液压传动-201406液压阀2.ppt

哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤16-4 压力控制阀压力控制阀常常用用的的压压力力控控制制阀阀有有四四种种：溢溢流流阀阀、减减压压阀阀、顺序阀和压力继电器。顺序阀和压力继电器。它它们们都都是是利利用用阀阀芯芯上上的的液液压压力力和和弹弹簧簧力力相相平平衡衡原理进行工作的。原理进行工作的。溢流阀溢流阀哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤2一、溢流阀一、溢流阀(一一)功用和要求功用和要求溢溢流流阀阀是是通通过过阀阀口口的的溢溢流流，使使被被控控制制系系统统或或回回路路的的压压力力维维持持恒恒定定，实实现现稳稳压压、调调压压或或限限压压作用。作用。对对溢溢流流阀阀的的主主要要要要求求是是，调调压压范范围围大大，调调压压偏偏差差小小，压压力力振振摆摆小小，动动作作灵灵敏敏，过过流流能能力力大大，噪声小。噪声小。(二二)结构和工作原理结构和工作原理1.直动型溢流阀直动型溢流阀 图图阀阀心心上上的的液液压压力力弹弹簧簧力力，阀心上移，阀口打开，溢流。阀心上移，阀口打开，溢流。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤3直动型溢流阀直动型溢流阀结构结构 压压力力油油从从P口口进进入入，经经阻阻尼尼孔孔l作作用用在在阀阀芯芯底底部部，当当作作用用在在阀阀芯芯3上上的的液液压压力力大大于于弹弹簧力时，阀口打开，使油液溢流。簧力时，阀口打开，使油液溢流。泄油路泄油路控制油路控制油路主油路主油路控制油路控制油路泄油路泄油路哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤4直动型溢流阀直动型溢流阀07-DirAOVOP直动溢流阀直动溢流阀.exe哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤52.先导型溢流阀先导型溢流阀-原理图原理图哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤62.先导型溢流阀先导型溢流阀-结构结构主油路主油路控制油路控制油路泄油路泄油路它它由由先先导导阀阀和和主主阀阀组组成成。先先导导阀阀实实际际上上是是一一个个小小流流量量直直动动型型溢溢流流阀阀，其其阀阀芯芯为为锥锥阀阀。主主阀阀芯芯上上有有一一阻阻尼尼孔孔，且且上上腔腔作作用用面面积积略略大大于于下下腔腔作作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤72.先导型溢流阀先导型溢流阀 动画动画08-PilOVOP先导型溢流阀先导型溢流阀.exe哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤8（三）溢流阀的静态特性（三）溢流阀的静态特性哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤9启闭特性启闭特性临界开启压力临界开启压力pc的大小可用改变弹簧的预压缩量的大小可用改变弹簧的预压缩量x0来调节。来调节。p pc时，溢流，时，溢流，q0溢流量最大时为泵的流量溢流量最大时为泵的流量qp，对应的压力对应的压力pT叫全流压力。叫全流压力。先导阀的开启压力有拐点。先导阀的开启压力有拐点。由于摩擦力的影响，关闭压力由于摩擦力的影响，关闭压力0时，时，ppc;q=qp时，时，p=pT 调压偏差：调压偏差：p=pT-pc、相对调压偏差：相对调压偏差：p/pT开启比开启比pc/pT都是溢流阀压力稳定性的指标。都是溢流阀压力稳定性的指标。调压刚度调压刚度：q/p越大越好。越大越好。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤11先导型溢流阀与直动型溢流阀的区别先导型溢流阀与直动型溢流阀的区别调调压压弹弹簧簧与与稳稳压压弹弹簧簧分分开开，先先导导阀阀尺尺寸寸小小，主主阀阀芯芯稳稳定性能好。定性能好。先先导导阀阀上上有有一一个个遥遥控控口口，实实现现远远程程控控制制泵泵的的输输出出压压力力、卸荷、调压等。卸荷、调压等。动作迟缓、反应慢。动作迟缓、反应慢。溢流阀的工作原理溢流阀的工作原理系统压力的控制靠弹簧力系统压力的控制靠弹簧力当当进进口口压压力力低低于于弹弹簧簧力力时时，溢溢流流阀阀关关闭闭不不溢溢流流，系系统统压力取决于外载压力取决于外载当当进进口口压压力力高高于于弹弹簧簧力力时时，溢溢流流阀阀开开启启溢溢流流。