第四章 液压控制调节元件

1、第四章液压控制阀 v第一节 概述 v第二节 方向控制阀 v第三节 压力控制阀 v第四节 流量控制阀 第三节第三节 压力控制阀压力控制阀 在液压系统中，用来控制液体压力的阀在液压系统中，用来控制液体压力的阀 统称为压力控制阀。统称为压力控制阀。 这类阀的共同点主要是利用这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的在阀芯上的 液压力和弹簧力相平衡液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。的原理来工作的。 压力控制阀有压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀、溢流阀、减压阀、顺序阀、 压力继电器压力继电器等。等。 一、溢流阀一、溢流阀 作用：作用：溢流稳压溢流稳压 限压保护限压保护 分类：分类：直动式直动式 先导式先导式

2、 1、直动式溢流阀的结构、直动式溢流阀的结构 和和工作原理工作原理 P T 符号符号 pA=Fst 利用被控压力改变利用被控压力改变 弹簧的压缩量，从弹簧的压缩量，从 而改变阀口的通流而改变阀口的通流 面积和系统的面积和系统的溢溢流流 量来达到定压的目量来达到定压的目 的。的。 故故p p近似为定值近似为定值 定压原理定压原理 2、先导式溢流阀先导式溢流阀的结构和工作原理的结构和工作原理 结构组成结构组成 R s A F pp 21 v st A F p 2 工作原理工作原理 K 回油口回油口O 进油进油口口Pp1 p2 故故p p1 1近似为定值近似为定值 K K口接回油箱：口接回油箱：主阀

3、可在压主阀可在压 力很小的情况下即可开启力很小的情况下即可开启 远程控制口远程控制口K K : : 实现远程控制。实现远程控制。 K K口堵上：口堵上：只有当压力只有当压力pp调 调 先导阀开启后，主阀才能开启先导阀开启后，主阀才能开启 K （二）溢流阀的应用（二）溢流阀的应用 溢流定压溢流定压 1.1.作溢流阀用：作溢流阀用： 在定量泵的液压系在定量泵的液压系 统中如左图所示，统中如左图所示， 常利用流量控制阀常利用流量控制阀 调节进入液压缸的调节进入液压缸的 流量，多余的压力流量，多余的压力 油可经溢流阀流回油可经溢流阀流回 油箱，这样可使泵油箱，这样可使泵 的工作压力保持定的工作压力保持

4、定 值。值。 2.作作安全阀安全阀用：用： 右图所示液压系统，右图所示液压系统， 在正常工作状态下，在正常工作状态下， 溢流阀是关闭的，溢流阀是关闭的， 只有在系统压力大只有在系统压力大 于其调整压力时，于其调整压力时， 溢流阀才被打开溢溢流阀才被打开溢 流，对系统起过载流，对系统起过载 保护作用。保护作用。 过载保护过载保护 3、作背压阀，以改善执行元件的运动平稳性、作背压阀，以改善执行元件的运动平稳性 4、远程调压 5、系统卸荷和多级调压 多级调压卸荷阀 二、减压阀二、减压阀 E作用：降低油液压力，保持出口压力恒定。降低油液压力，保持出口压力恒定。 在液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统

5、中广泛使用在液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中广泛使用 E分类：分类： 直动式直动式 先导式先导式 定值减压阀定值减压阀 定差减压阀定差减压阀 工作缸 夹紧缸 （一）（一）直动式减压阀直动式减压阀 油液流经节流口产油液流经节流口产 生压降生压降, ,使出口压力小使出口压力小 于进口压力。于进口压力。 节流口节流口 出口压力基本上保出口压力基本上保 持恒定。持恒定。 （二）（二）先导型减压阀结构及工作原理先导型减压阀结构及工作原理 p1 p2 节流口节流口f v先导阀：锥阀（先导阀：锥阀（A1） 弹簧（弹簧（Ft1） v主主 阀：滑阀（阀：滑阀（A） 弹簧（弹簧（Ft） v油油 口：进油口

6、口：进油口 P1 出油口出油口 P2 先导阀：负责调定压力先导阀：负责调定压力 主阀主阀: : 负责减压作用负责减压作用 p1 p3 p2 节流口节流口f 进油口进油口p1 节流口节流口f 出油口出油口p2 主阀上主阀上p3先导阀右行先导阀右行 阻尼孔阻尼孔 节流口节流口f变小变小主阀上行主阀上行 油液流经节流口产生压降油液流经节流口产生压降, , 使出口压力小于进口压力。使出口压力小于进口压力。 工作原理工作原理 s FApAp 32 常数 A F pp s 32 p1 p3 p2 v与溢流阀比较： 溢流阀溢流阀 减压阀减压阀 控制信号：进口油液控制信号：进口油液 能保持进口压力恒定能保持进

7、口压力恒定 控制信号：出口油液控制信号：出口油液 能保持出口压力恒定能保持出口压力恒定 内部回油内部回油外部回油外部回油 阀口常闭阀口常闭阀口常开阀口常开 x 一般安装在泵的出口一般安装在泵的出口 一般串联于支路一般串联于支路 （二）（二） 减压阀的应用减压阀的应用 1、减压回路减压回路 2、夹紧回路、夹紧回路 必须指出，应用减压阀组成减压回路虽然必须指出，应用减压阀组成减压回路虽然 可以方便地使某一分支回路压力降低，但油可以方便地使某一分支回路压力降低，但油 液流经减压阀将产生压力损失，这增加了功液流经减压阀将产生压力损失，这增加了功 率损失并使油液发热。当分支回路的压力较率损失并使油液发热

