本書第四版在保持前三版原有結構和風格的同時,跟蹤智能化、數字化、網絡化方面的發展進步,反映液壓閥的最新成果及動態,進一步提升全書的系統性、先進性、全面性和實用性水平,更有助于解決液壓閥在結構、設計、制造、使用和維護等方面的實際問題。
第1篇概述了液壓閥基礎知識和共性問題;第2篇和第3篇從功用類型、特點、工作原理、典型結構、技術性能、使用維護、故障診斷和典型產品等方面,分別介紹了普通液壓閥(方向閥、壓力閥和流量閥)和特殊液壓閥(多路閥、疊加閥、插裝閥、電液伺服閥、電液比例閥、電液數字閥、微型閥與水壓閥、航空液壓閥和智能液壓閥);第4篇對液壓閥組集成化和液壓閥產品總覽及選型進行了介紹。附錄匯總和收集了液壓氣動國家標準及行業標準目錄、中國液壓氣動密封件工業協會會員單位中的液壓閥廠商名錄。全書液壓元件圖形符號及回路和系統圖全部采用最新國家標準GB/T 786.1—2021《流體傳動系統及元件圖形符號和回路圖第1部分:圖形符號》進行繪制。與第三版相比,書中充實和加強了以下內容:各類液壓閥的新結構、新品種及應用回路與系統;電液控制閥中關于控制放大器、電氣-機械轉換器;液壓控制閥組(特別是螺紋插裝閥組)集成化方法。
本書可供各行業液壓閥及系統設計制造、安裝調試、現場操作、使用維護、故障診斷、采購供應及機械設備管理等相關人員學習和參考,也可作為液壓系統使用維護與故障診斷技術的短期培訓、上崗培訓教材或參考資料,還可作為高等院校機械、機電、流控、自控類相關專業(方向)師生的教學、科研參考書或實訓教材。
第1篇液壓閥概論
第1章液壓閥基礎知識1
1.1液壓閥的功用1
1.2液壓閥的基本結構原理1
1.3液壓閥的分類1
1.3.1根據功能及使用要求分類2
1.3.2根據閥的結構形式分類3
1.3.3根據閥的操縱方式分類5
1.3.4根據安裝連接方式分類5
1.4液壓閥的發展6
1.5液壓閥圖形符號8
1.5.1圖形符號表達液壓元件和系統原理的特點8
1.5.2我國液壓(閥)圖形符號標準概況8
1.5.3控制機構和常用控制閥圖形符號(摘自GB/T 786.1—2021)及應用注意事項8
1.6液壓閥的基本性能參數12
1.6.1公稱壓力12
1.6.2公稱流量與公稱通徑12
1.7液壓閥的安裝面和插裝閥閥孔規格代號14
1.8對液壓閥的基本要求14
第2章液壓閥中的共性問題15
2.1液壓閥常用閥口的流量壓力特性15
2.1.1常用閥口形式及其流量壓力特性通用公式15
2.1.2圓柱滑閥的流量壓力特性15
2.1.3錐閥的流量壓力特性15
2.1.4節流阻尼孔的流量壓力特性16
2.2液壓閥上的作用力16
2.2.1液壓作用力16
2.2.2液動力17
2.2.3液壓側向力與摩擦力18
2.2.4彈簧力、重力與慣性力19
2.2.5液壓閥上的總作用力20
2.3液壓閥的阻力控制原理20
2.3.1液阻及其特性20
2.3.2液橋及其特性21
2.3.3動態液壓阻尼24
2.4液壓閥的噪聲24
2.4.1液壓閥噪聲及其測量24
2.4.2液壓閥噪聲的誘因及其對策26
2.5液壓閥的級間耦合27
2.6液壓閥的控制輸入裝置28
2.6.1控制輸入裝置及其功用28
2.6.2電氣-機械轉換器28
2.6.3控制放大器28
2.7液壓閥制造工藝簡介30
2.7.1液壓閥主要構件的材料30
2.7.2液壓閥主要構件的加工工藝31
2.7.3液壓閥的裝配工藝34
2.8液壓閥開發設計要點35
2.8.1液壓閥開發設計的理論基礎及相關專業知識35
2.8.2明確液壓閥的用途和使用要求35
2.8.3確定液壓閥的結構形式35
2.8.4計算和確定閥的幾何參數37
2.8.5受力及特性計算37
2.8.6性能計算37
2.8.7動靜態特性模擬仿真分析研究37
2.8.8液壓閥工作圖設計37
第2篇普通液壓閥
第3章方向控制閥38
3.1功用分類38
3.2普通單向閥38
3.2.1主要作用38
3.2.2工作原理38
3.2.3典型結構39
3.2.4主要性能39
3.2.5使用要點40
3.2.6故障診斷40
3.3液控單向閥41
3.3.1主要作用41
3.3.2工作原理41
3.3.3典型結構41
3.3.4主要性能43
3.3.5使用要點43
3.3.6故障診斷45
