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1、第三节压力控制阀 压力控制阀是用来控制系统的压力或者利用压力变化作为信号来控制其他元件动作的阀，通过液压作用力与弹簧力进行比较，来实现对油液压力的控制，调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧 溢流阀减压阀顺序阀压力继电器溢流阀溢流阀按结构形式分按结构形式分直动型溢流阀直动型溢流阀先导型溢流阀先导型溢流阀结构原理结构原理 直动型溢流阀直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等盖、调节杆、调节螺母等零件组成。阀体上进油口零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口接旁接在泵的出口，出口接油箱。原始状态，阀芯在油箱。
2、原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。端位置，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面，轴向孔作用在阀芯底端面，当液压力等于或大于弹簧当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢启，进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流衡，阀口溢流满足压力流量方程。量方程。溢流阀的主要用途有以下两点：溢流阀的主要用途有以下两点：1）调调压压和和稳稳压压。如如用用在在由由定定量量泵泵构构成成的的液液压压源源中中，用用以以调调节泵的出口压力，
3、保持该压力恒定。节泵的出口压力，保持该压力恒定。2）限限压压。如如用用作作安安全全阀阀，当当系系统统正正常常工工作作时时，溢溢流流阀阀处处于于关关闭闭状状态态，仅仅在在系系统统压压力力大大于于其其调调定定压压力力时时才才开开启启溢溢流流，对对系统起过载保护作用。系统起过载保护作用。溢流阀的特征是：阀与负载相并联，溢流口接回油箱，采用进口压力控制，不工作时阀口常闭。根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。直动型溢流阀工作原理要点直动型溢流阀工作原理要点对应调压弹簧一定的预压缩量对应调压弹簧一定的预压缩量 xo，阀的进口压力阀的进口压力 p 基本为一定值。基本为一定值。由于阀开口大小由于阀开
4、口大小 x 和和 稳态液动力稳态液动力Fs的影响，阀的的影响，阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量时的阀的进口压力为额定流量时的阀的进口压力 ps 最大最大.ps称为阀称为阀的调定压力。的调定压力。弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在油箱，若阀的出口压力不为零，则背压将作用在阀芯上端，使阀的进口压力增大。阀芯上端，使阀的进口压力增大。对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很对于高压大流量的压力阀，要求调压弹簧具有很大的弹簧力，这样不仅使阀的调
5、节性能变差，结大的弹簧力，这样不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。构上也难以实现。先导型溢流阀先导型溢流阀结构组成：结构组成：它由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小它由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。阀口关闭时起复位作用。出油口出油口T进油口进油口P1主阀芯主阀芯主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级固先导级固定节流孔定节流孔调压调压手柄手柄调压调压弹簧弹簧主阀主阀弹簧弹簧二
6、级同心二级同心 先导式溢流阀先导式溢流阀主级测压面主级测压面导阀芯导阀芯阀阀口口固定节流孔固定节流孔 先导型溢流阀工作原理要点先导型溢流阀工作原理要点先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满足压力流量方程。先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1，因此其尺寸很小，因此其尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一
7、来阀的调节性能有很大即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。改善。主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔，孔径很小长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长孔长l=812mm.因此工作时易堵因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。压力损失和卸载压力：压力损失和卸载压力：当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥控口直接接回油箱时，流经阀
8、的流量为额定值时，溢流阀的进口压控口直接接回油箱时，流经阀的流量为额定值时，溢流阀的进口压力力。先导型溢流阀遥控口接法先导型溢流阀遥控口接法远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在先导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力必先导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力必须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。流量始终经主阀阀口回油箱。先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控，先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控，接电磁阀通回油箱可实
9、现卸载。接电磁阀通回油箱可实现卸载。溢流阀的功用溢流阀的功用溢流阀旁接在泵溢流阀旁接在泵的出口，用来保的出口，用来保证系统压力恒定，证系统压力恒定，称为定压阀称为定压阀。溢流阀旁接在泵的溢流阀旁接在泵的出口，用来限制系出口，用来限制系统压力的最大值，统压力的最大值，对系统起保护作用，对系统起保护作用，称为安全阀。称为安全阀。电磁溢流阀还可以电磁溢流阀还可以在执行机构不工作在执行机构不工作时使泵卸载。时使泵卸载。压力流量特性压力流量特性目前有如下规定：先把溢流阀调到全流量时的额定压力，在开启过程中，当溢流量加大到额定流量的1%时，系统的压力称为阀的开启压力。在闭合过程中，当溢流量减小到额定流量的
10、1%时，系统的压力称为阀的闭合压力，为了保证溢流阀具有良好的静态特性，一般说来，阀的开启压力和闭合压力对额定压力之比分别不应低于90%和85%。压力流量特性：压力流量特性：溢流阀的进口压力随流量溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能；又称为启闭特性。变化而波动的性能；又称为启闭特性。（ps-pk）、（）、（ps-pb）称为调压偏差，）称为调压偏差，调压偏差小好调压偏差小好 nk=pk/ps 称为开启压力比，称为开启压力比，nb=pb/ps 称为闭合压力比，称为闭合压力比，nk、nb大好。大好。动态特性动态特性当溢流阀的溢流量由零到额定流量发生阶跃变化时，其进口压力将迅速升高并超过其调定压力值，
