液压传动第11讲压力阀2

1、液液 压压 传传 动动黄黄 朗朗 宁宁模块五模块五 压力控制阀压力控制阀课题二课题二 液压钻床液压回路液压钻床液压回路 知识点 减压阀、顺序阀的结构及工作原理 减压阀、顺序阀的应用 技能点 正确连接和安装各类压力控制回路一、任务的引入一、任务的引入 如图所示为液压钻床工作示意图，钻头的进给和工件的夹紧都是由液压系统来控制的。由于加工的工件不同，加工地所需的夹紧力也不同，所以工作液压缸A的夹紧力必须能够固定在不同的压力值，同时，为了保证安全，钻头液压缸必须在夹紧液压卸夹紧力达到规定值时才能推动钻动进给。要达到这一要求，系统中应采用什么样的液压元件来控制这些动作呢？它们又是如何工作的呢？ 二、任务

2、分析二、任务分析 分析上述任务可以知道，要控制夹紧液压缸的夹紧力，就要求输入端的液压油压力能够随输出 端的压力降低而自动减小，实现这一功能的液压元件就是减压阀。 此外，系统还要求进给液压缸必须在夹紧液压缸夹紧力达到规定值时才能动作，即动作前需要通过检测夹紧缸的压力，把夹紧缸的压力作为控制进给缸动作的信号，这在液压系统中可以使用顺序阀通过压力信号来接通和断开液压回路从而达到控制执行元件动作的目的。那么减压阀和顺序阀在系统中是如何工作的呢？下面就一起来学习这方面的知识。三、相关知识三、相关知识（一）减压阀（一）减压阀 1、概述、概述 1）减压阀：减压阀是一种利用液流流过隙缝产生压降的原理，使出口压

3、力低于进口压力的压力控制阀。 2）作用：减压阀主要用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路中。 3）工作原理：利用进口压力油流经缝隙时产生压力损失的原理使出口油液的压力低于进口压力，并能自动调节缝隙大小，从而保持出口压力恒定。 4）分类： (1) 按结构形式分为：直动式和先导式减压阀。 (2) 按调节要求分为：定压输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。 定压输出减压阀：保证出口压力为定值。 定差减压阀：保证进出口压力差不变。 定比减压阀：保证进出口压力成比例。左上为先导式，其它为直动式2、直动式减压阀、直动式减压阀直动式减压阀的工作原理及图形符号直动式减压阀的工作原理

4、及图形符号调节螺钉阀体弹簧阀芯出油口进油口调节调压螺帽改变弹簧预压缩量，便可调节溢流阀调整压力。 1）工作原理：）工作原理： (1)当阀心处在初始位置时，阀的进、出口连通。 (2)阀芯的移动由出口处的压力控制，出口压力未达到调定压力时阀口全开、阀芯不工作。 (3)当出口压力达到调定压力时，阀芯上移，阀口关小，阀处于工作状态了，出口压力基本上维持在某一定值的调定值上。 (4)如出口压力减小，阀心下移，阀口开大，阀口处阻力减小，压降减小使出口压力回升到调定值上。反之，如出口压力增大，阀心上移，阀口关小，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值上。 2）作用）作用：减压阀是使出口压力低于进口

5、压力的一种压力控制阀。其作用是用来减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。 3）应用）应用：减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中应用较多。此外，当油液压力不稳定时，在回路中串入一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。 4）对减压阀的基本要求）对减压阀的基本要求：出口压力维持恒定，不受入口压力和通过流量大小的影响。 (1)减压阀保持出口处压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。 (2)在不工作时，减压阀进出口互通，而溢流阀进出口不通。 (3)为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱，而溢流阀的出油口是通油箱

6、的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口接通，不必单独外接油箱。3、先导式减压阀、先导式减压阀1）先导型溢流阀构造先导型溢流阀构造 先导式减压阀与溢流阀的先导式相似，但弹簧腔的泄漏油单独引回油箱；而主阀部分与溢流阀不同的是，阀口常开，在安装位置，主阀芯在弹簧力作用下位于最下端、阀的开口最大，不起减压作用。引到先导阀前腔的是阀的出口压力油，保证出口压力位定值。先导式减压阀 先导阀调压，主阀减压 2）工作原理：）工作原理： 当出口油压p2低于先导阀调整压力时，锥阀4关闭，阀芯1上下两腔油压相等，这时阀芯1在弹簧2的作用下，处于最下位置，开口量变大，油液流经狭缝时压力损失减小，出口油

7、压p2因而上升，直至上升到先导阀的调定值。出口处的一部分油液经小孔a作用到阀芯1的下端，并通过阻尼孔b进入阀芯1上腔，上腔的油压又作用到锥阀4上。如果出口油压p2上升到超过调整压力时，锥阀4被顶开，于是上腔的油液从泄油口流回油箱，上腔压力降低，使得阀芯l上腔的油压低于下腔的油压。这时，阀芯1在压力差的作用下而上移，开口量减小，又使油液经过狭缝产生的局部压力损失增大，出口油压p2也随着下降，直至降到先导阀的调定值为止，阀芯1又处于新的平衡。由此可知减压阀是利用出油口油液的压力作用在阀芯1上与弹簧力和部分油液压力平衡，自动地按着输出压力的变化调节开口量的大小，使出油口压力p2保持恒定，始终稳定在先