3.4充液閥46
3.4.1主要作用46
3.4.2工作原理46
3.4.3典型結構46
3.4.4主要性能47
3.4.5使用要點47
3.4.6故障診斷48
3.5滑閥式換向閥48
3.5.1主要作用48
3.5.2工作原理48
3.5.3操縱控制方式及工作位置的判定50
3.5.4換向閥的機能51
3.5.5典型結構53
3.5.6換向閥閥芯的作用力62
3.5.7主要性能62
3.5.8使用要點65
3.5.9故障診斷69
3.6轉閥式換向閥70
3.6.1主要作用70
3.6.2工作原理70
3.6.3典型結構70
3.6.4使用要點70
3.6.5故障診斷72
3.7球閥式換向閥(電磁球閥)73
3.7.1作用、特點與類型73
3.7.2典型結構及工作原理73
3.7.3使用要點74
3.7.4其它75
3.8截止閥75
3.9壓力表開關76
3.9.1作用與分類76
3.9.2典型結構及工作原理76
3.9.3主要性能78
3.9.4使用要點78
3.9.5故障診斷80
3.10典型產品81
3.10.1廣研GE系列中高壓方向閥81
3.10.2聯合設計系列方向閥81
3.10.3大連組合所D系列方向閥81
3.10.4榆次油研(YUKEN)系列方向閥81
3.10.5引進威格士(VICKERS)技術系列方向閥82
3.10.6引進力士樂(REXROTH)技術系列方向閥82
3.10.7阿托斯(ATOS)系列方向閥83
3.10.8美國派克(PARKER)系列方向閥84
3.10.9北部精機系列方向閥87
第4章壓力控制閥88
4.1功用及分類88
4.2溢流閥88
4.2.1主要作用88
4.2.2工作原理88
4.2.3典型結構90
4.2.4主要性能98
4.2.5使用要點101
4.2.6故障診斷104
4.3減壓閥104
4.3.1主要作用104
4.3.2工作原理105
4.3.3典型結構107
4.3.4主要性能109
4.3.5使用要點110
4.3.6故障診斷112
4.4順序閥112
4.4.1作用與分類112
4.4.2工作原理112
4.4.3典型結構113
4.4.4主要性能115
4.4.5使用要點116
4.4.6故障診斷118
4.5溢流閥、減壓閥、順序閥的綜合比較118
4.6壓力繼電器119
4.6.1作用與分類119
4.6.2典型結構及工作原理119
4.6.3主要性能121
4.6.4使用要點121
4.6.5故障診斷125
4.7典型產品125
4.7.1廣研所GE系列壓力閥125
4.7.2聯合設計系列壓力閥125
4.7.3大連組合所D系列壓力閥125
4.7.4榆次油研(YUKEN)系列壓力閥126
4.7.5引進威格士(VICKERS)技術系列壓力閥126
4.7.6引進力士樂(REXROTH)技術系列壓力閥128
4.7.7意大利阿托斯(ATOS)系列壓力閥128
4.7.8派克(PARKER)系列壓力閥128
4.7.9北部精機系列壓力閥128
第5章流量控制閥132
5.1功用及分類132
5.2節流閥132
5.2.1作用與分類132
5.2.2工作原理132
5.2.3典型結構133
5.2.4主要性能136
5.2.5使用要點136
5.2.6故障診斷138
5.3調速閥(二通流量閥)138
5.3.1主要作用138
5.3.2工作原理138
5.3.3典型結構139
5.3.4主要性能141
5.3.5使用要點142
5.3.6故障診斷142
5.4溢流節流閥(三通流量閥)143
5.4.1主要作用143
5.4.2工作原理143
5.4.3典型結構143
5.4.4主要性能144
5.4.5使用要點145
5.4.6故障診斷145
5.5分流-集流閥(同步閥)145
5.5.1作用與分類145
5.5.2工作原理145
5.5.3典型結構148
5.5.4主要性能149
5.5.5使用要點150
5.5.6故障診斷151
5.6典型產品152
5.6.1廣研所GE系列流量閥152
5.6.2聯合設計系列流量閥152
5.6.3大連組合所D系列流量閥152
5.6.4榆次油研(YUKEN)系列流量閥152
5.6.5引進威格士(VICKERS)系列流量閥152
