液壓閥選型設(shè)計(jì)指南范圍本規(guī)范規(guī)定了液壓閥的設(shè)計(jì)原則、注意事項(xiàng)、液壓閥各項(xiàng)參數(shù)的選擇，以及例舉了液壓閥選型選型的案例。規(guī)范性引用文件下列文件的條款通過(guò)本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T786.1流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件圖形符號(hào)和回路圖.第1部分：用于常規(guī)用途和數(shù)據(jù)處理的圖形符號(hào)Q/SY015041液壓閥選用規(guī)范術(shù)語(yǔ)、符號(hào)及定義Q/SY015041確定的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)和定義適用于本文件。壓力控制閥在液壓系統(tǒng)中,用來(lái)控制流體壓力的閥通稱為壓力控制閥。流量控制閥在液壓系統(tǒng)中,用來(lái)控制流體流量的閥統(tǒng)稱為流量控制閥。方向控制閥在液壓系統(tǒng)中,用來(lái)控制流體流動(dòng)方向的閥通稱為方向控制閥。多路換向閥由兩個(gè)以上換向閥為主體的組合閥,在不同液壓系統(tǒng)中常將安全閥、單向閥、過(guò)載閥、補(bǔ)油閥、分流閥、制動(dòng)閥等閥類組合在一起。公稱流量液壓閥名義上規(guī)定的流量。公稱通徑代表閥的通流能力的大小，對(duì)應(yīng)于閥的額定流量。額定壓力閥長(zhǎng)期工作所允許的最高壓力。工作原理與結(jié)構(gòu)型式液壓閥的分類根據(jù)液壓閥在液壓回路中所起的作用,通常分為壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥、多路換向閥、截止閥、邏輯元件及其它七大類,七大類型的閥根據(jù)功能的不同又有所細(xì)分，詳見(jiàn)表1。表1液壓閥按功能分類表序號(hào)類型名稱序號(hào)類型名稱1壓力控制閥減壓閥3方向控制閥液控?fù)Q向閥平衡閥4多路換向閥多路閥順序閥先導(dǎo)閥壓力繼電器5截止閥蝶閥溢流閥閘閥2流量控制閥調(diào)速閥球閥分流閥6邏輯元件邏輯閥節(jié)流閥7其它優(yōu)先閥溫控閥充液閥3方向控制閥單向閥制動(dòng)閥梭閥閥組電磁換向閥其它閥手動(dòng)換向閥根據(jù)液壓閥的結(jié)構(gòu)，可分為滑閥、轉(zhuǎn)閥和座閥?；y為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長(zhǎng)度。錐閥與球閥閥口關(guān)閉時(shí)為線密封，密封性能好且動(dòng)作靈敏。而按安裝連接方式，液壓閥又可分為管式閥、板式閥、疊加閥、插裝閥。管式閥直接與油管連接，安裝方便，但系統(tǒng)分散，管路復(fù)雜，易出現(xiàn)漏油故障點(diǎn)。板式閥與疊加閥閥體進(jìn)出口通過(guò)連接板與油管連接，便于集成。插裝閥將閥芯、閥套組成的組件插入專門設(shè)計(jì)的閥塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同功能，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓閥安裝連接方式壓力閥的工作原理與結(jié)構(gòu)某型號(hào)溢流閥性能曲線減壓閥（1）工作范圍（最大流量，最高進(jìn)口及二次壓力）（2）工作性能（壓力－流量特性曲線，壓力損失）某型號(hào)減壓閥性能曲線節(jié)流閥（1）工作范圍（最高工作壓力、流量，最小穩(wěn)定流量）（2）工作性能（壓力損失，流量穩(wěn)定性（壓力－流量曲線，溫度－流量曲線））某型號(hào)流量閥性能曲線換向閥（1）工作范圍（壓力、流量、功率極限，T口耐壓能力）（2）工作性能（壓力損失，最高換向頻率，響應(yīng)時(shí)間）（3）過(guò)渡機(jī)能圖10某型號(hào)換向閥工作性能極限圖11某型號(hào)換向閥壓力損失曲線閥的計(jì)算見(jiàn)附件實(shí)例。注意事項(xiàng)各液壓控制閥的額定壓力和額定流量一般應(yīng)與其使用壓力和流量相接近。