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1、液压传动与控制液压传动与控制主讲主讲 赵喜敬赵喜敬8 8 压力控制阀及应用回路压力控制阀及应用回路8.1 8.1 溢流阀溢流阀 8.2 8.2 减压阀减压阀8.3 8.3 顺序阀顺序阀8.4 8.4 压力继电器压力继电器8 8 压力控制阀及压力控制回路压力控制阀及压力控制回路重点：压力控制阀的结构及原理重点：压力控制阀的结构及原理 用来控制或调节液压系统或回路压力的装置，称为用来控制或调节液压系统或回路压力的装置，称为压力控制阀。压力控制阀。分类：压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀及分类：压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀及压力继电器等。压力继电器等。8.1 8.1 溢流阀溢流阀 溢流阀的
2、基本功能溢流阀的基本功能 利用其阀口的溢流，使被控液压系利用其阀口的溢流，使被控液压系统或回路的压力维持恒定，以实现调压、稳压和限压。统或回路的压力维持恒定，以实现调压、稳压和限压。8.1.18.1.1溢流阀的结构与原理溢流阀的结构与原理1 1、直动式溢流阀、直动式溢流阀 职能符号职能符号 直动式溢流阀结构简单，灵敏直动式溢流阀结构简单，灵敏度高，但当溢流量变化时，其压力度高，但当溢流量变化时，其压力波动较大，而且随着系统工作压力波动较大，而且随着系统工作压力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力的提高，直动式溢流阀上的弹簧力要增加，使得阀装配困难，因此直要增加，使得阀装配困难，因此直动式溢流阀常用作
3、安全阀，并只用动式溢流阀常用作安全阀，并只用于低压系统。于低压系统。目前先导式溢流阀获得了广泛目前先导式溢流阀获得了广泛的应用。的应用。2 2、先导式溢流阀、先导式溢流阀 职能符号职能符号 8.1.28.1.2溢流阀的应用溢流阀的应用1 1）作溢流阀，使系统压力恒定）作溢流阀，使系统压力恒定 在定量泵节流调速系统中，用来保持液压泵出口压力恒在定量泵节流调速系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢回油箱，这时溢流阀起定压定，并将液压泵多余的油液溢回油箱，这时溢流阀起定压和溢流作用；和溢流作用；2 2）作安全阀，起过载保护作用）作安全阀，起过载保护作用 在液压系统正常工作时溢流阀
4、处于关闭状态，只是在系在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭状态，只是在系统压力大于或等于其调定压力时溢流阀才打开，使系统压统压力大于或等于其调定压力时溢流阀才打开，使系统压力不再增加，对系统起过载安全保护作用。力不再增加，对系统起过载安全保护作用。图图86 86 电磁溢流阀卸荷原理电磁溢流阀卸荷原理P89P893 3）作卸荷阀，使液压泵及系统卸荷）作卸荷阀，使液压泵及系统卸荷 如果通过电磁换向阀使如果通过电磁换向阀使K K口与油箱连通，则可使系统压力口与油箱连通，则可使系统压力（溢流压力）降至或接近于零，即通常所说的系统卸荷（主（溢流压力）降至或接近于零，即通常所说的系统卸荷（主阀打开）。阀打开
5、）。图图86 86 远程调压远程调压P89P894 4）作远程调压用）作远程调压用先导式溢流阀先导式溢流阀K K口的远程调压功能口的远程调压功能 调压功能包括远程调压功能包括远程调压、多级调压、系统卸荷。调压、多级调压、系统卸荷。如果将遥控口如果将遥控口K K与另一个压力阀的入口连接，当此阀的调节与另一个压力阀的入口连接，当此阀的调节压力低于主阀中先导压力阀的调节压力时，可以通过它压力低于主阀中先导压力阀的调节压力时，可以通过它调节主阀的溢流压力，即为远程调压功能。该接入的阀调节主阀的溢流压力，即为远程调压功能。该接入的阀称为远程调压阀。称为远程调压阀。图图86 86 多级调压原理多级调压原理