5.6.6引進力士樂(REXROTH)技術系列流量閥154
5.6.7意大利阿托斯(ATOS)系列流量閥154
5.6.8美國派克(PARKER)系列流量閥154
5.6.9北部精機系列流量閥154
5.6.10國產分流集流閥157
第3篇特殊液壓控制閥
第6章多路閥158
6.1功用及分類158
6.2工作原理158
6.2.1并聯油路多路閥158
6.2.2串聯油路多路閥159
6.2.3串并聯油路多路閥159
6.2.4復合油路多路換向閥159
6.3典型結構159
6.3.1整體式多路換向閥159
6.3.2分片式多路換向閥161
6.4操縱控制方式及先導閥161
6.4.1操縱控制方式161
6.4.2先導閥162
6.5位數、通路數與滑閥機能163
6.5.1位數及通路數163
6.5.2滑閥機能163
6.6主要性能164
6.7使用要點165
6.7.1應用場合165
6.7.2注意事項167
6.8故障診斷167
6.9典型產品167
6.9.1Z系列多路閥167
6.9.2ZS系列多路閥167
6.9.3ZFS系列多路閥167
6.9.4D-32、D1-32型液壓比例操縱多路閥168
6.9.5DCV系列多路閥168
6.9.6BJS型減壓式比例先導閥168
第7章疊加閥169
7.1特點及分類169
7.2典型結構及工作原理170
7.2.1概述170
7.2.2單功能疊加閥171
7.2.3復合功能疊加閥172
7.3主要性能174
7.4使用要點174
7.4.1應用場合174
7.4.2注意事項175
7.5故障診斷177
7.6典型產品177
7.6.1大連組合所系列疊加閥型譜177
7.6.2榆次油研系列疊加閥型譜177
7.6.3引進力士樂(REXROTH)技術系列疊加閥型譜177
7.6.4意大利阿托斯(ATOS)系列疊加閥產品技術參數177
7.6.5美國派克(PARKER)系列疊加閥產品技術參數177
7.6.6北部精機系列疊加閥型譜177
第8章插裝閥195
8.1特點及分類195
8.2蓋板式二通插裝閥196
8.2.1工作原理196
8.2.2主要構件功能197
8.2.3典型組合及應用回路203
8.2.4主要性能210
8.2.5使用要點211
8.2.6故障診斷217
8.3螺紋式插裝閥217
8.3.1特點及類型217
8.3.2典型結構及其功能原理217
8.3.3使用要點222
8.3.4故障診斷223
8.4插裝閥典型產品223
8.4.1Z系列二通插裝閥223
8.4.2TJ系列二通插裝閥223
8.4.3華德L系列二通插裝閥223
8.4.4威格士(VICKERS)V系列螺紋式插裝閥226
8.4.5意大利阿托斯(ATOS)LI系列模塊化(蓋板式)插裝閥和螺紋式插裝閥230
8.4.6美國派克(PARKER)CE系列二通插裝閥230
8.4.7F系列螺紋式插裝閥230
第9章電液伺服控制閥235
9.1功用與組成235
9.1.1電液控制閥的特點235
9.1.2液壓伺服系統基本工作原理235
9.1.3電液伺服閥的功用與組成236
9.2特點與分類237
9.3控制輸入裝置237
9.3.1電氣-機械轉換器237
9.3.2伺服控制放大器240
9.4液壓放大器244
9.4.1先導級閥244
9.4.2功率級主閥(滑閥)247
9.5典型結構及工作原理248
9.5.1單級電液伺服閥248
9.5.2兩級電液伺服閥249
9.5.3三級電液流量伺服閥256
9.5.4干式伺服閥與濕式伺服閥258
9.6主要性能258
9.6.1靜態特性259
9.6.2動態特性263
9.6.3輸入特性(電氣特性)265
9.7使用要點265
9.7.1應用場合265
9.7.2典型伺服系統及其基本構成266
9.7.3基本回路267
9.7.4典型應用實例271
9.7.5電液伺服閥的選擇273
9.7.6注意事項276
9.8故障診斷279
9.9典型產品284
第10章電液比例控制閥292
10.1功用與組成292
10.2特點與分類293
10.3控制輸入裝置294
10.3.1電氣-機械轉換器(比例電磁鐵)294
10.3.2比例控制放大器297
