6-1 如图6-1所示的进油节流调速回路，已知液压泵的供油流量q p min L/6=，溢流阀调定压力p p MPa 0.3=，液压缸无杆腔面积241m 1020-?=A ，负载N 4000=F ，节流阀为薄壁孔口，开口面积为24T m 1001.0-?=A ，C d 62.0=，3m /kg 900=ρ。试求： （1）活塞的运动速度v 。 （2）溢流阀的溢流量和回路的效率。 （3）当节流阀开口面积增大到A T124m 1003.0-?=和A T224m 1005.0-?=时，分别计算液压缸的运动速度和溢流阀的溢流量。 解：（1）由11P A F ?= 得4114000020102P F A MPa -=/=/?= 1321p P P P MPa ?=-=-= （2） 4414 3 1100.292100.70810p q q q m s ---?=-=?-?=?/ （3）1 1 4330.87610T T q q m s -==?/ 因为2 2 5T T p q q q => 所以2 43110T p q q m s -==?/ 6-2 如图6-2所示的回油节流调速回 路，已知液压泵的供油流量q p min L/20=，负载N 40000=F ，溢流阀调定压力p p 5.4MPa =，液压缸无杆腔面积 A 124m 1080-?=，有杆腔面积A 224m 1040-?=，液压缸工 作速度min /m 18.0=v ，不考虑管路损失和液压缸的摩擦损失，试计算： （1）液压缸工作时液压系统的效率。 （2）当负载0=F 时，活塞的运动速度和回油腔的压力。 解：（1）63 400000.18 5.335.4102510c p p F v p q -??η= ==%???? （2）当F=0时，由1122P A P A ?=? 得： a) b) 图6-1 进油节流调速回路 a ）回路图 b ）速度负载特性 图6-2 回油节流调速回路
第五章液压控制阀 第一节阀内流动的基本规律 一、液压控制阀的分类 按用途分类 压力控制阀；流量控制阀；方向控制阀。 按控制方式分类 开关（或定值控制）阀：借助于手轮、手柄、凸轮、电磁铁、弹簧等来开关液流通路，定值控制液流的压力和流量的阀类，统称普通液压阀。 伺服控制阀：其输入信号（电气、机械、气动等）多为偏差信号（输入信号与反馈信号的差值），可以连续成比例的控制液压系统中压力流量的阀类，多用于要求高精度、快速响应的闭环液压控制系统。 比例控制阀：这种阀的输出量与输入信号成比例。它们是一种可按给定的输入信号变化的规律，成比例的控制系统中液流的参数的阀类，多用于开环液压程序控制系统。 数字控制阀：用数字信息直接控制的阀类。 按结构形式分类 滑阀（或转阀）；锥阀；球阀；喷嘴挡板阀；射流管阀。 按连接方式分类：螺纹联接阀；法兰连接阀； 板式连接阀：将板式阀用螺钉固定在连接板（或油路板、集成块）上； 叠加式连接阀； 插装式连接阀。 二、阀口流量公式及流量系数
1、滑阀流量系数 对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示： （5－1） 式中， 为流量系数； 为阀口通流面积；为阀口前、后压 差。 滑阀的流量系数 设滑阀开口长度为x（见图），阀 芯与阀体（或阀套）内孔的径向间 隙为 ，阀芯直径为，则阀口 通流面积为 式中，为滑阀开口周长， 又称过流面积梯度，它表示阀口过 流面积随阀芯位移的变化率。对于 孔口为全周边的圆周滑阀 ， 。若为理想滑阀（ 即 =0），则有。 对于孔口为部分周长时（如：孔口形状为圆形、方形，弓形、阶梯 形、三角形、曲线形等），为了避免阀芯受侧向作用力，都是沿圆周均布 几个尺寸相同的阀口，此时只需将相应的过流面积的计算式代入式（5－ 1），即可相应的算出通过阀口的流量。 式（5－1）中的流量系数与雷诺数有关。当Re>260 时，为常
第五章 液压控制阀 思考题 1、液压系统常用的阀有哪些类型？对液压阀的基本要求是什么？ 2、选用换向阀时要考虑哪些间题？怎样考虑? 3、从阀体，阀芯的结构上比较溢流阀与减压阀有何异同？现有两个阀，由于铭牌不清，无法判断哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，问如何根据阀的特点作出正确的判断? 4、两个普通节流阀串联而成的调速装置与并联而成的调速装置哪个好？试讨论它们的使用性能？ 5、各举一例说明单向阀，换向阀、溢流阀、顺序阀、节流阀、调速阀的应用？ 例题 例5-1如图所示的液压回路中，其滋流 阀调定压力为525010cm ?，顺序阀调定 压力为55010pa ?,液压缸I 有效面积 2150A cm =,负载10000F N =,当两换向 阀处于图示位置时，试求活塞I 运动时 和运动到终点停止时，A,B 两处的压力 各是多少?又当负载F=20000N 时，A,B 两点压力各为多少?（管路压力损失不 计） 解:本题主要是理解顺序阀的工作原理 及其在工作过程中压力损失的变化。 （1）当活塞I 运动时B 点的压力Pa 2524110000/2010/5010 B F P N m N m A -===?? 此时B 点的压力为52010Pa ?,而A 点的压力则为顺 序阀的开启压力 53010a P Pa =?，也就是说顺序阀压力损失为51010Pa ?. （2）当活塞运动到终点停止运动后，液压泵的输出油液不能进人液压缸， 只能从滋流阀溢流，所以此时A 点压力即为溢流阀调定压力55010a P Pa =?, 由于
