压力控制阀(PPT 35页).ppt

1、压力控制阀,压力控制阀是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。它包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。 压力控制阀的基本工作原理 通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。 调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。 要掌握各种压力阀的结构原理及其应用。,溢流阀,按结构形式分 直动型溢流阀 先导型溢流阀,直动型溢流阀,结构原理 直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴

2、向孔作用在阀芯底端面，当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。,直动型溢流阀工作原理要点,调节弹簧的顶压缩量可以改变阀的开启压力，由于作用在滑阀上端的弹簧力直接与滑阀底部的液压力相平衡，同时滑阀直径由溢流阀的公称流量确定，因此溢流阀的开启压力取决于调压弹簧的刚度。若阀的工作压力较高，必然要加粗弹簧，以增大弹簧刚度，这样在相同的滑阀位移下，弹簧力的变化较大。这将意味着，只有溢流阀进口压力变化量较大时阀心才能移动，即阀控制的压力灵敏度较低。,先导型溢流阀,结构组成 它由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流量直动型溢流

3、阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。 图形符号,现在来研究主阀芯处于某一平衡位置时的状态。忽略阀芯自重和摩擦力,主阀受力平衡为: PA=P1A+Fa=P1A+K(x0+x) 或 P=P1+K(x0+x)/A P-溢流阀所控制的主阀下腔压力,即进油口压力; P1-主阀芯上腔的压力; A-主阀芯上端面面积; K-主阀芯平衡弹簧的刚度; x0-平衡弹簧的预压缩量; x-主阀开启后,平衡弹簧增加的压缩量; Fa-平衡弹簧对主阀芯的作用力. 由上式可知,先导式溢流阀所控制的压力由P1和Fa/A两项组成。由于有主阀上腔P1的存在。即使被控

4、压力P较大,主阀上平衡弹簧力也只需很小,只要能克服摩擦力使主阀芯复位即可。,先导型溢流阀工作原理要点,先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。 通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1，因此其尺寸很小，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。 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，孔径很小=0.81.2mm，孔长l = 812mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。 先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。,先导型溢流阀

5、遥控口接法,远程调压阀实际上是一个独立的压力先导阀，旁接在先导型溢流阀遥控口起远程调压作用，其调定压力必须低于先导阀的调定压力。无论哪个起作用，泵的溢流量始终经主阀阀口回油箱。,先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控，接电磁阀通回油箱可实现卸载。,溢流阀的功用,溢流阀旁接在泵的出口，用来保证系统压力恒定，称为定压阀。,溢流阀旁接在泵的出口，用来限制系统压力的最大值，对系统起保护作用，称为安全阀。,电磁溢流阀还可以在执行机构不工作时使泵卸载。,溢流阀的性能,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

6、刚度不同的弹簧0.68、416、820、1632MPa实现四级调压。 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。 （ps-pk）、（ps-pb）称为调压偏差，调压偏差小好 nk=pk/ps 称为开启压力比， nb=pb/ps 称为闭合压力比，nk 、 nb大好。 压力损失和卸载压力： 当调压弹簧预压缩量等于零或主阀上腔经遥控口直接接回油箱时，流经阀的流量为额定值时，溢流阀的进口压力。 压力损失略高于卸载压力。,试确定图示回路（各阀的调定压力注在阀的一侧）在下列情况下，液压泵的最高出口压力； （1）全部电磁铁断电； （2）电磁铁 2DT通电； （3）电磁铁2DT断电

7、， 1DT通电。,如图示，一先导式溢流阀遥控口和二位二通电磁问之间的管路上接一压力表，试确定在下列不同工况时，压力表所指示的压力值： （1）二位二通电磁阀断电，溢流阀无溢流； （2）二位二通电磁阀断电，溢流阀有溢流； （3）二位二通电磁阀通电。,减压阀,减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。 按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀。,定值减压阀的结构原理,减压阀由压力先导阀和主阀组成。出口压力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔，当出口压力大于减压阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减压阀才起减

8、压作用且保证出口压力为定值。,主阀芯上力平衡方程式为： P2.A=P3A+Fa=P3A+K(x0+x) 既 P2=P3+K(x0+x)/A 式中 A主阀芯受力面积； P3主阀芯上腔的压力，调压弹簧一旦调定后，基本为一定值； x0 主阀弹簧的预压缩量； x 主阀上升后弹簧增加的压缩量； K 主阀弹簧刚度。 由于主阀弹簧只需克服阀芯运动是的摩擦力，弹簧预紧力小，且其刚度也较小，而设计时x0x，故上式可近似表达为： P2=P3+KX0/A=常数,减压阀的特点与功用,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

9、闭。 减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。 减压阀与溢流阀一样有遥控口。,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。,减压阀的应用,1、空载阀处于什么状态？A、B两点的压力？2、夹紧活塞停止时呢？,思考题1：,顺序阀,顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。 按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。,内控内泄,内控外泄,外控内泄,外控外泄,顺序阀的四种结构形式及其图形符号,通过改

10、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。,顺序阀的功用,内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。 内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其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。,顺序阀的应用1,顺序阀的应用2,内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多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作背压阀。,外控内泄顺序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。,外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。,思考题1：图示（a），（b）回路的参数相同，液压缸无杆腔面积A=10cm2，负载FL=2000N，各阀的调定压力如图示，试分别确定此两回路在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A、B两处的压力。,压力继电器,压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。 其作用是实现执行元件的顺序控制或安全保护。 按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜片式。图示为柱塞式压力继电器。主要零件包括柱塞1、调节螺帽2和