液压传动压力控制阀及回路

1、会计学1液压传动压力控制阀及回路液压传动压力控制阀及回路6.1 压力的调节与控制压力的调节与控制6.2 溢流阀溢流阀6.3 减压阀减压阀6.4 顺序阀顺序阀6.5 压力继电器压力继电器6.6 压力阀在调压与减压回路中的应用压力阀在调压与减压回路中的应用返回本页点击此返回本页点击此在压力阀控制压力的过程中，需要解决在压力阀控制压力的过程中，需要解决和和两个方面的问题。两个方面的问题。 调压是指以负载调压是指以负载为对象，通过调节控为对象，通过调节控制阀口的大小，使系制阀口的大小，使系统输给负载的压力大统输给负载的压力大小可调。小可调。ZQpLL溢流式调节溢流式调节ZQpLL溢流式调节溢流式调节显

2、然，只有改变负载流量QL的大小才能调节负载压力pL。将控制阀口RX与负载Z并联，通过阀口的溢流作用，能使负载流量QL发生变化，最终达到调节负载压力之目的。 RsLppp如果油源换成恒压如果油源换成恒压源源pS，并联式调节不能，并联式调节不能改变负载压力。这时可改变负载压力。这时可将控制阀口将控制阀口Rx串联在压串联在压力源力源pS和负载和负载Z之间，之间，通过阀口的减压作用即通过阀口的减压作用即可调节负载压力可调节负载压力pL。 Rp减压式调节减压式调节液压半桥实质上是由进、回油节流口串联而成的分压回路。为了简化加工，进油节流口多采用固定节流孔来代替，回油节流口是由锥阀或滑阀构成可调节流口。这

3、种调压方式主要用于液压阀的先导级中。 图图 6.2直动型压力控制中，由力比较器直接驱动主控制阀芯直动型压力控制中，由力比较器直接驱动主控制阀芯，驱动力远小于弹簧力，因此驱动能力十分有限。这种控，驱动力远小于弹簧力，因此驱动能力十分有限。这种控制方式导致主阀芯不能做得太大，不适合用于高压大流量制方式导致主阀芯不能做得太大，不适合用于高压大流量系统中。系统中。所谓先导型压力控制，是指控制系统中有大、小两个阀所谓先导型压力控制，是指控制系统中有大、小两个阀芯，小阀芯为先导阀芯，大阀芯为主阀芯，并相应形成先导芯，小阀芯为先导阀芯，大阀芯为主阀芯，并相应形成先导级和主级两个压力调节回路。级和主级两个压力

4、调节回路。 在高压大流量系统中一般应采用先导控制在高压大流量系统中一般应采用先导控制。 图6.6主阀的指令信号 主阀的反馈压力 pFFF指指导阀比较：导阀比较：ApApF12主主阀比较：主阀比较：)(021122212近似恒定时且当常数若先导级趋于主主ppApApApFpApApF 可作为主级的指令近似恒定输出导阀流量稳压精度高指)(2SAFp 主级为并联溢流式压力负反馈控制 As根据根据“并联溢流式压力负反馈并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压原理设计而成的液压阀称为溢流阀。阀称为溢流阀。 溢流阀的主要用途有以下两点：1) 调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中，用以调节泵的出口压力，

5、保持该压力恒定。2) 限压。如用作安全阀，当系统正常工作时，溢流阀处于关闭状态，仅在系统压力大于其调定压力时才开启溢流，对系统起过载保护作用。 溢流阀的特征是：溢流阀的特征是：阀与负载相并联阀与负载相并联，溢流口接回油箱溢流口接回油箱，采用进口压力负反馈采用进口压力负反馈， 不工作时阀口常开。不工作时阀口常开。根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。 图图 6.7滑阀式溢流口，端面测压滑阀式溢流口，端面测压 直动型溢流阀因阀口和直动型溢流阀因阀口和测压面结构型式不同，形成测压面结构型式不同，形成了三种基本结构。无论何种了三种基本结构。无论何种

