液压阀的选择

液压阀的选择

一个完整的液压系统是由以下四个部分组成：动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。其中的液压控制元件即液压控制阀(简称液压阀)，是控制液压系统中油液的流动方向、调节系统的压力和流量的。将不同的液压阀经过适当的组合，可以达到控制液压系统的执行元件(液压缸与液压马达)的输出力和转矩、速度与运动方向等目的。任何一个液压系统，不论其如何简单，都缺少不了液压阀。液压阀性能的优劣，工作是否可靠，以及能否正确选用将对整个液压系统能否正常工作产生直接影响，它是液压系统分析、设计的关键部分之一，要引起足够重视液压阀的种类较多，根据不同的分类方法有以下几种类型。

1。根据用途分类

液压阀可分为三大类：方向控制阀(如单向阀、换向阀等)、压力控制阀(如溢流阀、顺序阀、减压阀等)以及流量控制阀(如节流阀、调速阀等)。

1)方向控制阀是液压系统中占数量比重较大的控制元件，它是利用阀芯与阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开，以满足系统对油流方向的要求。

2)压力控制阀是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作的，它是控制和调节液压系统油液压力或利用液压力作为控制信号控制其他元件动作的阀类。

3)流量控制阀是液压系统中控制液流流量的元件，它是依靠改变阀13通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻(压力降、压力损失)，从而控制通过阀的流量，达到调节执行元件的运行速度的目的。这三类阀还可根据需要互相组合成为组合阀，以减少管路连接，使其结构更为紧凑，连接简单，并提高效率。最常用的是由单向阀和其他阀类组成的组合阀，如单向减压阀、单向顺序阀和单向节流阀等。

2。按操纵方式分类

液压阀可分为：手动阀、机动阀、电动阀、液动阀和电液动阀等。

3．按控制方式分类

(1)定值或开关控制阀这种阀借助干手轮、电磁铁、有压气体或液体等来控制液体的通路，定值地控制液体的流动方向、压力或流量。包括普通控制阀、插装阀和叠加阀。其中的插装阀是近几十年来发展起来的一种新型液压阀，由于它具有通流能力大(可达IO00L／min)，密封性好，阀芯动作灵敏，抗污染能力强，结构简单，适用性好以及易于实现标准化等优点，在液压装置中得到了越来越多的应用。

(2)伺服控制阀它是一种根据输入信号(如电、机械和气动等信号)及反馈量，成比例地连续控制液压系统中的液流方向、压力和流量的阀类。包括机液伺服阀、电液伺服阀和气液伺服阀。

(3)比例控制阀(简称比例阀) 它是介于上述两类阀之间的一种阀。它可根据输入信号的大小，成比例地连续控制液压系统中的液流方向、压力和流量。是一种既具备一定的伺服性能，结构又较简单的控制阀。由于电液比例阀具有形式多样，容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统，控制精度高，安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此得到越来越多的应用。

4．按安装方式分类

(1)螺纹连接它是液压阀的各进出油口直接靠螺纹管接头与系统管道或其他阀的进出油1；1相连，又称管式连接。

(2)板式连接它是将阀类元件安装在专门的连接板上，再在连接板的底面或侧面用螺纹管接头与外部管道相连。

(3)法兰连接阀与管道之间用法兰连接。

5．按结构特点分类

根据结构形式可分为滑阀、锥阀、球阀、喷嘴挡板阀和射流管阀。

三液压阀的正确选用

对任何液压系统而言，正确选用液压阀，将是使得液压系统设计合理，性能优良，安装简便，维护容易，同时保证系统正常工作的重要条件。下面从几个方面来简述如何合理选用液压阀。

1．选择的一般原则

首先根据系统的功能要求，确定液压阀的类型。应尽量选择标准系列的通用产品。根据实际安装情况，选择不同的连接方式，例如管式或板式连接等。然后，根据系统设计的最高工作压力选择液压阀的额定压力，根据通过液压阀的最大流量选择液压阀的流量规格。如溢流阀应按液压泵的最大流量选取；流量阀应按回路控制的流量范围选取，其最小稳定流量应小于调速范围所要求的最小稳定流量。

2．液压阀安装方式的选择

液压阀的安装方式对液压装置的结构形式有决定性的影响，因此要根据具体情况来选择合适的安装方式。一般来说，在选择液压阀安装方式的时候，应根据所选择的液压阀的规格大小、系统的复杂程度及布置特点来定。上面所介绍的几种安装方式，各有特点。螺纹连接型，适合系统较简单，元件数目较少，安装位置比较宽敞的场合。板式连接型，适合系统较复杂，元件数目较多，安装位置比较紧凑的场合。连接板内可以钻孔以沟通油路，将多个液压元件安装在这连接板上，可减少液压阀之间的连接管道，减少泄漏点，使得安装、维护更方便。法兰连接型一般用于大口径的阀。

