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液气压传动与控制之压力控制阀2016年3月29号压力控制阀（pressure control valve）是控制压力的阀的总称。在平常中我们都把控制压力的阀的统称为压力控制阀。压力控制阀有时候也简称为压力阀，主要是用来满足对执行机构提出的力或力矩的要求。包括溢流阀、减压阀、顺序阀和电磁继电器。5.2压力控制阀常用的压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。功能简介：可控制液压系统中油液的压力（溢流阀、减压阀）或通过压力信号实现系统的控制（顺序阀、压力继电器）。5.2压力控制阀5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)溢流阀分为直动式直动式-Spring loaded type relief valve（a）先导式先导式-Pilot operated relief valve（b）5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)左下两个为直动时，右上为先导式溢流阀直动式直动式：系统中的压力油直接作用在阀芯上，利用产生的液压力与阀芯的弹簧力相互作用，控制阀芯的启闭。一般用于低压小流量场合一般用于低压小流量场合；当对阀芯采用适当措施，也可用于高压大流量场合。先导式先导式：由先导阀和主阀组成，广泛用于高广泛用于高压、大流量场合压、大流量场合。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)直动式工作原理直动式工作原理PT符号符号PT图5-1直动式溢流阀5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)直动式溢流阀工作过程中受力分析直动式溢流阀工作过程中受力分析l当油压大于开启压力时，锥阀阀芯被顶起，开始溢流；l不考虑阀芯重力、摩擦力以及液动力的情况下，阀芯受力方程为：l 为阀口的开度，为弹簧的预压缩量，工作过程中，变化较小，且 ，可认为进口压力基本恒定，实现溢流定压的作用。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)图5-2.直动式溢流阀如图5-2存在的问题1、由于工作压力的提高，导致直动式溢流阀的弹簧力及其弹簧刚度增加，装配困难。2、锥阀处的流量公式 为 可知当 变化，也将变化，故溢流压力的波动较大，所以图1所示的直动式溢流阀只适用于低压系统。先导式溢流阀先导式溢流阀5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)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符号符号图5-3 三节同心式先导式溢流阀5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)先导式溢流阀工作原理先导式溢流阀工作原理图5-3工作过程分析工作过程分析系统压力低于先导阀的调定压力，油液无流动，上下腔压力相等，弹簧力作用，主阀芯处于最下端，P口与T口断开；系统压力大于先导阀的调定压力，先导阀被打开，油液流动，由于阻尼孔产生压差，当主阀芯两端液压作用力之合力大于弹簧力，主阀芯向上移动，P口与T口接通。综上，可知先导阀起调压控制先导阀起调压控制作用，主阀起主流量溢流作用作用，主阀起主流量溢流作用。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)图5-3溢流过程受力分析受力分析主阀芯受力方程为：先导阀阀芯受力方程为：联立两式：5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)图5-3溢流过程受力分析受力分析由于主阀弹簧的作用力只是克服阀芯运动时的摩擦力，因此选用较软的弹簧，即 很小，且 ，所以先导阀的溢流流量较主阀小的多，可认为：所以溢流时，进油口压力由先导阀的弹簧决定；而主阀芯溢流时，流量的变化对进油口压力的影响较小，故可用于大流量、高压大流量、高压的场合。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)溢流阀的静态特性溢流阀的静态特性即溢流阀在稳定工况时的性能。1、压力调节范围压力调节范围：调压弹簧在规定的范围内调节，系统压力能平稳上升或下降，且压力无突变及迟滞现象时的最大和最小调定压力。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)2、启闭特性启闭特性：溢流阀在稳态情况下从开启到闭合的过程中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系，是衡量溢衡量溢流阀定压精度的重要流阀定压精度的重要指标指标。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)动态特性动态特性即溢流阀在瞬态工况时的性能。1、压力超调量压力超调量：指瞬态过程中。最大峰值压力于调定压力的差值。2、建立压力时间建立压力时间：指从卸荷状态压力回升至调定压力并稳定时所需的时间。（建压时间短，阀的快速性就好）3、过渡过程时间过渡过程时间：指瞬态过程中压力开始上升到最后稳定在调定压力所需的时间。（过度过程时间短，则阀的动态响应好）4、卸荷时间：卸荷时间：只从调定压力状态下降到完全卸荷时所需的时间。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)溢流阀在液压系统中的应用溢流阀在液压系统中的应用溢流定压作用；溢流定压作用；防止系统过载；防止系统过载；背压作用；背压作用；远程调压和系统卸荷作用。远程调压和系统卸荷作用。对溢流阀的性能要求对溢流阀的性能要求：定压精度要高，即静态压力超调要小。