小于2.5MPa的低壓小流量場(chǎng)合。圖5-17c所示為直動(dòng)式溢流閥的圖形符號(hào)。（2）先導(dǎo)式溢流閥在中、高壓，大流量的組合機(jī)床、工程機(jī)械等液壓系統(tǒng)中，常采用先導(dǎo)式溢流閥。

圖5-19先導(dǎo)式溢流閥工作原理示意圖和圖形電液推桿符號(hào)1—調(diào)壓手柄2—調(diào)壓彈簧3—先導(dǎo)閥芯4—主閥彈簧5—主閥芯它由先導(dǎo)閥和主閥組成。先導(dǎo)閥實(shí)際上是一個(gè)小規(guī)格的直動(dòng)式溢流閥，用來(lái)控制調(diào)整主閥芯上腔的壓力；而主閥則用來(lái)控制溢流流量。①當(dāng)進(jìn)口壓力較低，p1 A1< Fs2時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，經(jīng)孔b中的油液不流動(dòng)，孔b前后壓力相等（p1=p），作用在主閥芯5上下兩腔的液壓力也相等，此時(shí)主閥芯在主閥彈簧4作用下關(guān)閉，不溢流。②當(dāng)進(jìn)口壓力升高到p1 A1>Fs2時(shí)，先導(dǎo)閥打開(kāi)，少量壓力油就可通過(guò)通道e、回油口T流回油箱。由于油液流經(jīng)阻尼孔b，使主閥芯上下腔產(chǎn)生壓力差，當(dāng)此壓力差（Δp =p- p1）對(duì)主閥芯產(chǎn)生的作用力超過(guò)主閥彈簧力Fs4時(shí)，就會(huì)使主閥開(kāi)啟并溢流。主閥彈簧力隨其閥口開(kāi)度x的增大而增大，直到與主閥芯上的液壓作用力相平衡。在穩(wěn)定溢流狀態(tài)下，先導(dǎo)閥芯和主閥芯的力平衡方程分別為：p1A1= Fs2　 （5-1）pA = p1A + Fs4?。?-2）故　 p = p1 + Fs4/ A　?。?-3）由于主閥芯上腔有壓力p1存在，所以即使系統(tǒng)壓力p較大，主閥彈簧4仍可以做得很軟（即剛度很?。?。這樣，在閥口開(kāi)度x隨主閥芯的流量改變時(shí)，雖然主閥彈簧力Fs4隨之發(fā)生變化，但因主閥彈簧4剛度低，F(xiàn)s4變化小，所以先導(dǎo)式溢流閥的被控壓力波動(dòng)小，調(diào)壓精度較高。同時(shí)，調(diào)壓彈簧2的剛度也不必太大，調(diào)整比較輕便。先導(dǎo)式溢流閥的主閥芯上腔開(kāi)有通往外界的遠(yuǎn)程控制口K，這使它具有比直動(dòng)式溢流閥更多的功能。2. 溢流閥的應(yīng)用（1） 溢流穩(wěn)壓這是溢流閥的主要用途，常用于定量泵的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中。

電液推桿

圖5-21溢流閥起溢流定壓作用?圖5-22溢流閥起安全閥作用1—定量泵2—溢流閥 3—節(jié)流閥 4—液壓缸　1—變量泵 2-溢流閥 3-液壓缸（2）作安全閥用（3）作背壓閥用（4）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓遠(yuǎn)程控制口K不用的時(shí)候可用螺塞堵住，此時(shí)主閥芯上腔的油液壓力只能由自身的先導(dǎo)閥來(lái)控制。但如果將K口用油管與其它壓力閥相連時(shí)，主閥芯上腔的油液壓力就可以由遠(yuǎn)離主閥的另一個(gè)壓力閥控制，而不受自身先導(dǎo)閥調(diào)控。

圖5-23溢流閥起遠(yuǎn)程調(diào)壓作用

（5） 作卸荷閥用（6）實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)壓

a)　　　　　　　　　　　　　　 b)

