液压与气压传动-43压力控制阀课件

压力控制阀共同工作原理

以调压弹簧为负载，并通过阀芯位移与阀所控制的压力相比较。

压力控制阀作用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。2023/7/271压力控制阀分类溢流阀减压阀顺序阀压力继电器直动式溢流阀先导式溢流阀电磁溢流阀先导式减压阀稳定系统某处压力利用压力作为信号控制动作2023/7/272（一）结构及工作原理按结构形式分:

直动型溢流阀先导型溢流阀一、溢流阀（Reliefvalve）2023/7/2731.直动型溢流阀（Springloadedtypereliefvalve）当p<Ft/AR

,阀口不开p=Ft

/AR

,阀口即将打开p>Ft

/AR,溢流。Ft

—

弹簧力，AR：阀芯承压面积(1)结构(2)工作原理pT受力分析忽略自重、摩擦力2023/7/274阀口刚开启时阀芯受力平衡方程

pkπD2/4=K（xo+L）调节弹簧预压缩量xo

可改变阀口开启压力p

k，进而调节控制阀的进口压力。阀口开启后阀芯受力平衡方程

pπD2/4=K（xo+L+x）+Fs对应一定xo，溢流阀进口处的压力基本保持为定值。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运动构成的负反馈作用是其定压作用的基本原理。2023/7/275d.

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，使阀的进口压力增大。阀口开启后溢流的压力流量方程q=CπDx（2p/ρ）1/22023/7/276e.直动型溢流阀用于调压范围0.3－2.5Mpa低压小流量场合。f.直动型溢流阀采取适当措施可用于高压大流量，如锥阀式直动型溢流阀。PT(3)职能符号2023/7/277（1）结构组成a.先导阀＋主阀

b.三级同心

c.主阀芯有一阻尼口，且A1=1.05A22.先导型溢流阀

调节螺钉锥阀锥阀座调压弹簧阀体主阀芯主阀座主阀弹簧遥控口K进油口P出油口TA1

A2A1

A12023/7/278a.当P1AX<

Ft2导阀关闭，主阀也关闭b.当P1AX>Ft2导阀打开，主阀间隙产生压差Δp=p1-p2c.当ΔpAR<Ft1主阀关闭

ΔpAR>Ft1主阀打开稳压溢流安全保护动画P2P1AXARP2P2P1AXARP2P2P1AXARP1P1AXARP1ARp2p1（2）工作原理（忽略自重、摩擦力、稳态液动力）9先导阀：控制主阀的开启主阀：控制主油路溢流的开口液压系统的压力由先导阀调压弹簧调定。PT（3）职能符号总结：2023/7/2710a.溢流流量的大部分经主阀阀口流回油箱，主阀弹簧只在阀口关闭时起复位作用。b.通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1％，因此先导阀直径很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一来阀的调节性能有很大改善。（4）与直动式溢流阀比，先导式溢流阀有以下特点c.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φ=0.8~1.2mm，孔长l=8~12mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致阀口常开无法调压。(二级同心溢流阀)2023/7/2711在遥控口接电磁阀可共同组成电磁溢流阀，实现泵卸载。d.先导阀前腔有一控制口，用于卸荷、远控或多级调压。P2P1AXARP2P2P1AXARP2P2P1AXARP1P1AXARP12023/7/2712无论哪个起作用，泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。在遥控口接远程调压阀可实现远控或多级调压。远程调压回路

P2P1AXARP2P2P1AXARP2P2P1AXARP1P1AXARP1PT

实际使用时，主溢流阀安装在最靠近泵的出口，远程调压阀安装在操作台上，远程调压阀起调压作用，其调定压力低于调定压力，先导阀起安全作用。2023/7/2713多级调压：阀4的调定压力一定要小于阀1的调定压力阀2和阀3的调定压力要小于阀1的调定压力2023/7/2714

堵住：由先导阀控制开启压力接电磁换向阀：可组成电磁溢流阀

接远程调压阀：远程调压接油箱：卸荷总结远程遥控口K：P2P1AXARP2P2P1AXARP2P2P1AXARP1P1AXARP12023/7/2715

（二）溢流阀的功用与性能工作过程：

进入液压缸的流量由节流阀调节，由于定量泵的流量大于液压缸所需的流量，油压升高，将溢流阀打开，多余的油液经溢流阀流回油箱。因此，溢流阀的功用就是在不断的溢流过程中保持系统压力基本不变。应用：常用于节流调速系统中。

1、功用（1）作溢流阀：保持系统压力恒定工作中阀口常开。2023/7/2716工作过程：在正常工作时，安全阀关闭，不溢流，只有在系统发生故障，压力升至安全阀的调整值时，阀口才打开，使变量泵排出的油液经溢流阀流回油箱，以保证液压系统的安全。应用：变量泵调速系统。(2)作安全阀：超载时打开，防止系统过载，而平时关闭。

2023/7/27172.性能（1）调压范围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节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧0.6-8、4-16、8-20、16-32MPa实现四级调压。2023/7/2718（2）压力流量特性

溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能,又称为启闭特性,是衡量溢流阀特性的一个指标。常用调压偏差[（ps-pk）、（ps-pb）]，开启（闭合）压力比nk=pk/ps（nb=pb/ps

）来评价。调压偏差小好，nk、nb大好。直动式特点：反应快，波动大。先导式特点：反应慢，稳定性好，波动小。pk－开启压力；pb－停止溢流的闭合压力；ps－调定压力

