液压气动技术6.ppt

1、1、2、压力控制阀简称为压力阀。 压力阀包括(1)用于控制液压系统压力的阀类。 (2)以压力变化为信号控制其他机器动作的阀类。 根据其功能和用途分为溢流阀、减压阀、顺控阀、压力继电器等。3、在本章中，调压和稳定化的基本原理溢流阀减压阀正阀压力继电器调压和减压回路，本章的重点是压力负反馈、溢流阀的工作原理和性能、减压阀的工作原理和调压回路。 其中，先导式溢流阀的工作原理尤为重要。 学习时，请根据液压桥和压力负反馈等基本概念理解这些阀的工作原理。 本章的主要内容是6.1压力的调节和控制，在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力调节和压力反馈两方面的问题。 6.1.1调压原理、调压是指以负载为对象，通

2、过调整控制阀端口的大小，调整系统向负载供给的压力大小。 (1)流量型油源并联溢流式调压，显然只需改变负荷流量QL的大小即可调节负荷压力PL。 控制阀端口RX和负载z并联连接，通过端口的溢流作用使负载流量QL变化，最终能够调节负载压力。 (2)关于压力型油源串联减压式调压，如果将油源更换为恒压源PS，则并联式调整不能改变负荷压力。 此时，可将控制阀端口Rx串联连接在压力源PS和负载z之间，通过端口的减压作用调节负载压力PL。 (3)半桥回路分压式调压，液压半桥实质上是油门节流孔串联连接的分压回路。 为了便于加工，入口节流孔大多替换为固定节流孔，出口节流孔是由锥形阀或滑阀构成的可变节流孔。 这种调

3、压方式主要用于液压阀的先导段。 图6.2、6.1.2压力负反馈、压力大小可以调节，不一定能够稳定化。 由于干扰，负荷发生变化时，负荷压力也随之变化。 压力的稳定必须通过压力负反馈来实现。 要构建压力反馈系统，需要研究表示所需压力的指令信号是如何产生的。如何构建在实际结构上容易实现的比较器？ 控制压力PL是如何测量的？ 转换成什么样的信号比较容易？ 怎样反馈给比较器？ 压力负反馈控制的核心是建立压力比较器。输入信号的比较最容易实现。-指令力由调压弹簧产生，压力由微测量气缸测量反馈，请勿形成正反馈部、开环调压回路、图6.5、图6.4、负反馈部、负反馈部、6.1.3先导控制、直动型压力控制这种控制方

4、式可以使主阀体过大，不适用于高压大流量系统。 先导型压力控制是指，控制系统中有大、小2个阀体，小阀体为先导阀体，大阀体为主阀体，与之相应地形成先导级和主级2个压力调节回路。 高压大流量系统中一般应采用先导控制。图6.6、半桥先导控制部、先导比较：主阀比较：半桥先导控制部、图6.6、先导比较：主阀比较：上述先导型压力负反馈控制的共同特征如下：先导型压力负反馈控制(先导) 主阀体同时构成主调压回路的阀口和主级压力反馈的力比较器。 (主段的测力传感器设置在主阀体的一端，另一端作用有主段的指令力P2A。 主段所需的指令信号由先导段输出。 (先导段经由半桥电路向主段的力比较器输出压力P2，将该压力称为主

5、段的指令压，并根据该后主阀体端部的受压面积转换为主段的指令力P2A。 先导阀柱构成先导调压回路的阀口和先导级压力反馈的力比较器。(先导段的测力传感器设置在先导阀柱的一端，另一端安装有作为先导段指令设备的调压弹簧和调压手柄。 主阀和先导阀都有阀柱式和锥形阀式两种典型的结构。6.2溢流阀、根据“残奥溢流式压力负反馈”原理设定的油压阀称为溢流阀。 溢流阀的主要用途有：1)调压和稳定化2点。 用于由定量泵组成的液压源时，可以调节泵的出口压力，使该压力保持一定。 2 )压力限制。 作为安全阀使用时，在系统正常动作时，溢流阀处于关闭状态，仅在系统压力大于该调压压力时打开溢流阀，起到过载保护系统的作用。 溢

6、流阀的特征是，阀与负载并联连接，溢流口与油箱连接，采用入口压力负反馈，非动作时阀口始终打开。 根据结构的不同，溢流阀可分为直动型和先导型。图6.7、阀柱式溢流口、端面装载、6.2.1直动型溢流阀、直动型溢流阀由于阀口和装载面的结构模式不同，形成了3个基本结构。 两种结构都由调压弹簧和调压手柄、溢流阀端口、负载传感器三部分构成。 锥形阀式溢流口、端面装载、锥形阀式溢流口、锥形装载、直动式溢流阀是作用于阀柱的主油路的油压和调压弹簧力直接平衡的溢流阀。图6.7、锥形阀式直动型溢流阀、直动型溢流阀结构简单灵敏度高，但由于压力与调压弹簧力直接平衡，不适合在高压、大流量下工作。调压手柄、18、直动型溢流阀