6、P145P145 当进一步通过电磁换向阀使遥控口当进一步通过电磁换向阀使遥控口K K分别与多个远程分别与多个远程调压阀入口连通，则可实现多级调压。调压阀入口连通，则可实现多级调压。如图所示为二级调压回路如图所示为二级调压回路 。8.1.38.1.3溢流阀的主要特性溢流阀的主要特性1 1、静态特性、静态特性 是指溢流阀在某一稳定工况下的性能。是指溢流阀在某一稳定工况下的性能。（1 1）流量）流量压力特性压力特性 1 1）溢流阀起溢流定压作用时，阀口处于开启状态。当）溢流阀起溢流定压作用时，阀口处于开启状态。当溢流量变化时，阀口开度将相应地变化，其溢流压力也有所溢流量变化时，阀口开度将相应地变化，
7、其溢流压力也有所改变，这就是溢流阀的流量改变，这就是溢流阀的流量压力特性。其特性方程为：压力特性。其特性方程为：由特性方程可得到以下几点结论：由特性方程可得到以下几点结论：a a、不同的开启压力、不同的开启压力PkPk对应着不同的曲线对应着不同的曲线.PkPk的大小可用的大小可用改变弹簧的压缩量来得到。改变弹簧的压缩量来得到。b b、当开启压力、当开启压力PkPk一定时，溢流压力随着溢流量的增加一定时，溢流压力随着溢流量的增加而增加。当溢流量达到阀的额定流量而增加。当溢流量达到阀的额定流量QNQN时，与此相应的压力时，与此相应的压力值称为溢流阀的调定压力值称为溢流阀的调定压力PnPn 。PnP
8、n与与PkPk之差称为调压偏差，之差称为调压偏差，其大小反映了调压精度的高低。其大小反映了调压精度的高低。一般希望溢流量变化引起的溢流压力变化要小，即调一般希望溢流量变化引起的溢流压力变化要小，即调压精度要高。如右图，曲线越陡，其调压精度越高。压精度要高。如右图，曲线越陡，其调压精度越高。图图6-8 6-8 溢流阀的启闭特性溢流阀的启闭特性 启闭特性：溢流阀开启过程的流量压力特性称为开启启闭特性：溢流阀开启过程的流量压力特性称为开启特性；关闭过程的流量压力特性称为闭合特性；开启和关闭特性；关闭过程的流量压力特性称为闭合特性；开启和关闭全过程的流量压力特性称为阀的启闭特性。溢流阀的启闭特全过程的
9、流量压力特性称为阀的启闭特性。溢流阀的启闭特性是衡量溢流阀调压精度的一个重要指标。性是衡量溢流阀调压精度的一个重要指标。回程误差回程误差?图图810810溢流溢流阀的动态特阀的动态特性性 2 2、动态特性、动态特性 是指溢流阀从零压不溢流突然变为额定压力、额定流量时，是指溢流阀从零压不溢流突然变为额定压力、额定流量时，在溢流阀的入口端的升压过程动态特性；以及溢流阀在额定工在溢流阀的入口端的升压过程动态特性；以及溢流阀在额定工况下突然减压卸荷时其卸荷压力变化特性。况下突然减压卸荷时其卸荷压力变化特性。图图810810溢流阀的动态特性溢流阀的动态特性 8.1.4 8.1.4 压力回路压力回路二级调
10、压回路二级调压回路8.2 8.2 减压阀减压阀 在一个液压系统中，往往一个泵需要向几个执行元件供在一个液压系统中，往往一个泵需要向几个执行元件供油，而各执行元件所需的工作压力不尽相同。为了解决这一油，而各执行元件所需的工作压力不尽相同。为了解决这一类的问题，可在各分支油路中串联一减压阀，所需压力大小类的问题，可在各分支油路中串联一减压阀，所需压力大小可用减压阀来调节。可用减压阀来调节。减压阀减压阀是一种利用液流流过缝隙产生压降的原理，使是一种利用液流流过缝隙产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力装置。出口压力低于进口压力的压力装置。8.2 8.2 减压阀减压阀8.2.18.2.1减压阀的
