1、12 压力控制阀压力控制阀简称压力阀。简称压力阀。压力阀包括:压力阀包括:(1)用来控制液压系统压力)用来控制液压系统压力的阀类。的阀类。(2)利用压力变化作为信号来控制其它元件动)利用压力变化作为信号来控制其它元件动作作的阀类。的阀类。按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、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。顺序阀和压力继电器等。3本章提要本章提要本章提要本章提要调压和稳压的基本原理调压和稳压的基本原理 溢流阀溢流阀减压阀减压阀顺序阀顺序阀压力继电器压力继电器调压与减压回路调压与减压回路 本章的重点是压力负反馈、溢流阀的工作原理和性能、本章的重点是压力负反馈、溢流
2、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。本概念着手理解这些阀的工作原理。本章主要内容为本章主要内容为 :6.1 压力的调节与控制压力的调节与控制 在在压压力力阀阀控控制制压压力力的的过过程程中中,需需要要解解决决压压压压力力力力可可可可调调调调和和压力反馈压力反馈压力反馈压力反馈两个方面的问题。两个方面的问题。6.1.1 6.1.1 调压原理调压原理调压原理调压原理 调调压压是是指指以
3、以负负载载为为对对象象,通通过过调调节节控控制制阀阀口口的的大大小小,使使系系统统输输给给负负载载的的压力大小可调。压力大小可调。溢流式调节溢流式调节(1)流量型油源并联溢流式调压)流量型油源并联溢流式调压 溢流式调节溢流式调节 显然,只有改变负显然,只有改变负载流量载流量Q QL L的大小才能调的大小才能调节负载压力节负载压力P PL L。将控制。将控制阀口阀口R RX X与负载与负载Z Z并联,并联,通过阀口的溢流作用,通过阀口的溢流作用,能使负载流量能使负载流量Q QL L发生变发生变化,最终达到调节负载化,最终达到调节负载压力之目的。压力之目的。(2)压力型油源串联减压式调压)压力型油
4、源串联减压式调压 如果油源换成恒压如果油源换成恒压源源P PS S,并联式调节不能,并联式调节不能改变负载压力。这时可改变负载压力。这时可将控制阀口将控制阀口R Rx x串联在压串联在压力源力源P PS S和负载和负载Z Z之间,之间,通过阀口的减压作用即通过阀口的减压作用即可调节负载压力可调节负载压力P PL L 。减压式调节减压式调节(3)半桥回路分压式调压)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
5、或滑阀构成可调节流口。这种调替,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。压方式主要用于液压阀的先导级中。图图6.26.1.2 6.1.2 压力负反馈压力负反馈压力负反馈压力负反馈 压力的大小能够调节,并不等于能够稳压。当负载因压力的大小能够调节,并不等于能够稳压。当负载因扰动而发生变化时,负载压力会随之变化。压力的稳定必扰动而发生变化时,负载压力会随之变化。压力的稳定必须通过须通过压力负反馈压力负反馈来实现。来实现。构造压力反馈系统必须研究以下问题:构造压力反馈系统必须研究以下问题:代表期望压力的指令信号如何产生?代表期望压力的指令信号如何产生?怎样构造在
6、实际结构上易于实现的比较器?怎样构造在实际结构上易于实现的比较器?受控压力受控压力PL如何测量?转换成什么信号才便于比较?,如何测量?转换成什么信号才便于比较?,怎样反馈到比较器上去?怎样反馈到比较器上去?压力负反馈控制的核心是要构造一个压力比较器压力负反馈控制的核心是要构造一个压力比较器。力信号的比较最容易实现。力信号的比较最容易实现。图图6.3直动型并联溢流式压力负反馈控制-指令力通过调压弹簧产生 压力通过微型测量油缸测量反馈 不要形成正反馈!负反馈部分开环调压回路开环调压回路图图6.5图图6.4负反馈部分负反馈部分负反馈部分负反馈部分半桥分压式压力负反馈控制 直动型串联减压式压力负反馈控
7、制 6.1.3 6.1.3 先导控制先导控制先导控制先导控制 直动型压力控制中,由力比较器直接驱动主控制直动型压力控制中,由力比较器直接驱动主控制阀芯,驱动力远小于弹簧力,因此驱动能力十分有限。阀芯,驱动力远小于弹簧力,因此驱动能力十分有限。这种控制方式导致主阀芯不能做得太大,不适合用于这种控制方式导致主阀芯不能做得太大,不适合用于高压大流量系统中。高压大流量系统中。所所谓谓先先导导型型压压力力控控制制,是是指指控控制制系系统统中中有有大大、小小两两个个阀阀芯芯,小小阀阀芯芯为为先先导导阀阀芯芯,大大阀阀芯芯为为主主阀阀芯芯,并相应形成先导级和主级两个压力调节回路。并相应形成先导级和主级两个压
8、力调节回路。在高压大流量系统中一般应采用先导控制在高压大流量系统中一般应采用先导控制。图图6.6半桥式先导控制部分半桥式先导控制部分主阀的指令信号 主阀的反馈压力 导阀比较:导阀比较:主阀比较:主阀比较:主级为并联溢流式压力负反馈控制 半桥式先导控制部分半桥式先导控制部分图图6.6主阀的指令信号 主阀的反馈压力 导阀比较:导阀比较:主阀比较:主阀比较:主级为串联减压式压力负反馈控制 上述先导型压力压力负反馈控制的共同特点如下: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。先导型压力负反馈控制中有两个压力负反馈回路。(先导先导级负责主级指令信号的稳压和调