圖5-24溢流閥起多級(jí)調(diào)壓作用電液推桿3. 溢流閥的性能特性溢流閥的性能特性包括穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。穩(wěn)態(tài)特性是指溢流閥在穩(wěn)定工作狀態(tài)下（即系統(tǒng)壓力沒(méi)有突變時(shí)），溢流閥所控制的壓力—流量特性，它主要包括以下幾方面：（1）調(diào)壓范圍（2）啟閉特性啟閉特性是指溢流閥從開(kāi)啟到閉合的過(guò)程中，被控壓力與通過(guò)溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。它是衡量溢流閥定壓精度的一個(gè)重要指標(biāo)，一般用溢流閥開(kāi)始溢流時(shí)的開(kāi)啟壓力pk和停止溢流時(shí)的閉合壓力pB與調(diào)定壓力pn（閥達(dá)到額定溢流量qn時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力）的比值pk/pn、pB/pn來(lái)衡量。前者稱為開(kāi)啟率，后者稱為閉合率，比值越大，溢流閥的啟閉特性就越好。

二、減壓閥減壓閥主要用來(lái)降低液壓系統(tǒng)中某一分支油路的壓力，并使其保持基本恒定，即起減壓穩(wěn)壓作用。1. 減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理①當(dāng)出口壓力p2較低，使p3低于調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯5被彈簧4推至最下端，主閥閥口全開(kāi)，不起減壓作用。②當(dāng)分支油路的負(fù)載增大時(shí)，p2升高，p3也隨之升高，在p3超過(guò)調(diào)壓彈簧調(diào)定的壓力時(shí)，先導(dǎo)閥打開(kāi)，在壓力差的作用下，主閥芯上移，節(jié)流閥口x減小，使出口壓力p2下降，實(shí)現(xiàn)減壓，直到作用在主閥芯上的諸力相互平衡，主閥芯處于新的平衡位置。此時(shí)節(jié)流閥口x保持一定開(kāi)度，使出口壓力基本恒定。

a) 工作原理示意圖　 b) 先導(dǎo)式減壓閥圖形電液推桿符號(hào)c) 直動(dòng)式減壓閥圖形符號(hào)圖5-27先導(dǎo)式減壓閥的工作原理示意圖1—調(diào)壓手柄2-調(diào)壓彈簧3-先導(dǎo)閥芯4-主閥彈簧5-主閥芯比較先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥二者不同之處主要有以下幾點(diǎn)：①控制主閥芯移動(dòng)的油液減壓閥來(lái)自出油口，而溢流閥來(lái)自進(jìn)油口。②減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口壓力基本不變。③在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、出油口互通，處于常開(kāi)狀態(tài)，而溢流閥進(jìn)、出油口不通，處于常閉狀態(tài)。④減壓閥的先導(dǎo)閥彈簧腔需通過(guò)泄油口單獨(dú)外接油箱（外泄）；而溢流閥的出油口是直接通油箱的，其先導(dǎo)閥的彈簧腔和泄漏油可通過(guò)閥體上的通道和出油口相通，故無(wú)單獨(dú)泄油口（內(nèi)泄）。2. 減壓閥的應(yīng)用(1）減壓穩(wěn)壓

圖5-28驅(qū)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的減壓回路1-液壓泵 2-溢流閥 3-減壓閥 4-單向閥 5-換向閥 6-夾緊缸(2）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或多級(jí)調(diào)壓利用先導(dǎo)式減壓閥的遠(yuǎn)程控制口K，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或多級(jí)調(diào)壓。

三、順序閥電液推桿順序閥是以壓力作為控制信號(hào)，自動(dòng)接通或切斷某一油路的壓力閥，常用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。1. 順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理(1）內(nèi)控式順序閥圖5-30所示為兩種內(nèi)控式順序閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)，a圖為直動(dòng)式順序閥，b圖為先導(dǎo)式順序閥，后者宜用于壓力較高、流量較大的液壓系統(tǒng)中。當(dāng)進(jìn)油口壓力低于順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，閥口完全關(guān)閉。當(dāng)進(jìn)油口壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，閥口開(kāi)啟，壓力油從出油口P2流出，從而驅(qū)動(dòng)后續(xù)元件動(dòng)作。

a）直動(dòng)式順序閥　　　　 b）先導(dǎo)式順序閥圖5-30內(nèi)控式順序閥的圖形符號(hào)由此可見(jiàn)，順序閥實(shí)質(zhì)上是一個(gè)開(kāi)關(guān)元件，它和溢流閥的結(jié)構(gòu)基本相似，主要不同點(diǎn)有：①順序閥的出油口通向系統(tǒng)的另一壓力油路，而溢流閥的出油口通油箱。②順序閥打開(kāi)后，進(jìn)口處壓力可繼續(xù)升高，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力基本不變。③順序閥的泄油方式為外泄式，而溢流閥為內(nèi)泄式。（2）外控式順序閥控制閥芯運(yùn)動(dòng)的油液來(lái)自其下部的控制油口K，閥口的啟閉取決于通入K口的外部控制油壓的大小，而與主油路進(jìn)油口壓力無(wú)關(guān)。