6、结构，均是由结构，均是由调压弹簧调压弹簧和调和调压手柄、压手柄、溢流阀口溢流阀口、测压面测压面等三个部分构成。等三个部分构成。 锥阀式溢流口锥阀式溢流口 ，端面测压，端面测压 锥阀式溢流口，锥面测压锥阀式溢流口，锥面测压 直动式溢流阀是作用在直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流压弹簧力直接相平衡的溢流阀。阀。图6.7锥阀式直动型溢流阀 图形符号图形符号直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力直接与调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。调压手柄调压手柄调压弹簧调压弹簧直动型溢流阀与图形符号的对应关系 溢流阀的图形符号测压孔测压孔阀阀口

7、口阀口阀口测压面测压面先导型溢流阀的主要特点：由主阀芯负责控制系统的压由主阀芯负责控制系统的压力力，先导级负责向主阀提供指令力先导级负责向主阀提供指令力，作用在主阀芯上的主油路液压力与先导级所输出的“指令压力”相平衡。(1) 三节三节同心同心先导先导型溢型溢流阀流阀 阀口处同心阀口处同心活塞处同心活塞处同心导向处同心导向处同心(1) 三节同心先导型溢流阀三节同心先导型溢流阀主阀口导阀芯调压手轮调压弹簧主阀芯主阀弹簧图6.10 YF型先导式溢流阀原理图阀阀口口主级测压面主级测压面主级指令主级指令ssApFF2指导导阀阀比比较较1122ApApF主主阀比较主阀比较：半桥式先导控制部分)(01221

8、11222221122近似恒定时且当常数若先导级趋于主主AAppApApApFpApApF )(02022近似恒定时当指指趋于指指SSSSSAFpKxFApFFApFF 图6.9 YF型先导式溢流阀主级测压面主级测压面主级指令主级指令阀阀口口黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制图6.11 二节同心先导式溢流阀(2) 二节同心先导型溢流阀二节同心先导型溢流阀 阀口处同心阀口处同心导向处同心导向处同心图6.10 YF型先导式溢流阀原理图主级测压面主级测压面主级指令主级指令ssApFF2指导导阀阀比比较较1122ApApF主主阀比较主阀比较：半桥式先导控半桥式先导控制部分制部分节节流流孔

9、孔2、4串串联联等等价价于于1个个孔孔 节节流流孔孔3构构成成动动态态阻阻尼，尼，稳稳定定主主阀阀图图6.11 二节同心型先导式溢流阀二节同心型先导式溢流阀主级测压面主级测压面导阀芯导阀芯阀阀口口固定节流孔固定节流孔图6.12 电磁溢流阀 电磁溢流阀是电磁换向阀与先导式溢流阀的组合，用于系统的多级压力控制或卸荷。 电磁阀部分电磁阀部分先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分电磁溢流阀原理图电磁溢流阀原理图电磁阀通电卸压电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分PT符号符号TP先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分先导式溢先导式溢流阀部分流阀部分25MPa25MPa32MPa32MPa输出25MPa远程调

10、压阀远程调压阀远程调压阀远程调压阀根据“串联减压式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为减压阀。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。 减压阀也有直动型和先导型之分，直动型减压阀的工作原理如图6.4所示，但直动型减压阀较少单独使用。在先导型减压阀中，根据先导级供油的引入方式不同，有“先导级由减压出口供油式”和“先导级由减压进口供油式”两种结构形式。 减压阀的特征是：阀与负载相串联，调压弹簧腔有外接泄油口，采用出口压力负反馈，不工作时阀口常闭。 图 6.16 图 6.17 泄油口泄油口L（在侧面，图中看不见）（在侧面，图中看不见） 泄油口泄油口L出油口出

11、油口P2出油口出油口P2进油口进油口P1进油口进油口P1Inlet Port图6.17 先导式减压阀原理图主级测压面主级测压面主级指令主级指令半桥式半桥式先导控先导控制部分制部分ApApF23主主阀比较主阀比较：ssApFF3指导阀比较导阀比较先导式减压阀与符号的对应关系 减压阀符号阀阀口口阀口阀口测压孔测压孔测压面测压面测压面测压面先导型减压阀与符号的对应关系 减压阀符号半桥式先导控制部分代表液压先导控制图6.16 先导式减压阀黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制主级测压面主级测压面主级指令主级指令测压孔测压孔阀口阀口阻尼孔阻尼孔图 6.18 图 6.19 泄油口泄油口L出油口出

