压力阀(修改)

1压力控制阀简称压力阀。压力阀包括：（1）用来控制液压系统压力的阀类。（2）利用压力变化作为信号来控制其它元件动作的阀类。按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。2本章提要•调压和稳压的基本原理•溢流阀•减压阀•顺序阀•压力继电器•调压与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、减压阀的工作原理以及调压回路。其中先导式溢流阀的工作原理尤为重要。学习时应从液压桥路和压力负反馈等基本概念着手理解这些阀的工作原理。本章主要内容为：6.1压力的调节与控制在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题。6.1.1调压原理调压是指以负载为对象，通过调节控制阀口的大小，使系统输给负载的压力大小可调。（1）流量型油源并联溢流式调压ZQpLL溢流式调节显然，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。（2）压力型油源串联减压式调压RsLppp如果油源换成恒压源PS，并联式调节不能改变负载压力。这时可将控制阀口Rx串联在压力源PS和负载Z之间，通过阀口的减压作用即可调节负载压力PL。减压式调节Rp（3）半桥回路分压式调压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。这种调压方式主要用于液压阀的先导级中。图6.26.2溢流阀根据“并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为溢流阀。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，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：阀与负载相并联，溢流口接回油箱，采用进口压力负反馈。根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。图6.7滑阀式溢流口，端面测压6.2.1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。图6.7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。锥阀芯与面测压调压手柄调压弹簧直动型溢流阀与符号的对应关系溢流阀的符号阀口阀口)()(000常数指指AKxAxxKpKxApFFL比较：测压面测压孔直动型溢流阀与符号的对应关系溢流阀的符号测压孔阀口阀口测压面6.2.2先导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）三节同芯先导型溢流阀阀口处同芯活塞处同芯导向处同芯出油口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图6.10YF型先导式溢流阀原理图阀口主级测压面主级指令ssApFF2指导阀比较1122ApApF主主阀比较：半桥式先导控制部分)(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图6.9YF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图6.11二节同芯先导式溢流阀（2）二节同芯先导型溢流阀阀口处同芯导向处同芯图6.10YF型先导式溢流阀原理图主级测压面主级指令ssApFF2指导阀比较1122ApApF主主阀比较：半桥式先导控制部分节流孔2、4串联等价于1个孔节流孔3构成动态阻尼，稳定主阀图6.11二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图6.12电磁溢流阀6.2.3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。电磁阀部分先导式溢流阀部分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T远程调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25MPa上述先导型压力压力负反馈控制的共同特点如下：•先导型压力负反馈控制中有两个压力负反馈回路。（先导级负责主级指令信号的稳压和调压；主级则负责系统的稳压。）•主阀芯既构成主调压回路的阀口，又作为主级压力反馈的力比较器。（主级的测压容腔设在主阀芯的一端，另一端作用有主级的指令力P2A。）•主级所需要的指令信号由先导级负责输出。（先导级通过半桥回路向主级的力比较器输出一个压力P2，该压力称为主级的指令压力，然后通过主阀芯端部的受压面积转化为主级的指令力P2A。）•先导阀芯既构成先导调压回路的阀口，又作为先导级压力反馈的力比较器。（先导级的测压容腔设在先导阀芯的一端，另一端安装有作为先导级指令元件的调压弹簧和调压手柄。）•主阀和先导阀均有滑阀式和锥阀式两种典型结构。6.2.4溢流阀静态特性与动态持性静态特性是指阀在稳态工况时的特性，动态特性是指阀在瞬态工况时的特性。图6.13（1）静态特性p溢流阀期望压力P指溢流阀压力随流量变化曲线p引起的压力波动溢流阀流量变化因开启和闭合时，阀芯摩擦力方向不同，导致开启曲线与闭合曲线不重合要求P开85%Pn②先导式溢流阀的启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，调压精度更高。先导式溢流阀的启闭特性比直动式溢流阀更好①对同一个溢流阀.其开启特性总是优于闭合特性。这主要是由于在开启和闭合两种运动过程中，摩擦力的作用方向相反所致。25溢流阀应用举例•1为定量泵系统溢流稳压•和定量泵、节流阀并联，阀口常开。•2为变量泵系统提供过载保护动画演示•和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载时•打开，起安全保护作用，故又称安全阀。•3实现远程调压p远程p主调动画演示•4系统卸荷和多级调压动画演示•和二位二通阀组合（先导式）•5形成背压6.3减压阀根据“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，一般调压弹簧腔有外接泄油口，采用出口压力负反馈。图6.16图6.17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图6.17先导式减压阀原理图主级测压面主级指令半桥式先导控制部分ApApF23主主阀比较：ssApFF3指导阀比较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先导型液压控制阻尼孔主级测压面主级指令测压孔阀口6.3.2先导级由减压进口供油的减压阀图6.18图6.19泄油口L出油口P2进油口P1主阀芯先导级可变节流口主阀口导阀芯先导级固定节流孔6.4顺序阀顺序阀的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。图6.206.4.1直动型顺序阀直动式顺序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顺序阀。顺序阀的符号调压手柄测压柱塞阀芯泄油口泄油口测压孔测压孔调压弹簧调压弹簧进油口进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阀口测压孔测压孔测压面测压面泄油口泄油口进油口进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：①出口接负载；②动作时阀口不是微开而是全开；③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回油箱顺序阀溢流阀顺序阀的符号调压手柄测压柱塞阀芯测压孔测压孔调压弹簧调压弹簧进油口进油口出油口出油口泄油口泄油口泄油孔动画演示图6.21外泄量较大的一种先导式顺序阀6.4.2先导型顺压阀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L，就可以构成图6.21所示先导式顺序阀。将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替泄油口L泄油口L出油口P2出油口P2进油口P1图6.21先导式顺序阀原理图主级测压面开关指令半桥式先导控制部分ssApFF3指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。但这种顺序阀的缺点是外泄漏量过大。先导式顺序阀与符号的对应关系先导式顺序阀符号阀口阀口测压孔测压孔测压面测压面开关指令图6.21先导式顺序阀黑三角代表先导型液压控制阻尼孔主级指令主级测压面测压孔阀口表6.1顺序阀的职能符号单向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46476.5压力继电器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动画演示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力时，顶杆推动电器开关，发出电信号测压面516.6压力阀在调压与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通过溢流阀来调节。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。当系统中如需要两种以上压力时，则可采用多级调压回路。6.6.1调压回路调节溢流阀便可调节泵的供油压力。（1）单级调压回路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安装压力表。当换向阀在左位工作时，活塞为工作行程，泵出口压力较高，由溢流阀1调定。（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的供油压力时，可采用双向调压回路。当换向阀在右位工作时，活塞作空行程返回，泵出口压力较低，由溢流阀2调定。（2）双向调压回路高压溢流阀10MPa关闭低压溢流阀4MPa开启（2）双向调压回路换向居右位，低压溢流阀4MPa开启换向居左位，高压溢流阀10MPa开启在图示位置时，阀2的出口被高压油封闭，即阀1的远控口被堵塞，故泵压由阀1调定为较高压力。（2）双向调压回路主溢流阀调10MPa开启远程溢流阀调4MPa关闭当换向阀在右位工作时，液压缸左腔通油箱，压力为零，阀2相当