2. 順序閥的應(yīng)用（1）控制多個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序

直動(dòng)式液控順序閥圖形符號(hào)（2）作卸荷閥用（3）作平衡閥用為了防止立式缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落或馬達(dá)出現(xiàn)飛速，可采用平衡回路，即在立式缸下行的回油路上設(shè)置一順序閥，使缸的回油腔中產(chǎn)生一定的背壓以平衡自重。

圖5-34采用單向順序閥的平衡回路　　　圖5-35采用液控單向順序閥的平衡回路（4）作背壓閥用。

四、壓力繼電器電液推桿壓力繼電器是一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的壓力控制元件。它可以根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化自動(dòng)接通或斷開(kāi)有關(guān)電路。1. 壓力繼電器的工作原理圖5-36所示為薄膜式壓力繼電器的工作原理圖和圖形符號(hào)。但受壓力波動(dòng)的影響較大，不宜用于高壓場(chǎng)合，其調(diào)節(jié)范圍為0.6~6.3Mpa。

圖5-36薄膜式壓力繼電器的工作原理圖和圖形符號(hào)1—薄膜 2、8—鋼球3、6—彈簧4、7—調(diào)節(jié)螺釘? 5—柱塞 9—杠桿 10-觸銷 11-微動(dòng)開(kāi)關(guān)2. 壓力繼電器的應(yīng)用（1）控制多個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作順序

圖5-38壓力繼電器控制的順序動(dòng)作回路2)實(shí)現(xiàn)保壓—卸荷

圖5-39利用壓力繼電器實(shí)現(xiàn)保壓—卸荷五、壓力表保護(hù)閥為防止系統(tǒng)壓力超過(guò)壓力表量程時(shí)對(duì)表造成損壞，常在低量程壓力表與系統(tǒng)之間串接一壓力表保護(hù)閥。

六、壓力控制閥的常見(jiàn)故障及排除方法下面列舉壓力控制閥的一些常見(jiàn)故障及排除方法，如表5-3所示。表5-3　壓力控制閥常見(jiàn)故障及排除方法

第四節(jié)　流量控制閥及應(yīng)用電液推桿流量控制閥簡(jiǎn)稱流量閥。在液壓系統(tǒng)中，流量閥主要用來(lái)控制工作液體的流量，使執(zhí)行元件獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度。一、節(jié)流口的流量特性及形式1. 節(jié)流口的流量特性所謂節(jié)流是指油液流經(jīng)突然收縮的通流斷面（如流經(jīng)小孔、狹縫或細(xì)長(zhǎng)管道等）時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大液阻的現(xiàn)象。流量閥中起節(jié)流作用的閥口叫節(jié)流口，是流量閥中的關(guān)鍵部位，其大小以通流面積來(lái)度量。節(jié)流口根據(jù)形成液阻的原理不同有三種基本形式：薄壁小孔節(jié)流（）、細(xì)長(zhǎng)孔節(jié)流（）和介于兩者之間的短孔節(jié)流（）.無(wú)論節(jié)流口采用何種形式，通過(guò)節(jié)流口的流量均為q = K AT（p） m 　?。?-4）式中：K—系數(shù)，由節(jié)流口的形式及油液的性質(zhì)決定；AT—節(jié)流口通流面積；p—節(jié)流口前后壓力差；m—指數(shù)，由節(jié)流口長(zhǎng)徑比決定，一般0.5m1，對(duì)薄壁小孔m=0.5，細(xì)長(zhǎng)小孔m=1，短孔0.5〈m〈1。當(dāng)A調(diào)定后，q還要受下列因素的影響：（1）負(fù)載（2）溫度（3）節(jié)流口的堵塞三種形式的節(jié)流口中，薄壁小孔最易保證流量穩(wěn)定，因此是較為理想的節(jié)流口形式。2. 節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式（幾何形狀）很多，圖5-42所示為幾種常用的節(jié)流口結(jié)構(gòu)形式。