灵敏度要高，即动态超调量要小。工作平稳，振动和噪声小。阀关闭时，密封要好，泄漏要小。5.2压力控制阀溢流阀(relief valve)5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)作用：减压和稳压，用于降低液压系统某一局部回路的压力，使之得到一个比液压泵供油压力低的稳定压力。2023/3/13减压阀定值减压阀（应用最广）定差减压阀定比减压阀1、按调节要求分减压阀直动式减压阀先导式减压阀（最常用）2、按调节压力的方式先导式减压阀结构：减压阀的结构及工作原理减压阀的结构及工作原理工作原理：利用其出油口处的压力作为控制信号，自动调整主阀阀口的开度，改变液流阻力来使出口压力基本维持在调定值上。减压阀的出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力，则出口压力由负载决定，此时减压阀不起作用，进出口压力相等，即减压阀保证出口压力恒定的条件是先导阀开启。先导式减压阀上设有远程控制口K，可实现远程控制。5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)1、减压阀控制出口压力，保证出口压力为定值；溢流阀控制进口压力，保证进口压力为恒定。2、减压阀阀口常开，浸出油口相通；溢流阀口常闭。3、减压阀出口压力油流往工作腔，压力不等于零；先导阀弹簧腔的泄漏油须单独引回油箱（外泄）；溢流阀直接回油箱，因此先导阀弹簧腔的泄漏油在阀内与出口相通（内泄）。4、溢流阀与压力阀都可以通过其先导阀的远程调压阀实现远程或多级调压。减压阀与溢流阀的比较减压阀与溢流阀的比较5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)1、降低液压泵压力，供给低压回路，如控制、润滑系统、夹紧、定位、分度等装置回路。2、稳定压力。减压阀输出的二次压力比较稳定，供给液压动机工作可以避免一次压力有波动对它的影响。3、与单向阀并联实现单向减压。4、远程减压减压阀在系统中的应用5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)直动式减压阀结构直动式减压阀：由旋钮直接调节弹簧来改变减压阀输出压力。5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)直动式减压阀工作原理：直动式减压阀的工作原理：靠近气阀口的节流作用减压，靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳定压力，调节旋钮可使输出压力在规定范围内任意变化。5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)直动式减压阀工作原理：5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)先导式减压阀结构先导式减压阀：用预先调整好压力的空气来代替调压弹簧进行调压。5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)先导式减压阀工作原理：先导式减压阀的工作原理：与直动式的基本相同使用的调压空气是由小型的直动式减压阀供给的。5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)先导式减压阀工作原理：5.2压力控制阀减压阀(Pressure Reducing Valve)5.2压力控制阀顺序阀(Squence Valve)顺序阀是依靠系统中的液压力变化来控制阀口的启闭和液压系统中各执行元件动作的先后顺序。根据控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式。也分有直动型和先导型的差异，前者多用于低压系统，后者用于高压系统。5.2压力控制阀顺序阀(Squence Valve)4-26图是内控式顺序的工作原理图和职能符号。阀的控制油来自阀的进口P1，当进口压力低于调定压力时，阀心在弹簧力的作用下处于下端，阀门关闭，出油口无压力油输出。当压力p1,高于调定压力时，阀心的液压力大于弹簧力使得阀心上移，将阀口打开，压力油自出口p2输出。4-27图与4-26图类似，区别在于下部有一个控制油口K，阀口的启闭由通入控制油口K的外部控制油压来控制。5.2压力控制阀顺序阀(Squence Valve)该图是先导式顺序阀的结构与图形符号。它的工作原理和先导式溢流阀相似，不同的地方在于它的二次油路即出口不接回油箱，泄露油口L必须单独接回油箱。5.2压力控制阀顺序阀(Squence Valve)顺序阀的工作原理:5.2压力控制阀顺序阀(Squence Valve)液压阀在液压系统中的主要应用：1、实现多缸的顺序动作。2、和单向阀组合成单向顺序阀，用在有平衡配重立式的液压装置，起平衡作用。3、用在压力油卸荷，做双泵供油系统中低压泵的卸荷阀。5.2压力控制阀压力继电器压力继电器压力继电器 压力继电器是一种将压力讯号转变为电讯号的装置转换，它是液压-电器控制系统的自动控制元件，通过在线检测液压系统的压力变化，控制压力继电器内的微动开关，能自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。压力继电器压力继电器按结构特点结构特点可分为柱塞式柱塞式、弹弹簧管式簧管式和膜片式膜片式等。5.2压力控制阀压力继电器压力继电器结构压力继电器结构它主要是由微动开关、调节螺杆、压力弹簧、柱塞、紧固螺钉等部分构成的。5.2压力控制阀压力继电器压力继电器工作原理压力继电器工作原理5.2压力控制阀压力继电器压力继电器用途：压力继电器用途：压力继电器是将压力转换成电信号的液压器件，主要控制水、油、气体以及蒸气的压力等。它在液压系统中用途很广，如压力超调自动报警和保护；润滑系统的失压报警；系统工作程序的自动换接和顺序控制等。