2023/7/2719（3）压力损失和卸载压力

压力损失：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。

卸荷压力：当溢流阀的远程控制口K与油箱相连时，流经阀的流量为额定值时，溢流阀的进口压力。

压力损失因主阀上腔油液需要经过先导阀，液流阻力稍大，故略高于卸载压力。

2023/7/2720（4）压力超调量溢流阀由卸载状态突然向额定压力工况转变，或由零流量状态向额定压力、额定流量工况转变时，由于阀芯运动惯性、粘性摩擦力以及油液压缩性的影响，阀的进口压力将先迅速升高到某一峰值，然后逐渐衰减波动，最后稳定为额定压力ps。压力峰值与额定压力ps的差值称为压力超调量Δp，它是衡量溢流阀动态定压误差的一个性能指标。一个性能良好的溢流阀，其超调率≤10%-30%。2023/7/2721减压阀：使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。

二、减压阀（Reducingvalve）分类：直动式先导式按结构分按作用分定值减压阀定差减压阀定比减压阀

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。定值减压阀减压原理2023/7/2722一、直动式减压阀1、结构2、工作原理●

F2<Fs,处于非工作状态，全开口不起减压作用；●

F2

>Fs,阀芯上移，起减压作用3、职能符号特点：出口压力控制阀芯动作有单独泄油口（一）定值减压阀2023/7/2723二、先导式减压阀当ΔpAR<FRs主阀阀口全开当ΔpAR>FRs主阀芯上移，减压阀口减小，P2减小3.特点：出口压力控制阀芯动作，有单独出油口

P2P1阻尼孔P34.职能符号1、结构：同先导式溢流阀2、工作原理a.先导阀负责调定压力b.主阀负责减压作用c.阻尼口产生压降当P2AX<Fxs

导阀关闭，主阀最下位，减压口最大，不减压当P2AX>Fxs导阀打开，主阀两端产生压差2023/7/2724

稳压原理P2

阀芯上移

阀口减小△PP2=P1—△P,P1一定，△P，P2至调整压力P2

阀芯下移

阀口开大△PP2至调整压力P2P1阻尼孔P32023/7/2725减压阀与溢流阀比较

溢流阀进口压力控制保证进口压力为定值阀口常闭内部回油（溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口）并联于系统

减压阀a.出口压力控制保证出口压力为定值b.阀口常开c.单独的泄油口，外部回油d.串联于系统e.先导式减压阀与先导式溢流阀都有遥控口2023/7/27262．减压阀的应用

减压阀用于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。单向阀3的作用：在工作油路的压力降低到小于减压阀调定压力时，使夹紧油路和工作油路隔开，实现短时间保压。

（1）单级减压回路2023/7/2727阀2的调定压力值一定要低于阀1的调定压力值（2）多级减压回路说明：减压阀出口压力还与出口负载有关若PL（负载压力）<PJ（调定压力）时，P出＝PL，减压阀不起减压作用。若PL（负载压力）>PJ（调定压力）时，P出＝PJ，减压阀起减压作用。不管回路压力多高，减压阀出口压力决不会超过PJ。2023/7/27282023/7/2729ABC工况一000工况二1077工况三557例：如图所示的夹紧回路中，溢流阀调整压力为10MPa，减压阀调整压力为7MPa，试分析A、B、C三点压力，并填表：1）工况一：夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动；2）工况二：夹紧缸夹紧工件后，泵的出口压力为10MPa；3）工况三：夹紧缸夹紧工件后，假如由于系统油路中其他执行元件的快进动作，使泵的出口压力降为5MPa时，A、B、C三点压力又为多少？单位：MPa三、顺序阀（sequencevalve）顺序阀：利用压力控制阀口通断，用来控制液压系统中各执行元件动作的先后顺序。

分类：直动式先导式内控式外控式

按结构分按控制方式分2023/7/2730通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。顺序阀的构造类似溢流阀，目前较常用直动式。顺序阀的结构形式职能符号顺序阀工作原理利用压力控制阀口通断。2023/7/2731顺序阀与溢流阀的区别顺序阀溢流阀（1）开启和切断自动稳压调节（2）阀口通后压力溢流状态时压力损失较小损失较大（3）外泄式顺序阀进出油口溢流阀则和出口一同都是压力油路，泄油口回油箱。必须单独回油箱，2023/7/2732（1）内控外泄顺序阀实现多个执行元件顺序动作。

进口压力先要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当P负载>P调定时，P进口=P出口，阀口全开；当P负载<P调定时，P进口=P调定，阀的开口一定。注意顺序阀的功用2023/7/2733

用于顺序动作回路：

图所示为一定位与夹紧回路，其前进的动作顺序是先定位后夹紧，后退是同时退后。2023/7/2734（3）外控内泄顺序阀作卸荷阀：等同于二位二通阀，可作卸载阀，如双泵供油回路中阀3是泵1的卸载阀。（2）内控内泄顺序阀作背压阀（又称平衡阀

）：串联在系统回油路使回油具有一定压力。（4）外控外泄顺序阀作液动开关阀或限速锁。2023/7/2735习题3

：如图示，顺序阀调定压力px=3MPa，溢流阀的调定压力py=5MPa，求下列情况下A、B点的压力是多少？（1）当负载压力pL=4MPa；（2）pL=1MPa；（3）到达右端位不动。四、压力继电器将液压系统的压力信号转变为电信号输出的元件。工作原理：pA>Ft,微动开关闭合，发出电信号。pA<Ft,微动开关断开，电信号撤销。职能符号按结构特点分：柱塞式、弹簧管式和膜片式等。2023/7/2737应用：1.控制电磁阀动作，实现油缸