對(duì)于可靠性要求較高的系統(tǒng)，閥的額定壓力應(yīng)高出其使用壓力較多。如果超額定壓力和額定流量工作，則易引起液壓卡緊和液動(dòng)力并對(duì)閥的工作品質(zhì)產(chǎn)生不良影響；對(duì)于系統(tǒng)中的順序閥和減壓閥，其通過(guò)流量不應(yīng)遠(yuǎn)小于額定流量，否則易產(chǎn)生振動(dòng)或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象；對(duì)于流量閥，則應(yīng)注意其最小穩(wěn)定流量。對(duì)于采用單活塞桿液壓缸的系統(tǒng)，要注意活塞外伸和內(nèi)縮時(shí)的回油流量的不同：內(nèi)縮時(shí)無(wú)桿腔回油與外伸時(shí)有桿腔回油的流量之比，與兩腔有效工作面積之比相等。應(yīng)充分了解所選用的各種控制閥的使用說(shuō)明和要求，使其在系統(tǒng)中有正確的安裝方位。例如，盡量使單向閥閥芯保持垂直向下壓在閥座上的位置，以免閥芯卡阻；應(yīng)盡量使換向滑閥保持軸線水平方位，以免閥芯、電磁鐵等零件的自垂引起換向和復(fù)位失常；分集流閥的閥芯應(yīng)為軸線水平方位，以免降低其同步精度。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)系統(tǒng)壓力、流量合理選擇各閥的結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)式還是復(fù)式？）及泄油方式（內(nèi)泄還是外泄？），選用外泄式閥時(shí)，應(yīng)注意將外泄口單獨(dú)接至油箱。根據(jù)系統(tǒng)布置和功能需要合理選擇各閥的安裝連接方式：管式、板式、疊加式、插裝式，板式、疊加式閥通用性強(qiáng)，配套閥塊油路簡(jiǎn)單清晰，系統(tǒng)互換和可擴(kuò)展性強(qiáng)；螺紋插裝閥結(jié)構(gòu)緊湊，互換性較好（通過(guò)設(shè)計(jì)插裝塊，部分螺紋插裝閥也可以疊加式安裝）。換向閥的換向頻率不能超過(guò)閥的換向時(shí)間所規(guī)定的極限，否則無(wú)法完成完整的換向過(guò)程。因濕式電磁鐵換向閥銜鐵工作腔直接與回油相通，故換向閥回油口T的壓力不能超過(guò)規(guī)定的允許值。雙電磁鐵電磁閥的兩個(gè)電磁鐵不能同時(shí)通電，否則會(huì)使線圈發(fā)熱燒壞，在設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)使兩電磁鐵的動(dòng)作互鎖。受液壓卡緊和液動(dòng)力影響，10通徑以上的閥一般應(yīng)選用液動(dòng)換向閥或電液換向閥，25通徑以上則應(yīng)選用大流量蓋板式插裝閥。電磁球閥換向過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)液壓卡緊現(xiàn)象，受液動(dòng)力影響小，電磁球閥鋼球位移小，無(wú)軸向密封長(zhǎng)度，反應(yīng)靈敏，響應(yīng)速度快，常用于高壓、換向頻率高的場(chǎng)合。為保證液控單向閥能反向正常開(kāi)啟，液控單向閥的開(kāi)啟和關(guān)閉控制面積比必須大于油缸無(wú)桿腔和有桿腔的有效工作面積比。液控單向閥與換向閥組合回路中，應(yīng)選用Y型或H型中位機(jī)能的換向閥，以保證中位時(shí)，液控單向閥控制口的壓力能立即釋放，單向閥立即關(guān)閉。但選用H型中位換向閥應(yīng)非常慎重，因?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)流量較大，而回油管細(xì)長(zhǎng)或局部阻塞等其他原因使背壓過(guò)高時(shí)，液控單向閥閥芯無(wú)法可靠復(fù)位而使系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作。疊加閥的疊加液控單向閥與節(jié)流閥組合時(shí)，應(yīng)使節(jié)流閥靠近油缸（液控單向閥與油缸直接），否則，當(dāng)油缸需要停止時(shí)，節(jié)流閥產(chǎn)生的回油背壓可能使液控單向閥不能及時(shí)關(guān)閉，有時(shí)還會(huì)反復(fù)開(kāi)、關(guān)，使油缸產(chǎn)生沖擊。應(yīng)盡量選用壓力－流量特性較好的溢流閥（根據(jù)系統(tǒng)許用選用調(diào)壓范圍適當(dāng)?shù)囊缌鏖y，否則會(huì)使調(diào)壓偏差加大），以提高執(zhí)行器的速度負(fù)載特性和回路效率。普通減壓閥不能反向通油，需反向通油是必須用單向減壓閥。

