液压压力控制阀学习教案

1、会计学1液压压力液压压力(yl)控制阀控制阀第一页，共69页。 根据根据(gnj)“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阀原理设计而成的液压阀称为溢流阀。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(dngling)泵构成的液压源中，用以调节泵的出口压力，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(y li)阀的特征是：阀与负载相并联，溢流(y li)口接回油箱，采用进口压力负反馈， 不工作时阀口常开。 根据结构不同，溢流(y li)阀可分为

2、直动型和先导型两类。 第1页/共69页第二页，共69页。图图1.7滑阀式溢流(y li)口，端面测压 1.2.1 直动型溢流阀 直动型溢流阀因阀口和测压面结构型式(xn sh)不同，形成了三种基本结构。无论何种结构，均是由调压弹簧和调压手柄、溢流阀口、测压面等三个部分构成。 锥阀式溢流(y li)口 ，端面测压 锥阀式溢流口，锥面测压 直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀。第2页/共69页第三页，共69页。图图1.7锥阀式直动型溢流阀 溢流阀的符号 直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力(yl)直接与调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。 锥阀芯与面测

3、压 调压手柄调压弹簧第3页/共69页第四页，共69页。1.2.2 先导(xindo)型溢流阀 先导型溢流阀的主要特点：由主阀芯负责控制系统(kn zh x tn)的压力，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(snji)同芯先导型溢流阀 阀口处同芯活塞处同芯导向处同芯第4页/共69页第五页，共69页。出油口P2进油口P1主阀芯主阀口导阀芯先导级固定节流孔调压手柄调压弹簧主阀弹簧第5页/共69页第六页，共69页。7第6页/共69页第七页，共69页。图图1.10 YF型先导式溢流阀原理图型先导式溢流阀原理图阀口主级测压面主级指令(zh

4、lng)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(kngzh)部分)(0122111222221122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 第7页/共69页第八页，共69页。图图1.9 YF型先导式溢流阀型先导式溢流阀主级测压面主级指令阀口黑三角代表先导型液压控制第8页/共69页第九页，共69页。图图1.11 二节同芯先导式溢流二节同芯先导式溢流阀阀（2）二节同芯先导(xindo)型溢流阀 阀口处同芯导向处同芯第9页/共69页第十页，共69页

5、。11第10页/共69页第十一页，共69页。图图1.10 YF型先导式溢流阀原理图型先导式溢流阀原理图主级测压面主级指令(zhlng)ssApFF2指导导阀阀比比较较1122ApApF主主阀比较主阀比较：半桥式先导半桥式先导(xindo)控制控制部分部分节节流流孔孔2、4串串联联(chunlin)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，稳稳定定主主阀阀第11页/共69页第十二页，共69页。图图1.11 二节同芯型先导式溢流阀二节同芯型先导式溢流阀主级测压面导阀芯阀口固定节流孔第12页/共69页第十三页，共69页。图图1.12 电磁溢流阀电磁溢流阀1.2.3 电磁(di

6、nc)溢流阀 电磁溢流阀是电磁换向阀与先导式溢流阀的组合(zh)，用于系统的多级压力控制或卸荷。 电磁阀部分(b fen)先导式溢流阀部分第13页/共69页第十四页，共69页。电磁电磁(dinc)溢流阀溢流阀原理图原理图电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分PT符号符号(fho)第14页/共69页第十五页，共69页。T远程远程(yunchng)调调压原理压原理先导式溢流阀部分P先导式溢流阀部分远程调压阀远程调压阀25MPa25MPa32MPa32MPa输出(shch)25MPa第15页/共69页第十六页，共69页。 根据根据“串联减压式压力串联减压式压力(yl)负反馈负反馈”原理设计而成的液压阀称原理

7、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(yl)，常用于夹紧、控制、润滑等油路中。，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1.4所示，但直动型减压阀较少单独使用(shyng)。 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(ch ku)压力负反馈，不工作时阀口常闭。 第16页/共69页第十七页，共69页。1.3