9、压;主级则负责系统的稳压。)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。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(主级的测压容腔设在主阀芯的一端,另一端作用有主级的指令力主级的指令力P P2 2A A。)。)主级所需要的指令信号由先导级负责输出。主级所需要的指令信号由先导级负责输出。(先导级通过半(先导级通过半桥回路向主级的力比较器输出一个压力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,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
10、积转化为主级的指令力力,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。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(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。)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。主阀和先导阀均有滑阀式和锥阀式两种典型结构。6.2 溢流阀溢流阀 根根据据“并并联联溢溢流流式式压压力力负负反反馈馈”原原理理设设计计而而成成的的液液压压阀
11、阀称称为溢流阀。为溢流阀。溢流阀的主要用途有以下两点:溢流阀的主要用途有以下两点:1)调调压压和和稳稳压压。如如用用在在由由定定量量泵泵构构成成的的液液压压源源中中,用用以以调调节泵的出口压力,保持该压力恒定。节泵的出口压力,保持该压力恒定。2)限限压压。如如用用作作安安全全阀阀,当当系系统统正正常常工工作作时时,溢溢流流阀阀处处于于关关闭闭状状态态,仅仅在在系系统统压压力力大大于于其其调调定定压压力力时时才才开开启启溢溢流流,对对系统起过载保护作用。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,不工作时阀口常开。根据结构不同,溢流阀可分为直动型和先导
12、型两类。图图6.7滑阀式溢流口,端面测压滑阀式溢流口,端面测压 6.2.1 6.2.1 直动型溢流阀直动型溢流阀 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。锥阀式溢流口锥阀式溢流口,端面测压,端面测压 锥阀式溢流口,锥面测压锥阀式溢流口,锥面测压 直动式溢流阀是作用在阀直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀。簧力直接相平衡的溢流阀。图图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
13、、大流量下工作。锥阀芯锥阀芯与面测压与面测压 调压手柄调压手柄调压弹簧调压弹簧直动型溢流阀与符号的对应关系 溢流阀的符号阀阀口口阀口阀口比较:比较:测压面测压面测压孔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测压孔阀阀口口阀口阀口测压面测压面6.2.2 6.2.2 先导型溢流阀先导型溢流阀 先导型溢流阀的主要特点:由主阀芯负责控制系统的由主阀芯负责控制系统的压力压力,先导级负责向主阀提供指令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 1)三节同)三节同芯先导型溢芯先导型溢流阀流阀 阀口处同芯阀口处同芯活塞处同芯活塞处同芯导向处
14、同芯导向处同芯出油口出油口P2进油口进油口P1主阀芯主阀芯主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级固先导级固定节流孔定节流孔调压手柄调压手柄调压弹簧调压弹簧主阀弹簧主阀弹簧图图6.10 YF型先导式溢流阀原理图型先导式溢流阀原理图阀阀口口主级测压面主级测压面主级指令主级指令导导阀阀比比较较主阀比较主阀比较:半桥式先导控制部分图图6.9 YF型先导式溢流阀型先导式溢流阀主级测压面主级测压面主级指令主级指令阀阀口口黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制图图6.11 二节同芯先导式溢流阀二节同芯先导式溢流阀(2 2)二节同芯先导型溢流阀)二节同芯先导型溢流阀 阀口处同芯阀口处同芯导向处同芯导向处同芯
15、图图6.10 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测压面主级指令主级指令导导阀阀比比较较主阀比较主阀比较:半桥式先导控半桥式先导控制部分制部分节节流流孔孔2、4串串联联等等价价于于1个个孔孔节节流流孔孔3构构成成动动态态阻阻尼尼,稳稳定定主主阀阀图图6.11 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主级测压面导阀芯导阀芯阀阀口口固定节流孔固定节流孔图图6.12 电磁溢流阀电磁溢流阀6.2.3 6.2.3 电磁溢流阀电磁溢流阀 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。电磁阀电磁阀部分部分先导式溢先导式溢流阀部分流阀部分电磁溢流