进进口口压压力基本稳定。力基本稳定。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤122.溢流阀的应用溢流阀的应用（1）溢流稳压；）溢流稳压；（2）安全限压；起安全阀、过载保护作用。）安全限压；起安全阀、过载保护作用。（3）作背压阀用：装在回油路上。）作背压阀用：装在回油路上。（4）利用先导阀的遥控口，实现卸荷、调节。）利用先导阀的遥控口，实现卸荷、调节。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤132.溢流阀的应用溢流阀的应用（1）溢流稳压；）溢流稳压；（2）安全限压；起安全阀、过载保护作用。）安全限压；起安全阀、过载保护作用。（3）作背压阀用：装在回油路上。）作背压阀用：装在回油路上。（4）利用先导阀的遥控口，实现卸荷、调节。）利用先导阀的遥控口，实现卸荷、调节。p1p2哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤14先导型溢流阀外控口先导型溢流阀外控口K用法用法远程调压远程调压外控口通油箱外控口通油箱用用另另外外的的调调压压阀阀来来取取代代自自身身的的导导阀阀控控制制主主阀阀上上腔腔压压力力。关关键键问问题题：接外控口接外控口K的调压阀的调定压力应低于原导阀调定压力。的调压阀的调定压力应低于原导阀调定压力。与主阀上腔相通！能否用其他方法来控制上腔压力？与主阀上腔相通！能否用其他方法来控制上腔压力？多级调压多级调压哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤15二、减压阀二、减压阀(一一)功用和要求功用和要求使使出出口口压压力力低低于于进进口口压压力力，即即p2p1分类分类（1）定定值值式式：使使 p2 稳稳定定不不变。此类比较常用。变。此类比较常用。（2）定定比比式式：使使p2/p1稳稳定定不变。不变。（3）定差式：使）定差式：使p=p1 p2稳定不变。用于调速阀。稳定不变。用于调速阀。(二二)结构和工作原理结构和工作原理1.直直动动型型减减压压阀阀的的工工作作原原理理 图图6-哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤162.先导型减压阀的工作原理先导型减压阀的工作原理哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤17先导型减压阀先导型减压阀如何实现减压如何实现减压？减减压压后后，如如何何实实现恒压现恒压？哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤183.先导型减压阀与先导型溢流阀的区别先导型减压阀与先导型溢流阀的区别减压阀控制出口压力减压阀控制出口压力p2，溢流阀控制进口压力溢流阀控制进口压力p1；随随着着控控制制压压力力的的升升高高，减减压压阀阀从从阀阀口口常常开开到到关关小小开开口口而而减压，减压，溢流阀从阀口常闭到开启溢流；溢流阀从阀口常闭到开启溢流；减压阀进出口都接压力油，先导阀必须单独回油箱，减压阀进出口都接压力油，先导阀必须单独回油箱，而溢流阀则可采用内部回油方式（内泄式）。而溢流阀则可采用内部回油方式（内泄式）。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤19溢流阀与减压阀的比较溢流阀与减压阀的比较哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤20溢流阀与减压阀的比较溢流阀与减压阀的比较进油路控制进油路控制恒定进油路压力恒定进油路压力内、外泄内、外泄出油路控制出油路控制恒定出油路压力恒定出油路压力外泄漏外泄漏哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤21（三）减压阀的特性（三）减压阀的特性在使用在使用ks很小的弹簧，很小的弹簧，且考虑到且考虑到xRxe时，时，则则 p2A=ks(xe+xR)ksxexR阀口开度阀口开度xe预压缩量预压缩量哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤22（四）减压阀的应用（四）减压阀的应用 在在液液压压系系统统中中，减减压压阀阀用用于于要要求求获获得得稳稳定定低低压压的的回回路路中中，如如夹夹紧紧油油路路或或提提供供稳稳定定的的控控制制压压力力油油。此此外外，减减压压阀阀还还可可用用来来限限制制工工作作机机构构的的作作用用力力，减减少少压压力力波波动动带带来来的的影影响，改善系统的控制性能等。