8、.1 先导(xindo)级由减压出口供油的减压阀 图图1.16 图图1.17 第17页/共69页第十八页，共69页。泄油口L（在侧面，图中看不见）泄油口L出油口P2出油口P2进油口P1进油口P1第18页/共69页第十九页，共69页。图图1.16 先导式减压阀先导式减压阀黑三角代表先导型液压控制阻尼孔主级测压面主级指令测压孔阀口第19页/共69页第二十页，共69页。21第20页/共69页第二十一页，共69页。图图1.17 先导式减压阀原理图先导式减压阀原理图主级测压面主级指令半桥式半桥式先导先导(xindo)控控制部分制部分ApApF23主主阀比较主阀比较：ssApFF3指导阀比较导阀比较第21

9、页/共69页第二十二页，共69页。1.3.2 先导级由减压(jin y)进口供油的减压(jin y)阀 图图1.18 图图1.19 第22页/共69页第二十三页，共69页。泄油口L出油口P2进油口P1主阀芯先导(xindo)级可变节流口主阀口导阀芯先导(xindo)级固定节流孔第23页/共69页第二十四页，共69页。泄油口L出油口P2进油口P1主阀芯主阀口导阀芯先导级可变节流口先导级固定节流孔第24页/共69页第二十五页，共69页。图图1.18 先导式减压阀原理图先导式减压阀原理图主级测压面主级指令ApApF23主ssApFF3指先导级恒流器Qqp恒定所以固定节流孔液阻恒定弹簧力QpQApqq

10、第25页/共69页第二十六页，共69页。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(nnggu)稳定。Qqp作为流量传感作为流量传感器器作为流量调节作为流量调节器器第26页/共69页第二十七页，共69页。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第27页/共69页第二十八页，共69页。 顺序阀的作用是利用顺序阀的作用是利用(lyng)油液压力作为控制信号，油液压力作为控制信号，控制油路通断。控制油路通断。 顺序阀也有直动型和先

11、导型之分，根据控制压力(yl)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，不工作时阀口常开。 第28页/共69页第二十九页，共69页。图图1.201.4.1 直动型顺序(shnx)阀 直动式顺序阀是作用在阀芯上的主油路液压力(yl)与调压弹簧力直接相平衡的顺序阀。第29页/共69页第三十页，共69页。31第30页/共69页第三十一页，共69页。直动型顺序(shnx)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

12、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(chbi)为：出口接负载；动作时阀口不是微开而是全开；有外泄口。 阀口常闭弹簧指令力指向阀口关闭进油口测压进油口测压阀口常闭弹簧指令力指向阀口关闭内泄外泄出口压力较高出口(ch ku)回油箱顺序阀溢流阀第31页/共69页第三十二页，共69页。图图1.21 1.4.2 先导(xindo)型顺压阀 如果在直动型顺序(shnx)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L，就可以构成图1.21所示先导式顺序(shnx)阀。将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替第32页/共69页第

13、三十三页，共69页。泄油口L泄油口L出油口P2出油口P2进油口P1第33页/共69页第三十四页，共69页。图图1.21 先导式顺序阀原理图先导式顺序阀原理图主级测压面开关指令半桥式半桥式先导控先导控制部分制部分ssApFF3指导阀比较导阀比较阀口关小于当阀口开大于当顺序阀属于开关阀指指FApFAp11 这种先导式顺序(shnx)阀的原理与先导式溢流阀相似，所不同的是二次油路即出口不接回油箱，泄漏油口L必须单独接回油箱。但这种顺序(shnx)阀的缺点是外泄漏量过大。 第34页/共69页第三十五页，共69页。 为减少导阀处的外泄量，可将导阀设计成滑阀式，令导阀的测压面与导阀阀口的节流边分离。先导(

14、xindo)级设计为： 导阀的测压面与主油路进口一次压力P1相通，由先导(xindo)阀的调压弹簧直接与P1相比较；图图1.22 第35页/共69页第三十六页，共69页。导阀阀口回油接出口二次压力P2，这样可不致产生(chnshng)大量外泄流量；导阀弹簧腔接外泄口，使导阀芯弹簧侧不形成背压；先导级仍采用带进油固定节流口的半桥回路，固定节流口的进油压力为P1，先导阀阀口仍然作为先导级的回油阀口，但回油压力为P2。 图图1.22 第36页/共69页第三十七页，共69页。图图1.22 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P1相通，导阀的调压弹簧直

15、接与P1相比较导阀阀口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第37页/共69页第三十八页，共69页。图图1.21 先先导导(xindo)式式顺顺序序阀阀原原理理图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(xindo)式顺序阀在先导(xindo)阀上直接测压ssApFF3指导阀比较导阀比较第38页/共69页第三十九页，共69页。表表1.1 单向顺序阀有内外(niwi)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