二、節(jié)流閥

節(jié)流閥是最基本、最簡(jiǎn)單的流量閥。節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，不易堵塞，進(jìn)出油口可互換，但由于沒(méi)有解決負(fù)載和溫度變化對(duì)流量穩(wěn)定性影響較大的問(wèn)題，所以只適用于負(fù)載和溫度變化不大或?qū)?zhí)行元件速度穩(wěn)定性要求較低的場(chǎng)合。

三、調(diào)速閥1. 調(diào)速閥的工作原理

調(diào)速閥由定差式減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成。圖5—44所示為調(diào)速閥的工作原理和圖形符號(hào)。

b) 圖形符號(hào)

c) 簡(jiǎn)化圖形符號(hào)

a)工作原理圖電液推桿圖5-44調(diào)速閥1—溢流閥 2—減壓閥閥芯　 3—節(jié)流閥p2A1+p2A2=p3A+Fs　 （5-5）式中：A1、A1和A分別為a腔、b腔和c腔內(nèi)壓力油作用于閥芯的有效面積，且A=A1+A2。故節(jié)流閥口前后壓力差為：p= p2-p3 =（5-6）因?yàn)閺椈蓜偠容^低，且工作過(guò)程中減壓閥閥芯位移很小，可以認(rèn)為Fs基本保持不變。故節(jié)流閥兩端壓力差p也基本保持不變，這就保證了油液通過(guò)節(jié)流閥時(shí)流量的穩(wěn)定性。若調(diào)速閥出口處油壓p3因負(fù)載變化而增加，將迫使減壓閥閥芯左移，閥口x增大，p2也隨之增加，保持p不變；反之，若負(fù)載減小，p3減小， p2也隨之減小， p仍然保持不變。所以，不管負(fù)載如何變化，定差式減壓閥都能自動(dòng)保持節(jié)流閥前后壓力差p不變，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)速閥中節(jié)流口通流面積一定時(shí)，通過(guò)調(diào)速閥的流量基本保持不變。

2. 調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)圖5—46為我國(guó)聯(lián)合設(shè)計(jì)的Q型調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)，其節(jié)流閥閥芯與減壓閥閥芯軸線呈空間垂直位置安裝在閥體內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄1可使節(jié)流閥閥芯2軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)所需流量。

3.溫度補(bǔ)償調(diào)速閥

圖5-47a為溫度補(bǔ)償原理圖，當(dāng)油溫升高時(shí)，油液變稀流量本會(huì)增加，但由于推桿受熱伸長(zhǎng)使節(jié)流口變小，從而補(bǔ)償了油溫對(duì)流量的影響。四、流量控制閥的應(yīng)用1．實(shí)現(xiàn)節(jié)流調(diào)速流量閥常用于采用定量泵供油的液壓系統(tǒng)中，與溢流閥配合組成節(jié)流調(diào)速回路。根據(jù)流量閥在油路中安放位置的不同，可分為三種基本形式。（1）進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路1）速度-負(fù)載特性曲線由式（5-4）并經(jīng)計(jì)算推導(dǎo)可得進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性方程v=

（5-7）

a）進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路

b）速度-負(fù)載特性曲線

圖5—48進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路電液推桿1- 節(jié)流閥 2- 溢流閥速度隨負(fù)載變化的程度叫速度剛性，表現(xiàn)在速度-負(fù)載特性曲線的斜率上。由進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性方程和速度-負(fù)載特性曲線可知：①當(dāng)AT一定時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度v會(huì)隨負(fù)載F的增加而逐漸降低，所以該回路速度剛性較差，速度穩(wěn)定性不好，且負(fù)載越大速度剛性越差。②在負(fù)載一定時(shí)，v與AT成正比，通流面積AT調(diào)得越小，活塞運(yùn)動(dòng)速度v越慢，速度剛性越好，所以調(diào)節(jié)AT可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍較大，速比u=

可達(dá)到100。③曲線AT1、AT2、 AT3交于負(fù)載軸上一點(diǎn)，說(shuō)明節(jié)流閥通流面積AT不同時(shí)，液壓缸能承受的最大負(fù)載（即最大承載能力）Fmax相同，F(xiàn)max=pB A1，因而稱為恒推力調(diào)速，若執(zhí)行元件為液壓馬達(dá)則稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2）功率損失存在較大的溢流功率損失△Py=pBq3和節(jié)流功率損失△Pj=△pq1，系統(tǒng)效率很低。損失的功率會(huì)使系統(tǒng)油溫升高，導(dǎo)致泄漏增加。由以上分析可知，進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路多用于輕載、低速、負(fù)載變動(dòng)小或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)中。如車床、鏜床、磨床和輔助液壓裝置等。（2）回油路節(jié)流調(diào)速回路

