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1、项目六 压力控制阀和压力控制基本回路 6-1 说明溢流阀在液压系统中有何应用？ 答：控制液压系统在达到调定压力时保持恒定状态，实现稳压、调压或限压作用。 6-2 溢流阀进、出口接反了会出现什么情况？能否正常使用？ 答：溢流阀进、出口接反后，溢流阀将始终不能导通，起不到调压作用。 6-3 何谓溢流阀的开启压力和调定压力？ 答：开启压力：溢流阀开始溢流时的压力。 调定压力：溢流阀在额定流量下的压力。 6-4 若先导型溢流阀主阀阻尼孔堵塞或扩大会出现什么故障？若其先导阀锥阀座上的进油孔堵塞，又会出现什么故障？ 答：若先导式溢流阀中主阀芯的阻尼孔堵塞，如果此时主阀芯上腔充满油液（在刚开始堵塞时往往这样
2、） ，则下腔压力（进油压力）必须大于先导阀的调整压力和主阀芯上部的软弹簧力，才能使主阀向上移动，上腔中的油液通过先导阀回油箱，这和阻尼孔没有堵塞的情况相似。但是这种情况不会持续很久，因为主阀上腔无油液补充。在主阀上腔出现空隙时，进油压力只要克服主阀上部的软弹簧力就能使主阀芯向上移动， 而使进回油路接通， 油液流回油箱，这时相当于溢流阀处于卸荷状态，系统压力建立不起来，系统不能正常工作。 若阻尼孔扩大， 需要有足够大的流量通过先导阀才能在主阀两端产生足以使主阀芯移动的压差。实际上，由于锥阀座上的孔较小，通过流量受到限制，阻尼孔较大时，其两端就无法形成足够压差使主阀开启。 所以主阀芯在上部弹簧作用
3、下使进油孔和回油孔始终处于切断状态。这时只有先导阀起作用，相当于一个流量很小的溢流阀。 若溢流阀先导锥阀座上的阻尼小孔堵塞， 导阀失去对主阀压力的控制作用， 调压手轮无法使压力降低，此时主阀芯上下腔压力相等，主阀始终关闭不会溢流，压力随负载的增加而上升，溢流阀起不到安全保护作用。 6-5 对先导型溢流阀远程控制口的压力调定有何要求？使用中可否直接通油箱？ 答：当先导型溢流阀远程控制口与远程调压阀接通时，可实现系统的远程调压，此时远程调压阀的调定压力应小于先导阀的调整压力。 使用中可以直接通油箱， 当远程控制口与油箱接通时，可用先导型溢流阀实现系统卸荷。 6-6 说明先导式减压阀的工作原理。减压
4、阀在液压系统中有何应用? 答：先导式减压阀的工作原理：高压油经主阀进口流入，经缝隙减压后流至出油口，同时出油口的压力油经主阀阀芯上的小孔作用在主阀芯的底部，并经阻尼小孔至主阀芯上腔，作用在先导阀阀芯上。当出油口的油压力低于先导阀弹簧的调定压力时，先导阀关闭，主阀芯上阻尼小孔中的油液不流动，主阀阀芯上、下两腔压力相等，这时主阀芯在主阀弹簧作用下处于最下端位置，阀口处于最大开口状态，不起减压作用。当出油口的油压力超过先导阀弹簧的调定压力时，先导阀打开，一小部分油液经阻尼小孔、先导阀和泄油口流回油箱。由于阻尼小孔的作用，在主阀芯上形成一个压力差，使主阀芯在两端压力差的作用下，克服主阀芯弹簧阻力而向上