16、成卸荷阀。 外控顺序阀(外控外泄) 顺序阀(内控外泄) 背压阀(内控内泄) 卸荷阀(外控内泄) 外控单向顺序阀 内控平衡阀 外控平衡阀 内控单向顺序阀 第39页/共69页第四十页，共69页。 压力继电器是利用油液的压力来启闭电气压力继电器是利用油液的压力来启闭电气(dinq)触点的触点的液压电气液压电气(dinq)转换元件。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(kngzh)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式。 柱塞式压力继电器的结构和图形符号如图1.23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

17、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。 第40页/共69页第四十一页，共69页。图图1.23 压力继电器压力继电器压力继电器符号进油口电器开关原理测压面调压弹簧电器开关调压螺丝柱塞第41页/共69页第四十二页，共69页。进油口调压弹簧电器开关调压螺丝柱塞电器开关原理压力继电器符号当压力超过弹簧(tnhung)力时，顶杆推动电器开关，发出电信号测压面第42页/共69页第四十三页，共69页。 在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以(ky)通过溢流阀来通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用溢流阀作安

18、全阀用来限定系统的最高压调节。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。当系统中如需要两种以上压力时，则可采用多力，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路。级调压回路。 1.1.1 调压回路(hul) 第43页/共69页第四十四页，共69页。 调节(tioji)溢流阀便可调节(tioji)泵的供油压力。（1） 单级调压回路(hul) 溢流阀调压弹簧压力表 为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近(jijn)安装压力表。 第44页/共69页第四十五页，共69页。 当换向阀在左位工作时，活塞(husi)为工作行程，泵出口压力较高，由溢流阀1调定。

19、（2） 双向调压回路 高压溢流阀10MPa开启低压溢流阀4MPa 当执行元件正反向运动需要不同(b tn)的供油压力时，可采用双向调压回路。第45页/共69页第四十六页，共69页。 当换向阀在右位工作时，活塞作空行程(xngchng)返回，泵出口压力较低，由溢流阀2调定。 （2） 双向调压回路(hul) 高压溢流阀10MPa关闭低压溢流阀4MPa开启第46页/共69页第四十七页，共69页。（2） 双向调压回路(hul) 换向居右位，低压溢流阀4MPa开启换向居左位，高压溢流阀10MPa开启第47页/共69页第四十八页，共69页。 在图示位置(wi zhi)时，阀2的出口被高压油封闭，即阀1的远

20、控口被堵塞，故泵压由阀1调定为较高压力。（2） 双向调压回路(hul) 主溢流阀调10MPa开启远程溢流阀调4MPa关闭第48页/共69页第四十九页，共69页。 当换向阀在右位工作时，液压缸左腔通油箱，压力(yl)为零，阀2相当于阀1的远程调压阀，泵的压力(yl)由阀2调定。 （2） 双向调压回路(hul) 主溢流阀调10MPa关闭远程溢流阀调4MPa开启第49页/共69页第五十页，共69页。（2） 双向调压回路(hul) 换向阀居右位，低压溢流阀4MPa开启换向阀居左位，高压溢流阀10MPa开启第50页/共69页第五十一页，共69页。远程远程(yunchng)调压原理调压原理T先导式溢流阀部

21、分P先导式溢流阀部分远程调压阀远程调压阀25MPa25MPa32MPa32MPa输出(shch)25MPa第51页/共69页第五十二页，共69页。 在不同的工作阶段，液压系统需要(xyo)不同的工作压力，多级调压回路便可实现这种要求。（3） 多级调压回路 主溢流阀调10MPa远程溢流阀调4MPa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，泵出口下，泵出口(ch ku)压力由溢流阀压力由溢流阀3调定调定为较高压力。为较高压力。第52页/共69页第五十三页，共69页。 图示状态(zhungti)下，阀2换位后，泵出口压力由远程调压阀1调为较低压力。 （3） 多级调压回路

22、(hul) 主溢流阀调10MPa实际为4MPa远程溢流阀调4MPa开启第53页/共69页第五十四页，共69页。（3） 多级调压回路(hul) 换向阀居下位，溢流阀主阀调压10MPa开启换向阀居上位，远程式阀调压4MPa开启第54页/共69页第五十五页，共69页。（3） 多级调压回路(hul) 换向阀居中位，溢流阀主阀1调压10MPa开启换向阀居左位，远程溢流阀2调压8MPa开启换向阀居右位，远程溢流阀3调压10MPa开启第55页/共69页第五十六页，共69页。（3） 多级调压回路(hul) 主溢流阀调压弹簧作安全调压至12MPa比例阀作远程溢流实现比例调压0-10MPa第56页/共69页第五十