圖5—49 回油路節(jié)流調(diào)速回路電液推桿1- 節(jié)流閥 2- 溢流閥經(jīng)過(guò)分析推導(dǎo)可知，回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性曲線與進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的基本相同，故二者的基本特點(diǎn)相似，但也存在以下一些不同之處：①運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較好因?yàn)榛赜吐飞涎b有節(jié)流閥而產(chǎn)生較大的背壓，所以在外界負(fù)載變化時(shí)可起緩沖作用，使回油路節(jié)流調(diào)速回路能夠承受一定的負(fù)值負(fù)載（負(fù)載方向與液壓作用力方向相同的負(fù)載），執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)。②停車后的啟動(dòng)性能較差回油路節(jié)流調(diào)速回路在重新啟動(dòng)時(shí)，泵輸出的流量會(huì)全部進(jìn)入液壓缸，從而造成活塞前沖現(xiàn)象。而在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，由于進(jìn)入液壓缸的流量總是受到節(jié)流閥的限制，所以避免了活塞前沖現(xiàn)象。（３）旁油路節(jié)流調(diào)速回路

a）回路圖　　　b）速度-負(fù)載特性曲線電液推桿圖5—50旁油路節(jié)流調(diào)速回路1）速度-負(fù)載特性曲線①當(dāng)AT一定時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)隨負(fù)載F的增加而降低，不過(guò)與進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路相比，該回路速度剛性更差，且負(fù)載越小速度剛性越差。②在負(fù)載一定時(shí)，v與AT成反比，通流面積AT調(diào)得越大，活塞運(yùn)動(dòng)速度v越慢，速度剛性越差，與進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速回路相反。③隨著節(jié)流閥通流面積AT的增大，液壓缸的最大承載能力將顯著減小。當(dāng)AT增大到一定值時(shí)，泵輸出的流量q B全部通過(guò)節(jié)流閥流回油箱，活塞停止運(yùn)動(dòng)。因此，該回路低速時(shí)承載能力低，調(diào)速范圍小。2）功率損失因?yàn)橹挥泄?jié)流功率損失△Pj=pBq3，沒(méi)有溢流功率損失，所以該回路發(fā)熱較少，效率較高。由以上分析可知，旁油路節(jié)流調(diào)速回路僅用于重載、高速、負(fù)載變動(dòng)小或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的中等功率液壓系統(tǒng)中。如牛頭刨床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中等。2.作背壓閥用。

五、流量控制閥的常見(jiàn)故障及排除方法表5-4　　　　　　　　　　　　流量控制閥常見(jiàn)故障及排除方法

第五節(jié)　 比例閥、插裝閥、疊加閥及應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些新型液壓元件不斷涌現(xiàn)，如比例閥、插裝閥和疊加閥等，都是近幾十年來(lái)才出現(xiàn)并得到發(fā)展的液壓控制閥。與普通液壓控制閥相比，它們具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類現(xiàn)代液壓設(shè)備中。一、比例閥及應(yīng)用

比例閥控制系統(tǒng)基本工作原理如圖5-51 所示。連續(xù)變化的電信號(hào)輸入后，經(jīng)比例放大器處理，作用于比例電磁鐵；再由比例電磁鐵輸出與其感應(yīng)線圈電流成比例的牽引力；該力作用于閥芯，控制閥芯的運(yùn)動(dòng)，從而使輸出的液壓量與輸入的電流對(duì)應(yīng)成正比地發(fā)生變化。比例閥用比例電磁鐵取代了普通液壓閥的手調(diào)機(jī)構(gòu)或通斷型普通電磁鐵，能方便地實(shí)現(xiàn)連續(xù)的電氣遙控和對(duì)液壓量進(jìn)行連續(xù)控制，并能簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)。

1. 比例壓力閥

直動(dòng)式比例溢流閥圖形符號(hào)