11、结构和工作原理减压阀的结构和工作原理 按减压阀的结构来分，减压阀可分为直动式减压阀和先按减压阀的结构来分，减压阀可分为直动式减压阀和先导式减压阀。导式减压阀。按调节要求的不同，减压阀可分为定值减压阀、定比减按调节要求的不同，减压阀可分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀。压阀和定差减压阀。1 1、直动式减压阀工作原理、直动式减压阀工作原理 在某瞬时滑阀处于平衡。当阀在某瞬时滑阀处于平衡。当阀进口压力因某种原因升高，则出口进口压力因某种原因升高，则出口压力立即随之升高，滑阀底部油压压力立即随之升高，滑阀底部油压升高，使滑阀上移，关小开口量，升高，使滑阀上移，关小开口量，使节流效果增加，压差增大，
12、使出使节流效果增加，压差增大，使出口压力又下降为原来的值；口压力又下降为原来的值；当阀进口压力因某种原因降低，当阀进口压力因某种原因降低，则出口压力立即随之降低，滑阀底则出口压力立即随之降低，滑阀底部油压也降低，在弹簧作用下，使部油压也降低，在弹簧作用下，使滑阀下移增大开口量，使节流效果滑阀下移增大开口量，使节流效果减弱，压差减小，使出口压力又上减弱，压差减小，使出口压力又上升为原来的值。升为原来的值。2 2、先导式减压阀工作原理、先导式减压阀工作原理 如图所示：当出口压力小于减如图所示：当出口压力小于减压阀的调定值时，先导阀关闭，主压阀的调定值时，先导阀关闭，主阀芯在弹簧阀芯在弹簧4 4的作
13、用下，处于下端的作用下，处于下端位置，主阀全开位置，主阀全开.当出口压力大于减压阀的调定当出口压力大于减压阀的调定值时，锥阀被打开，使少量的压力值时，锥阀被打开，使少量的压力油经阻尼孔油经阻尼孔E E从先导阀阀口溢流，从先导阀阀口溢流，当主阀芯上下压差达到一定值时，当主阀芯上下压差达到一定值时，主阀便克服弹簧主阀便克服弹簧4 4的作用力上移，的作用力上移，使主阀缝隙减小，增强了节流作用，使主阀缝隙减小，增强了节流作用，使出口压力降低。使出口压力降低。3 3、定差减压阀工作原理、定差减压阀工作原理 如图所示：当滑阀处于某一平衡如图所示：当滑阀处于某一平衡位置时，作用于滑阀上下腔压力和位置时，作用
14、于滑阀上下腔压力和弹簧力三者处于平衡，进口压力经弹簧力三者处于平衡，进口压力经缝隙节流下为出口压力，且两者之缝隙节流下为出口压力，且两者之差为一定值。差为一定值。当进口压力升高时，阀芯上移，当进口压力升高时，阀芯上移，使开口缝隙增大，节流效果减弱，使开口缝隙增大，节流效果减弱，出口压力随之增大，两者之差为设出口压力随之增大，两者之差为设计值；反之，当进口压力降低时，计值；反之，当进口压力降低时，阀芯下移，使开口缝隙减小，节流阀芯下移，使开口缝隙减小，节流效果增强，出口压力随之减小，效果增强，出口压力随之减小，两两者之差仍为设计值。者之差仍为设计值。4 4、定比减压阀、定比减压阀 定比减压阀的作
15、用是使进出油口定比减压阀的作用是使进出油口压力的比值保持恒定，如右图，该压力的比值保持恒定，如右图，该阀的弹簧主要用于复位。阀的弹簧主要用于复位。如果忽略刚度很小的弹簧力，无如果忽略刚度很小的弹簧力，无论进出油口的压力发生变化，或通论进出油口的压力发生变化，或通过的流量发生变化，通过定比减压过的流量发生变化，通过定比减压阀可变节流口的调节作用，其减压阀可变节流口的调节作用，其减压比基本不变即比基本不变即 只要适当选择大小柱塞的直径比，只要适当选择大小柱塞的直径比，即可得到所需的进、出口压力比。即可得到所需的进、出口压力比。8.2.28.2.2减压回路减压回路 8.3 8.3 顺序阀及顺序动作回