16、阀原理图电磁溢流阀原理图电磁阀通电卸压电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分PT符号符号T远程调压原理远程调压原理先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分P先导式溢先导式溢流阀部分流阀部分远程调压阀远程调压阀远程调压阀远程调压阀25MPa25MPa32MPa32MPa输出25MPa6.2.4 6.2.4 溢流阀静态特性与动态持性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。图图6.13 (1 1)静态特性静态特性 溢流阀期望压力溢流阀期望压力P指指溢流阀压力溢流阀压力随流量变化曲线随流量变化曲线因开启和闭合时,阀芯因开启和闭合时,阀芯摩擦力方向不
17、同,导致摩擦力方向不同,导致开启曲线与闭合曲线不重合开启曲线与闭合曲线不重合要求要求P开开85%Pn 先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。也就是也就是说,说,先导式溢流阀的调压偏差比直动式溢流阀的调压偏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。差小,调压精度更高。先导式溢流阀的启闭特性先导式溢流阀的启闭特性比直动式溢流阀更好比直动式溢流阀更好 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。6.3 减压阀减压阀 根根据据“串串联联减减压压式式压压力力负负反反馈馈”原原
18、理理设设计计而而成成的的液液压压阀阀称称为为减减压压阀阀。减减压压阀阀主主要要用用于于降降低低并并稳稳定定系系统统中中某某一一支路的油液压力,常用于夹紧、控制、润滑等油路中。支路的油液压力,常用于夹紧、控制、润滑等油路中。减减压压阀阀也也有有直直动动型型和和先先导导型型之之分分,直直动动型型减减压压阀阀的的工工作原理如图作原理如图6.4所示,但直动型减压阀较少单独使用。所示,但直动型减压阀较少单独使用。在在先先导导型型减减压压阀阀中中,根根据据先先导导级级供供油油的的引引入入方方式式不不同同,有有“先先导导级级由由减减压压出出口口供供油油式式”和和“先先导导级级由由减减压压进进口口供供油式油式
19、”两种结构形式。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,采用出口压力负反馈,不工作时阀口常闭。溢流阀的动态特性是指流量阶跃时的压力响应特性,如图6.14。其衡量指标主要有压力超调量、响应时间等。图图6.13 (2 2)动态特性动态特性 响应时间响应时间 t1过渡过程时间过渡过程时间 t26.3.1 6.3.1 先导级由减压出口供油的减压阀先导级由减压出口供油的减压阀 图图6.16 图图6.17 泄油口泄油口L(在侧面,图中看不见)(在侧面,图中看不见)泄油口泄油口L出油口出油口P2出油口出油口P2进油口进油口P1进油口进油口P1图图6.17 先导式减压阀原理图先导
20、式减压阀原理图主级测压面主级测压面主级指令主级指令半桥式半桥式先导控先导控制部分制部分主阀比较主阀比较:导阀比较导阀比较直动型溢流阀与符号的对应关系 减压阀符号阀阀口口阀口阀口测压孔测压孔测压面测压面测压面测压面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图6.16 先导式减压阀先导式减压阀黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制阻尼孔阻尼孔主级测压面主级测压面主级指令主级指令测压孔测压孔阀口阀口6.3.2 6.3.2 先导级由减压进口供油的减压阀先导级由减压进口供油的减压阀 图图6.18 图图6.19 泄油口泄油口L出油口出油口P2进油口进油口P1主阀
21、芯主阀芯先导级可先导级可变节流口变节流口主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级固先导级固定节流孔定节流孔泄油口泄油口L出油口出油口P2进油口进油口P1主阀芯主阀芯主阀口主阀口导阀芯导阀芯先导级可先导级可变节流口变节流口先导级固先导级固定节流孔定节流孔图图6.18 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测压面主级指令主级指令先导级恒流器Q 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能够稳定。Q作为流量传感器作为流量传感器作为流量调节器作为流量调节器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
22、阀导阀导阀6.4 顺序阀顺序阀 顺顺序序阀阀的的作作用用是是利利用用油油液液压压力力作作为为控控制制信信号号,控控制制油路通断。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、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。阀、卸荷阀和平衡阀等。顺序阀顺序阀的特征是: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。图图6.206.4.
