【文章內(nèi)容簡介】 高工作壓力有時還與閥的調(diào)壓范圍有關(guān)。：（1）動作靈敏，沖擊和振動小、壓力損失少、密封性能好。（2）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、維護方便，通用性能好。方向控制閥方向控制閥就是用以控制液壓系統(tǒng)中液壓油流動的方向或液流的通斷，從而控制執(zhí)行元件的啟動、停止或換向的元件。它分為單向閥和換向閥兩類。一、單向閥1. 單向閥的結(jié)構(gòu)及工作原理（1）普通單向閥 普通單向閥就是只允許油液朝某一方向流動，而反向截止。液壓系統(tǒng)對單向閥的主要性能要求是：油液通過時壓力損失要小，反向截止密封性要好，動作要靈敏。單向閥分為管式和板式兩種連接方式。圖51為一種管式直通單向閥的結(jié)構(gòu) 板式連接單向閥的工作原理與管式單向閥相同，只是將進、出油口開在底平面上，用螺釘把閥體固定在連接板上。 單向閥中的彈簧主要是用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力。為了使單向閥工作靈敏可靠，普通單向閥的彈簧剛性較小，以免油液流動時產(chǎn)生較大壓力降。 （2）液控單向閥 如圖52（a）所示是液控單向閥的結(jié)構(gòu)。2. 單向閥的應(yīng)用 圖53是采用液控單向閥組成的液壓鎖緊回路。當(dāng)換向閥處于右位時，壓力油經(jīng)閥1進入液壓缸左腔，同時壓力油亦進入單向閥2的控制口K，打開閥2，使活塞右行，液壓缸右腔的壓力油經(jīng)閥2和換向閥流回油箱；反之活塞向左運動。當(dāng)換向閥處于中位時，因閥的中位為Y（H型也行），所以閥1和閥2能立即關(guān)閉，活塞停止運動并雙向鎖緊。由于液控單向閥的閥芯一般為錐閥芯，密封性能好，常用于執(zhí)行元件需要長時間保壓、鎖緊的情況下，也常用于防止立式液壓缸停止運動時因自重而下滑以及速度換接回路中。 單向閥安裝在泵的出口，防止油液由于系統(tǒng)壓力突然升高倒流損壞油泵；單向閥放置在回油路上時，可作背壓閥使用，但要更換單向閥的彈簧，～。3. 單向閥的常見故障及排除單向閥的常見故障及排除間表51.二、換向閥1. 換向閥的分類和圖形符號 換向閥是利用閥芯相對于閥體的相對運動，使油路接通、斷開或變換液壓油的流動方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止或改變運動方向。 換向閥的分類如下： 按照換向閥的結(jié)構(gòu)形式可分為：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式和錐閥式。 按照換向閥的操縱方式可分為：手動、機動、電磁控制、液動、電液動換向閥，其操縱符號如圖5—4所示。3. 單向閥的常見故障及排除單向閥的常見故障及排除間表51.二、換向閥1. 換向閥的分類和圖形符號 換向閥是利用閥芯相對于閥體的相對運動，使油路接通、斷開或變換液壓油的流動方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止或改變運動方向。 換向閥的分類如下： 按照換向閥的結(jié)構(gòu)形式可分為：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式和錐閥式。 按照換向閥的操縱方式可分為：手動、機動、電磁控制、液動、電液動換向閥，其操縱符號如圖5—4所示。按照換向閥的閥芯在閥體中的定位方式又可分為：鋼球定位、彈簧復(fù)位、彈簧對中等。 2. 典型換向閥 在液壓系統(tǒng)中廣泛采用滑閥式換向閥，在這里主要介紹這種換向閥的幾種典型結(jié)構(gòu)。(1) 手動換向閥 圖56如圖所示為彈簧自動復(fù)位式三位四通手動換向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號。手動換向閥是利用手動杠桿等機構(gòu)來改變閥芯和閥體的相對位置，從而實現(xiàn)閥的換向。放開手柄1，閥芯3在彈簧4的作用下自動回復(fù)中位。閥芯定位靠鋼球、彈簧，使其保持確定的位置。該閥適用于動作頻繁、工作持續(xù)時間短的場合，操作比較安全，常用于工程機械的液壓傳動系統(tǒng)中。 (2) 機動換向閥： 機動式換向閥是依靠安裝在運動部件上的液壓行程擋塊或凸輪推動閥芯從而實現(xiàn)換向的閥類。常用來控制機械運動部件的行程，故又稱行程換向閥。