用比例電磁鐵代替直動(dòng)式溢流閥的手動(dòng)調(diào)壓手柄，便成為直動(dòng)式比例溢流閥。若輸入電流連續(xù)地、按比例地或按一定程序變化，則比例溢流閥所調(diào)節(jié)的系統(tǒng)壓力也隨之按同樣的規(guī)律變化。將直動(dòng)式比例溢流閥作先導(dǎo)閥與普通壓力閥的主閥相組合，便可得到先導(dǎo)式比例溢流閥和先導(dǎo)式比例減壓閥等電液比例壓力閥。電液推桿2. 比例流量閥用比例電磁鐵代替流量閥的調(diào)節(jié)手柄，便成為比例節(jié)流閥或比例調(diào)速閥，實(shí)現(xiàn)用電信號(hào)控制閥口開(kāi)度，從而控制油液流量，使其與壓力和溫度的變化無(wú)關(guān)。

a）采用普通調(diào)速閥調(diào)速　　　　　　　　 b）采用比例調(diào)速閥調(diào)速圖5-54轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架進(jìn)給系統(tǒng)3. 比例方向閥用比例電磁鐵1代替電磁換向閥中的普通電磁鐵，便成為直動(dòng)式比例換向閥。比例方向閥閥芯4上的軸肩上開(kāi)有三角形節(jié)流槽，其閥芯的行程與輸入電流對(duì)應(yīng)連續(xù)地或按比例地變化，故連通油口間的通流面積也隨之連續(xù)地或按比例地變化。改變比例電磁鐵的通、斷電狀態(tài)，可以改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向；調(diào)節(jié)比例電磁鐵1的輸入電流大小，又可以使液流流量得到精確的變化。因此，比例換向閥是同時(shí)兼有方向控制和流量控制兩種功能的復(fù)合控制閥。

直動(dòng)式比例換向閥圖形符號(hào)

二、插裝閥及應(yīng)用插裝閥因其主要元件均采用插入式連接方式，故名插裝閥；又由于此閥具有通斷兩種狀態(tài)，可進(jìn)行邏輯運(yùn)算，所以過(guò)去又稱其為邏輯閥。插裝閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度高，通流能力大，密封性好及動(dòng)作快等一系列優(yōu)點(diǎn)，在高壓大流量系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。1.基本結(jié)構(gòu)和工作原理

三、電液推桿圖中A、B為主油路接口，C為控制油口。如果忽略錐閥的質(zhì)量、摩擦力和液動(dòng)力等因素的影響，則作用在閥芯上的力平衡關(guān)系為：pAAA+pBAB=pCAC+Fs　　　　　　（5-8）當(dāng) pAAA+pBAB當(dāng) pAAA+pBAB>pCAC+Fs時(shí), 錐閥打開(kāi), A、B油口相通；而pAAA+pBAB=pCAC+Fs時(shí), 錐閥處于平衡狀態(tài)。這說(shuō)明： pA、pB一定時(shí), A、B油口的斷通,可以由pC來(lái)控制。只要采取適當(dāng)?shù)姆绞娇刂瓶刂朴涂贑的油壓pC，就可以控制主油路中A口和B口油液流動(dòng)的方向和壓力；如果控制閥芯開(kāi)啟的高度，就可以控制油液流動(dòng)的流量。所以，插裝閥通過(guò)不同的控制蓋板和各種先導(dǎo)閥組合，便可用作方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。2. 插裝閥用作方向閥（1）作單向閥和液控單向閥

圖5-57插裝式單向閥　　　　　　　圖5-58插裝式液控單向閥（2）作二位二通換向閥

a）　　　　　　　　　　　　　　　　b)圖5-59插裝式二位二通換向閥（3）作二位四通換向閥

圖5-60插裝式二位四通換向閥　　　　　 圖5-61插裝式三位四通換向閥（4）作三位四通換向閥

圖5-62插裝式四位四通換向閥電液推桿3. 插裝閥用作壓力閥用直動(dòng)式溢流閥作先導(dǎo)閥來(lái)控制插裝式主閥，在不同的油路連接下便構(gòu)成不同的插裝式壓力閥。注意，作壓力閥的插裝組件，須在控制油路上或主閥芯中設(shè)一阻尼孔a，以適應(yīng)壓力閥控制原理的需要，而插裝式方向閥中則沒(méi)有阻尼孔。

a）插裝式溢流閥　b）插裝式順序閥　c）插裝式減壓閥圖5-63插裝式壓力閥1-插裝錐閥　 2-先導(dǎo)閥4. 插裝閥用作流量閥在控制蓋板上增加閥芯行程調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)螺桿），用以調(diào)節(jié)閥芯行程的大小，即構(gòu)成插裝式節(jié)流閥。當(dāng)控制腔C通入壓力油時(shí)，節(jié)流閥關(guān)閉，所以這種節(jié)流閥兼有方向閥的作用。若在插裝式節(jié)流閥前串聯(lián)一個(gè)定差式減壓閥，則可構(gòu)成插裝式調(diào)速閥。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將比例閥和插裝閥結(jié)合起來(lái)，組成各種插裝比例閥，便可對(duì)高壓大流量系統(tǒng)實(shí)行多級(jí)控制和連續(xù)控制。5.采用插裝閥控制的液壓系統(tǒng)