3．液压阀额定压力的选择

液压阀的额定压力是液压阀的基本性能参数，标志着液压阀承压能力的大小，是指液压阀在额定工作状态下的名义压力。液压阀额定压力的选择，应根据液压系统设计的工作压力选择相应压力级的液压阀。一般来说，应使液压阀上标明的额定压力值适当大于系统的工作压力。

4．液压阀流量规格的选择

液压阀的额定流量是指液压阀在额定工况下通过的名义流量。液压阀的实际工作流量与系统中油路的连接方式有关：串联回路各处流量相等，并联回路的流量则等于各油路流量之和。选择液压阀的流量规格时，若使阀的额定流量与系统的工作流量相接近，显然是最经济的。若选择阀的额定流量比工作流量小，则容易引起液压卡紧和液动力，并可能对阀的工作品质产生不良影响。另外，也不能单纯地根据液压泵的额定输出流量来选择阀的流量，因为对一个液压系统而言，其每个回路通过的流量是不可能都是相同的。因此在选用时，应考虑液压阀所在回路可能通过的最大流量。例如一回路中若采用了差动液压缸，在液压缸换向动作时，无杆腔排出的流量比有杆腔排出的流量大许多，甚至可能超过液压泵输出的最大流量，在选择换向阀时，就应考虑到达一点，做到合理匹配。又如一些流量通过比较大的回路，若选择与该流量相当规格的换向阀，则在进行换向动作时可能产生较大的液压冲击。为了改善工作性能，可选用大一档规格的换向阀。

5．液压阀控制方式的选择

液压阀的控制方式有多种，一般是根据系统的操纵需要与电气系统的配置能力来进行选择的。对于自动化程度要求较低、小型或不常调节的液压系统，则可选

用手动控制方式；而对于自动化程度要求较高或控制性能有要求的液压系统则可选择电动、液动等方式。

6．经济方面的选择

选择液压阀时，应在满足工作要求的前提下，尽可能选用造价和成本较低的液压阀，以提高主机的经济指标。比如，对于速度稳定性要求不高的系统，则应选择节流阀而不选用调速阀。另外，在选择液压阀时，也不要一味选择价格比较便宜的阀，要考虑其工作的可靠性与工作寿命，即考虑综合成本。同时也要考虑其维护的方便性与快速性，以免影响生产。

四液压阀的具体选用

1．方向控制阀的选取

应根据系统工作的要求来选取方向阀的种类，例如要求油流只能向一个方向流动，不能反向流动时，则应选用单向阀；如果要求执行元件完成进一退一停止工作循环时，应选择三位换向阀；若只完成两种工作状态，即进给和退回，则应选用二位换向阀，接通或关闭油路；再如执行元件要完成“快进一工进一快退一停止”的工作循环或往复频繁运动时，通常应选用换向阀来变换油液流动的方向。还可根据系统的工作状态和阀的特点选取方向阀，例如运动部件质量小，换向精度要求不高，流量小于63 L／min时，应选择电磁换向阀，因为这种阀换向冲击大，所以只允许通过小流量，不适宜大流量通过；如果运动部件质量大，速度变化范围较大，换向要求平稳，流量大干63 L／rain时，应选用换向平稳又无冲击的电液换向阀；如果系统中具有锁紧回路，应选择密封性能好的液控单向阀，而不选择密封性差的换向阀。

2．压力控制阀的选取

压力控制阀是控制液压系统的压力，因此应根据液压系统的工作状态、对压力的要求和控制阀在系统中的功用来选取。例如在定量泵节流调速系统中，执行元件的运动速度依靠节流阀控制；为了保持泵的工作压力基本恒定，应选用溢流阀进行稳压溢流；为了防止系统过载，可在泵的出口处并联一个溢流阀，用于保护泵和整个系统的安全；若系统中有减压回路时，必须使用减压阀将高压回路的压力减为低压；若系统中采用压力控制各部件的先后顺序动作时，应使用顺序阀，将顺序阀的压力调定为要求的压力值，从而控制部件的动作顺序，也可采用压力继电器，将液压力转换为电信号，来控制各部件的先后顺序动作；如果要求执行元件运动平稳，应在回路上设置背压阀，以形成一定的回油阻力，可大大地提高执行元件的运动平稳性。溢流阀、顺序阀、单向阀和节流阀均可作背压阀使用。

3．流量控制阀的选取

主要根据液压系统的工作状态和流量控制阀的特点来选用流量控制阀，用以控制执行元件的运动速度。例如执行元件要求速度稳定，而且不产生爬行，应选择调速阀，在选择调速阀的规格时，应注意调速阀的最小稳定流量，应满足执行元件的最低速度要求，也就是说调速阀的最小稳定流量应小于执行元件所需的最小流量；若流量稳定性要求特别高，或用于微量进给的情况下，应选择温度补偿式调速阀。总之，液压阀的选择正确与否，对系统的成败有很大的关系。作为一个液压方面的设计者，应对国内外液压阀的生产情况有较全面的了解，特别是各种液压阀的性能、新老产品

的替代与更换。也要经常到使用现场了解液压阀的工作状况，只有这样，才能达到液压阀正确与合理的选用。