《压力控制阀A》课件.ppt

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1、n压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。它包括溢或通过压力信号实现控制的阀类。它包括溢流阀、减压阀、顺序阀、流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器压力继电器。n压力控制阀的基本工作原理压力控制阀的基本工作原理 通过通过液压作用液压作用力与弹簧力进行比较力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控来实现对油液压力的控制。制。n调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压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，力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。称为调压弹簧。压力控制阀压力控制阀 溢流阀溢流阀n按

2、结构形式分按结构形式分n直动型溢流阀直动型溢流阀n先导型溢流阀先导型溢流阀直动型溢流阀直动型溢流阀n结构原理结构原理 直动型溢流阀由阀芯、阀体、直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。原始状态，阀芯在弹簧力的作用接油箱。原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。进口下处于最下端位置，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面，当液压力等于或大于弹簧力时，阀端面，当液压力等于或大于弹簧力时，

3、阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。足压力流量方程。阀口刚开启时阀芯受力平衡方程阀口刚开启时阀芯受力平衡方程 pkD 2/4=K（xo+L）阀口开启后阀芯受力平衡方程阀口开启后阀芯受力平衡方程 pD 2/4=K（xo+L+x）+Fs阀口开启后溢流的压力流量方程阀口开启后溢流的压力流量方程 q=CdD x（2p/）1/2 p2=0 p=p Fs稳态液动力稳态液动力 是液体流动而引是液体流动而引起的液体介质对阀芯的附加作用力。起的液体介质对阀芯的附加作用力。直动型溢流阀工作

4、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 基本基本为一定值。为一定值。由于阀开口大小由于阀开口大小 x 和和 稳态液动力稳态液动力Fs的影响，阀的进口压的影响，阀的进口压力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为力随流经阀口流量的增大而增大。当流量为额定流量额定流量时时的阀的进口压力的阀的进口压力 ps 最大，也即调定压力。最大，也即调定压力。弹簧腔的泄漏油经阀内泄油通道至阀的出口引回油箱，若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，则背压将作用在阀芯上端，使阀阀的出口压力不为零，则背压将作

5、用在阀芯上端，使阀的进口压力增大。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大的弹簧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，这样不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。力，这样不仅使阀的调节性能变差，结构上也难以实现。先导型溢流阀先导型溢流阀 n结构组成结构组成 它由先导它由先导阀和主阀组成。先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复只在阀口关闭时起复

6、位作用。位作用。n图形符号图形符号 动作原理动画动作原理动画 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，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压缩量确定，主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。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，即使是高压阀，其弹簧刚度也不因此其尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性

7、能有很大改善。大。这样一来阀的调节性能有很大改善。主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。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，孔径很小阻力孔一般为细长孔，孔径很小0.81.2mm，孔长孔长812mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。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。远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在先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，其导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力调定压力必须低必

8、须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢流量始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。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现卸载。实现远控，接电磁阀通回油箱可实现卸载。先导型溢流阀遥控口接法先导型溢流阀遥控口接法 溢流阀的功用溢流阀的功用溢流阀旁接在泵的溢流阀旁接在泵的出口，用来保证系出口，用来保证系统压力恒定，称为统压力恒定，称为定压阀定压阀。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

9、，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。溢流阀的性能溢流阀的性能调压范围调压范围：在规定的范围内调节时，阀的输出压力能平在规定的范围内调节时，阀的输出压力能平稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧0.68、416、820、1632MPa实现四级调压。实现四级调压。压力流量特性：压力流量特性：溢流阀的进口压力随流量变化而波动的溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能；又称为启

10、闭特性。性能；又称为启闭特性。（ps-pk）、（）、（ps-pb）称为称为调压偏差调压偏差，调压偏差小好，调压偏差小好 pbpk nk=pk/ps 称为称为开启压力比开启压力比，nb=pb/ps 称为称为闭合压力比闭合压力比，nk、nb大好。大好。压力损失压力损失：当调压弹簧预压缩量等于零时，流经阀的流当调压弹簧预压缩量等于零时，流经阀的流量为额定值时，溢流阀的进口压力。量为额定值时，溢流阀的进口压力。卸载压力卸载压力：主阀上腔经遥控口直接接回油箱时，流经阀：主阀上腔经遥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。的流量为额定值时，溢流阀的进口压力。压力损失略高于卸载压力压力