10.4液壓放大器301
10.4.1先導級閥301
10.4.2功率級主閥302
10.5檢測反饋機構302
10.6典型結構與工作原理302
10.6.1電液比例壓力閥302
10.6.2電液比例流量閥315
10.6.3電液比例方向閥321
10.6.4電液比例壓力流量復合控制閥(PQ閥)331
10.7電液比例閥的技術性能指標332
10.7.1靜態特性332
10.7.2動態特性335
10.8電液比例閥的使用場合336
10.8.1電液比例壓力控制336
10.8.2電液比例速度控制341
10.8.3電液比例方向速度控制345
10.8.4多級壓力調節和多級速度變換電液比例控制系統—XS-ZY-250A型注塑機比例閥液壓系統350
10.8.5電液比例位置控制351
10.8.6步進梁電液比例升降控制系統353
10.8.7工程機械—集裝箱AGV(自動導引車)比例制動系統355
10.9電液比例閥的選型要點356
10.9.1選擇閥的種類356
10.9.2選擇靜態指標356
10.9.3選擇動態指標357
10.9.4比例閥的功率域(工作極限)問題357
10.9.5比例閥與比例控制放大器的配套357
10.10電液比例閥的使用注意事項359
10.11故障診斷360
10.11.1常見故障診斷360
10.11.2電液比例壓力閥和電液比例流量閥的故障診斷360
10.12電液比例閥典型產品361
第11章電液數字控制閥365
11.1功用、特點及類型365
11.2基本構成及發展365
11.2.1增量式電液數字閥365
11.2.2脈寬調制式高速開關閥365
11.3增量式電液數字閥的主要組成部分367
11.3.1電氣-機械轉換器:步進電機367
11.3.2驅動控制器370
11.3.3液壓閥主體376
11.4高速開關數字閥的主要組成部分376
11.4.1高速開關電磁鐵376
11.4.2驅動控制器379
11.4.3液壓閥主體381
11.5增量式電液數字閥的典型結構381
11.5.1電液數字壓力閥381
11.5.2電液數字流量閥383
11.5.3電液數字方向流量閥385
11.5.4電液數字伺服閥386
11.6高速開關電液數字閥的典型結構389
11.6.1滑閥式高速開關閥389
11.6.2轉閥式高速開關閥389
11.6.3電磁鐵驅動的錐閥式高速開關閥390
11.6.4壓電晶體驅動的錐閥式高頻響大流量高速開關閥390
11.6.5磁控形狀記憶合金(MSMA)驅動的二通錐閥式高速開關閥391
11.6.6電磁鐵驅動的HSV系列常閉型球閥式高速開關閥392
11.6.7力矩馬達驅動的球閥式高速開關閥392
11.6.8雙電磁鐵驅動的先導式大流量高速開關閥392
11.6.9水基高速電磁開關閥393
11.6.10超磁致伸縮材料驅動的球閥式高速開關閥394
11.6.11滑閥式雙節流口并聯輸出大流量高速開關閥395
11.7電液數字閥的技術性能指標396
11.7.1靜態特性396
11.7.2動態特性397
11.7.3電液數字閥與比例閥及伺服閥的性能比較397
11.8電液數字控制閥的典型應用398
11.8.1滾筒洗衣機玻璃門壓力機電液數字控制系統398
11.8.2電液數字變量泵及泵控缸位置伺服系統399
11.8.3四通滑閥閉環控制數字液壓缸及應用系統399
11.8.4三通滑閥閉環控制的電液數字液壓缸402
11.8.5數字液壓作動器及其控制的艦艇舵機系統403
11.8.6電液數字伺服雙缸位置同步控制系統405
11.8.7高速開關閥控缸位置控制系統405
11.8.8高速開關閥控滾珠旋壓速度控制系統406
11.8.9高速開關閥控數字液壓AGC系統407
11.8.10高速開關閥控液壓馬達調速系統408
11.8.11高速開關閥控液壓鉆機推進系統408
11.8.12單閥直控式高速開關閥液壓同步系統410
11.9電液數字閥的使用維護及故障診斷要點410
11.10電液數字閥典型產品411
11.10.1增量式電液數字閥(日產D系列)411
11.10.2高速開關電液數字閥(HSV系列)413
第12章微型液壓閥與水壓控制閥415
12.1微型液壓閥415
12.1.1特點及分類415