12、油口P2进油口进油口P1主阀芯主阀芯先导级可先导级可变节流口变节流口主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级固先导级固定节流孔定节流孔泄油口泄油口L出油口出油口P2进油口进油口P1主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级可先导级可变节流口变节流口先导级固先导级固定节流孔定节流孔主阀芯主阀芯qp恒定所以固定节流孔液阻恒定弹簧力QpQApqq:由于减压阀进口压力p1波动较大，会引起导阀流量Q波动，进而使主阀指令压力p3波动。先导级采用恒流器后，Q基本不波动，因此先导级输出压力p3能够稳定。Qqp作为流量传感器作为流量传感器作为流量调节器作为流量调节器先导级恒流器先导级恒流器主阀减压口主阀减压口导阀导阀导阀导阀顺序阀的

13、作用是利用油液压力作为控制信号，控制油路通断。顺序阀也有直动型和先导型之分，根据控制压力来源不同，它还有内控式和外控式之分。通过改变控制方式、泄油方式以及二次油路的连接方式，顺序阀还可用作背压阀、卸荷阀和平衡阀等。顺序阀顺序阀的特征是：阀的出口一般接负载（串联），调压弹簧腔有外接泄油口，采用进口测压，阀口常闭。 图图 6.20直动式顺序直动式顺序阀是作用在阀芯阀是作用在阀芯上的主油路液压上的主油路液压力与调压弹簧力力与调压弹簧力直接相平衡的顺直接相平衡的顺序阀。序阀。顺序阀的符号调压手柄调压手柄测压柱塞测压柱塞阀芯阀芯泄油口泄油口泄油口泄油口测压孔测压孔测压孔测压孔调压弹簧调压弹簧调调压压弹弹

14、簧簧进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口顺序阀的符号直动型顺序阀与符号的对应关系 阀口关小于当阀口开大于当顺序阀属于开关阀指指FApFAp11阀口阀口测压孔测压孔测压孔测压孔测压面测压面测压面测压面泄油口泄油口泄油口泄油口进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口直动型顺序阀与直动式溢流阀的比较 顺序阀在油路中相当于一个以油液压力作为信号来控制油路通断的液压开关。它与溢流阀的工作原理基本相同，主要差别为：出口接负载；动作时阀口不是微开而是全开；有外泄口。 阀口常闭弹簧阀口常闭弹簧指令力指向阀口关闭指令力指向阀口关闭进油口测压进油口测压进油口测压进油口测压阀口常闭弹簧指阀口常闭

15、弹簧指令力指向阀口关闭令力指向阀口关闭内泄内泄外泄外泄出口压力较高出口压力较高出口回油箱出口回油箱顺序阀顺序阀溢流阀溢流阀顺序阀的符号调压手柄调压手柄测压柱塞测压柱塞阀芯阀芯测压孔测压孔测压孔测压孔调压弹簧调压弹簧调调压压弹弹簧簧进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口泄油口泄油口泄油口泄油口泄油孔泄油孔图图6.21 如果在直动型顺序阀在基础上，将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压如果在直动型顺序阀在基础上，将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替，且将先导阀调压弹簧腔引至外泄口回路代替，且将先导阀调压弹簧腔引至外泄口L，就可以构成图，就可以构成图6.21所示先导式所示先导式顺

16、序阀。顺序阀。将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替泄油口泄油口L泄油口泄油口L出油口出油口P2出油口出油口P2进油口进油口P1先导式顺序阀与符号的对应关系 先导式顺序阀符号阀阀口口阀口阀口测压孔测压孔测压孔测压孔测压面测压面测压面测压面开关指令开关指令图6.21 先导式顺序阀黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制阻尼孔阻尼孔主级指令主级指令主级测压面主级测压面测压孔测压孔阀口阀口图 6.22 先导级为带固定节流孔的半桥回路，进油压力为p1，但回油压力为p2导阀的测压面与主油路进口的p1相通，导阀的调压弹簧直接与p1相比较导阀阀口

17、回油接出口二次压力p2，减少外泄量导阀弹簧腔接外泄口，使导阀芯弹簧侧不形成背压P3ssApFF1指导阀直接与导阀直接与进口压力比较进口压力比较开关指令开关指令进口进口A测压测压主阀口全开导阀口开大于当指031pFAps主阀口全关导阀口关小于当指131ppFAps调压弹簧调压弹簧出油口出油口P2测压孔测压孔外泄时此孔堵住外泄时此孔堵住进油口进油口P1泄油口泄油口L导阀芯导阀芯主阀芯主阀芯测压面测压面调压螺丝调压螺丝图6.21 先导式顺序阀原理图主阀口关导阀口关小于当主阀口开导阀口开大于当指指FApFApss11 这种先导式顺序阀在先导阀上直接测压ssApFF3指导阀比较导阀比较表表 6.1 单向