23、1 6.4.1 直动型顺序阀直动型顺序阀 直动式顺序直动式顺序阀是作用在阀芯阀是作用在阀芯上的主油路液压上的主油路液压力与调压弹簧力力与调压弹簧力直接相平衡的顺直接相平衡的顺序阀。序阀。顺序阀的符号调压手柄调压手柄测压柱塞测压柱塞阀芯阀芯泄油口泄油口泄油口泄油口测压孔测压孔测压孔测压孔调压弹簧调压弹簧调调压压弹弹簧簧进油口进油口进油口进油口出油口出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 阀口阀口测压孔测压孔测压孔测压孔测压面测压面测压面测压面泄油口泄油口泄油口泄油口进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口直动型顺序阀与直动式溢流阀的比较 顺顺序序阀阀在在油油路路中中相
24、相当当于于一一个个以以油油液液压压力力作作为为信信号号来来控控制制油油路路通通断断的的液液压压开开关关。它它与与溢溢流流阀阀的的工工作作原原理理基基本本相相同同,主主要要差差别别为为:出口接负载;出口接负载;动作时阀口不是微开而是全开;动作时阀口不是微开而是全开;有外泄口。有外泄口。阀口常闭阀口常闭弹簧指令力指向阀口关闭弹簧指令力指向阀口关闭进油口测压进油口测压进油口测压进油口测压阀口常闭弹簧指令力阀口常闭弹簧指令力指向阀口关闭指向阀口关闭内泄内泄外泄外泄出口压力较高出口压力较高出口回油箱出口回油箱顺序阀顺序阀溢流阀溢流阀顺序阀的符号调压手柄调压手柄测压柱塞测压柱塞阀芯阀芯测压孔测压孔测压孔测
25、压孔调压弹簧调压弹簧调调压压弹弹簧簧进油口进油口进油口进油口出油口出油口出油口出油口泄油口泄油口泄油口泄油口泄油孔泄油孔图图6.21 外泄量较大的一种先导式顺序阀外泄量较大的一种先导式顺序阀外泄量较大的一种先导式顺序阀外泄量较大的一种先导式顺序阀 6.4.2 6.4.2 先导型顺压阀先导型顺压阀 如如果果在在直直动动型型顺顺序序阀阀在在基基础础上上,将将主主阀阀芯芯上上腔腔的的调调压压弹弹簧簧用用半半桥桥式式先先导导调调压压回回路路代代替替,且且将将先先导导阀阀调调压压弹弹簧簧腔腔引引至至外外泄泄口口L L,就就可可以以构构成成图图6.216.21所示先导式顺序阀。所示先导式顺序阀。将主阀芯上
26、腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替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泄油口L泄油口泄油口L出油口出油口P2出油口出油口P2进油口进油口P1图图6.21 先导式顺序阀原理图先导式顺序阀原理图主级测压面主级测压面开关指令开关指令半桥式半桥式先导控先导控制部分制部分导阀比较导阀比较 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阀口口阀口阀口测压孔测压孔测压孔测压孔测压面测压面测压面测压面开关指令开关指令图图6.21 先导式顺序阀先导式顺序
27、阀黑三角代表黑三角代表先导型液压控制先导型液压控制阻尼孔阻尼孔主级指令主级指令主级测压面主级测压面测压孔测压孔阀口阀口 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,由先导阀的调压弹簧直接与P1相比较;图图6.22 D DZ Z型型型型先先先先导导导导式式式式顺顺顺顺序序序序阀阀阀阀 导阀阀口回油接出口二次压力P2,这样可不致产生大量外泄流量;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