12.1.2方向控制閥415
12.1.3壓力控制閥417
12.1.4流量控制閥417
12.1.5使用維護與故障診斷418
12.1.6典型產品418
12.2水壓控制閥422
12.2.1特點及分類422
12.2.2水壓方向控制閥422
12.2.3水壓壓力控制閥423
12.2.4水壓流量控制閥423
12.2.5水壓電液控制閥424
12.2.6使用維護與故障診斷426
12.2.7典型產品426
第13章航空(飛機)液壓控制閥427
13.1飛機液壓系統的功用、組成及特點427
13.1.1飛機液壓系統的功用427
13.1.2飛機液壓系統的組成427
13.1.3飛機液壓系統的特點429
13.2飛機液壓控制閥的類型429
13.3飛機液壓方向控制閥429
13.3.1液控單向閥及機控單向閥429
13.3.2電磁換向閥和電液動換向閥431
13.4飛機液壓壓力控制閥432
13.4.1飛機液壓系統用安全閥433
13.4.2飛機剎車用減壓閥433
13.4.3飛機液壓自動卸荷閥434
13.4.4壓力繼電器(液壓電門)435
13.5飛機液壓流量控制閥435
13.5.1層板式節流閥435
13.5.2單向節流閥436
13.6飛機增壓油箱排氣閥436
13.6.1飛機增壓油箱的功能結構436
13.6.2增壓油箱排氣閥的功能及類型437
13.6.3電控式自動排氣閥簡介437
13.7電液伺服閥438
13.7.1功用組成438
13.7.2典型結構及應用438
13.7.3產品簡介441
13.7.4發展趨勢441
第14章智能液壓控制閥442
14.1智能液壓閥概述442
14.1.1智能液壓元件(控制閥)的背景442
14.1.2智能液壓元件(控制閥)的功能構成及特點442
14.1.3智能液壓元件(控制閥)的效益445
14.2智能液壓控制閥典型品種446
14.2.1智能高性能電磁換向閥446
14.2.2基于雙閥芯控制技術的ZTS系列智能液壓閥448
14.2.3基于數字控制器的DSV數字智能閥449
14.2.4分布智能的數字電子液壓閥及系統450
14.2.5基于模糊自調整PID智能控制模塊的智能數字流量閥451
14.2.6基于智能材料驅動器的智能電液控制閥452
14.2.7磁流變液智能液壓控制閥453
14.2.8帶藍牙功能的比例壓力閥456
第4篇液壓閥產品總覽、選型和液壓閥組集成化
第15章液壓閥產品系列及常用液壓閥選型要點457
15.1液壓閥產品系列總覽457
15.1.1普通液壓閥產品系列總覽458
15.1.2特殊液壓閥產品系列總覽459
15.2常用液壓閥選型要點471
15.2.1選型的一般原則471
15.2.2類型選擇471
15.2.3公稱壓力與額定流量的選擇471
15.2.4安裝連接方式的選擇472
15.2.5操縱方式的選擇473
15.2.6液壓工作介質的選擇473
15.2.7經濟性及其他因素的選擇475
15.2.8方向閥、流量閥與壓力閥選型一覽表475
第16章液壓控制閥組集成化476
16.1液壓閥組及其集成方式概述476
16.2液壓閥組無管集成的類型及特點476
16.2.1板式集成477
16.2.2塊式集成477
16.2.3疊加式集成478
16.2.4插入式集成479
16.2.5復合式集成480
16.3液壓閥組無管集成設計要點480
16.3.1一般設計流程480
16.3.2油路塊(閥塊)設計的共性要求481
16.3.3液壓控制閥組總裝圖的內容及要求483
16.4液壓閥組塊式集成的設計要點483
16.4.1分解液壓系統并繪制集成塊單元回路圖483
16.4.2集成塊的設計及加工圖的繪制484
16.4.3塊式集成液壓閥組總裝圖的繪制488
16.4.4通用集成塊系列489
16.5液壓油路塊產品及其定制493
16.5.1液壓油路塊產品需求的背景493
16.5.2液壓油路塊產品的類型493
16.5.3液壓油路塊產品定制要求及產品圖樣舉例495
16.6液壓油路塊的CAD498
附錄499
附錄1液壓氣動國家標準與行業標準目錄499
附錄2中國液壓氣動密封件工業協會會員中的部分液壓閥相關廠商名錄503
參考文獻511