23、七页，共69页。 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(guchng)调压-卸荷回路。（4）电磁(dinc)溢流阀调压-卸荷回路 换向居上位，溢流阀遥控口通油箱，卸压换向居下位，溢流阀主阀调压10MPa开启第57页/共69页第五十八页，共69页。 电磁溢流阀是由先导式溢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1.27所示，当二位二通换向阀电磁铁通电时，电磁溢流阀可实现(shxin)调压；电磁铁断电时，液压泵处于卸荷（卸压）状态。 换向居上位，溢流阀遥控口通油箱，卸压换向居下位，溢流阀主阀调压1

24、0MPa开启第58页/共69页第五十九页，共69页。电磁溢流阀原理图电磁溢流阀原理图电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分PT符号符号第59页/共69页第六十页，共69页。1.1.2 减压(jin y)回路 主油路压力由溢流阀调定，主路压力为10MPa经过减压(jin y)后支路压力为3MPa 液压系统中的定位液压系统中的定位(dngwi)、夹紧、控制油路等支路，工作夹紧、控制油路等支路，工作中往往需要稳定的低压，为此，中往往需要稳定的低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀在该支路上需串接一个减压阀图图1.28(a)。 第60页/共69页第六十一页，共69页。1.1.2 减压(jin y)回路 图图1

25、.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，低压图示状态，低压(dy)由减压阀由减压阀1调定；当调定；当二通阀通电后，阀二通阀通电后，阀1出口压力则由远程调出口压力则由远程调压阀压阀2决定，故此回决定，故此回路为二级减压回路。路为二级减压回路。 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第61页/共69页第六十二页，共69页。 压力阀中，溢流阀和减压阀是根据压力负反馈原

26、理工作的，用压力阀中，溢流阀和减压阀是根据压力负反馈原理工作的，用于调压和稳压（控制压力）。压力负反馈的核心是将被控压力转化于调压和稳压（控制压力）。压力负反馈的核心是将被控压力转化为力信号与指令为力信号与指令(zhlng)力比较，指令力比较，指令(zhlng)力可用调压弹簧或比力可用调压弹簧或比例电磁铁产生，比较元件一般是主阀或先导阀。要通过例电磁铁产生，比较元件一般是主阀或先导阀。要通过“测压面测压面”、“测压孔测压孔”、“调节阀口调节阀口”、“先导桥路先导桥路”等几个要点去理解工作原理。等几个要点去理解工作原理。 溢流阀的主要作用有：在某些定量泵系统(xtng)中起定压溢流作用；在变量泵

27、系统(xtng)或某些重要部位起安全限压作用。 溢流阀的结构形式(xngsh)主要有两种： 直动式溢流阀和先导式溢流阀。前者一般用于低压或小流量，后者用于高压大流量。 第62页/共69页第六十三页，共69页。 溢流阀是利用作用于阀芯的进油口压力与弹簧力平衡的原理来工作的。弹簧力可以调整，故压力也可调整。当有一定流量通过溢流阀时，阀必须有一开口，此开口形成一个液阻，油液流过液阻时产生压降，这就形成了进油口压力（即溢流压力）。实际工作时，溢流阀开口大小是根据(gnj)通过的流量自动调整，阀的进口压力将随溢流量的增加而加大。溢流量改变引起的压力变化的大小，主要取决于主阀芯上弹簧的刚度。弹簧刚度愈小，压力变化也愈小。压力变化大小反映了溢流阀稳压性能的好坏。从这点出发，先导式溢流阀较直动式溢流阀稳压性能好。 先导式溢流阀有一个遥控口，通过它可以实现远程(yunchng)调压、多级压力控制和使液压泵卸荷等功能。 第63页/共69页第六十四页，共69页。 减压阀是利用液流通过阀口缝隙所形成的液阻使出口压力低于进口压力，并使出口压力基本不变的压力控制阀。它常用于某局部(jb)油路的压力需要低于系统主油路压力的场合。与溢流阀相比，主要差别为：