5、移动，阀口关小，压降增大，起到减压作用，此时出油口的压力即为减压阀的调定压力。若由于负载继续加大，使出口油压力大于调定压力的瞬间，主阀芯立即上移，使阀口的开度y迅速减小，油液流动的阻力进一步加大，出油口压力便自动下降，回到原来的调定值。 减压阀在系统中的应用： （1）降低液压泵输出油液的压力； （2）稳定压力； （3）与单向阀并联实现单向减压； （4）远程减压。 6-7 将减压阀的进、出油口反接，会产生什么情形?(分两种情况讨论：压力高于减压阀调定压力和低于调定压力) 答：压力高于减压阀调定压力时，阀芯将进出油口关闭，没有油液从减压阀流出。 压力低于减压阀调定压力时，阀芯不动，进出口全开。 6
6、-8 阀的铭牌不清楚时，不用拆开，如何区别溢流阀和减压阀及顺序阀？能否将溢流阀作顺序阀使用？ 答： 第一步认出减压阀。这三种阀在外形上大体相同，据此无法鉴别，但是，可根据进、出油口的联结情况进行判断。减压阀在静止状态时是常开的，进、出油口相通；而溢流阀和顺序阀在静止状态时是常闭的。根据这一特点，向各阀送油口注入清洁的油液，能从出油口通畅地排出大量油液者，必然是减压阀，出油口不出油的阀为溢流阀或顺序阀。 第二步判断是溢流阀还是顺序阀。这两种阀按结构不同都分为直动式和先导式两种。直动式溢流阀和直动式顺序阀外形相同，据此无法鉴别。但是，直动式溢流阀有两个油口，一是进油口 P，另一是出油口 T；直动式
7、顺序阀除了具有进、出油口之外，还有一个外泄油口Y，所以油口数多的是顺序阀，少的是溢流阀。先导式溢流阀和先导式顺序阀的外形也相同，据此也无法判别。但是，先导式溢流阀有进出油口各一个，还有一个外控口，而且遥控口不用时用丝堵堵死，所以从表面上看只有两个孔，而先导式顺序阀除了有进、出油口外，还有一个外泄油口和一个外控口。由此可知，油口多者是顺序阀，少者是溢流阀。 虽然溢流阀和顺序阀在结构上基本相同，但由于溢流阀是内部泄油，而顺序阀是外部泄油，所以溢流阀不能直接作顺序阀使用。如果将溢流阀进行适当地改造，即把溢流阀的泄油通道堵死，另钻一小孔，变为外部泄油，并把泄漏油引至油箱，这时溢流阀可作为顺序阀使用。
8、6-9 溢流阀和顺序阀是否可以互换使用？ 答：顺序阀可代替溢流阀，反之不行。 6-10 两个不同调整压力的减压阀串联后的出口压力取决于哪个减压阀的调整压力？为什么？若两个不同调整压力的减压阀并联后的出口压力取决于哪个减压阀的调整压力？为什么？ 答：两个不同调整压力的减压阀串联后的出口压力决定于较小一个减压阀的调整压力。前大后小决定于第二个；前小后大，后一个不起作用。 如两个不同调整压力的减压阀并联时， 出口压力又决定于较大一个减压阀。 两个阀分别调整，油路分拢后决定于高的 6-11 何谓压力卸荷与流量卸荷？常用的卸荷回路有那些？ 答： 在液压系统工作过程中， 当执行元件暂时停止运动或在某段工作
9、时间内需保持很大作用力而运动速度极慢（甚至不动）时，采用卸荷回路。泵（定量泵）的全部流量或绝大部分流量能在零压（或很低的压力）下流回油箱，称为压力卸荷；泵（变量泵）能在仍维持原来的高压，而流量为零（或接近零）的情况下运转，称为流量卸荷。 6-12 采用电液换向阀的中位机能实现压力卸荷时，应注意什么问题？ 答：在卸荷同时，应保证控制油路能获得必须的控制压力，在回油路上安装背压阀，使泵卸荷时，保持一定的启动压力。 6-13 减压回路的工作条件（场合）是什么？ 液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路，工作中往往需要稳定的低压，此时要采用减压回路。 6-14 什么是锁紧回路？如何实现锁紧功能？ 答：锁