响，改善系统的控制性能等。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤23定差减压阀定差减压阀 定定差差减减压压阀阀可可使使进进出出口口压压力力差保持为定值。差保持为定值。高高压压油油p1经经节节流流口口（减减压压口口）x减减压压后后以以低低压压p2输输出出，同同时时低低压压油油经经阀阀芯芯中中心心孔孔将将压压力力p2引引至至阀阀芯芯上上腔腔，其其进进出出油油压压在在阀阀芯芯上上、下下两两端端有有效效作作用用面面积积上上产产生生的的液液压力之差与弹簧力相平衡。压力之差与弹簧力相平衡。阀芯受力平衡方程式阀芯受力平衡方程式为为哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤24三、顺序阀三、顺序阀（一）功用（一）功用作作压压力力开开关关，用用来来控控制制多多个执行元件的顺序动作。个执行元件的顺序动作。（二）工作原理（二）工作原理顺序阀也有直动型和顺序阀也有直动型和先导型之分。先导型之分。按控制压力的来源不同，按控制压力的来源不同，又分为内控型和外控型。又分为内控型和外控型。图图为为内内控控直直动动型型顺顺序序阀阀的的工作原理图和图形符号。工作原理图和图形符号。它与溢流阀很相似。它与溢流阀很相似。不同之处有三点：不同之处有三点：哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤25顺序阀与溢流阀的不同之处顺序阀与溢流阀的不同之处泄油口泄油口L单独回油箱；单独回油箱；出油口接二次油路；出油口接二次油路；由由于于其其开开关关功功能能，阀阀口口的的大大小小不不是是连连续续控控制制，而而是是开开关关控控制。制。要要求求关关就就关关得得严严实实，开开就就开开的的利利索索，所所以以下下边边加加了了一一个个小小活活塞塞A。如如果果将将下下盖盖转转过过90度度，并并打打开开螺螺塞塞堵堵K，则则内内控控式式就就变变成成外外控式了。控式了。如如果果将将泄泄油油口口L堵堵死死，上上阀阀盖盖转转180度度，则则孔孔 g 和和h沟沟通通，变变为为内内泄式了。泄式了。只有出口压力很低时才用内泄式。只有出口压力很低时才用内泄式。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤26（三）顺序阀的特性（三）顺序阀的特性 顺顺序序阀阀的的主主要要性性能能与与溢溢流流阀阀相相仿仿。此此外外，顺顺序序阀阀为为使使执执行行元元件件准准确确地地实实现现顺顺序序动动作作，要要求求阀阀的的调调压压偏偏差差小小，故故调调压压弹弹簧簧的的刚刚度度宜宜小小。阀阀在在关关闭闭状状态态下的内泄漏量也要小。下的内泄漏量也要小。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤27（三）顺序阀的特性（三）顺序阀的特性顺序阀的进出口压力特性相当于顺序阀的进出口压力特性相当于压力堤坝压力堤坝，如下图所示，如下图所示1.当当p入口入口p调定调定时，顺序阀不打开，时，顺序阀不打开，p入口入口由系统决定，由系统决定，p出口出口=0；2.当当p入口入口=p调定调定时，顺序阀开启，时，顺序阀开启，若若p出口出口p出口出口=p工作工作，有减压作用；，有减压作用；3.当当p入口入口p调定调定时，时，p入口入口=p出口出口=p工作工作p调定调定，顺序阀不减压。，顺序阀不减压。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤28（四）顺序阀的应用（四）顺序阀的应用顺序阀在液压系统中的应用主要有：顺序阀在液压系统中的应用主要有：1)控制多个执行元件的顺序动作。控制多个执行元件的顺序动作。2)与与单单向向阀阀组组成成平平衡衡阀阀，保保持持垂垂直直放放置置的的液液压缸不因自重而下落。压缸不因自重而下落。3)用外控顺序阀使双泵系统的大流量泵卸荷。用外控顺序阀使双泵系统的大流量泵卸荷。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤29四、平衡阀四、平衡阀图图6-33所所示示为为在在工工程程机机械械领领域域得得到到广广泛泛应应用用的一种平衡阀结构。的一种平衡阀结构。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤30五、压力继电器五、压力继电器1.功用功用：是一种将压力信号转变为电信号的控制元件。：是一种将压力信号转变为电信号的控制元件。