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1、 在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。l压力阀作用包括：压力阀作用包括：l （1）用来调节控制液压系统主回路或局部回路的压力）用来调节控制液压系统主回路或局部回路的压力。l （2）利用压力变化作为信号来控制其它元件动作）利用压力变化作为信号来控制其它元件动作。l 按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。和压力继电器等。5.3 压力控制阀及其应用 l溢流溢流阀、减减压阀、顺序序阀、压力力继电器器 压力阀的分类一、溢流阀 当液压执行元件
2、不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是“溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个：5.3 压力控制阀及其应用“溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个：作溢流阀用：在定量泵的液压系统中如图416（a）所示，常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工作压力保持定值
3、。作安全阀用：图416（b）所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保护作用。5.3 压力控制阀及其应用 l液压系统对溢流阀的性能要求1 定压精度高当流过溢流阀的流量发生变化时，系统的压力变化要小2 灵敏度高当液压缸停止运动时，溢流阀应迅速工作3）工作平稳，无噪声4）当阀关闭时，密封好，泄露小 对于溢流阀，要求1、2、3项 对于安全阀，要求2、4项 5.3 压力控制阀及其应用 1、溢流阀结构及分类 1）直动型溢流阀（Spring loaded type relief valve）结构如图所示，压力由弹簧设定，当油的压力超过
4、设定值时，阀芯上移，油液就从溢流口流回油箱，并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。5.3 压力控制阀及其应用 l l直直动动型溢流型溢流阀阀PT符号符号PT 2 2）先导型溢流阀（Pilot operated relief valve）：结构如图所示，由主阀和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧力相平衡。5.3 压力控制阀及其应用 l l先先导导型溢流型溢流阀阀调节螺钉调节螺钉锥阀锥阀 锥阀座锥阀座调压弹簧调压弹簧阀体阀体主阀芯主阀芯主阀体主阀体主阀弹簧主阀弹簧遥控口遥控口K进油口进油口P出油口出油口TPT符号符号l l先先导导型溢
5、流型溢流阀阀工作原理工作原理l l先先导导型溢流型溢流阀阀工作原理工作原理l l先先导导型溢流型溢流阀阀工作原理工作原理2、溢流阀的应用：除了作溢流阀用在回路中起调压、安全阀用外，还有下列用途：1）远程压力控制回路：从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，图示回路压力调定是由遥控溢流阀（remote control relief valves）所控制，回路压力维持在3MPa。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则等于将主溢流阀引压口堵塞。5.3 压力控制阀及其应用 2）多级调压、系统卸荷：如图，利用电磁换向阀可调出三种回路压力，注意最大压力一定要在主溢流阀上设定。3）背压阀5.3
6、 压力控制阀及其应用 v直动式、先导式溢流阀的异同 1）功能相同，调压、恒压或过压保护；工作原理相同 2）直动式溢流阀，压力油直接作用于主阀芯，灵敏度高于先导式。适用于低压场合（p2.5Mpa)3）先导式溢流阀，先导阀起控制和调节溢流的压力，而主阀的移动实现溢流。先导阀阀口直径较小，即使高压下产生的推力也不大，因此弹簧刚度不大，这样流量变化导致阀芯移动时，压力的波动也不大，维持在恒定水平。由此，此阀的定压精度高于直动式。5.3 压力控制阀及其应用 3、溢流阀的静态特性 静态特性：液压系统或元件在稳定工作状态下的性能，其静态特性指标通常用溢流特性（流量压力特性）和启闭特性来衡量。以直动式溢流阀为