10、紧回路的作用是在执行元件不工作时，准确的停留在原来的位置上，不能因泄漏或外界因素而改变位置。 使液压缸锁紧的最简单方法是利用三位换向阀的 M 型或 O 型中位机能来封闭缸的两腔。但由于滑阀的泄漏，不能长时间保持在某位置停止不动，锁紧精度不高。对锁紧精度要求较高的场合，常用的方法是采用液控单向阀作锁紧元件。回路中采用两个液控单向阀（双向液压锁） ，液控单向阀具有良好的锥面密封性，油缸可以长时间被锁紧。配合液压锁最好采用H型或Y型中位机能的换向阀， 这种换向阀一旦回到中位， 液控单向阀的控制压力立即卸掉，因而液控单向阀马上关闭。双向液压锁一般直接装在油缸上，中间不用软管连接，这样就不会因软管爆裂而
11、发生事故，具有安全保护作用。 6-15 为什么要设置背压回路？背压回路与平衡回路的有何区别？ 答：在液压系统中设置背压回路，是为了提高执行元件的运动平稳性或减少爬行现象。这就要在回油路上设置背压阀，以形成一定的回油阻力，一般背压为 0.30.8MPa，背压阀可以是装有硬弹簧的单向阀、顺序阀，也可以是溢流阀、节流阀等。 无论是平衡回路，还是背压回路，在回油管路上都存在背压，故都需要提高供油压力。但这两种基本回路的区别在于功用和背压的大小不同。背压回路主要用于提高进给系统的稳定性，提高加工精度，所具有的背压不大。 平衡回路通常是用于立式液压缸或起重液压马达平衡运动部件的自重， 以防运动部件自行下滑
12、发生事故，其背压应根据运动部件的重量而定。 6-16 如题 6-16 图所示液压系统中，各溢流阀的调整压力分别为8 MPaAp =、5 MPaBp =、2 MPaCp=，问当系统负载趋于无限大时，液压泵出口压力p各为多少？ 解： 1YA2 MPa2YA5 MPa1YA 2YA0得电时：得电时：、均不得电时，先导式溢流阀远控口通过换向阀中位连回油箱，系统卸荷：=CBppppp 6-17 如题 6-17 图所示的液压系统中，若溢流阀的调整压力分别为15 MPayp=、23.5 MPayp=，泵出口主油路处的负载阻力为无限大。在不计管路损失的情况下，试问： （1）换向阀下位接入回路时，泵的工作压力为
13、多少？B点和C点的压力各为多少？ （2）换向阀上位接入回路时，泵的工作压力为多少？B点和C点的压力又是多少？ 解： （1）15 MPa=BCyppp （2）23.5 MPa 0=ByCppp 6-18 如题 6-18 图所示的液压系统中，溢流阀 6 的调整压力为4 MPayp =，减压阀 题 6-16 图 题 6-17 图 2 的调整压力为2.5 MPajp =。试分析下列情况，并说明减压阀的阀口处于什么状态： （1）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时， 不计管路各种损失，A、B、C三点压力各为多少？ （2）夹紧缸夹紧工件后，主油路截止时， （3） 工件夹紧后， 当工作缸快进时，主油路压力降到1.