通通过过压压力力继继电电器器把把压压力力信信号号转转变变成成电电信信号号，电电信信号号再再去去控控制制其其他他电电器器元元件件。（如如电电磁磁铁铁、电电动动机机、电电磁离合器、继电器）等的动作，以实现特定的功能。磁离合器、继电器）等的动作，以实现特定的功能。2.组成组成：两部分：两部分：(1)压力压力位移转换器，位移转换器，(2)电器微动开关。电器微动开关。3.分分类类：柱柱塞塞式式、膜膜片片式式、弹弹簧簧管管式式和和螺螺纹纹管管式式。其其中以柱塞式较常用。中以柱塞式较常用。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤314.压力继电器工作原理压力继电器工作原理 图图6-24示示柱柱塞塞式式压压力力继继电电器器的的结结构构。当当油油液液压压力力达达到到压压力力继继电电器器的的设设定定压压力力时时，作作用用在在柱柱塞塞1上上的的力力通通过过顶顶杆杆2合合上上微微动动开开关关4，发发出出电信号。电信号。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤325.压力继电器的性能压力继电器的性能 压力继电器压力继电器的主要性能包括的主要性能包括 1)调调压压范范围围 能能发发出出电电信信号号的的最最低低工工作作压压力力和和最最高高工工作作压压力的范围。力的范围。2)灵灵敏敏度度和和通通断断调调节节区区间间 压压力力升升高高，继继电电器器接接通通电电信信号号的的压压力力(称称开开启启压压力力)和和压压力力下下降降，继继电电器器复复位位切切断断电电信信号号的的压压力力(称称闭闭合合压压力力)之之差差为为压压力力继继电电器器的的灵灵敏敏度度。为为避避免免压压力力波波动动时时继继电电器器时时通通时时断断，要要求求开开启启压压力力和和闭闭合合压压力力间间有有一一可调节的一定的差值，称为通断调节区间。可调节的一定的差值，称为通断调节区间。3)重重复复精精度度 在在一一定定的的设设定定压压力力下下，多多次次升升压压(或或降降压压)过过程中，开启压力和闭合压力本身的差值称为重复精度。程中，开启压力和闭合压力本身的差值称为重复精度。4)升升压压或或降降压压动动作作时时间间 压压力力由由卸卸荷荷压压力力升升到到设设定定压压力力，微微动动开开关关触触点点闭闭合合发发出出电电信信号号的的时时间间，称称为为升升压压动动作作时时间间，反之称为降压动作时间。反之称为降压动作时间。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤336.压力继电器的应用压力继电器的应用 压压力力继继电电器器在在液液压压系系统统中中的的应应用用很很广广，如如刀刀具具移移到到指指定定位位置置碰碰到到挡挡铁铁或或负负载载过过大大时时的的自自动动退退刀刀，润润滑滑系系统统发发生生故故障障时时的的工工作作机机械械自自动动停车，系统工作程序的自动换接等。停车，系统工作程序的自动换接等。哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤34例题例题如如图图所所示示，当当系系统统的的负负载载趋趋于于无无限限大大时时，两系统的压力各是多大？两系统的压力各是多大？哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤35例题例题直动溢流阀的溢流压力直动溢流阀的溢流压力=进口压力出口压力进口压力出口压力哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤36例题例题如如图图所所示示，当当系系统统的的负负载载趋趋于于无无限限大大时时，两两系系统统的的压压力力各各是是多多大？大？哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤37例题例题如如图图所所示示，当当系系统统的的负负载载趋趋于于无无限限大大时时，两两系系统统的的压压力力各各是是多多大？大？4020哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤382.先导型溢流阀先导型溢流阀 图图哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤39例题例题先导型溢流阀的溢流压力进出口压力先导型溢流阀的溢流压力进出口压力差差先导阀调定压力，遥控口压力先导阀调定压力，遥控口压力min哈工大哈工大(威海威海)液压传动液压传动 主讲：贾宝贤主讲：贾宝贤40标题标题一、阀的分类详见表一、阀的分类详见表6-11.按结构分：滑阀、锥阀、球阀按结构分：滑阀、锥阀、球阀