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第六章 压力控制阀和压力控制回路 第六章目录 分类 第一节溢流阀Enter 第二节减压阀Enter 第三节顺序阀Enter 第四节压力继电器Enter 第五节压力控制回路Enter 第一节溢流阀 一 溢流阀的功用及性能要求主要功用 1溢流阀起恒压作用2溢流阀起安全保护作用阀口常开阀口常闭特征 系统流量依靠节流阀调节特征 系统流量依靠变量泵调节要求 溢流量变化时 要求对调定值要求 系统过载时 溢流阀口要迅速影响小 打开使系统卸荷 即压力 流量特性好即阀的动态响应快 二 工作原理和结构特点 分为直动式和先导式 直动式溢流阀阻尼小孔下面的液压力与弹簧力平衡 稳态液动力的方向总是指向阀口关闭的方向 X 阀口开度C 系数稳态液动力中 69 解得 可见 压力取决于弹簧力阻尼孔作用是防止启动时的振动 直动式溢流阀特点 1结构简单2弹簧粗大 所以 压力波动大 只能用于低压 不适合高压 如何减小弹簧力是提高直动式溢流阀性能的关键 先导式溢流阀的出现 2先导式溢流阀 先导式溢流阀的出现解决了粗大弹簧的问题由两条弹簧所代替B型半桥组成 主阀先导阀注意 遥控口的作用 讨论 设主阀和导阀的阀芯位移分别为 x1和x2 的弹簧预压缩量分别为x10和x20 的弹簧刚度分别为k1和k2 的稳态液动力分别为Fbs和Fbs 忽略自重与摩擦力则 主阀导阀讨论1当时 主阀芯处于最下端 x1 0 Q 0 不溢流 2当时 主阀芯克服弹簧力上移 x1 0 Q 0 有溢流 遥控口的使用 组成三级压力调节回路 若各调定值为 p1 32Mpap2 16Mpap3 25Mpa问泵出口压力为多少 系统压力足够大 32MPa 25MPa 16MPa 三 溢流阀的性能 1静态性能1 调压范围例如某直动型 P型 的调压范围0 3 2 5Mpa某先导型 Y型 的调压范围0 5 6 3Mpa2 压力振摆要求压力振摆和压力偏移不超过0 2Mpa3 压力 流量特性 如图6 3 Pc 开启压力Pt 全流压力 对应着的是额定流量Qn 两个术语 静态调压偏差 Pt Pc开启比 Pc Pt显然 静态调压偏差越小 开启比越大 流量变化时对压力的影响越小 比较直动式和先导式的调压偏差详细 开启压力Pc 全流压力 3 启闭特性 如图6 4 1 开启曲线2 闭合曲线不重合的原因是由于存在摩擦力即 延迟打开 延迟关闭 现象注意 先导式与直动式的调压偏差有区别 但是都存在启闭过程不重合问题 2动态性能 过渡过程曲线 在流量阶跃条件下 进口端压力随时间变化的特性主要介绍几个指标 t 升压时间 t1 从达到Pt开始计时 直到完全稳定为止的时间 t2 过渡过程时间 t2 t t1 P 超调量可见 直动式 超调量小 响应快 t小 但静态调压偏差大先导式 超调量大 但稳定性好 t1小 由于弹簧刚度小 振荡几次便进入稳定但静态调压偏差小直动式常用于低压小流量系统偶尔也用于高压小流量的安全阀先导式常用于高压大流量系统 直动型 先导型 第二节减压阀 一 功用与职能符号 二 先导式减压阀工作原理 图6 11为先导式p1 p2 导阀开口增大 Qe Pe 主阀阀芯 减压效果 p2下降而恒定P1下降亦然减压的先决条件 负载足够大如果 负载 0 则p2 0导阀不打开 主阀在弹簧力作用下总是位于最下方 减压阀不起定压作用所以只有在负载大于或等于减压阀调定压力时 减压阀才能起定压作用 三 减压阀的性能分析 定压精度分析 讨论 上式表明 减压阀出口压力由三部分组成 等式右端的第一项为克服主阀弹簧力所建立的压力等式右端的第二项为克服导阀弹簧力所建立的压力等式右端的第三项为主阀口稳态液动力对P2的影响值 如右图 所以 进口压力P1的变化对定压精度有一定影响 因为P2 const 增大A 增大 有利于提高定压精度 所以 一般的减压阀面积较大 减小Q1有利于提高定压精度 所以 小流量减压阀定压精度高一些 四 单向减压阀 由单向阀和减压阀复合而成 第三节顺序阀 一 功用 顺序动作二 工作原理由于出口P2为压力油 所以有单独的卸油口L结构上与溢流阀可以互换只要把溢流阀的阀盖旋转并接上泄油口即可 1 内控式顺序阀 右图 2 外控式顺序阀 下页 2 外控式顺序阀 控制油的来源不同 第四节压力继电器 压力继电器是一种利用油液的压力来控制的机 电信号转换元件 第五节压力控制回路 一 调压及限压回路1 调压回路2 限压回路 3 多级压力调节回路 利用先导式溢流阀的遥控口功能 构成多级压力调节回路 注意 远程调压阀的调定值一定要小于主阀的 32MPa 21MPa 1DT 2DT 压力表 16MPa 二 背压回路 A图 外伸时有背压 内缩时没有背压B图 外伸与内缩都有背压C图 采用单向顺序阀的单向背压回路 三 采用先导式溢流阀的卸荷回路 利用先导式溢流阀遥控口实现 四 多级减压回路 利用先导式减压阀的遥控口实现 接入遥控阀 即小通径直动式溢流阀 和二位二通电磁阀 五 用顺序阀控制的顺序动作回路 前面介绍过采用行程开关和电磁阀实现的顺序回路这里是利用顺序阀来实现的顺序回路顺序阀的压力调定 比先动作的那个液压缸压力高1MPa即可 六 采用单向顺序阀的平衡回路 A图为内控式 顺序阀调定值稍大于自重形成的压力回油侧功率损失较大平衡效果较好B图为外控式 功率损失小 但平衡效果不好 缸可能时走时停解决措施 加背压阀即可 七 压力继电器的应用回路 缸体带动刀架进给 挡块3限位 电磁铁通电 左方格位 无杆腔 刀架左移碰到挡块3 压力升高 压力继电器动作 换向压力继电器调定压力值 比液压缸正常工作压力大0 5 1 0MPa即可 作业 6 1 6 2 6 3 6 4可不做 6 56 66 76 8 比较 如图6 5 先导式明显比直动式静态调压偏差小原因主要是 主阀弹簧刚度小 1 1 1 1 1 1 空 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 空 1 空 1