顺序阀打开，油液不流动所以B 点压力也为525010/B P PaN m =?. （3）当负载为F= 20000N 活塞I 运动时PB= 1 F A = 2420000/5010N m -? 524010/N m =?所以54010B P pa =?，由了:该压力己高于顺序阀的调定压力 53010pa ?,所以此时顺序阀打开无压力损失， 所以A 点压力54010A P pa =?。活塞到终点停止运动时，同上方式求 得:55010A P pa =? ， 55010B P pa =? 分析题 1. 如图所示液压系统，两液压缸有效 面积21100A cm =。22100A cm =， 缸一的负载F=35000N ,缸二运动 时负载为零。不计摩擦阻力，惯性 力和管路损失。溢流阀、顺序阀和 减压阀的调整压力分别为 54010Pa ?，53010Pa ?和 52010Pa ?。，求下列三种情况下 A ， B 和 C 处的压力。1).液压泵启 动后，两换向阀处于中位; 2)。IYA 通电，液压缸工活塞移动时及活塞运动到终点时; 3)，IYA 断电，ZYA 通电，液压缸n 活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时. 分析题答案 1.(1) 54010A P Pa =?,54010B P Pa =?,52010C P Pa =?
第五章液压控制阀（习题五） 一、名词解释： 1．换向阀的中位机能 2．节流阀的最小稳定流量 二、填空题(请在括号中填入正确答案. ， 1．溢流阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油必须。 2．三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的。 3．直动式溢流阀的阻尼孔的作用是而先导式溢流阀的阻尼孔的作用是。 4．压力继电器的作用是。5．减压阀与顺序阀的主要区别是（1），（2），（3）。6．调速阀是由和节流阀而成，旁通型调速阀是由和节流阀而成。7．压力阀主要是通过和平衡的原理来工作的。 8．电液换向阀中先导阀的中位机能应选用型。液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求需要液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为型。 9．液压控制阀按其用途可分为、和三大类，分别调节、控制液压系统中液流的、和。 10．换向阀的中位机能是。11．当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是的，溢流量为，当溢流阀进口压力等于调整压力时，阀口是的，溢流阀开始。 12．压力继电器是一种能将转变为的转换装置。压力继电器能发出电信号的最低压力和最高压力的范围，称为。 13．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差。 14．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差_ _。 15．按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为、、、、换向阀。
16．电液换向阀是由和组成。前者的作用是；后者的作用是。 17．在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而。18．在容积调速回路中，随着负载的增加，液压泵和液压马达的泄漏，于是速度发生变化。19．单向阀的作用是，正向通过时应，反向时应。 20．溢流阀是利用和弹簧力相平衡的原理来控制的油液压力。 21．液压基本回路是指由某种液压元件组成的，用来完成的回路，按其功用不同，可分为、和回路。 三、单选题（请在正确答案的序号填入问题的括号内） 1．利用三位四通换向阀形式的中位机能可使液压泵卸荷。 A. O型 B. M型 C. P型 D. Y型 2．减压阀工作时保持。 A. 进口压力不变 B. 出口压力不变 C. 进出口压力都不变 D. 以上都不对 3．溢流阀。 A．常态下阀口是常开的B．阀芯随系统压力的变动而移动 C．进出油口均有压力D．一般连接在液压缸的回油油路上 4．在液压系统中，可作背压阀。 A. 换向阀 B. 