简述液压系统中控制阀的选用

简述液压系统中控制阀的选用

陈剑超

贵州省电子信息技师学院贵州省都匀市558000

摘要：压力控制阀是利用阀芯上的液压作用力和弹簧力，保持平衡来进行工作的，用来控制液体压力、流量和方向的元件。其中控制压力的称为压力控制阀；控制流量的称为流量控制阀；控制通、断和流向的称为方向控制阀；将油液压力信号转换成电信号的控制元件为压力继电器控制阀。

关键词：压力控制阀；流量控制阀；方向控制阀

导言

在新的形势下，如何改良液压控制阀的工作效率，满足市场需求，已成为经济发展的重要领域。液压阀不仅直接影响企业当前的生产经营，而且关系着企业的长远发展和成败兴衰。毋庸置疑，在各类液压系统的设计和使用中，正确地、合理地选择、使用和维护方向控制阀，对于提高液压传动与控制系统乃至整个液压设备的工作品质和可靠性具有非常重要的意义。

选择控制阀的主要依据是参考在系统中的作用、额定压力、最大流量、压力损失、工作性能参数及使用寿命来选择控制阀的规格。在液压系统中的控制阀应具备1）、工作可靠、动作灵敏、冲击振动小、噪声低、工作寿命长；2）、液体通过液压阀时压力损失小、密封性好、内泄漏少；3）、压力和流量稳定、受外界干扰时，变化小；4）、结构紧凑，安装、调整、维护、使用方便，通用性好等特点。

一、压力控制阀

在液压系统中，控制油液压力高低的液压阀称为压力控制阀，这类阀的特点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作，按功能和用途分为溢流阀、减压阀、顺序阀等。

1、溢流阀

溢流阀在液压系统中的功用主要有两个方面：一是起溢流稳压作用，常和流量控制阀配合使用，调节进入执行元件的流量，多余的压力油经溢流阀流回油箱，保持液压系统的压力恒定；二是起限压保护作用，在系统压力大于其调整压力时，溢流阀开始工作，防止液压系统过载。溢流阀通常接在液压泵出口处的油路上。

（一）、液压系统对溢流阀的性能要求：

1)定压精度高，当流过溢流阀的流量发生变化时，系统中的压力变化要小。

2)灵敏度高，避免系统中各元件超压，影响寿命。

3)工作平稳且无振动和噪声。

4)溢流阀关闭时密封要好，泄漏要小。

（二）、常用的溢流阀按结构形和基本动作分为直动式和先导式。

1）直动式溢流阀：

依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡，控制阀芯的启闭动作，直动式溢流阀结构简单、制造容易、成本低，但油液压力直接考弹簧平衡，稳定性差，有振动和噪声，在系统压力较高时，要求弹簧刚度大，使得开启性能变坏，所以只用于低压液压系统。

2）先导式溢流阀：

由先导阀和主阀两部分组成，先导阀用来调定压力，主阀来实现溢流，此类先导阀部分结构尺寸较小，调压弹簧刚度不必很大，压力调节轻便，但反应不如直动式灵敏。

2、减压阀

减压阀是使得出口压力低于进口压力的一种压力控制阀，作用是用来降低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。根据结构和工作原理不同，分为直动式减压阀和先导式减压阀。

减压阀与溢流阀的区别：

1)静止状态，减压阀阀口常开，溢流阀阀口常闭；

2)减压阀控制出口压力稳定，而溢流阀控制进口压力稳定；

3)减压阀阀口随出口压力的升高而关小，溢流阀阀口随进口压力的升高而开大；

4)减压阀进出油口都是压力油路，经先导阀的回油必须单独引回油箱，而溢流阀则和出口合并一同流回油箱。

3、顺序阀

顺序阀是利用油路的压力来控制油缸或马达等执行元件顺序动作，实现油路系统的自动控制。按控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式两种。内控式顺序阀是用阀的进油口压力控制阀芯的开启和关闭。外控式顺序阀是用外来的控制压力油控制阀芯的开启和关闭。顺序阀也分为直动式和先导式，直动式顺序阀用于低压系统，先导式顺序阀用于中高压系统。

顺序阀和溢流阀的主要区别：

1)溢流阀出油口连接油箱，顺序阀的出油口通常连接另一工作回路，因此顺序阀的进、出口处的油液都是压力油。

2)溢流阀打开时，进油口的油压基本上保持在调定压力值，顺序阀打开后，进油口的油液压力可以继续升高。

3)溢流阀出油口连接油箱，内部泄油可通过回油口流回油箱，顺序阀出油口油液为压力油，且通往另一工作回路，所以顺序阀内部有单独设置的泄油口

4)顺序阀关闭时要有良好的密封性能，阀芯和阀体间的封油长度要长于溢流阀，并且顺序阀通过阀门的阻力损失接近于零。

二、流量控制阀

流量控制阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来控制流量，从而控制执行元件的运动速度的控制阀。常用的流量控制阀分为节流阀和调速阀。

1、节流阀

节流阀是一种可以在较大范围内以改变液阻来调节流量，从而调节液压缸的运动速度的元件。

2、调速阀

调速阀是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响，是进行了压力补偿的节流阀。

流量控制阀中的节流阀和调速阀在使用过程中出现的主要问题是流量调节失灵、流量不稳定和内泄量增大。

1)流量不稳定：主要是锁紧装置松动，节流口部分堵塞，油温升高，负载变化引起的，在选择节流阀和调速阀的时候，阀的最小稳定流量应满足执行机构的最低稳定速度的要求，在满足一个工作循环中所有的流量范围，通过流量控制阀的流量应小于该阀的额定流量。

2)节流阀调节失灵：主要原因是阀芯径向卡住，应该进行清洗，排除脏物。

3)泄漏量增加：主要是密封面磨损过大造成的，应该更换阀芯。在行程节流阀的阀芯反力过大时，考虑阀芯径向是否卡住和泄油口是否堵住，所以行程节流阀和单向行程节流阀的泄油口一定要单独接回油箱。

结束语

随着科技的进步，发展起来的有叠加式液压阀和插装阀等新型集成式液压元件，这类元件具备结构紧凑、体积小、质量轻、密封性好、泄漏小、结构简单工作可靠、不易堵塞等特点，目前已经被广泛应用于冶金、机械制造、工程机械等多个领域。

参考文献

[1]郭俊;全液压推土机行驶静压驱动系统研究[D];长安大学;2003年

[2]陈丰峰;装载机行驶液压传动特性研究[D];西安科技大学;2005年

[3]附岷;装载机工作装置位置控制系统的仿真研究[D];吉林大学;2007年