7、与符号的对应关系、溢流阀的符号、比较：直动型溢流阀与符号的对应关系、溢流阀的符号、6.2.2先导型溢流阀、先导型溢流阀的主要特征：主阀体负责控制系统的压力、先导3节同心先导式溢流阀、吸入口P1、主阀口、调压手柄、图6.10 YF型先导式溢流阀原理图、阀口、主级装载面、主级指令、先导阀比较、主图6.10 YF型先导式溢流阀原理图、主级装载面、 主阀比较：半桥式先导控制部、节流孔2、4串联等效于一个孔，节流孔3构成动态阻尼，使主阀稳定，电磁阀部分、先导式溢流阀部分、电磁溢流阀原理图、符号、远程调压原理、输出25MPa、6. 静特性是指阀处于稳定状态时的特性，动特性是指阀处于过渡状态时的特性，图6.

8、13、(1)静特性、先导式溢流阀的开闭特性优于直动式溢流阀。 也就是说，先导式溢流阀的调压偏差比直动式溢流阀的调压偏差小，调压精度高。 对于相同的溢流阀，其开特性始终优于闭特性。 这主要是因为在开闭的2个运动中摩擦力的作用方向相反。 溢流阀的动态特性是指流量步进时的压力响应特性，如图6.14所示。 其测定指标主要有压力过冲量、响应时间等。 基于图6.13、(2)动态特性、6.3减压阀、“串联减压式压力负反馈”的原理修正的液压阀称为减压阀。 减压阀主要用于降低系统任一路径的油液压力使其稳定，常用于夹紧、控制、润滑等油路。 减压阀也分为直动型和先导型，直动型减压阀的动作原理如图6.4所示，但直动型

9、减压阀很少单独使用。 先导式减压阀根据先导段加油的导入方式，分为“先导段从减压出口加油的形式”和“先导段从减压入口加油的形式”2种结构形式。减压阀的特点是阀门和负荷串联连接，调压弹簧室有外置的排油口，采用出口压力负反馈，非动作时阀口常闭。 6.3.1从先导级减压出口供油的减压阀，图6.16、图6.17、图6.17先导式减压阀原理图，半桥式先导控制部，直动型溢流阀与符号的对应关系，减压阀符号6.3.2从先导级减压入口供油的减压先导级可变节流阀、先导级固定节流阀、排油口l、油口P2、供油口P1、图6.18先导式减压阀原理图先导级采用恒流器时，q几乎不变，因此先导级输出压力P3稳定。6.4顺控阀、顺

10、控阀的作用是将油液压作为控制信号来控制油路的开闭。 顺控阀也分为直动型和先导型，根据控制压力源的不同，有内部控制式和外部控制式。 通过变更控制方式、排水方式及二次油路的连接方式，顺控阀也可作为背压阀、卸载阀及平衡阀等使用。 顺控阀的特点是，一般在阀的出口连接负荷(串联)，调压弹簧室有外置的排油口，采用入口装载，非动作时阀口始终打开。图6.20、6.4.1直动式顺控阀、直动式顺控阀是作用于阀芯的主油路的油压与调压弹簧力直接平衡的顺控阀。调压手柄、直动型顺控阀与符号的对应关系、直动型顺控阀与直动式溢流阀的比较、顺控阀相当于在油路中将油液压作为信号来控制油路开闭的油压开关。 这与溢流阀的工作原理基本

11、相同，主要的区别是出口负荷。工作时阀口不是微开，而是全开外部有泄漏口。出口回流罐、顺控阀、溢流阀、调压阀、6.4.2先导式顺控阀，除了直动式顺控阀外，还将主阀体上室的调压阀替换为半桥式先导调压阀，将先导阀调压阀替换为外部端口、图6.21先导式顺序阀的原理图、该先导式顺序阀的原理与先导式溢流阀相似，不同的是二次油路的出口不与油箱连通，泄漏口l必须单独与油箱连通。 但是，该顺序阀的缺点是外部泄漏量过大。 另外，图6.21先导式顺序阀为了减少先导阀中的泄漏量，将先导阀设定为阀柱式，使先导阀的加载面与先导阀端口的光圈相分离。 先导级的先导阀的压力测定面与主油路入口一次压力P1相通，先导阀的调压弹簧被设

