液压多路阀原理及应用实例

社本书系燕山大学吴晓明教授总结多年的教学与科研实践经验，从工程应用出发，编著的一本多路阀技术书籍。其主要内容包括：液压基础知识;多路阀技术基础；多路阀的结构组成；常用多路阀控制回路；典型多路阀的结构和工作原理；多路阀的维护、保养和故障排除；多路阀在液压挖掘机上的应用。

前言 第1章液压基础知识1 1.1液压传动技术的理论基础1 1.1.1流体传动与控制（液压与 气动）的定义1 1.1.2液压传动的优缺点1 1.1.3力学基本定律（牛顿第一、 二定律）2 1.1.4帕斯卡原理2 1.1.5静压传动4 1.1.6流体动力学质量守恒 定律4 1.1.7流体的能量守恒——伯 努利（Bernoulli）方程 6 1.2几个基本概念7 1.2.1油液的体积弹性模量7 1.2.2动态封闭容腔和动态封闭 容腔压力8 1.2.3压力9 1.2.4流量10 1.2.5液压油动力黏度和运动 黏度11 1.2.6污染度13 1.2.7空穴现象15 1.3开式和闭式回路17 1.3.1开式回路17 1.3.2闭式回路17 1.4开中心系统和闭中心系统19 1.4.1开中心系统19 1.4.2闭中心系统20 1.4.3开中心系统和闭中心系统优 缺点对比分析21 1.5负载敏感和压力补偿24 1.5.1负载敏感24 1.5.2压力补偿24 1.6液压系统常用单位之间的换算 关系24 第2章多路阀技术基础27 2.1溢流阀27 2.1.1插装式溢流阀27 2.1.2结构类型27 2.1.3补油溢流阀（安全阀）29 2.2液阻与节流口30 2.3节流阀33 2.4流量阀35 2.4.1二通流量阀35 2.4.2三通流量阀40 2.4.3先导式流量阀42 2.4.4二通流量阀（二通压力补偿 器）和三通流量阀（三通 压力补偿器）的应用43 2.4.5阀的负载压力补偿与系统的 负载适应控制在不同场合的 不同应用43 2.4.6二通和三通流量阀的其他 应用44 2.5滑阀47 2.5.1滑阀内的密封和泄漏47 2.5.2流动阻力（液阻）48 2.5.3阀芯上的干扰力48 2.5.4功率域49 2.5.5启闭转换49 2.6节流槽节流面积的计算51 2.6.1节流槽节流面积的计算 准则52 2.6.2节流槽阀口过流面积 计算56 2.6.3其他几种阀口过流面积 的计算57 2.7液动力的计算62 液压多路阀原理及应用实例 目录第3章多路阀的结构组成65 3.1概述65 3.2多路阀的应用、定义和构成67 3.3多路阀的优点71 3.4多路阀的类型71 3.4.1按阀体结构形式分类71 3.4.2按滑阀的连通方式分类 （各联油路的关系）72 3.4.3根据采用多路阀的液压 系统中液压泵的卸荷方式 分类77 3.4.4按方向控制阀阀体内的 流道加工方式分类78 3.4.5按压力补偿器的位置分 类（负载敏感型）78 3.4.6按操控形式分类78 3.4.7多路阀的先导阀80 3.5多路阀的性能指标及影响 因素90 3.6多路阀阀芯机能和节流槽 形状91 3.6.1通路数及位数91 3.6.2滑阀机能91 3.6.3节流槽形状91 3.7六通多路阀的基本型式与 特性93 3.7.1六通多路阀的基本形式93 3.7.2六通多路阀的流量微调与 压力微调特性94 3.7.3六通多路阀附加的负流量 控制系统95 3.8四通多路阀的基本型式与 特性96 3.8.1四通多路阀的开中心负载 敏感系统96 3.8.2四通多路阀的闭中心负载 敏感系统97 3.9负载敏感阀反馈通道实现 方式99 3.9.1两端分别接通型100 3.9.2一端接通常通型100 3.9.3一端接通常闭型100 3.9.4两端封闭常闭型101 3.10电液比例多路阀101 第4章常用多路阀控制回路103 4.1概述103 4.2恒流量系统（Constant Flow, CF）或开中心系统（Open Center）108 4.2.1基本回路108 4.2.2扩充回路108 4.2.3中位油液循环P→R的 压力损失110 4.2.4高精度控制范围（转换位） 的功率损失111 4.2.5功率界限内的特性（p=pLmax， q=qpmax）111 4.2.6阀芯的遮盖113 4.2.7控制特性113 4.2.8阀芯的操纵力 114 4.2.9系统的优缺点114 4.3恒压系统（Constant Pressure， CP）或闭中心系统（Closed Center）115 