機動換向閥通常是二位的，有二通、三通、四通和五通。其中二位二通機動換向閥又分常開和常閉二種 (3) 電磁換向閥 電磁換向閥又稱為電動換向閥，它是利用電磁鐵通電吸合后產(chǎn)生的吸力推動閥芯動作來改變閥的工作位置。4) 液動換向閥 液動換向閥利用控制油路的壓力油來推動閥芯實現(xiàn)換向。因此，它適用于較大流量的閥。下圖是三位四通液動換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖。當(dāng)控制油口KK2不通壓力油時，閥芯在對中彈簧作用下處于中位。當(dāng)K1通壓力油、K2回油時，閥芯右移，P與A通、B與T通；K2通壓力油、當(dāng)K1回油時，閥芯左移(如圖510中所示)。(5) 電液動換向閥 電液動換向閥由電磁換向閥和液動換向閥組合而成。其中液動換向閥實現(xiàn)主油路的換向，稱為主閥；電磁換向閥用于改變液動換向閥控制油路的方向，推動液動換向閥閥芯移動，稱為先導(dǎo)閥。電液換向閥既能實現(xiàn)換向緩沖，又能用較小的電磁鐵控制大流量的液流，故在大流量的液壓系統(tǒng)中宜采用電液換向閥換向。3. 換向閥的中位機能 對于各種操縱方式的三位四通和五通換向閥滑閥，閥芯在中間位置時，為適應(yīng)各種不同的工作要求，各油口間的通路有各種不同的連接形式。這種常態(tài)位置時的內(nèi)部通路形式，稱為中位滑閥機能。4. 換向閥的常見故障及排除方法換向閥的常見故障及排除方法間表54.壓力控制閥一、溢流閥溢流閥是用來控制和調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力，以保證系統(tǒng)在一定壓力或安全壓力下工作。1. 溢流閥的結(jié)構(gòu)及工作原理(1) 直動式溢流閥如圖5—12（a）所示，P是進油口，T是回油口，進口壓力油經(jīng)閥芯中間的阻尼孔作用在閥芯底部端面上，當(dāng)進口P從系統(tǒng)接入的油液壓力不高時，錐閥心被彈簧壓在閥座上，閥口關(guān)閉；當(dāng)進口油壓升高到能克服彈簧阻力時，推開錐閥，使閥口打開，油液就由進油口P流入，再從回油口T流回油箱（溢流），進油壓力也就不會繼續(xù)升高。閥芯上阻尼孔的作用是用來增加液阻，以減少閥芯的振動，提高閥的工作平穩(wěn)性。調(diào)節(jié)螺母，改變彈簧壓緊力，也就調(diào)節(jié)了溢流閥進油口處的油壓。由閥芯間隙處泄漏到彈簧腔的油液，經(jīng)閥體上的孔通向回油孔T排入油箱。 當(dāng)溢流閥穩(wěn)定工作時，作用在閥芯上的力應(yīng)是平衡的。若忽略閥芯自重、摩擦阻力和穩(wěn)態(tài)軸向液動力，則閥芯的受力平衡方程為： PkA=KX0 當(dāng)閥芯處于某一位置時，閥芯的受力平衡為： PA=K(X0+x)(2) 先導(dǎo)式溢流閥 先導(dǎo)式溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥兩部分組成。先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)原理與直動式溢流閥相同，但一般采用錐閥式結(jié)構(gòu)。主閥可分為：滑閥式(一級同心)結(jié)構(gòu)、二級同心結(jié)構(gòu)和三級同心結(jié)構(gòu)。圖513為一級同心溢流閥的工作原理圖。2. 溢流閥的主要性能 溢流閥的性能包括溢流閥的靜態(tài)性能和動態(tài)性能。溢流閥的靜態(tài)特性指溢流閥在穩(wěn)定狀態(tài)下（即系統(tǒng)在沒有突變時）的性能，其主要指標(biāo)有壓力流量特性、啟閉特性、卸荷壓力等。溢流閥的動態(tài)性能通常是指溢流閥由一個穩(wěn)定工作狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定工作狀態(tài)時，溢流閥所控制的壓力隨時間變化的過渡過程性能。 （1）壓力流量特性 當(dāng)溢流量變化時,閥口開度也相應(yīng)地變化，其溢流壓力也有所變化,這就是溢流閥的壓力流量特性。 當(dāng)開啟壓力一定時，溢流壓力隨溢流量的增加而增加。當(dāng)溢流量達到閥的額定流量時，與此相對應(yīng)的壓力值稱為溢流閥的全流量溢流壓力。彈簧剛度K越小，溢流量變化所引起的壓力變化量就越小，定壓性能就好。反之，調(diào)壓性能就差。