液压与气压传动技术教程(第十一十二讲)

1、 第十一讲第十一讲 5、2 压力控制阀压力控制阀 第十二讲第十二讲 5、3 流量控制阀流量控制阀 目的任务目的任务重点难点重点难点提问作业提问作业目的任务目的任务了解压力、流量阀功用、分类、了解压力、流量阀功用、分类、 组成、特点组成、特点 掌握压力、流量阀的工作原理、掌握压力、流量阀的工作原理、 性能、区别性能、区别 重点难点重点难点先导式溢流阀的结构、工作原理、特性先导式溢流阀的结构、工作原理、特性 减压阀、压力阀的区别减压阀、压力阀的区别 调速阀原理和特性调速阀原理和特性 提问作业提问作业1什么叫换向阀的位、通、滑阀机能？什么叫换向阀的位、通、滑阀机能？2 换向阀的控制方式有哪些？换向阀

2、的控制方式有哪些？3 换向阀符号的含义是什么？换向阀符号的含义是什么？ 5、2 压力控制阀 作用作用分类分类结构结构共同工作原理共同工作原理压力控制阀的作用压力控制阀的作用控制液压系统压力或利用压力控制液压系统压力或利用压力 作为信号来控制其它元件动作作为信号来控制其它元件动作。 压力控制阀的压力控制阀的分类溢流阀溢流阀、减压阀减压阀、顺序阀顺序阀、压力继电器压力继电器 压力控制阀的结构压力控制阀的结构阀体、阀芯、弹簧、调节螺帽等阀体、阀芯、弹簧、调节螺帽等 压力控制阀共同工作原理压力控制阀共同工作原理利用作用于阀芯上的液压力与利用作用于阀芯上的液压力与 弹簧力相平衡的原理进行工作。弹簧力相平

3、衡的原理进行工作。 5、2、1 溢流阀 稳压溢流稳压溢流 作用作用 安全保护安全保护 溢流阀分类 直动式 先导式 直动式溢流阀直动式溢流阀组成组成工作原理工作原理调压原理调压原理特点特点 直动式溢流阀的直动式溢流阀的组成 锥阀式锥阀式 阀体、阀芯阀体、阀芯球阀式、弹簧、球阀式、弹簧、 调节螺钉调节螺钉 滑滑阀式阀式 直动式溢流阀工作原理直动式溢流阀工作原理工作原理工作原理: 当当pA FT时，阀口打开，时，阀口打开，p T, 稳压溢流或安全保护。稳压溢流或安全保护。直动式溢流阀直动式溢流阀调压原理 调节调压螺帽改变弹簧预压缩调节调压螺帽改变弹簧预压缩 量，便可调节溢流阀调整压力。量，便可调节溢

4、流阀调整压力。直动式溢流阀特点直动式溢流阀特点 FT直接与直接与pA平衡平衡 称直动式称直动式 又又 p高，高，q大时，大时，K较大，不较大，不 但手调困难，且但手调困难，且FT略有变略有变 化，化，p变化较大。变化较大。 一般用于低压小流量场合。一般用于低压小流量场合。 先导式溢流阀先导式溢流阀 组成组成工作原理工作原理调压原理调压原理特点特点先导式溢流阀组成先导式溢流阀组成 先导阀先导阀 直动式锥阀，硬弹簧。直动式锥阀，硬弹簧。 带有导向圆锥面的锥阀带有导向圆锥面的锥阀（二级同心式）（二级同心式） 主主 阀阀 滑阀滑阀 和软弹簧。和软弹簧。 带有多节导向圆锥面的锥阀带有多节导向圆锥面的锥阀

5、(三级同心式三级同心式) 先导式溢流阀工作原理先导式溢流阀工作原理当当pA F硬硬T时时,导阀打开，主阀两端产生压差导阀打开，主阀两端产生压差 当当p F软软T时，主阀打开，时，主阀打开， 稳压溢流或安全保护稳压溢流或安全保护.动画演示动画演示先导式溢流阀调压原理先导式溢流阀调压原理调压原理调压原理:调节调压螺帽，改变硬调节调压螺帽，改变硬 弹簧力，即改变压力。弹簧力，即改变压力。 先导式溢流阀特点先导式溢流阀特点 溢流阀稳定工作时，主阀阀芯上部压力小于下部压力。溢流阀稳定工作时，主阀阀芯上部压力小于下部压力。 即使下部压力较大，因有上部压力存在，即使下部压力较大，因有上部压力存在， 弹簧可做

