压力阀教学.pptx

能量需求能量需求能量需求能量需求停止停止停止停止启动启动启动启动速度速度速度速度方向方向方向方向位置位置位置位置加速度加速度加速度加速度控制控制控制控制液压能传递液压能传递液压能传递液压能传递在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。一、溢流阀及其应用一、溢流阀及其应用 当液压执行元件不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是“溢流阀（Reliefvalve）”，其主要用途有二个：压力控制阀及其应用“溢流阀（Reliefvalve）”，其主要用途有二个：1）作溢流阀用：在定量泵的液压系统中如图416（a）所示，常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工作压力保持定值。2）作安全阀用：图416（b）所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保护作用。压力控制阀及其应用 1溢流阀结构及分类1）直动型溢流阀（Springloadedtypereliefvalve）结构如图417b所示，压力由弹簧设定，当油的压力超过设定值时，提动头上移，油液就从溢流口流回油箱，并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。图417c为直动式溢流阀的职能符号。压力控制阀及其应用 压力控制回路压力控制回路直动型溢流阀PT符号符号PT 2）先导型溢流阀（Pilotoperatedreliefvalve）：结构如图418所示，由主阀和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧力相平衡。压力控制阀及其应用 压力控制回路压力控制回路先导型溢流阀先导型溢流阀阀体阀体主阀芯主阀芯主阀体主阀体主阀弹簧主阀弹簧锥阀锥阀锥阀座锥阀座调压弹簧调压弹簧调节螺钉调节螺钉遥控口遥控口K进油口进油口P出油口出油口TPT符号符号压力控制回路压力控制回路 先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理压力控制回路压力控制回路 先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理压力控制回路压力控制回路 先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀的特点先导型溢流阀的特点先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，阀的进口压先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，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。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。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。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，孔径很小阻力孔一般为细长孔，孔径很小=0.81.2mm，孔长孔长l=812mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。则导致主阀口常开无法调压。先导型溢流阀遥控口接法先导型溢流阀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。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，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。接电磁阀通回油箱可实现卸载。2溢流阀的应用：除了图416（a）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图416（b）所示作安全阀用外，还有下列用途：1）远程压力控制回路：从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，图419所示回路压力调定是由遥控溢流阀（remotecontrolreliefvalves）所控制，回路压力维持在3MPa。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则等于将主溢流阀引压口堵塞。压力控制阀及其应用 2溢流阀的应用：除了图416（a）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图416（b）所示作安全阀用外，还有下列用途：2）多级压力切换回路：如图420利用电磁换向阀可调出三种回路压力，注意最大压力一定要在主溢流阀上设定。压力控制阀及其应用 二、减压阀及其应用二、减压阀及其应用当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时其它的液压缸仍需高压运作时，此刻就得用减压阀（Reducing valve）提供一较系统压力为低的压力给低压缸。1减压阀结构及工作原理：减压阀有直动型和先导型两种，图421所示，为先导型减压阀，由主阀和先导阀组成，先导阀负责调定压力，主阀负责减压作用。减减压压阀阀是是利利用用液液流流流流过过缝缝隙隙产产生生压压力力损损失失，使使其其出出口口压压力力低低于于进进口口压压力力的的压压力力控制阀。控制阀。压力控制阀及其应用 压力控制回路压力控制回路减压阀减压阀减压阀的功用与特点减压阀的功用与特点与溢流阀比较：与溢流阀比较：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。进口压力控制，保证进口压力为定值。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。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。流道內泄至出口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀与溢流阀一样有遥控口。减压阀用在液压系统中减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力获得压力低于系统压力的二次油路上的二次油路上l减压阀起减压作用且保证出口减压阀起减压作用且保证出口压力为定值的条件是：当出口压力为定值的条件是：当出口压力大于减压阀的调定压力，压力大于减压阀的调定压力，使其先导阀开启。使其先导阀开启。2减压阀的应用1）减压回路：图422为减压回路，不管回路压力多高，A缸压力决不会超过3MPa。压力控制阀及其应用 例题1：如图423所示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积A=2010-4m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。（2）当负载F=7000N时，A、B两点的压力是多少？