28、P2。图图6.22 D DZ Z型型型型先先先先导导导导式式式式顺顺顺顺序序序序阀阀阀阀图图6.22 DZDZ型先导式顺序阀型先导式顺序阀型先导式顺序阀型先导式顺序阀 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P3导阀直接与导阀直接与进口压力比较进口压力比较开关指令开关指令进口进口A测压测压图图6.22 DZDZ型先导式顺序阀型先导式顺序阀型先导式顺序阀型先导式顺序阀 调压弹簧调压弹簧出油口出油口P2测压孔测压孔外泄时此孔堵
29、住外泄时此孔堵住进油口进油口P1泄油口泄油口L导阀芯导阀芯主阀芯主阀芯测压面测压面调压螺丝调压螺丝图图6.21 先先导导式式顺顺序序阀阀原原理理图图 这种先导式顺序阀在先导阀上直接测压导阀比较导阀比较表表6.1 顺顺顺顺序序序序阀阀阀阀的的的的职职职职能能能能符符符符号号号号 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 6.5 压力
30、继电器压力继电器 压压力力继继电电器器是是利利用用油油液液的的压压力力来来启启闭闭电电气气触触点点的的液液压压电气转换元件。电气转换元件。压压力力继继电电器器在在压压力力达达到到调调定定值值时时,发发出出电电信信号号,控控制电气元件动作。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。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柱塞式压力继电器的结构和图形符号如图6.23所示,所示,当进油口当进油口P处油液压力达到压力继电器的调定压力时,作处油液压力达到压力继电器的调定压力时,作用在柱塞用在柱塞1上的液压力通过顶杆
31、上的液压力通过顶杆2的推动,合上微动电器开的推动,合上微动电器开关关4,发出电信号。图中,发出电信号。图中,L为泄油口。改变弹簧的压缩为泄油口。改变弹簧的压缩量,可以调节继电器的动作压力。量,可以调节继电器的动作压力。图图6.23 压力继电器压力继电器压力继电器符号压力继电器符号进油口进油口电器开关原理电器开关原理测压面测压面调压弹簧调压弹簧电器开关电器开关调压螺丝调压螺丝柱塞柱塞进油口进油口调压弹簧调压弹簧电器开关电器开关调压螺丝调压螺丝柱塞柱塞电器开关原理电器开关原理压力继电器符号压力继电器符号当当压压力力超超过过弹弹簧簧力力时时,顶顶杆杆推动电器开关,发出电信号推动电器开关,发出电信号测
32、压面测压面6.6 压力阀在调压与减压回路中的应用压力阀在调压与减压回路中的应用 在在定定量量泵泵系系统统中中,液液压压泵泵的的供供油油压压力力可可以以通通过过溢溢流流阀阀来来调调节节。在在变变量量泵泵系系统统中中,用用溢溢流流阀阀作作安安全全阀阀用用来来限限定定系系统统的的最最高高压压力力,防防止止系系统统过过载载。当当系系统统中中如如需需要要两两种种以以上上压压力时,则可采用多级调压回路。力时,则可采用多级调压回路。6.6.1 6.6.1 调压回路调压回路 调调节节溢溢流流阀阀便便可可调节泵的供油压力。调节泵的供油压力。(1 1)单级调压回路单级调压回路 溢流阀调压弹簧溢流阀调压弹簧压力表压
33、力表 为了便于调压和观察,溢流为了便于调压和观察,溢流阀旁一般要就近安装压力表。阀旁一般要就近安装压力表。当当换换向向阀阀在在左左位位工工作作时时,活活塞塞为为工工作作行行程程,泵泵出出口口压压力力较较高高,由由溢溢流阀流阀1调定。调定。(2 2)双向调压回路双向调压回路 高压溢流阀高压溢流阀10MPa开启开启低压溢流阀低压溢流阀4MPa 当当执执行行元元件件正正反反向向运运动动需需要要不不同同的的供供油油压压力力时时,可采用双向调压回路。可采用双向调压回路。当当换换向向阀阀在在右右位位工工作作时时,活活塞塞作作空空行行程程返返回回,泵泵出出口口压压力力较较低低,由溢流阀由溢流阀2调定。调定。