11、然后逐步衰减并稳定在调定压力值上。这个过程即为溢流阀的动态特性。评价溢流阀阶跃响应指标主要有：1)压力超调量 最大峰值压力和调定压力之差与阀的调定压力比的百分值，性能良好的溢流阀的压力超调量一般应小于30%2)压力上升时间 压力从开始上升，到第一次达到调定压力值所需时间，它反映阀的快速性。3)过渡过程时间压力从开始上升，到最后稳定在调定压力所需时间。4)压力卸荷时间 压力由调定压力降到卸荷压力所需的时间 减压阀减压阀 根根据据油油液液流流经经缝缝隙隙会会产产生生压压力力降降原原理理设设计计的的。减减压压阀阀主主要要用用于于降降低低并并稳稳定定系系统统中中某某一一支支路路的的油油液液压压力力，常
12、常用用于夹紧、控制、润滑等油路中。于夹紧、控制、润滑等油路中。减减压压阀阀也也有有直直动动型型和和先先导导型型之之分分，但但直直动动型型减减压压阀阀较较少单独使用。少单独使用。减压阀的特征是：阀与负载相串联，调压弹簧腔有外接泄油口，采用出口压力控制，不工作时阀口常开。按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，定比减按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀先导式减压阀先导式减压阀减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压力油引减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔，当出口压力大于减至
13、主阀芯上腔和先导阀前腔，当出口压力大于减压阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯上移，压阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减压阀才起减压作用且保证出口减压缝隙关小，减压阀才起减压作用且保证出口压力为定值。压力为定值。泄油口泄油口L（在侧面，图中看不见）在侧面，图中看不见）泄油口泄油口L出油口出油口P2出油口出油口P2进油口进油口P1进油口进油口P1滑阀式减压阀减压阀的特点与功用减压阀的特点与功用与先导型溢流阀比较：与先导型溢流阀比较：减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值。溢流阀是进口压力控制
14、，保证进口压力为定值。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。油经阀体內流道內泄至出口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀出口压力还与出口负减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压决定，此时减压阀不起减压作用。作用。顺序阀顺序阀 顺顺序序阀阀的的作作用用是是利利用用油油液液压压力力作作为为控控制制信信号号，控控制制油路通断。油路通断。顺
15、序阀也有直动型和先导型之分，根据控制压力来源顺序阀也有直动型和先导型之分，根据控制压力来源不同，它还有内控式和外控式之分。通过改变控制方式、不同，它还有内控式和外控式之分。通过改变控制方式、泄油方式以及二次油路的连接方式，顺序阀还可用作背压泄油方式以及二次油路的连接方式，顺序阀还可用作背压阀、卸荷阀和平衡阀等。阀、卸荷阀和平衡阀等。顺序阀顺序阀的特征是：阀的出口一般接负载（串联），调压弹簧腔有外接泄油口，采用进口控制，不工作时阀口常闭。直动型顺序阀直动型顺序阀 直动式顺序直动式顺序阀是作用在阀芯阀是作用在阀芯上的主油路液压上的主油路液压力与调压弹簧力力与调压弹簧力直接相平衡的顺直接相平衡的顺序
16、阀。序阀。顺序阀的符号调压调压手柄手柄控制柱控制柱塞塞阀芯阀芯泄油口泄油口泄油口泄油口控制油口控制油口测压孔测压孔调压调压弹簧弹簧调调压压弹弹簧簧进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口 顺序阀的四种结构形式及其图形符号顺序阀的四种结构形式及其图形符号通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型结构类型。顺序阀的功用顺序阀的功用内控外泄顺序阀与溢流阀非内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：阀口常闭，进口压常相象：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液力控制，但是该阀出口油液要
17、去工作，所以有单独的泄要去工作，所以有单独的泄油口。油口。内控外泄顺序阀用于多个执内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的调定压力，而其进口压力先要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，进口压力等于出口压力，的调定压力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。等于调定压力，阀的开口一定。内控内泄顺序阀的图形符号和工作原内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件理与溢流阀
18、相同。多串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。如图示阀保证执行元件运动平稳。如图示阀3作背压阀。作背压阀。外控内泄顺序外控内泄顺序阀等同于二位二阀等同于二位二通阀，可作卸载通阀，可作卸载阀，如双泵供油阀，如双泵供油回路中阀回路中阀3是泵是泵1的卸载阀。的卸载阀。外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。顺序阀特点顺序阀特点内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：阀口常闭，内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液要
19、去工作，所进口压力控制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。以有单独的泄油口。内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的调定压力，而出口压力其进口压力先要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。开口一定。压力继电器压力继电器压力继电器是一种将液压系压力继电器是一种将液压系统的压力
20、信号转换为电信号统的压力信号转换为电信号输出的元件。输出的元件。其作用是实现执行元件的顺其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护。序控制或安全保护。按结构特点分为柱塞式、弹按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜片式。图示为柱簧管式和膜片式。图示为柱塞式压力继电器。主要零件塞式压力继电器。主要零件包括柱塞包括柱塞1、调节螺帽、调节螺帽2和和电气微动开关电气微动开关3。压力油作。压力油作用在柱塞下端，液压力直接用在柱塞下端，液压力直接与弹簧力比较。当液压力大与弹簧力比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向于或等于弹簧力时，柱塞向上移压微动开关触头，接通上移压微动开关触头，接通或断开电气线路。反之，微或断开电气线路。反之，微动开关触头复位。动开关触头复位。压力继电器的功用压力继电器的功用如图所示，压力如图所示，压力继电器用在顺序继电器用在顺序动作回路中。当动作回路中。当执行元件工作压执行元件工作压力达到压力继电力达到压力继电器调定压力时，器调定压力时，压力继电器将发压力继电器将发出电信号，使电出电信号，使电磁铁得电，换向磁铁得电，换向阀换向，从而实阀换向，从而实现两液压缸的顺现两液压缸的顺序动作。序动作。