减压阀 C. 液控顺序阀 D. 单向阀 5．节流阀的节流口应尽量做成式。 A. 薄壁孔 B. 短孔 C. 细长孔 D. 都可以 6．常用的电磁换向阀是控制油液的。 A. 流量 B. 压力 C. 方向 D. 流量和方向 7．在液压系统图中，与三位阀连接的油路一般应画在换向阀的位置上。 A. 左位 B. 右位 C. 中位 D. 都可以 8．大流量的系统中，主换向阀应采用换向阀。 A. 电磁 B. 电液 C. 手动 D. 机动 9．节流阀是控制油液的。 A. 流量 B. 方向 C. 流量和方向 D. 压力 10．在液压系统中，定量泵节流调速系统中溢流阀的作用是。 A. 溢流稳压 B. 背压 C. 流量和方向 D. 卸荷 11．液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应为。 A. 等于10Mpa B. 小于10Mpa C. 大于10MPa
第五章液压控制阀（习题五） 二、填空题(请在括号中填入正确答案. ， 1．溢流阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀阀口常，先导阀弹簧腔的泄漏油必须。 2．三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的。 3．直动式溢流阀的阻尼孔的作用是而先导式溢流阀的阻尼孔的作用是。 4．压力继电器的作用是。6．调速阀是由和节流阀而成，旁通型调速阀是由和节流阀而成。7．压力阀主要是通过和平衡的原理来工作的。 8．电液换向阀中先导阀的中位机能应选用型。液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求需要液压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为型。 9．液压控制阀按其用途可分为、和三大类，分别调节、控制液压系统中液流的、和。 10．换向阀的中位机能是。11．当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是的，溢流量为，当溢流阀进口压力等于调整压力时，阀口是的，溢流阀开始。 12．压力继电器是一种能将转变为的转换装置。压力继电器能发出电信号的最低压力和最高压力的范围，称为。 13．调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差。 15．按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为、、、、换向阀。 17．在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流面积调定后，速度随负载的增大而。19．单向阀的作用是，正向通过时应，反向时应。 20．溢流阀是利用和弹簧力相平衡的原理来控制的油液压力。 三、单选题（请在正确答案的序号填入问题的括号内） 1．利用三位四通换向阀形式的中位机能可使液压泵卸荷。 A. O型 B. M型 C. P型 D. Y型 2．减压阀工作时保持。 A. 进口压力不变 B. 出口压力不变 C. 进出口压力都不变 D. 以上都不对
第五章液压控制阀（习题五） 二、填空题（请在括号中填入正确答案?， 1.溢流阀阀口常______ ,先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀阀口常___________ ,先导阀弹 簧腔的泄漏汕必须___________________ 0 2.三位换向阀处于中间位置时，其油口P、A、B、T间的通路有各种不同的联结形式，以适应各种不同的工 作要求，将这种位置时的内部通路形式称为三位换向阀的___________________ 0 3.直动式溢流阀的阻尼孔的作用是 ___________________________________ 而先导式溢流阀的阻尼孔的作用 是______________________________________________ - 4.压力继电器的作用是 _______________________________________________________________________ 。 6.调速阀是由________ 和节流阀__________ 而成，旁通型调速阀是由________ 和节流阀_________ 而成。 7.压力阀主要是通过 ______________ 和___________________ 平衡的原理来工作的。 8.电液换向阀中先导阀的中位机能应选用 __________ 型。液压系统采用三位四通换向阀换向，若要求需要液 压泵卸荷、液压缸锁紧时，可采用的中位机能为____________ 型。 9.