34、(2 2)双向调压回路双向调压回路 高压溢流阀高压溢流阀10MPa关闭关闭低压溢流阀低压溢流阀4MPa开启开启(2 2)双向调压回路双向调压回路 换向居右位,低压换向居右位,低压溢流阀溢流阀4MPa开启开启换向居左位,高压换向居左位,高压溢流阀溢流阀10MPa开启开启 在在图图示示位位置置时时,阀阀2的的出出口口被被高高压压油油封封闭闭,即即阀阀1的的远远控控口口被被堵堵塞塞,故故泵泵压压由由阀阀1调调定定为较高压力。为较高压力。(2 2)双向调压回路双向调压回路 主溢流阀调主溢流阀调10MPa开启开启远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa关闭关闭 当当换换向向阀阀在在右右位位工工作作时时,液液压压
35、缸缸左左腔腔通通油油箱箱,压压力力为为零零,阀阀2相相当当于于阀阀1的的远远程程调调压压阀阀,泵泵的的压压力力由由阀阀2调定。调定。(2 2)双向调压回路双向调压回路 主溢流阀调主溢流阀调10MPa关闭关闭远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa开启开启远程调压原理远程调压原理T先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分P先导式溢先导式溢流阀部分流阀部分远程调压阀远程调压阀远程调压阀远程调压阀25MPa25MPa32MPa32MPa输出25MPa(2 2)双向调压回路双向调压回路 换向阀居右位,低压换向阀居右位,低压溢流阀溢流阀4MPa开启开启换向阀居左位,高压换向阀居左位,高压溢流阀溢流阀10MPa开启开启
36、在在不不同同的的工工作作阶阶段段,液液压压系系统统需需要要不不同同的的工工作作压压力力,多多级级调调压压回回路路便便可可实现这种要求。实现这种要求。(3 3)多级调压回路多级调压回路 主溢流阀调主溢流阀调10MPa远程溢流阀调远程溢流阀调4MPa切断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,泵出口压力由下,泵出口压力由溢流阀溢流阀3调定为较调定为较高压力。高压力。图图示示状状态态下下,阀阀2换换位位后后,泵泵出出口口压压力力由由远远程程调调压压阀阀1调为较低压力。调为较低压力。(3 3)多级调压回路多级调压回路 主溢流阀调主溢流阀调10MPa实际为实际为4MPa远
37、程溢流阀调远程溢流阀调4MPa开启开启(3 3)多级调压回路多级调压回路 换向阀居下位,溢流阀换向阀居下位,溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启换向阀居上位,远程式阀换向阀居上位,远程式阀调压调压4MPa开启开启(3 3)多级调压回路多级调压回路 换向阀居中位,溢流阀换向阀居中位,溢流阀主阀主阀1调压调压10MPa开启开启换向阀居左位,远程溢流换向阀居左位,远程溢流阀阀2调压调压8MPa开启开启换向阀居右位,远程溢流换向阀居右位,远程溢流阀阀3调压调压10MPa开启开启(3 3)多级调压回路多级调压回路 主溢流阀调压弹簧主溢流阀调压弹簧作安全调压至作安全调压至12MPa比例阀作远程溢流比例
38、阀作远程溢流实现比例调压实现比例调压0-10MPa 液液压压系系统统工工作作时时,执执行行元元件件短短时时间间停停止止工工作作,不不宜宜采采用用开开停停液液压压泵泵的的方方法法,而而应应使使泵泵卸卸荷荷(如如压压力力为为零零)。利用电磁溢流阀可构成调压利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。卸荷回路。(4)电磁溢流阀调压)电磁溢流阀调压-卸荷回路卸荷回路 换向居上位,溢流阀换向居上位,溢流阀遥控口通油箱,卸压遥控口通油箱,卸压换向居下位,溢流阀换向居下位,溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启 电电磁磁溢溢流流阀阀是是由由先先导导式式溢溢流流阀阀和和两两位位两两通通电电磁磁换换向向阀阀组组合合而