11、损失略高于卸载压力(卸载不经过先导阀口卸载不经过先导阀口)。溢流阀的动态特性溢流阀的动态特性 当溢流阀在溢流量发生由零至额定流量的阶当溢流阀在溢流量发生由零至额定流量的阶跃变化时，它的进口压力，迅速升高并超过额定跃变化时，它的进口压力，迅速升高并超过额定压力的调定值，然后逐步衰减到最终稳定压力，压力的调定值，然后逐步衰减到最终稳定压力，从而完成其动态过渡过程。从而完成其动态过渡过程。超调量超调量p30%ps减压阀减压阀n减压阀是利用液流流过减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压其出口压力低于进口压力的压力控制阀。力的压力控制阀。n按调节要求不同，按调节

12、要求不同，有定有定值减压阀值减压阀，定差减压阀定差减压阀，定比减压阀定比减压阀。其中定值。其中定值减压阀应用最广，又简减压阀应用最广，又简称减压阀。称减压阀。p2 p1-p2 p1/p2 定值减压阀的结构原理定值减压阀的结构原理减压阀由压力先导阀和减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压力油主阀组成。出口压力油引至主阀芯上腔和先导引至主阀芯上腔和先导阀前腔，当出口压力大阀前腔，当出口压力大于减压阀的调定压力时，于减压阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯上先导阀开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减移，减压缝隙关小，减压阀才起减压作用且保压阀才起减压作用且保证出口压力为定值。证出口压力为定值。图形符号图形

13、符号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，保证减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值出口压力为定值；溢流阀；溢流阀是进口压力控制，保证是进口压力控制，保证进口压力为定值进口压力为定值。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油经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。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。减压阀用在液压系统中获得减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力的支油路压力低于系统压力的支油路上，如夹紧回路、润滑回路上，如夹紧回路、润

14、滑回路和控制回路。必须说明，减和控制回路。必须说明，减压阀出口压力还与出口负载压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作定，此时减压阀不起减压作用。用。空载移动：空载移动：pa=0.03 pb=0不动未夹紧：不动未夹紧：pa=p+0.03 pb=p不动夹紧：不动夹紧：pa=6 pb=3 溢流阀的性能溢流阀的性能 6Mp 3Mp0.03Mp顺序阀顺序阀顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油按控制油来源不同分

15、内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。引出方式不同分内泄和外泄。内控内泄内控内泄 内控外泄内控外泄 外控内泄外控内泄 外控外泄外控外泄 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外泄、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、外控内泄四种结构类型内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。溢流阀溢流阀串接在回油路串接在回油路 顺序阀的功用顺序阀的功用内控外泄顺序阀与溢流阀非常相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，象：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液要去工作，所但是该阀出口油

16、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，而出口压力取到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，进口压力几乎等于调定压力时，进口压力几乎等于出口压力，阀口全开；当负载压出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等力低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。于调定压力，阀的开口一定。内控内泄内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联

17、在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。如图示阀元件运动平稳。如图示阀3作背压阀。作背压阀。外控内泄外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作卸载阀，如双泵供顺序阀等同于二位二通阀，可作卸载阀，如双泵供油回路中阀油回路中阀3是泵是泵1的卸载阀。的卸载阀。外控外泄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。制重物下降的速度。压力继电器压力继电器压力继电器是一种将液压系统的压力信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。号转换为电信号输出的元

18、件。其作用是实现执行元件的顺序控制或安其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护。全保护。按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜片式。图示为柱塞式压力继电器。主要片式。图示为柱塞式压力继电器。主要零件包括柱塞零件包括柱塞1、调节螺帽、调节螺帽2和电气微和电气微动开关动开关3。压力油作用在柱塞下端，液。压力油作用在柱塞下端，液压力直接与弹簧力比较。当液压力大于压力直接与弹簧力比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压微动开或等于弹簧力时，柱塞向上移压微动开关触头，接通或断开电气线路。反之，关触头，接通或断开电气线路。反之，微动开关触头复位。微动开关触头复位。压力继电器的功用压力继电器的功用如图所示，压力继电器用在顺如图所示，压力继电器用在顺序动作回路中。当执行元件工序动作回路中。当执行元件工作压力达到压力继电器调定压作压力达到压力继电器调定压力时，压力继电器将发出电信力时，压力继电器将发出电信号，使电磁铁得电，换向阀换号，使电磁铁得电，换向阀换向，从而实现两液压缸的顺序向，从而实现两液压缸的顺序动作。动作。启动按键启动按键 1Y 3Y 返回按键返回按键 4Y、1Y、3Y 2Y1K2K