18、顺序阀有内外控之分。若将出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可作平衡阀用，使垂直放置的液压缸不因自重而下落。把外控式顺序阀的出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可构成卸荷阀。 外控顺序阀外控顺序阀(外控外泄外控外泄) 顺序阀顺序阀(内控外泄内控外泄) 背压阀背压阀(内控内泄内控内泄) 卸荷阀卸荷阀(外控内泄外控内泄) 外控单向外控单向顺序阀顺序阀 内控平衡阀内控平衡阀 外控平衡阀外控平衡阀 内控单向内控单向顺序阀顺序阀 压力继电器是利用油液的压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。压力继电器在压力达到调定值时，发出电信号，控制电气元件动作。压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式四种结构形

19、式。柱塞式压力继电器的结构和图形符号如图6.23所示，当进油口P处油液压力达到压力继电器的调定压力时，作用在柱塞1上的液压力通过顶杆2的推动，合上微动电器开关4，发出电信号。图中，L为泄油口。改变弹簧的压缩量，可以调节继电器的动作压力。 图6.23 压力继电器压力继电器符号压力继电器符号进油口进油口电器开关原理电器开关原理测压面调压弹簧 调压螺丝柱塞电器开关当压力超过弹簧当压力超过弹簧力时，顶杆推动力时，顶杆推动电器开关，接通电器开关，接通电路，发出电信电路，发出电信号号在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用溢流阀作安全

20、溢流阀来调节。在变量泵系统中，用溢流阀作安全阀用来限定系统的最高压力，防止系统过载。当系阀用来限定系统的最高压力，防止系统过载。当系统中如需要两种以上压力时，则可采用多级调压回统中如需要两种以上压力时，则可采用多级调压回路。路。 调节溢流阀便可调节调节溢流阀便可调节泵的供油压力。泵的供油压力。溢流阀调压弹簧溢流阀调压弹簧压力表压力表 为了便于调压和观察，溢流阀为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。旁一般要就近安装压力表。 (1) 单级调压回路单级调压回路当换向阀在左位工当换向阀在左位工作时，活塞为工作作时，活塞为工作行程，泵出口压力行程，泵出口压力较高，由溢流阀较高，由溢流阀1调定

21、。调定。(2) 双向调压回路双向调压回路高压溢流阀高压溢流阀10MPa开启开启低压溢流阀低压溢流阀4MPa当执行元件正反向运动需当执行元件正反向运动需要不同的供油压力时，可要不同的供油压力时，可采用双向调压回路。采用双向调压回路。当换向阀在右位工当换向阀在右位工作时，活塞作空行程返作时，活塞作空行程返回，泵出口压力较低，回，泵出口压力较低，由溢流阀由溢流阀2调定。调定。 高压溢流阀高压溢流阀10MPa关闭关闭低压溢流阀低压溢流阀4MPa开启开启换向居右位，低压换向居右位，低压溢流阀溢流阀4MPa开启开启换向居左位，高压换向居左位，高压溢流阀溢流阀10MPa开启开启在图示位置时在图示位置时，阀，

22、阀2的出口被高的出口被高压油封闭，即阀压油封闭，即阀1的远控口被堵塞，的远控口被堵塞，故泵压由阀故泵压由阀1调定调定为较高压力。为较高压力。主溢流阀调主溢流阀调10MPa开启开启远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa关闭关闭当换向阀在右当换向阀在右位工作时，液压缸位工作时，液压缸左腔通油箱，压力左腔通油箱，压力为零，阀为零，阀2相当于相当于阀阀1的远程调压阀的远程调压阀，泵的压力由阀，泵的压力由阀2调定。调定。 主溢流阀调主溢流阀调10MPa关闭关闭远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa开启开启远程调压原理远程调压原理T先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分P先导式溢先导式溢流阀部分流阀部分远程调压阀远程调压阀