4.3.1基本回路 115 4.3.2扩充回路116 4.3.3中位压力损失116 4.3.4功率细分116 4.3.5功率界限内的特性117 4.3.6系统的优缺点117 4.4带定量泵的负载敏感系统（开 中心负载敏感系统OCLS） 117 4.4.1基本回路117 4.4.2扩充回路118 4.4.3中位油液循环P→R的压力 损失119 4.4.4功率细分119 4.4.5功率界限内的特性120 4.4.6控制特性121 4.4.7阀芯的操纵力121 4.4.8系统的优缺点 121 4.4.9带压力补偿器和可调节溢 流阀的多路阀进油联122 4.4.10配有Δp切换的进 油联123 4.5带变量泵的负载敏感系统（闭 中心负载敏感系统） 125 4.5.1基本回路125 4.5.2扩充回路125 4.5.3中位油液循环P→R的压力 损失125 4.5.4功率细分125 4.5.5功率界限内的特性126 4.5.6系统的优缺点126 4.5.7带压力补偿器的CCLS 回路127 4.5.8LS系统流量分配特性129 4.5.9进口压力补偿在挖掘机上的 应用130 4.5.10电液负载敏感系统137 4.6负流量控制回路138 4.6.1负流量控制基本原理138 4.6.2负流量控制泵139 4.6.3挖掘机负流量控制液压系 统基本原理139 4.6.4负流量控制泵——六通多 路阀系统控制模型140 4.6.5负流量控制系统节能性 分析143 4.7正流量控制回路145 4.7.1回路分析145 4.7.2动作过程146 4.7.3两种正流量液压系统147 4.7.4三种液压泵流量控制原理的 优缺点148 4.8抗饱和（或称分流比）负载敏感 压力补偿系统149 4.8.1概述149 4.8.2阀前压力补偿分流比负载 敏感系统(林德LSC系 统)151 4.8.3阀后压力补偿分流比负载 敏感系统153 4.8.4回油路压力补偿分流比负 载敏感系统（东芝IB系列 多路阀）165 第5章典型多路阀的结构和工作 原理169 5.1基于负载敏感原理的PSL和PSV 型比例多路阀169 5.1.1进油联169 5.1.2工作联173 5.1.3尾联（尾板）179 5.1.4PSL和PSV型多路阀的负载 敏感控制181 5.1.5回路示例187 5.2丹佛斯PVG 32多路阀189 5.2.1阀组系统189 5.2.2PVG32的模块189 5.2.3负载敏感系统的工作 原理190 5.2.4PVP进油模块（进油 联）192 5.2.5PVB工作模块（工作 联）197 5.2.6PVS尾联模块202 5.2.7PVE比例阀电控模块203 5.2.8应用实例204 5.2.9PVG32的专用模块204 5.3力士乐多路阀技术218 5.3.1力士乐多路阀的主要类型 与应用场合218 5.3.2整体式开中心多路阀 M8220 5.3.3片式负载敏感控制多路阀 M415224 5.3.4整体式/片式LUDV控制块 M722242 5.4川崎KMX15RA多路阀结构和 原理254 5.4.1概述254 5.4.2KMX15RA 主要回路256 5.4.3主要动作原理258 5.4.4溢流阀260 第6章多路阀的维护、保养和 故障排除264 6.1基于负载敏感原理的PSL和PSV 型比例多路阀维修保养264 6.1.1安装说明264 6.1.2起动和拆装一般说明265 6.1.3液压系统常见问题266 6.2M9多路阀的维修272 6.2.1维护和修理272 6.2.2维修说明273 6.2.3故障排除308 6.3川崎KMX15RA多路阀的拆装和 故障排除309 6.3.1拆卸和装配309 6.3.2维修保养312 6.3.3故障原因和对策313 6.4多路阀的试验315 6.4.1多路阀试验相关标准315 6.4.2试验类型及试验项目316 6.4.3测试标准中的液压系统原 理图316 6.4.4瞬态试验装置方案 设计317 6.4.5出厂试验项目与测试 方法319 6.4.6型式试验项目与测试 方法321 6.4.7多路阀测试系统精度 分析323 6.4.8多路阀测试流程326 第7章多路阀在液压挖掘机上的 应用329 7.1M925型多路阀在液压挖掘机上 的应用329 7.2液控正流量挖掘机液压系统 分析330 7.2.1系统组成330 7.2.2控制逻辑（梭阀组合）330 7.2.3系统分析330 参考文献344