39、而成成的的复复合合阀阀,既既能能调调压压又又能能卸卸荷荷。如如图图6.27所所示示,当当二二位位二二通通换换向向阀阀电电磁磁铁铁通通电电时时,电电磁磁溢溢流流阀阀可可实实现现调调压压;电磁铁断电时,液压泵处于卸荷(卸压)状态。电磁铁断电时,液压泵处于卸荷(卸压)状态。换向居上位,溢流阀换向居上位,溢流阀遥控口通油箱,卸压遥控口通油箱,卸压换向居下位,溢流阀换向居下位,溢流阀主阀调压主阀调压10MPa开启开启电磁溢流阀原理图电磁溢流阀原理图电磁阀通电卸压电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分先导式溢流阀部分PT符号符号6.6.2 减压回路减压回路 主油路压力由溢流阀主油路压力由溢流阀调定,主路压力为调定
40、,主路压力为10MPa经过减压后经过减压后支路压力为支路压力为3MPa 液液压压系系统统中中的的定定位位、夹夹紧紧、控控制制油油路路等等支支路路,工工作作中中往往往往需需要要稳稳定定的的低低压压,为为此此,在在该该支支路路上上需需串串接接一一个个减减压压阀阀图图6.28(a)。6.6.2 减压回路减压回路 图图6.28(b)为为用用于于工工件件夹夹紧紧的的减减压压回回路路。夹夹紧紧时时,为为了了防防止止系系统统压压力力降降低低油油液液倒倒流流,并并短短时时保保压压,在在减减压压阀阀后后串串接接一一个个单单向向阀阀。图图示示状状态态,低低压压由由减减压压阀阀1调调定定;当当二二通通阀阀通通电电后
41、后,阀阀1出出口口压压力力则则由由远远程程调调压压阀阀2决决定定,故故此此回回路为二级减压回路。路为二级减压回路。换向阀居左位,减压阀换向阀居左位,减压阀由阀由阀1弹簧调压为弹簧调压为5MPa换向阀居右位,减压阀换向阀居右位,减压阀由远程阀由远程阀2调压为调压为3MPa小小 结结 压压力力阀阀中中,溢溢流流阀阀和和减减压压阀阀是是根根据据压压力力负负反反馈馈原原理理工工作作的的,用用于于调调压压和和稳稳压压(控控制制压压力力)。压压力力负负反反馈馈的的核核心心是是将将被被控控压压力力转转化化为为力力信信号号与与指指令令力力比比较较,指指令令力力可可用用调调压压弹弹簧簧或或比比例例电电磁磁铁铁产
42、产生生,比比较较元元件件一一般般是是主主阀阀或或先先导导阀阀。要要通通过过“测测压压面面”、“测测压压孔孔”、“调调节节阀阀口口”、“先先导导桥路桥路”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:溢流阀的主要作用有:在某些定量泵系统中起定压溢流作用;在某些定量泵系统中起定压溢流作用;在变量泵系统或某些重要部位起安全限压作用。在变量泵系统或某些重要部位起安全限压作用。溢流阀的结构形式主要有两种: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。小小 结结 溢溢流流阀阀是是利利用用作作用用于于阀阀芯芯的的进进油油口口压压力力与与弹弹簧簧力力平平衡
43、衡的的原原理理来来工工作作的的。弹弹簧簧力力可可以以调调整整,故故压压力力也也可可调调整整。当当有有一一定定流流量量通通过过溢溢流流阀阀时时,阀阀必必须须有有一一开开口口,此此开开口口形形成成一一个个液液阻阻,油油液液流流过过液液阻阻时时产产生生压压降降,这这就就形形成成了了进进油油口口压压力力(即即溢溢流流压压力力)。实实际际工工作作时时,溢溢流流阀阀开开口口大大小小是是根根据据通通过过的的流流量量自自动动调调整整,阀阀的的进进口口压压力力将将随随溢溢流流量量的的增增加加而而加加大大。溢溢流流量量改改变变引引起起的的压压力力变变化化的的大大小小,主主要要取取决决于于主主阀阀芯芯上上弹弹簧簧的