12、定为直接与P1相比较，通过先导阀口的关门油出口二次压力P2， 先导阀的弹簧室与外部泄漏口连接的先导级继续采用带供油固定节流孔的半桥回路，固定节流孔的供油压力为P1，先导阀使得在能够不产生大量的泄漏流量的先导阀弹簧侧形成背压、图6.22、DZ型先导式顺序阀、P3、排出口P2、吸入口P1、图6.21先导式顺序阀的原理图，该先导式顺序阀直接装载到先导阀上，在单向顺序阀上装载有内外控制的部分如果将排出口放入油箱，将外部泄漏变更为内部泄漏，则可用于平衡阀，以防止垂直放置的液压缸因自重而掉落。 卸载阀可以通过将外控式顺控阀的排出口与油箱连接，将外部泄漏变更为内部泄漏来构成。 6.5压力继电器、压力继电器是

13、通过油液的压力开闭电气接点的液压电转换元件。 压力继电器在压力达到整定值时发出电气信号，控制电气部件的动作。 压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式、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6.23所示，在吸入口p，油压力达到压力继电器的调压压力时，作用于柱塞1的油压力被顶出销2推压，关闭千分表开关4，发出电信号。图中，l是排水口。 通过改变弹簧的压缩量，可以调节继电器的工作压力。 吸入口、压力超过弹簧力时，顶出杆按下电气开关发出电信号，6.6压力阀在调压和减压回路中的应用，在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以用溢流阀调节。 变量泵系统使用溢流阀作为安全阀，规定系统的最高压力

14、，防止系统过载。 系统需要2种以上的压力时，可以采用多级调压回路。 6.6.1通过调节调压回路、溢流阀，可以调节泵的供油压力。 (1)为了便于调压和观察，单级调压回路一般在溢流阀的旁边附近安装压力修正。 切换阀在左位置动作时，活塞成为动作行程，泵出口压力升高，由溢流阀1调整。 (2)双向调压回路在执行机构的正反运动需要不同的供油压力时，可以采用双向调压回路。 切换阀在右位置动作时，活塞以空行程关闭，泵出口压力降低，由溢流阀2调整。 (2)双向调压回路、(2)双向调压回路在图示位置，由于阀2的出口被高压油堵塞，即阀1的远程端口被堵塞，因此泵压力被阀1调整为较高的压力。 (2)双向调压回路中，切换

15、阀在右位置动作时，液压缸的左室与油箱相通，压力为零，阀2相当于阀1的远程调压阀，泵的压力由阀2调整。 (2)双向调压回路、远程调压原理、输出25MPa、(2)双向调压回路、工作阶段不同，油压系统需要不同的工作压力，可以用多级调压回路实现。 (3)多级调压电路、右图所示为二级调压电路。 在图示的状态下，泵出口压力被安全阀3调整为较高的压力。 在图示的状态下，阀2位移时，泵出口压力从远程调压阀1调整到较低的压力。 (3)多级调压回路、(3)多级调压回路、(3)多级调压回路、(3)多级调压回路、液压系统动作时，致动器短时间停止，不采用停止液压泵的方法，而是卸载泵(例如用压力零电磁溢流阀调压-减压)

16、(4)先导式溢流阀和2通电磁切换阀组合而成的组合阀，可调压和卸载的电磁溢流阀调压-卸载回路。 如图6.27所示，二位二通阀电磁铁通电后，电磁溢流阀切断能够实现调压的电磁铁的电源后，液压泵变为卸载(溢流)状态。 6.6.2减压回路、减压后的分支压力为3MPa，液压系统中的定位、夹紧、控制油路等分支路在动作中大多需要稳定的低压，因此需要在该分支路上串联连接减压阀图6.28(a )。 6.6.2减压电路，图6.28(b )是工件夹用的减压电路。 夹紧时，为了防止系统压力下降油液逆流，在短时间内保压，在减压阀之后串联连接单向阀。 图示的状态下，低压由减压阀1调整，向二通阀通电后，阀1出口压力由远程调压阀2决定，因此回路为二级减压回路。 在小结、压力阀中，溢流阀和减压阀基于压力负反馈的原理进行动作，用于调压和稳定化(控制压力)。 压力负反馈的核心是将受控压力转换为力信号并与指令力进行比较，指令力可以在调压弹簧和比例电磁铁中产生，比较设备一般为主阀和先导阀。 在“装载面”、“装载口”、“调节阀口”、“先导桥”等几个方面理解工作原理。 溢流阀的主要作用是在一些定量泵系统中发挥定压溢流作用在变量泵系统和一些重要部位作为安全的限压。 溢流阀的结构形式主要分为直动式溢流阀和先导式溢流阀2种。 前者一般用于低压或小流量，后者