8、导阀的调定值上。 (1)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；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值。 减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。 减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口。 减压阀与溢流阀一样有遥控口。（2）减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明，减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。返回3）减压阀的特点与功用）减压阀的特点与功用 1) 系统向一个执行机构提供高压时，利用减压阀可同时向另一执行机构提供较低的压力，且两

9、个执行机构的负载不会相互影响缸的动作，见图。减压阀的应用之一 2）因为减压阀出口压力稳定，所以在有些回路中，虽然不需要减压，但为了获得稳定的压力也加上减压阀。例如，用压力控制的阀，象液控换向阀、液控顺序阀，在这些阀的控制油路中有时加上减压阀，目的不是为了减压而是使控制压力稳定，以免因压力波动使它们产生误动作。 3）有的液压系统在工作循环的某一阶段需要低压大流量而在其它阶段需要高压小流量。解决此问题的方案之一是系统需要低压大流量时由蓄能器向系统供应低压流量。此种蓄能器的充油方式为：将主回路的高压油经减压阀后再向蓄能器充油。减压阀的应用之二 4）限制执行机构的作用力：图所示中的液压缸是个夹紧缸。当

10、活塞杠通过夹紧机构工件时，活塞的运动速度为零，因减压阀的作用仍能使缸工作腔中的压力基本恒定，故可保持恒定的夹紧力，不致使夹紧力过大。但应注意此时必须使用先导式减压阀才行。（三）顺序阀（三）顺序阀左为先导，右为直动顺序阀 1、概述、概述 1)顺序阀的作用 ：以压力为控制信号，使多个执行元件按设计顺序动作。 2)顺序阀分类 (1)按结构分 直动式：适用于低压。 先导式：适用于高压。 (2) 按控制压力来源分类 内控式：控制阀芯开启的压力油来自顺序阀进口。 外控式：控制阀芯开启的压力油从外控口外部引入。 (3) 按泄油方式分类 内泄式：弹簧腔内的油液直接从出油口泄漏。 外泄式：弹簧腔内的油液直接从外

11、泄油口泄漏到油箱 2、构造、构造阀体主要构造特点：两个沉割槽，控制油道、泄油道。上阀盖主要构造特点：弹簧腔，泄油口，泄油道下阀盖主要构造特点：控制油道，控制活塞，螺堵。 1-控制活塞 2-阀芯 3-弹簧 4-阀体 5-调节机构3、工作原理、工作原理1）直动式顺序阀工作原理）直动式顺序阀工作原理 当进油口压力 较低时，阀芯在弹簧作用下处于下端位置，进油口和出油口不相通。当作用在阀芯下端的油液的液压力大于弹簧的预紧力时，阀芯向上移动，阀口打开，油液便经阀口从出油口流出，从而操纵另一执行元件或其它元件动作。由图可见，顺序阀和溢流阀的结构基本相似，不同的只是顺序阀的出油口通向系统的另一压力油路，而溢流

12、阀的出油口通油箱。此外，由于顺序阀的进、出油口均为压力油，所以它的泄油口L必须单独外接油箱。 2）先导式顺序阀工作原理）先导式顺序阀工作原理1-先导阀体2-主阀芯3-先导级测压孔4-先导阀芯5-阻尼孔6-调压弹簧7-喷管8-控制管路X控制油口 Y泄漏口 A进油口 B-出油口 I进油腔 II出油腔 A口油液压力小于6的弹簧力时，先导阀芯4处于最左端，油液无流动，主阀芯2处于最下端，A和B口隔断。 A口油液压力大于6的弹簧力时，先导阀芯4向右移动，I腔的油液通过5、7以及4和1形成的环型缝隙，进入II腔，从而油液发生流动，导致5产生压降，利用该压差克服主阀芯2所受弹簧力作用，主阀芯向上移动，A和B

13、口沟通。 应用场合 由于先导阀处的泄漏量大大减少，可以用于高压大流量或高压小流量的场合。 内控内泄 内控外泄 外控内泄 外控外泄 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。4、常用的几种顺序阀、常用的几种顺序阀5、图形符号、图形符号 1）溢流阀排出的油，不做功直接回油箱；顺序阀排出的油通向另一液压回路，输出的油有一定压力，做工。 2）溢流阀的泄油通过阀的内部通道以及排油口直接回油箱。顺序阀除压力p2很低时用内泄式顺序阀，多数情况采用外泄式顺序阀，其泄油口单独回油箱。 3）溢流阀和减压阀的阀芯要不断浮动以保持进油口压力(溢流阀)和出油口压力(减压阀)基