23、远程调压阀远程调压阀25MPa25MPa32MPa32MPa输出25MPa换向阀居右位，低压换向阀居右位，低压溢流阀溢流阀4MPa开启开启换向阀居左位，高压换向阀居左位，高压溢流阀溢流阀10MPa开启开启在不同的工作阶段在不同的工作阶段，液压系统需要不，液压系统需要不同的工作压力，多同的工作压力，多级调压回路便可实级调压回路便可实现这种要求。现这种要求。(3) 多级调压回路多级调压回路主溢流阀调主溢流阀调10MPa远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa切断切断右图所示为二级调右图所示为二级调压回路。图示状态压回路。图示状态下，泵出口压力由下，泵出口压力由溢流阀溢流阀3调定为较调定为较高压力。高压力。

24、图示状态下，阀图示状态下，阀2换位后，泵出口压换位后，泵出口压力由远程调压阀力由远程调压阀1调为较低压力。调为较低压力。 (3) 多级调压回路多级调压回路 主溢流阀调主溢流阀调10MPa实际为实际为4MPa远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa开启开启换向阀居下位，溢流阀换向阀居下位，溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启换向阀居上位，远程式阀换向阀居上位，远程式阀调压调压4MPa开启开启(3) 多级调压回路多级调压回路 换向阀居中位，溢流阀换向阀居中位，溢流阀主阀主阀1调压调压10MPa开启开启换向阀居左位，远程溢流换向阀居左位，远程溢流阀阀2调压调压8MPa开启开启换向阀居右位，远程溢流换向阀

25、居右位，远程溢流阀阀3调压调压10MPa开启开启(3) 多级调压回路多级调压回路 主溢流阀调压弹簧主溢流阀调压弹簧作安全调压至作安全调压至12MPa比例阀作远程溢流实比例阀作远程溢流实现比例调压现比例调压0-10MPa(3) 多级调压回路多级调压回路 液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不宜采用开停液压泵的方法，而应使泵卸荷（如压力为零）。利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。(4) 电磁溢流阀调压电磁溢流阀调压-卸荷回路卸荷回路换向居上位，溢流阀换向居上位，溢流阀遥控口通油箱，卸压遥控口通油箱，卸压换向居下位，溢流阀换向居下位，溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启电磁溢流阀是由先导式溢

26、流阀和两位两通电磁换向阀组合而成的复合阀，既能调压又能卸荷。如图6.27所示，当二位二通换向阀电磁铁通电时，电磁溢流阀可实现调压；电磁铁断电时，液压泵处于卸荷（卸压）状态。 换向居上位，溢流阀换向居上位，溢流阀遥控口通油箱，卸压遥控口通油箱，卸压换向居下位，溢流阀换向居下位，溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启电磁溢流阀原理图电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分PT符号符号主油路压力由溢流阀调主油路压力由溢流阀调定，主路压力为定，主路压力为10MPa经过减压后经过减压后支路压力为支路压力为3MPa液压系统中的定位、液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路，夹紧、控制油路等支路，工作中往往需要稳定的

27、工作中往往需要稳定的低压，为此，在该支路低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀上需串接一个减压阀图图6.28(a)。 3MPa图图6.28(b)为用于为用于工件夹紧的减压回路。工件夹紧的减压回路。夹紧时，为了防止系夹紧时，为了防止系统压力降低油液倒流，统压力降低油液倒流，并短时保压，在减压并短时保压，在减压阀后串接一个单向阀。阀后串接一个单向阀。图示状态，低压由减图示状态，低压由减压阀压阀1调定；当二通调定；当二通阀通电后，阀阀通电后，阀1出口出口压力则由远程调压阀压力则由远程调压阀2决定，故此回路为决定，故此回路为二级减压回路。二级减压回路。 换向阀居左位，减压阀由阀1弹簧调压为5MPa换向阀居右位，减压阀由远程阀2调压为3MPa图6.6主阀的指令信号 主阀的反馈压力 pFFF指指导阀比较：导阀比较：ApApF12主主阀比较：主阀比较：)(021122212近似恒定时且当常数若先导级趋于主主ppApApApFpApApF 可作为主级的指令近似恒定输出导阀流量稳压精度高指)(2SAFp 主级为并联溢流式压力负反馈控制 As图图 6.7滑阀式溢流口，端面测压滑阀式溢流口，端面测压 直动型溢流阀因阀口和直动型溢流阀因阀口和测压面结构型式不