压力控制阀及其应用 例题1：如图423所示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积A=2010-4m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。（2）当负载F=7000N时，A、B两点的压力是多少？压力控制阀及其应用 例题2：图示回路中,溢流阀的调整压力为5.0MPa，减压阀的调整压力为2.5Mpa，试分析下列各情况,并说明减压阀阀口处于什么状态?1)当泵压力等于溢流阀调定压力时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C点的压力各为多少?2当泵压力由于工作缸快进、压力降到1.5MPa时(工件原先处于夹紧状态)A、C点的压力为多少？3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,A、B、C三点的压力各为多少?压力控制阀及其应用 三、顺序阀及其应用三、顺序阀及其应用1顺序阀的结构及动作原理：顺序阀（sequencevalve）是使用在一个液压泵要供给两个以上液压缸依一定顺序动作场合的一种压力阀。顺序阀的构造及其动作原理类似溢流阀，有直动式和先导式两种，目前较常用直动式。顺序阀与溢流不同的是：出口直接接执行元件，另外有专门的泄油口。顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。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。引出方式不同分内泄和外泄。压力控制阀及其应用 顺序阀的四种控制方式顺序阀的四种控制方式通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、通过改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、外控内泄四种类型内控内泄、外控外泄、外控内泄四种类型。内控外泄顺序阀内控外泄顺序阀内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：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，所以有单独阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。的泄油口。内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺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。于调定压力，阀的开口一定。内控内泄顺序阀与外控顺序阀内控内泄顺序阀与外控顺序阀内控内泄顺序阀的图内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与形符号和工作原理与溢流阀相同。溢流阀相同。多串联在液压系统的多串联在液压系统的回油路上，使回油具回油路上，使回油具有一定压力有一定压力外控内泄顺序阀等同外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可作于二位二通阀，可作卸载阀。卸载阀。外控外泄顺序阀可作外控外泄顺序阀可作液动开关和限速锁。液动开关和限速锁。2顺序阀的应用1）用于顺序动作回路：图424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。压力控制阀及其应用 2）起平衡阀的作用：在大形压床上由于压柱及上模很重，为防止因自重而产生的自走现象，必须加装平衡阀（顺序阀），如图425所示。压力控制阀及其应用 四四、增增压压器器及及其其应应用用：回路内有三个以上液压缸，其中之一需要较高的工作压力，同时其它的液压缸仍用较低的压力，此时即可用增压器（Booster）提供高压给那特定的液压缸；或是在液压缸进到底时，不用泵而增压时用，如此可使用低压泵产生高压，以降低成本。图426为增压器动作原理及符号。压力控制阀及其应用 压力控制回路压力控制回路增压回路增压回路四四、增增压压器器及及其其应应用用：图427所示为增压应用例子，当液压缸不需高压时，由顺序阀来截断增压器的进油；当液压缸进到底时压力升高，油又经顺序阀进入增压器提高液压缸的推力，图中减压阀是用来控制增压器的输入压力。压力控制阀及其应用 五五、压压力力继继电电器器：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，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。压力控制阀及其应用 五五、压压力力继继电电器器：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，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等。图428为单触点柱塞式压力继电器，主要零件包括柱塞1、调节螺帽2和电气微动开关3。如图所示,压力油作用在柱塞的下端，液压力直接与上端弹簧力相比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压下微动开关触头，接通或断开电气线路。当液压力小于弹簧力时，微动开关触头复位。显然,柱塞上移将引起弹簧的压缩量增加，因此压下微动开关触头的压力(开启压力与微动开关复位的压力(闭合压力)存在一个差值，此差值对压力继电器的正常工作是必要的，但不易过大。压力控制阀及其应用 五五、压压力力继继电电器器：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，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。压力控制阀及其应用 六、比例式压力阀六、比例式压力阀前面所述的压力阀都需用手动调整的方式来作压力设定，若应用时碰到需经常调整压力或需多级调压的液压系统，则回路设计将变得非常复杂，操作时只要稍不注意就会产生失控状态。若回路要有多段压力用传统作法则需多个压力阀与方向阀；但亦可只用一个比例式压力阀和控制电路来产生多段压力。比例式压力阀（Proportional Pressure Valve）基本上是以电磁线圈所产生的电磁力，来取代传统压力阀上的弹簧设定压力，由于电磁线圈产生的电磁力是和电流的大小成正比，所以控制线圈电流就能得到所要的压力；可以无级调压，而一般的压力阀仅能调出特定的压力。压力控制阀及其应用 例题3：如图所示，溢流阀调定压力ps1=5MPa，减压阀的调定压力ps2=1.5 MPa，ps3=3.5 MPa，活塞运动时，负载FL=2000N，活塞面积A=20104m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：1）活塞运动时及到达终点时，A、B、C各点的压力是多少？2）当负载FL=4000N 时，A、B、C各点的压力是多少？压力控制阀及其应用 例题4：如题所示，上模重量为30000N，活塞下降时回油腔活塞有效面积60104m2，溢流阀调定压力Ps=7MPa，摩擦阻力、惯性力、管路损失忽略不计。求：1）顺序阀的调定压力需要多少？2）上模在压缸上端且不动，换向阀在中立位置，图中压力表指示压力是多少？3）当活塞下降时及上模工作物时，图中压力表批示压力是多少？压力控制阀及其应用