44、的刚刚度度。弹弹簧簧刚刚度度愈愈小小,压压力力变变化化也也愈愈小小。压压力力变变化化大大小小反反映映了了溢溢流流阀阀稳稳压压性性能能的的好好坏坏。从从这这点点出出发,先导式溢流阀较直动式溢流阀稳压性能好。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调压、多级压力控制和使液压泵卸荷等功能。小小 结结 减减压压阀阀是是利利用用液液流流通通过过阀阀口口缝缝隙隙所所形形成成的的液液阻阻使使出出口口压压力力低低于于进进口口压压力力,并并使使出出口口压压力力基基本本不不变变的的压压力力控控制制阀阀。它它常常用用于于某某局局部部油油路路的的压压力力需需要要低低于于系
45、系统统主主油油路路压压力力的的场场合合。与与溢溢流流阀阀相相比比,主主要要差差别别为为:出出口口测测压压;反反馈馈力力指向主阀口关闭方向;指向主阀口关闭方向;先导级有外泄口。先导级有外泄口。顺序阀和压力继电器不是用于控制压力。反过来,它们利用压力作为信号去驱动液压开关或电器开关。顺序阀是液控液压开关,压力继电器是液控电开关。信号压力达到调定压力值时开关动作(对顺序阀,阀口全开)。小小 结结 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:出口接负载;动作时阀口不是微开而是全开;有外泄口。压压力力继继电电器器是是将将压压力力信信号号转
46、转换换为为电电信信号号的的转转换换装装置置。当当作作用用于于压压力力继继电电器器上上的的控控制制油油压压升升高高到到(或或降降低低到到)调定压力时,压力继电器便发出电信号。调定压力时,压力继电器便发出电信号。习题习题 6.1 分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。6.2 绘绘出出先先导导型型溢溢流流阀阀的的启启闭闭特特性性曲曲线线,并并对对各各段段曲曲线线及拐点作出解释。及拐点作出解释。6.3 现现有有两两个个压压力力阀阀,由由于于铭铭牌牌脱脱落落,分分不不清清哪哪个个是是溢溢流流阀阀,哪哪个个是是减减压压阀阀,又又不不希希望望把把阀阀拆拆开开
47、,如如何何根根据据其其特点作出正确判断特点作出正确判断?6.4 若若减减压压阀阀调调压压弹弹簧簧预预调调为为5MPa而而减减压压阀阀前前的的一一次次压力为压力为4MPa。试问经减压后的二次压力是多少。试问经减压后的二次压力是多少?为什么为什么?6.5 顺顺序序阀阀是是稳稳压压阀阀还还是是液液控控开开关关?顺顺序序阀阀工工作作时时阀阀口口是全开还是微开?溢流阀和减压阀呢?是全开还是微开?溢流阀和减压阀呢?习题习题 6.6 分分别别绘绘出出直直动动型型和和先先导导型型溢溢流流阀阀、顺顺序序阀阀、减减压压阀阀的的原原理理图图,指指出出测测压压面面和和主主阀阀口口的的部部位位,并并说说明明它它们们的的
48、反反馈馈力力是指向主阀口的开启方向还是关闭方向。是指向主阀口的开启方向还是关闭方向。6.7 为什么高压大流量时溢流阀要采用先导型结构?为什么高压大流量时溢流阀要采用先导型结构?6.8 电磁溢流阀有何有途?电磁溢流阀有何有途?6.9 将将图图6.8所所示示(远远程程)溢溢流流阀阀的的P口口通通过过几几米米长长的的管管道道与与先先导导型型溢溢流流阀阀的的遥遥控控口口K相相连连后后即即可可实实现现远远程程调调压压,你你能能否否在在图图10的的基基础础上上画画出出远远程程调调压压的的原原理理简简图图,并并作作简简要要说说明明?习题习题 6.10 图图6.22所示顺序阀的先导阀为何做成滑阀?所示顺序阀的先导阀为何做成滑阀?6.11 先先导导式式溢溢流流阀阀的的阻阻尼尼孔孔起起什什么么作作用用?如如果果它它被被堵堵塞塞将将会会出出现现什什么么现现象象?如如果果弹弹簧簧腔腔不不与与回回油油腔腔接接,会会出出现现什么现象?什么现象?