8、。当分支回路的压力较 主油路压力低得多，而需要的流量又较大时，主油路压力低得多，而需要的流量又较大时， 为了减少功率损耗，常采用高、低压泵分别为了减少功率损耗，常采用高、低压泵分别 供油，以提高系统的效率。供油，以提高系统的效率。 例题例题1：如图所示，溢流阀调定压力：如图所示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀的调，减压阀的调 定压力定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积，活塞面积 A=201010-4 -4m2，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略 ，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略 不计，求：不计，求： （1）活塞在运动时和到达尽头

9、时，）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。两点的压力。 （2）当负载）当负载F=7000N时，时，A、B两点的压力是多少？两点的压力是多少？ TakeaBreak 三、顺序阀三、顺序阀 顺序阀是使用在一个液压泵要供给两个以顺序阀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。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，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，前者用于低压系统，有直动式和先导式两种，前者用于低压系统， 后者用于中高压系统。顺序阀与溢流不同的是：后者用于中高压系统。顺序阀与溢流不同的是： 出口直接

10、接执行元件，另外有专门的泄油口出口直接接执行元件，另外有专门的泄油口。 （一）顺序阀的结构和（一）顺序阀的结构和工作原理工作原理 先导式顺序阀 1-主阀芯 2-阻尼孔 3、4-流道 5-先导阀 6-滑阀 图示为一定位与图示为一定位与 夹紧回路，其前夹紧回路，其前 进的动作顺序是进的动作顺序是 先定位后夹紧，先定位后夹紧， 后退是同时退后。后退是同时退后。 （二）顺序阀的应用（二）顺序阀的应用 1 1）用于）用于顺序动作回路顺序动作回路 在大形压床上由于在大形压床上由于 压柱及上模很重，压柱及上模很重， 为防止因自重而产为防止因自重而产 生的自走现象，必生的自走现象，必 须加装平衡阀须加装平衡阀

11、 （顺序阀）（顺序阀） 2 2）起平衡阀的作用起平衡阀的作用 一、一、 作用作用 压力继电器压力继电器是一种将是一种将 液压系统的压力信号液压系统的压力信号 转换为电信号的转换转换为电信号的转换 元件。其作用是根据元件。其作用是根据 液压系统压力的变化，液压系统压力的变化， 通过压力继电器内的通过压力继电器内的 微动开关，自动接通微动开关，自动接通 或断开电气线路，实或断开电气线路，实 现执行元件的顺序控现执行元件的顺序控 制或安全保护。制或安全保护。 四、四、压力继电器压力继电器 二、二、 压力继电器的应用压力继电器的应用 2 Y A 2 4 1 Y A 3 1 5 压力继电器的应用 v 流

12、量控制阀（简称流量阀）是流量控制阀（简称流量阀）是通过改变通流截面通过改变通流截面 积来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控积来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控 制，制，以达到调节执行元件运动速度（转速）目的。以达到调节执行元件运动速度（转速）目的。 v常用的流量阀有常用的流量阀有节流阀节流阀、调速阀调速阀、旁通式调速阀、旁通式调速阀 等。等。 第四节第四节 流量控制阀流量控制阀 一、流量控制原理一、流量控制原理 v由第二章可知，小孔或缝隙等对液体的流动会产生由第二章可知，小孔或缝隙等对液体的流动会产生 阻力（即形成压力降或压力损失），通流面积和通阻力（即形成压力降或压力损失），通流面

13、积和通 流长度不同，其阻力也不同，这种阻力称为液阻。流长度不同，其阻力也不同，这种阻力称为液阻。 v流量阀是借助改变阀口（也称节流口）通流截面积流量阀是借助改变阀口（也称节流口）通流截面积 以形成可变液阻，由于液阻对通过的流量起限制作以形成可变液阻，由于液阻对通过的流量起限制作 用，因此节流口可以调节流量。用，因此节流口可以调节流量。 典型节流口的结构形式 节流口的流量特性节流口的流量特性 m pAKq 式中：式中：A节流口的通流截面积。节流口的通流截面积。 pp节流口前、后的压差；节流口前、后的压差； K由节流口形状、液体流态由节流口形状、液体流态 和液体性质等因素所决定的系数。和液体性质等

14、因素所决定的系数。 对于薄壁小孔；对于薄壁小孔； 对于细长小孔；对于细长小孔； 其它形式的节流口的值可实验得出。其它形式的节流口的值可实验得出。 m是由节流口形状决定的指数，是由节流口形状决定的指数， 0.5 m 1： 薄壁小孔节流薄壁小孔节流 m =0.5； 细长孔节流细长孔节流 m =1。 2 q CK l d K 32 2 二、普通节流阀的结构和工作原理 视频视频 普通节流阀 流量特性方程流量特性方程 m pAKq 由上式可知，当由上式可知，当k、p、m不变时，改变节流阀的节不变时，改变节流阀的节 流面积流面积A可改变通过的流量大小，又当可改变通过的流量大小，又当k、A、m不变时，不变时， 节流阀进出口压力差节流阀进出口压力差p有变化，通过的流量也会有变化。有变化，通过的流量也会有变化。 当液压缸所推动的负载变化时，使得节流阀进出口当液压缸所推动的负载变化时，使得节流阀进出口 压力差变化，通过的流量也有变化，从而活塞