14、本为恒定。顺序阀的阀心不需随时浮动，只有开或关两种位置。 4）溢流阀和减压阀处于工作状态时，溢流口和减压口都是开启的。溢流口和减压口关闭时都不算工作状态安全阀例外。这类阀叫常通式阀。对它们的阀芯和阀体之间的密封性没有特殊或严格的要求。顺序阀则不然，它的开启位置是工作位置，它的关闭位置也是工作位置。因为在关闭位置顺序阀需维持一定的进口压力p2，以免影响其它回路的工作。因此对顺序阀的阀芯和阀体之间的密封性有一定要求。 5）和溢流阀相同，顺序阀中有弹簧，所以也存在静态调压偏差，即阀到达最大开口时的压力和阀芯刚起动时的压力差。自然，希望这两个压力的差值越小越好。 先导式顺序阀的调压偏差比直动式顺序阀的

15、要小，但先导式顺序阀的泄漏也较大，除去压力很高的场合，以选择直动式顺序阀较好。 6）溢流口和减压口上的压力降都比较大。希望流过顺序阀的液流在阀中形成的压力损失越小越好。一般均为0.20.4MPa。 7）在溢流口和减压口上形成的压力降是需要的，它们的开口量较小。需要顺序阀有较小的压力降，故它的开口量也较大。7、顺序阀的功用、顺序阀的功用 1）用于多个执行元件顺序动作：阀进口压力达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，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，阀的开口一定。 如图所示为定位夹紧回路，要求先定位后夹紧。如图示液压泵供

16、油，一路至主系统，另一路经减压阀、单向阀、换向阀至定位缸的上腔，推动活塞下行进行定位。定位后缸的活塞停止运动，顺序阀打开，压力油进入夹紧液压缸的上腔，推动活塞下行，进行夹紧。 2）作背压阀用：串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3。 3）作卸载阀：顺序阀等同于二位二通阀，如双泵供油回路中阀3是泵1的卸载阀。 4）作平衡阀用和限速锁：可限制垂直运动部件在泵不工作时，因自重而加快下降的速度。 5）保证油路的最低压力：如图所示，当液压缸I的活塞开始上升后，在压力超过顺序阀A的调整压力时液压缸II才动作；这样在液压缸II动作时，不致因压力过低，而使液压缸I的活塞

17、在自重作用下下落。四、任务实施四、任务实施 前面我们学习了有关减压阀和顺序阀的知识，下面就利用所学知识来来完成液压钻床的液压回路设计。 因为钻床液压系统要求进给液压缸必须在夹紧液压缸夹紧力达到规定值时才能动作，即动作前需要通过检测夹紧缸的压力，把夹紧缸的压力作为控制进给缸动作的信号，这在液压系统中可以使用顺序阀通过压力信号来接通和断开液压回路从而达到控制执行元件动作的目的。一、减压回路一、减压回路 减压回路的功用是使系统中的某一部分油路具有较系统压力低的稳定压力。最常见的减压回路通过定值减压阀与主油路相连,如图a所示。回路中的单向阀供主油路压力降低(低于减压阀调整压力)时防止油液倒流，起短时保

18、压之用，减压回路中也可以采用类似两级或多级调压的方法获得两级或多级减压,图b所示为利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，则可由阀1、阀2各调得一种低压，但要注意，阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值。二二 、增压回路、增压回路增压回路的组成：4增压器二二 、增压回路、增压回路1.单作用增压回路2.双向增压回路 三、保压回路三、保压回路 有的机械设备在工作过程中，常常要求液压执行机构在其行程终止时，保持压力一段时间，这时需采用保压回路。所谓保压回路，也就是使系统在液压缸不动或仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压力，最简单的保压回路是使用密封性能较好的液控单向阀的回路，但是阀类

19、元件处的泄漏使得这种回路的保压时间不能维持太久。 1、利用液压泵保压的保压回路 利用液压泵的保压回路也就是在保压过程中,液压泵仍以较高的压力(保压所需压力)工作,此时,若采用定量泵则压力油几乎全经溢流阀流回箱,系统功率损失大,易发热,故只在小功率的系统且保压时间较短的场合下才使用；若采用变量泵，在保压时，泵的压力较高,但输出流量几乎等于零。因而,液压系统的功率损失小，这种保压方法且能随泄漏量的变化而自动调整输出流量，因而其效率也较高。 2、利用蓄能器的保压回路 1）利用蓄能器-压力继电器的保压回路 2）利用蓄能器-卸荷阀的保压回路这种蓄能器借助蓄能器来保持系统压力，补偿系统泄漏。图中所示为利用虎钳做工件的夹紧。将换向阀移到阀左位时，活塞前进将虎钳夹紧，这时泵继续输出的压力油将蓄能器充压，直到卸荷阀被打开卸载，此时作用在活塞上的压力由蓄能器来维持并补充液压缸的漏油作用在活塞上，当工作压