16、路顺序阀及顺序动作回路 顺序阀是以压力作为控制信号，在一定的控制压力作用顺序阀是以压力作为控制信号，在一定的控制压力作用下能自动接通或切（断）开某一油路的压力阀。由于其常用下能自动接通或切（断）开某一油路的压力阀。由于其常用于控制多个执行元件的顺序动作，故名顺序阀。于控制多个执行元件的顺序动作，故名顺序阀。顺序阀的功用顺序阀的功用:在液压系统中，控制多个执行元件的顺在液压系统中，控制多个执行元件的顺序动作。序动作。顺序阀的分类：顺序阀的分类：按压力控制方式可分为内控式顺序阀和外控式顺序阀。按压力控制方式可分为内控式顺序阀和外控式顺序阀。内控式顺序阀内控式顺序阀直接利用该阀进油口的压力来控制阀口
17、直接利用该阀进油口的压力来控制阀口启闭的内部压力控制顺序阀，简称顺序阀。启闭的内部压力控制顺序阀，简称顺序阀。外控式顺序阀外控式顺序阀利用独立于阀进口的外来压力油控制阀利用独立于阀进口的外来压力油控制阀口启闭的外部压力控制顺序阀，简称液控顺序阀。口启闭的外部压力控制顺序阀，简称液控顺序阀。按结构不同可分为直动式顺序阀（适用于低压）和先导按结构不同可分为直动式顺序阀（适用于低压）和先导式顺序阀（适用于高压）。式顺序阀（适用于高压）。8.3.1 8.3.1 顺序阀的结构和工作原理顺序阀的结构和工作原理 直动式顺序阀的结构和工作原理直动式顺序阀的结构和工作原理 顺序阀动画顺序阀动画 2 2、先导式顺
18、序阀的结构和工作原理、先导式顺序阀的结构和工作原理 4 4、顺序阀与溢流阀的异同、顺序阀与溢流阀的异同 二者结构和工作原理很相似，其主要区别在于溢二者结构和工作原理很相似，其主要区别在于溢流阀的出油口接油箱，因而其泄油口可和出油口连通，流阀的出油口接油箱，因而其泄油口可和出油口连通，即采用内部泄油方式；即采用内部泄油方式；而顺序阀的出油口与系统的压力腔相通，因此它而顺序阀的出油口与系统的压力腔相通，因此它的泄油口要单独通油箱（外部泄油方式）的泄油口要单独通油箱（外部泄油方式）.8.3.2 8.3.2 顺序动作回路顺序动作回路 顺序动作回路动画顺序动作回路动画8.4 8.4 压力继电器及应用回路
19、压力继电器及应用回路 压力继电器是将液压系统中的压力信号转换成电信号的压力继电器是将液压系统中的压力信号转换成电信号的转换装置。转换装置。其作用是其作用是，当液压系统某处的压力上升或下降到压力继，当液压系统某处的压力上升或下降到压力继电器预先调定的压力时，通过压力继电器内的微动开关，发电器预先调定的压力时，通过压力继电器内的微动开关，发出电信号，操纵电气元件，以实现顺序动作或安全保护等。出电信号，操纵电气元件，以实现顺序动作或安全保护等。压力继电器是利用工作液体的压力来启、闭电气触点的压力继电器是利用工作液体的压力来启、闭电气触点的液电信号转换元件，用于当系统达到压力继电器调定压力时，液电信号
20、转换元件，用于当系统达到压力继电器调定压力时，发出电信号，控制电气元件（电动机、电磁铁、继电器等）发出电信号，控制电气元件（电动机、电磁铁、继电器等）的动作，实现泵的卸荷或加载控制，执行元件的顺序动作，的动作，实现泵的卸荷或加载控制，执行元件的顺序动作，以及系统的安全保护和联锁等。以及系统的安全保护和联锁等。压力继电器的结构形式很多，但其工作原理大致相同，压力继电器的结构形式很多，但其工作原理大致相同，下面介绍一种常用的柱塞式压力继电器。下面介绍一种常用的柱塞式压力继电器。8.4.1 8.4.1 压力继电器的原理压力继电器的原理 左图为左图为DP-320DP-320型单型单柱塞压力继电器柱塞压力继电器,p p口进口进来的高压油作用于柱塞来的高压油作用于柱塞1 1上，靠弹簧与之平衡，上，靠弹簧与之平衡，调节螺丝调节螺丝3 3用来调节调定用来调节调定压力。当系统压力达到压力。当系统压力达到其调定压力时，作用于其调定压力时，作用于柱塞上的力克服弹簧力，柱塞上的力克服弹簧力，顶杆顶杆2 2上移，使微动开关上移，使微动开关4 4的触点闭合，发出电信的触点闭合，发出电信号。号。1-1-柱塞；柱塞；2 2调节螺钉；调节螺钉；3 3顶杆；顶杆；4 4微动开关微动开关8.4.2 8.4.2 压力继电器回路压力继电器回路 本章完本章完