14、5 MPa,此时，A、B、C三点压力又为多少？ 解： （1）A0=BCppp （2）A=4MPa p 2.5MPa=BCpp (3) AB1.5MPa=pp 2.5MPa=Cp 6-19 如题 6-19 图所示液压系统中，溢流阀的调整压力为5 MPayp =，减压阀的调整压力为2.5 MPajp =， 设液压缸的无杆腔有效面积为250 cmA =，液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时的压力损失分别为0.2 MPa和0.3 MPa。试问，当负载分别为0，7.5 kN和30 kN时； （1）液压缸能否移动？ （2）A、B、C三点压力值各为多少？ 解：当负载为 0 时，液压缸能移动，A=0.5MP
15、a p；B=0.2MPa p；C=0 p 当负载为 7.5kN 时，2F7.5kN=1.5MPa A50cm缸p，故液压缸能移动，A=2MPa p；B=1.7MPa p；C=1.5 MPa p。 当负载为 30kN 时，2F30kN=6MPa A50cm缸p，故液压缸能移动，A=5MPa p；B=2.5MPa p；C=2.3MPa p。 6-20 如 题 6-20 图 所 示 ， 溢 流 阀 调 整 压 力 为5 MPayp =，顺序阀调整压力为2.5 MPaxp =，在下列各 题 6-18 图 题 6-19 图 题 6-20 图 种情况下，A、B二点压力值各为多少？ （1）液压缸活塞空载运动
16、，且不计摩擦等损失时； （2）液压缸活塞运动时，负载压力为3.5 MPaLp =时； （3）活塞运动到右端终点时。 解： （1）A=0 pB=2.5MPa p （2）AB3.5MPa=pp （3）AB5MPa=pp 6-21 如题 6-21 图所示的液压系统中， 已知两液压缸的有效面积213100 cmAA=，22450 cmAA=，若最大负载114.5 kNF =，24 25 kNF =，背压力0.15 MPap =，节 流 阀 2 的 压 差0.2 MPap =， 若 两 液 压 缸 活 塞 快 速 进 给 运 动 速 度 分 别 为1200 cm minv =，2285 cm minv
17、=。不计管路损失。试求： （1）不计管路损失时，A、B、C三点压力值各为多少？ （2）阀 1、2、3 至少应选多大的额定压力? （3）各阀应选用多大的流量？ 解：左液压缸无杆腔受负载作用时的压力：1p 121F14.5kN=1.45MPa A100cm1p 右液压缸无杆腔受负载作用时的压力：2p 622423F +4.25kN+0.15 10 Pa50cm=0.5MPa A100cm2pAp 右缸先动，左缸不动，这时，A，B，C 各点压力均为 0.5MPa。 右缸到达终点，左缸开始运动，C 点为减压阀调整压力C20.5MPa =pp B 点压力为负载压力B1=1.45MPa =pp A 点压力
18、AB=+1.450.21.65MPa =+=ppp （2）由于节流阀 2 和减压阀 3 的进口压力都等于溢流阀 1 的调整压力，溢流阀的压力就是系统的压力，所以各阀应按系统的最高压力作为各阀的额定压力，即阀 1、2、3 的额定 题 6-21 压力应为 pA=1.65MPa。 （3）左缸活塞快速运动时所需流量1q 3111cm=200 100()20 /min min=qv AL 右缸活塞快速运动时所需流量2q 3223cm=285 100()28.5 /min min=qv AL 系统所需的总流量12=2028.548.5 /min +=+=q qqL 节流阀 2 的额定流量应大于20 /mi
19、nL，减压阀 3 的额定流量应大于28.5 /minL，溢流阀 1 的额定流量应大于48.5 /minL，为统一回路中油管尺寸，查样本，各阀的额定流量应都选用63 /minL。 6-22 如题 6-22 图所示液压系统中， 液压缸有效面 积212100 cmAA=， 液 压 缸A负 载3.5 kNLF =，液压缸B活塞运动时负载为零。不计管路损失。溢流阀、顺序阀、减压阀调定压力分别为4 MPayp =、3 MPaxp =、2 MPajp =。求在下列情形之下，C、D和E处的压力。 (1)泵运转后，两换向阀处于中间位置。 (2)1YA线圈通电，液压缸A活塞运动到终点时。 (3)1YA线圈断电，3
20、YA线圈通电， 液压缸B活塞运动到终点时。 （1） CD4MPapp= E2MPap= （2）移动：C41350003.510010FpMPaA= DC=3.5MPapp= E2MPap= （2） 终端：CD4MPapp= E2MPap= （3）移动：CDE0pppMPa= 终端：CD4MPapp= E2MPap= 题 6-22 图 6-23 如题 6-23 图所示液压系统中，顺序阀与溢流阀串联，试分析下列情况下泵的出口压力是多少？ （1）顺序阀的调整压力为4 MPaxp =，溢流阀的调整压力为5 MPayp =； （2）顺序阀的调整压力为4 MPaxp =，溢流阀的调整压力为3 MPayp =； （3）在上述两种情况下，将两阀的位置对换。 解： （1）5MPa； （2）4MPa； （3）9MPa；7MPa。 题 6-23 图