液压控制阀按其用途可分为 _________________ 、 ________________ 和 _____________ 三大类，分別调节、 控制液压系统中液流的________________ 、____________ 和__________________ . 10.换向阀的中位机能是 ________________________________________________________________________ O 11.当溢流阀进口压力低于调整压力时，阀口是 ___________ 的，溢流量为___________ ,当溢流阀进口压力等 于调整压力时，阀口是_________ 的，溢流阀开始____________ o 12?压力继电器是一种能将___________ 转变为____________ 的转换装置。压力继电器能发出电信号的最低压 力和最高压力的范围，称为_________________ O 13.________________________________________________________ 调速阀可使速度稳定，是因为其节流阀前后的压力差_____________________________________________________ o 15.按阀芯运动的控制方式不同，换向阀可分为 _____________ 、__________ 、____________ 、 ___________ 、换向阀。 17.____________________________________________________________________________ 在进油路节流调速回路中，当节流阀的通流而积调定后，速度随负载的增大血_____________________________ 。 19.单向阀的作用是 ___________ ,正向通过时应_____________ ,反向时应 ____________ 。 20.溢流阀是利用___________ 和弹簧力相平衡的原理来控制_____________ 的汕液压力。 三、单选题（请在正确答案的序号填入问题的括号内） 1.__________________________ 利用三位四通换向阀形式的中位机能可使液压泵卸荷。
6 压力控制阀 6.1 压力的调节与控制 6.2 溢流阀 6.3 减压阀 6.4 顺序阀 6.5 压力继电器 6.6 压力阀在调压与减压回路中的应用 小结 本章提要：本章主要内容为①调压和稳压的基本原理；②溢流阀、减压阀、顺 序阀和压力继电器等四种压力控制阀的原理、结构、主要性能和应用；③调压与减压回路。本章的重点是压力负反馈、溢流阀的工作原理和性能、减压阀的工作原理以及调压回路。其中先导式溢流阀的工作原理尤为重要。学习时应从液压桥路和压力负反馈等基本概念着手理解这些阀的工作原理。 教学内容： 本章介绍了压力的调节与控制；介绍了压力阀--溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器的结构和工作原理；并介绍了压力阀在调压与减压回路中的应用。 教学重点： 1．压力调节与控制的原理； 2．溢流阀、减压阀、顺序阀的原理与结构及区别。 教学难点： 1．掌握压力调节与控制的原理； 2．溢流阀、减压阀、顺序阀的原理与结构； 3．溢流阀和减压阀的稳态特性方程、主要参数及其含义。 教学方法：
课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念，利用实 验，了解压力阀的结构及工作原理。 教学要求： 掌握压力调节与控制的原理；溢流阀、减压阀、顺序阀的原理与结构；溢流 阀和减压阀的稳态特性方程、主要参数及其含义。 压力控制阀简称压力阀。它包括用来控制液压系统的压力或利用压力变化作 为信号来控制其它元件动作的阀类。按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。 6.1 压力的调节与控制 在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问 题。 6.1.1调压原理 调压是指以负载为对象，通过调节控制阀口（或调节油泵的变量机构）的大小，使系统输给负载的压力大小可调。调压方式主要有以下四种： （1）流量型油源并联溢流式调压 定量泵Q0是一种流量源（近似为恒流源），液压负载可以用一个带外部扰动的液压阻抗Z来描述，负载压力P L与负载流量Q L之间的关系为 P L=Q L Z 显然，只有改变负载流量Q L的大小才能调节负载压力P L。用定量泵向负载供油时，如果将控制阀口R x串联在油泵和负载之间，则无论阀口R x是增大还是减少，都无法改变负载流量Q L的大小，因此也就无法调节负载压力P L。只有将控制阀口R X与负载Z并联，通过阀口的溢流（分流）作用，才能使负载流量 Q L发生变化，最终达到调节负载压力之目的。这种流量型油源并联溢流式调压 回路如图6.1(a)所示。