7、例，主阀芯受力平衡方程为：5.3 压力控制阀及其应用 若忽略摩擦力和自重，则 得 由此可知，溢流阀进口压力是由弹簧力决定的实际工作时，阀进口压力会有微小变化，其原因是：5.3 压力控制阀及其应用 定义开启压力，即阀芯刚移动时，进口处的压力为 当溢流量增加，阀芯上移，压力也增加，当阀芯上升到一定的位置，溢流阀达到额定流量，此时的压力称为额定压力调压偏差=额定压力开启压力，偏差越小，溢流阀的压力越稳定，定压精度越高。5.3 压力控制阀及其应用 v溢出特性由孔口流量公式，得压力-流量方程 v启闭特性溢流阀从开启到闭合全过程的压力流量特性，即阀口开启和关闭过程的曲线不重合，这是由于摩擦力的作用，使阀芯
8、的动作出现粘滞现象。5.3 压力控制阀及其应用 二、减压阀l定定义义 减压阀是使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力阀。l作用 用来降低液压系统中某一回路的油液压力，使一个油源能同时提供两个或多个不同压力的输出。l分类 按结构，可分为直动式和先导式两类；按控制压力的不同，可分为定压、定差和定比减压l减压原理 利用油液在阀口的压力损失，使出口压力小于进口压力，并使出口压力保持恒定。5.3 压力控制阀及其应用 1、减压阀结构及工作原理：减压阀有直动型和先导型两种，如图所示，为直动式减压阀l当出口压力未达到调定压力时，减压阀不工作，阀口常开。l当出口压力达到调定压力后，减压阀工作，
9、阀芯上下移动，阀口变化。即，出口压力增大，阀芯上移，阀口减小，流过阀口的阻力增大，从而使出口压力减小；反之5.3 压力控制阀及其应用 1、减压阀结构及工作原理：减压阀有直动型和先导型两种，如图所示，为先导型减压阀，由主阀和先导阀组成，先导阀负责调定压力，主阀负责减压作用。5.3 压力控制阀及其应用 压力控制回路l l减减压阀压阀压力控制回路l工作特性理想的减压阀在进口压力、流量变化或外负载变化时，其出口压力总是恒定不变。但实际上，减压阀的出口压力会出现微小变化的。如图6-22（见教材）2减压阀的应用1）减压回路：右图为减压回路，不管回路压力多高，A缸压力决不会超过3MPa。5.3 压力控制阀及
10、其应用 3减压阀与溢流阀的异同l属于压力阀，利用液压力和弹簧力相平衡的原理工作l减压阀使出口压力恒定，而溢流阀调节阀的进口压力。l减压阀不工作时，阀口打开，而溢流阀不工作时，阀口关闭l减压阀出口接下一级油路，而溢流阀出口接油箱。l减压阀一般串联于系统，而溢流阀并联于系统5.3 压力控制阀及其应用 例题1：如图423所示，溢流阀调定压力ps1，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积A=2010-4m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。（2）当负载F=7000N时，A、B两点的压力是多少？5.3 压
11、力控制阀及其应用 三、顺序阀l定义 用来控制液压系统中各执行元件动作的先后顺序 的压力阀。l分类 按结构分，直动式和先导式 按控油方式分，内控式和外控式5.3 压力控制阀及其应用 1、顺序阀的结构及动作原理 顺序阀（sequence valve）是用在一个液压泵要供给两个以上液压缸依一定顺序动作场合的一种压力阀。顺序阀的构造及其动作原理类似溢流阀，有直动式和先导式两种，目前较常用直动式。顺序阀与溢流不同的是：出口直接接执行元件，另外有专门的泄油口。5.3 压力控制阀及其应用 5.3 压力控制阀及其应用 2、顺序阀的应用1）用于顺序动作回路：2）起平衡阀的作用：在大形压床上由于压柱及上模很重，为
12、防止因自重而产生的自走现象，必须加装平衡阀（顺序阀）。5.3 压力控制阀及其应用 5.3 压力控制阀及其应用 四、压力继电器 压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，电路控制电磁铁线圈的通断，实现执行元件的顺序控制或安全保护。5.3 压力控制阀及其应用 5.3 压力控制阀及其应用 五、比例式压力阀 前面所述的压力阀都需用手动调整的方式来作压力设定，若应用时碰到需经常调整压力或需多级调压的液压系统，则回路设计将变得非常复杂，操作时只要稍不注意就会产生失控状态。若回路要有多段压力用传统作法则需多个压力阀与方向阀；但亦可只用一个比例式压力阀和控制电路来产生多段压力。比例式压力阀（Proportional Pressure Valve）基本上是以电磁线圈所产生的电磁力，来取代传统压力阀上的弹簧设定压力，由于电磁线圈产生的电磁力是和电流的大小成正比，所以控制线圈电流就能得到所要的压力；可以无级调压，而一般的压力阀仅能调出特定的压力。53 压力控制阀及其应用压力控制阀及其应用 53 压力控制阀及其应用压力控制阀及其应用