圖5-64插裝式節(jié)流閥　　　　　　　 圖5-65采用插裝閥控制的液壓系統(tǒng)電液推桿三、疊加閥及應(yīng)用疊加式液壓閥簡(jiǎn)稱疊加閥。它是在板式閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其實(shí)現(xiàn)各類控制功能的原理與普通閥相同。每個(gè)疊加閥不僅具有控制功能，還兼有油液通道的作用。疊加閥的每個(gè)閥體均制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的長(zhǎng)方體，并制有上、下兩個(gè)安裝平面及4~5個(gè)公共油液通道，每個(gè)疊加閥的進(jìn)出油口均與公共油道相接。使用時(shí)把若干個(gè)疊加閥按一定次序疊合在普通板式換向閥和底板塊之間，然后用長(zhǎng)螺栓連接在一起，組成一組疊加閥。再通過(guò)一個(gè)公共的底板塊將各組疊加閥橫向連接起來(lái)，便組成了一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。通常每組疊加閥控制一個(gè)執(zhí)行元件。一個(gè)液壓系統(tǒng)有幾個(gè)執(zhí)行元件，就有幾組疊加閥。與普通閥一樣，疊加閥也分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類，只是方向閥中僅有單向閥類，而換向閥可直接使用同規(guī)格的普通板式換向閥。

本章小結(jié)電液推桿1.液壓控制閥是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，屬于控制元件，用來(lái)控制系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量，簡(jiǎn)稱液壓閥。根據(jù)用途，液壓閥可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類。在學(xué)習(xí)中，我們應(yīng)熟練掌握各種閥的工作原理、主要功用、應(yīng)用特點(diǎn)和圖形符號(hào)，熟悉其典型結(jié)構(gòu)，了解液壓系統(tǒng)中各類閥的常見(jiàn)故障及排除方法。2.雖然液壓閥的品種和規(guī)格繁多，但它們有著一些基本的共同之處：在結(jié)構(gòu)上，均由閥芯、閥體和驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作的元器件所組成；在工作原理上，均通過(guò)改變閥芯與閥體的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)等。3.由于本章介紹的液壓閥種類較多，為便于掌握，現(xiàn)將各類液壓閥的主要應(yīng)用列表總結(jié)如下表5-5。

注：表中帶★號(hào)的為各類液壓閥的基本功用。3. 比例閥是介于普通液壓閥和電液伺服閥之間的一種液壓閥，它可以使液壓系統(tǒng)中壓力、流量等參數(shù)與輸入的電氣控制信號(hào)成比例地變化。比例閥既比普通液壓閥的控制水平高，又比電液伺服閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、抗污染能力強(qiáng)，能滿足多種使用場(chǎng)合的要求，但比起電液伺服閥其性能有所降低。插裝閥是具有控制功能的元件裝成組件插入集成塊體而構(gòu)成的閥。疊加閥是由幾種閥相互疊加起來(lái)靠螺栓緊固為一體而組成回路的閥。插裝閥和疊加閥都實(shí)現(xiàn)了集成化，安裝時(shí)閥與閥之間無(wú)需配管，避免了管路、接頭、法蘭等所帶來(lái)的阻力、泄漏、污染、噪聲和振動(dòng)等一系列使用與維修問(wèn)題，并使液壓系統(tǒng)大為緊湊和簡(jiǎn)化。比例閥、插裝閥和疊加閥等新型液壓元件的應(yīng)用日益增多，通過(guò)學(xué)習(xí)，應(yīng)熟悉它們的工作原理、應(yīng)用特點(diǎn)和圖形符號(hào)

免責(zé)聲明：本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載或改編，版權(quán)歸原作者所有！

招聘電氣工程師（安徽信控）

加微信號(hào)15021230050，邀請(qǐng)您加入信控電氣微信群。

點(diǎn)擊閱讀原文，加入超級(jí)工控技術(shù)群：818836855