（2）啟閉特性 啟閉特性是指溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下，從閉合到完全開啟，再從全開到閉合的過程中，被控壓力與通過溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。啟閉特性可分為開啟特性和閉合特性，一般用溢流閥穩(wěn)定工作時的壓力—流量特性來描述。（3）卸荷壓力 將先導(dǎo)式溢流閥的遠程控制口直接油箱，當(dāng)閥通過額定流量時，閥的進油腔壓力和回油腔壓力的差值稱為卸荷壓力。顯然，它和通道阻力和平衡彈簧預(yù)緊力有關(guān) 3. 溢流閥的應(yīng)用（1）調(diào)壓溢流 （2）安全保護 （3）使泵卸荷 （4）遠程調(diào)壓 （5）形成背壓 4. 溢流閥的常見故障及排除方法溢流閥的常見故障及排除方法見表55 。二、減壓閥 減壓閥是一種利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓降的原理，使出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。減壓閥又可分為定壓減壓閥、定比減壓閥和定差減壓閥三種。其中定壓減壓閥應(yīng)用最廣，簡稱為減壓閥。減壓閥也分為直動式和先導(dǎo)式兩種。1. 減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理圖516為先導(dǎo)式減壓閥，它分為兩部分，先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥減壓。 從以上工作原理可以看出先導(dǎo)減壓閥和先導(dǎo)溢流閥的自動調(diào)節(jié)原理相似，不同的是：(1) 溢流閥保持進口壓力基本不變，而減壓閥保持出口壓力基本不變。(2) 在不工作時溢流閥進、出口不通，而減壓閥進、出油口相通。(3) 溢流閥彈簧腔的油液經(jīng)閥的內(nèi)部通道與閥出口相通；減壓閥是外部回油，內(nèi)部泄油只能單獨有泄油口。2. 減壓閥的應(yīng)用 在液壓系統(tǒng)中，一個油泵供應(yīng)多個支路工作時，利用減壓閥可以組成不同壓力級別的液壓回路。如夾緊回路、控制回路和潤滑回路等。如圖517所示為減壓閥應(yīng)用在潤滑、控制系統(tǒng)時的減壓回路。此外，減壓閥還可用于穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，減少壓力波動帶來的影響，改善系統(tǒng)控制性能等。 在使用定量泵的機床油路中，去液壓缸的工作壓力P1較高，用溢流閥來調(diào)節(jié)?？刂朴吐返墓ぷ饔蛪篜3較低，潤滑油路的工作壓力P2則更低，皆可以用減壓閥來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。3. 減壓閥的常見故障及排除方法減壓閥的常見故障及排除方法見詳表56.三、順序閥1. 順序閥的結(jié)構(gòu)和原理 順序閥是利用油液壓力作為控制信號實現(xiàn)油路的通斷，以控制執(zhí)行元件順序動作的壓力閥。按控制壓力來源的不同，順序閥可分為內(nèi)控式和外控(液控)式。內(nèi)控式是直接利用閥進口處的油壓力來控制閥口的啟閉；外控式是利用外來的控制油壓控制閥口的啟閉。按結(jié)構(gòu)的不同，順序閥也有直動式和先導(dǎo)式之分。如圖518所示為直動式順序閥順序閥的結(jié)構(gòu)及工作原理與溢流閥相似。它們的主要差別是：(1) 順序閥的出油口與負(fù)載油路相連接，而溢流閥的出油口直接接回油箱。(2) 順序閥的泄油口單獨接回油箱，而溢流閥的泄油則通過閥體內(nèi)部孔道與閥的出口相通流回油箱。(3) 順序閥的進口壓力由液壓系統(tǒng)工況來決定，當(dāng)進口壓力低于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時，閥口關(guān)閉；當(dāng)進口壓力超過彈簧的調(diào)定壓力時，閥口開啟，接通油路，出口壓力油對下游負(fù)載做功。溢流閥的進口最高壓力由調(diào)壓彈簧來限定，且由于液流溢回油箱，所以損失了液體的全部能量2. 順序閥的應(yīng)用 如圖520為機床夾具上用順序閥實現(xiàn)工件先定位后加緊的順序動作回路。順序閥用來實現(xiàn)對工件先定位后夾緊的動作順序。