（資料性附錄）

液壓閥設(shè)計(jì)選型案例溢流閥選型與設(shè)計(jì)案例攤鋪機(jī)熨平板拉緊液壓系統(tǒng)原理如圖A.1所示，工作時(shí)熨平板拉緊油缸由拉緊溢流閥保壓，系統(tǒng)回油（16×2300＝36.8L/min）經(jīng)拉緊溢流閥溢流，形成30～40bar左右的某一設(shè)定壓力將熨平板拉緊。圖A.1DLT90SC攤鋪機(jī)熨平板拉緊液壓系統(tǒng)原理所選用的溢流閥特性如圖A.2所示，圖（b）第4條曲線顯示該閥在36.8L/min流量下的最低設(shè)定壓力可調(diào)至12bar左右，實(shí)際工作過(guò)程中該閥使用狀況也一直正常。圖A.2原拉緊溢流閥特性曲線因貨源問(wèn)題拉緊溢流閥曾臨時(shí)試用另一型號(hào)4通徑的溢流閥，調(diào)試發(fā)現(xiàn)該閥壓力最低只能調(diào)到70bar左右，查看其特性曲線（如圖A.3（a）所示）發(fā)現(xiàn)使用流量已超過(guò)其工作極限，更換成同型號(hào)6通徑（特性曲線如圖A.3（b）所示）溢流閥后工作正常。圖A.3替代使用的拉緊溢流閥特性曲線流量閥選型與設(shè)計(jì)案例攤鋪機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中偶見(jiàn)有振動(dòng)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即發(fā)動(dòng)機(jī)起機(jī)振動(dòng)軸就緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，拉油門之后轉(zhuǎn)速增加30～40rpm，用腳使勁踩住能使自轉(zhuǎn)停止，之前處理時(shí)將振動(dòng)軸上打滿黃油也能消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如圖A.4所示為攤鋪機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)原理，三通流量閥集成的電磁閥得電時(shí)，通過(guò)手柄調(diào)節(jié)節(jié)流口大小可控制振動(dòng)轉(zhuǎn)速，當(dāng)三通流量閥集成的電磁閥失電時(shí)，A口流量經(jīng)電磁閥卸荷，振動(dòng)動(dòng)作理論上應(yīng)停止。圖A.4攤鋪機(jī)振動(dòng)液壓系統(tǒng)原理排故過(guò)程中已排除管路錯(cuò)接、控制邏輯等其他可能原因，確定故障點(diǎn)在于三通流量閥本身，查廠家樣本有如下描述：“3通流量閥出口R的允許背壓始終要低于油口A的常規(guī)負(fù)載壓力（至少相差8bar）”，推測(cè)該閥旁通卸荷時(shí)A口至R口間最大會(huì)形成近8bar的壓降，即使R口背壓為零，A口卸荷壓力也可能達(dá)到8bar。進(jìn)一步查樣本發(fā)現(xiàn)圖A.5所示旁通壓降曲線（S.3-3S），確認(rèn)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象由旁通閥壓降使A口壓力高引起。圖A.5三通流量閥旁通閥壓力－流量曲線將R口直接通油箱后測(cè)量A口壓力為7bar，而振動(dòng)馬達(dá)出口壓力為5bar，證明振動(dòng)軸裝配良好(調(diào)試時(shí)熨平板只拼裝了主段)，2bar的壓差就能使馬達(dá)（23cc/r）驅(qū)動(dòng)振動(dòng)軸克服負(fù)載自轉(zhuǎn)。因R口背壓已無(wú)法進(jìn)一步降低，最合理經(jīng)濟(jì)的辦法是通過(guò)在馬達(dá)回油口加背壓閥來(lái)處理，現(xiàn)場(chǎng)在馬達(dá)回油口加溢流閥做背壓閥后自轉(zhuǎn)現(xiàn)象消失。