當(dāng)二位四通手動閥的右位接入油路時，壓力油首先進入定位缸下腔，定位缸上腔的壓力油流回油箱,使定位銷進入工件定位孔實現(xiàn)工件定位。這時由于液壓壓力低于順序閥的調(diào)定壓力，因而壓力油不能進入夾緊缸下腔，工件不能夾緊。當(dāng)定位缸活塞停止運動時，系統(tǒng)中壓力升高，達到順序閥的調(diào)定壓力時，順序閥被打開，壓力油就經(jīng)過順序閥流入夾緊缸下腔，缸上腔回油，夾緊缸活塞抬起，實現(xiàn)液壓夾緊。二位四通手動閥的左位接入油路時，壓力油則同時進入定位缸和夾緊缸的上腔，推動活塞向下移動，拔出定位銷，松開工件。此時夾緊缸通過單向閥回油。 順序閥的調(diào)整壓力應(yīng)高于先動作缸的最高工作壓力，以保證動作順序可靠。四、壓力繼電器 壓力繼電器是將液壓系統(tǒng)中的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的電—液轉(zhuǎn)換裝置。在液壓系統(tǒng)的壓力上升或下降到調(diào)定的啟、閉壓力時，使微動開關(guān)通、斷，發(fā)出電信號，控制電器元件（如電動機、電磁鐵各類繼電器等）工作。常用于實現(xiàn)程序控制和起安全作用。例如，當(dāng)切削力過大時實現(xiàn)自動退刀；潤滑系統(tǒng)發(fā)生故障時，實現(xiàn)自動停車；外界負(fù)載過大時，斷開液壓泵電動機的電源等。 壓力繼電器由壓力位移轉(zhuǎn)換機構(gòu)和電器微動開關(guān)等組成。前者通常包括感壓元件、調(diào)壓復(fù)位彈簧和限位機構(gòu)等。感壓元件有柱塞端面、橡膠膜片、彈簧管、波紋管等結(jié)構(gòu)形式。 按感壓元件的不同壓力繼電器大體分為柱塞式、膜片式、彈簧管式、波紋管式四種。下面介紹兩種常用的結(jié)構(gòu)形式。1. 柱塞式壓力繼電器 壓力油作用在柱塞1的底部，當(dāng)液壓壓力達到壓力繼電器調(diào)壓彈簧調(diào)整值時，作用在柱塞1上的液壓作用力便直接壓縮彈簧，壓下微動開關(guān)觸頭，發(fā)出電信號（圖示位置）。2. 膜片式壓力繼電器 圖522所示為膜片式壓力繼電器結(jié)構(gòu)。其工作原理是控制油口K接到需要取得液壓信號的油路上，當(dāng)其壓力達到彈簧調(diào)定力時，膜片1在液壓力的作用下產(chǎn)生變形，使柱塞2上升。柱塞上的圓錐面使鋼球5和6作徑向移動，鋼球6推動10繞銷軸9逆時針轉(zhuǎn)動，杠桿另一端壓下微動開關(guān)11的觸頭，發(fā)出電信號，接通或斷開某一電路。當(dāng)進口油壓因漏油或其他原因下降到一定值時，彈簧7使柱塞2下移，鋼球5和6回落入柱塞的錐面槽內(nèi)，微動開關(guān)11復(fù)位，切斷電信號，并將杠桿10推回原位，斷開或接通電路。 膜片式壓力繼電器膜片位移小、反應(yīng)快、重復(fù)精度高。其缺點是易受壓力波動影響，不宜用于高壓系統(tǒng)。流量控制閥一、節(jié)流閥1. 節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與工作原理 圖523中是節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和職能圖形符號，圖中的節(jié)流口是軸向三角槽式,油液從進油口P1進入,經(jīng)閥芯上的三角槽節(jié)流口后,由出油口P2 流出。轉(zhuǎn)動把手可使閥芯作軸向移動, 以改變節(jié)流口的通流面積。2. 節(jié)流閥的流量特性 節(jié)流閥的節(jié)流口通常有三種形式：薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔。三種節(jié)流口的流量特性曲線如圖524所示。 由該圖可知，影響流量穩(wěn)定性的主要因素有以下幾各方面：（1）壓差對流量的影響：當(dāng)節(jié)流閥兩端壓差△p改變時，通過它的流量也要發(fā)生變化。三種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流口中，通過薄壁小孔的流量受到壓差改變的影響最小，見上圖。（2）溫度對流量的影響：溫度對薄壁小孔的流量幾乎沒有影響。對于細(xì)長小孔，通過它的流量會受到粘度的影響，而油液粘度對溫度很敏感。因此，通過細(xì)長小孔的流量對溫度變化很敏感。（3）孔口大小對流量大影響：節(jié)流閥的節(jié)流口可能因雜質(zhì)或由于油液氧化