換向閥選型與設(shè)計(jì)案例一換向閥閥芯由一個(gè)工作位置向另一個(gè)工作位置切換的過(guò)程中，還存在著過(guò)渡位置，而過(guò)渡狀態(tài)機(jī)能往往容易被忽視而引發(fā)許多故障。如圖A.6(a)所示二級(jí)調(diào)壓回路，換向閥4實(shí)現(xiàn)液壓缸的前進(jìn)、后退和在任意位置停止三種工況，由換向閥3控制系統(tǒng)的三種壓力：p1、p2和零壓(卸荷)，其中p1、p2分別為溢流閥1和2的調(diào)定壓力。在液壓缸和換向閥4之間采用了兩根軟管連接。從工作原理上看是合理可行的，而實(shí)際運(yùn)行中該系統(tǒng)發(fā)生了軟管爆裂事故。圖A.6二級(jí)調(diào)壓回路圖A.7換向閥3的過(guò)渡狀態(tài)機(jī)能初步分析發(fā)現(xiàn)，軟管的選型和質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題，回路中溢流閥的調(diào)定壓力也正常，因而極可能是閥3換向過(guò)程中，溢流閥根本就沒(méi)有起到限壓作用而使管路壓力過(guò)高。經(jīng)對(duì)管路和各液壓閥結(jié)構(gòu)、機(jī)能的綜合分析及相應(yīng)檢測(cè)知道，三位四通換向閥3的閥芯在換向過(guò)程中存在著兩個(gè)過(guò)渡位置，其過(guò)渡狀態(tài)機(jī)能如圖A.7所示，4個(gè)油口全部截止。在換向閥3由一個(gè)閥位向另一個(gè)閥位切換的過(guò)渡過(guò)程中，必須經(jīng)過(guò)一個(gè)閥口完全關(guān)閉的短暫過(guò)程，由于液壓泵輸出油無(wú)出路，造成系統(tǒng)壓力突然升高，反復(fù)的壓力沖擊使軟管疲勞爆裂(如果系統(tǒng)使用硬管，會(huì)使液壓泵損壞)。可見(jiàn)，換向閥3處于過(guò)渡狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)溢流閥都起不到限壓作用，致使回路壓力瞬間升高，是軟管爆裂的根本原因。改用圖A.6(b)所示液壓系統(tǒng)，溢流閥1做遠(yuǎn)程調(diào)壓閥。在換向閥3的整個(gè)換向過(guò)程中，包括由一個(gè)閥位向另一個(gè)閥位切換的過(guò)渡過(guò)程，液壓泵的出口壓力總是可控制的，回路調(diào)壓特性見(jiàn)表A.1，表中p1、p2分別為溢流閥1、2的調(diào)定壓力，且p1<p2，避免了泵的輸出封閉，系統(tǒng)再?zèng)]有出現(xiàn)故障。換向閥選型與設(shè)計(jì)案例二電液換向閥由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組成，其中電磁換向閥起先導(dǎo)作用，即用來(lái)改變液動(dòng)換向閥控制壓力油的方向；液動(dòng)換向閥作為主閥，其工作位置由電磁換向閥的工作位置相應(yīng)確定。由于電磁先導(dǎo)閥將控制信號(hào)放大為液壓力，電液換向閥可用于10通徑以上的大功率液壓系統(tǒng)。電液換向閥根據(jù)控制油和回油方式分為：內(nèi)控內(nèi)泄式、內(nèi)控外泄式、外控內(nèi)泄式、外控外泄式四種；按主閥芯回中方式又可分為：彈簧對(duì)中式、液壓對(duì)中式。（a）外控內(nèi)泄式，彈簧對(duì)中（b）內(nèi)控外泄式，液壓對(duì)中圖A.8電液換向閥對(duì)于外控式閥，由于控制油是從電液換向閥之外的油路單獨(dú)引入的，在使用時(shí)，無(wú)論內(nèi)泄還是外泄，均不存在什么問(wèn)題。對(duì)以內(nèi)控方式供油的電液動(dòng)換向閥，由于先導(dǎo)閥的供液口與主閥的P口是溝通的，若在中間位置是使泵卸荷的狀態(tài)，如M、H、K等中位機(jī)能，在中位時(shí)主油路不能為控制油路提供主閥芯換向所必須的控制壓力，因此不宜采取這種具有中位卸荷機(jī)能的內(nèi)控式電液換向閥。如果要采取這種形式，在應(yīng)用時(shí)一定注意配以預(yù)控壓力閥，使在卸荷狀態(tài)仍然具有一定的控