6、较弹簧可做较 软，流量变化引起阀芯位置变化时，弹簧力的变化量软，流量变化引起阀芯位置变化时，弹簧力的变化量 较小，压力变化小较小，压力变化小。又又 调压弹簧调好后，上部压力为常数。调压弹簧调好后，上部压力为常数。 压力随流量变化较小，克服了直动式阀缺点压力随流量变化较小，克服了直动式阀缺点 还还 锥阀锥孔尺寸较小，调压弹簧不锥阀锥孔尺寸较小，调压弹簧不 必很硬。必很硬。 调压方便调压方便 溢流阀的静态特性溢流阀的静态特性 静态特性：元件或系统在稳定工作状态静态特性：元件或系统在稳定工作状态 下的性能，其静态特性指标下的性能，其静态特性指标 很多，主要指压力很多，主要指压力流量特流量特 性和启闭

7、特性。性和启闭特性。压力压力流量特性流量特性（溢流特性）（溢流特性） 溢流特性：表征溢流量变化时溢流阀溢流特性：表征溢流量变化时溢流阀 口压力的变化情况，即稳口压力的变化情况，即稳 压性能。压性能。 结结 论论 结论：由结论：由pq v曲线可知，阀的曲线可知，阀的 进口压力随着流量的增减进口压力随着流量的增减 而增减。溢流量为额定值而增减。溢流量为额定值 q vn时所对应的压力称时所对应的压力称 为为 调定压力，以调定压力，以pn表示。表示。 调压偏差调压偏差调压偏差：调压偏差：调定压力与开启压力之差即调定压力与开启压力之差即 是，表示溢流量变化时控制是，表示溢流量变化时控制 压力的变化范围压

8、力的变化范围（越小越好）（越小越好）。 启闭特性启闭特性 启闭特性：启闭特性： 溢流阀从开启到闭合全过程溢流阀从开启到闭合全过程 pq特性特性 存在摩擦力存在摩擦力 开启与闭合时的开启与闭合时的pq v曲线不曲线不 重合，闭合压力指阀口完全重合，闭合压力指阀口完全 关闭时的压力用关闭时的压力用pc表示，在表示，在 相同溢流量下，相同溢流量下，p0 p c 开启比和闭合比开启比和闭合比开启比：开启比：pc与与 pn 之比之比 闭合比：闭合比：pc 与与 pn 之比之比 开启比应不小于开启比应不小于90% 一般一般 闭合比应不小于闭合比应不小于85%，其静态特性较好，其静态特性较好 溢流阀应用举例

9、溢流阀应用举例1 为定量泵系统溢流稳压为定量泵系统溢流稳压 动画演示动画演示 和定量泵、节流阀并联，阀口常开。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为变量泵系统提供过载保护 动画演示动画演示 和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载时和变量泵组合，正常工作时阀口关闭，过载时 打开，起打开，起 安全保护作用，故又称安全阀。安全保护作用，故又称安全阀。3 实现远程调压实现远程调压 p远程远程 p主调主调 动画演示动画演示4 系统卸荷和多级调压系统卸荷和多级调压 动画演示动画演示 和二位二通阀组合（先导式）和二位二通阀组合（先导式）5 形成背压形成背压 5、2、2 减压阀减压阀功

10、用功用分类分类 减压原理减压原理减压阀功用减压阀功用 功用功用：降低系统某一支路的油液压降低系统某一支路的油液压 力，使同一系统有两个或多力，使同一系统有两个或多 个不同压力。个不同压力。减压阀分类减压阀分类 直动式直动式分类分类 定值减压阀定值减压阀 *先导式先导式 定差减压阀定差减压阀 减压阀减压原理减压阀减压原理减压原理减压原理:利用油液在某个地方的压利用油液在某个地方的压 力损失，使出口压力低于力损失，使出口压力低于 进口压力，并保持恒定，进口压力，并保持恒定， 故又称定值减压阀。故又称定值减压阀。 先导式减压阀先导式减压阀 结结 构构 工作原理工作原理 特特 点点 先导式减压阀结构先

11、导式减压阀结构先导式减压阀工作原理先导式减压阀工作原理 p2 pt 时，导阀关闭，主阀左位，时，导阀关闭，主阀左位，f最最 大，不减压大，不减压 pt时，导阀打开，主阀两端产生压差时，导阀打开，主阀两端产生压差 当当P F软软t时，同上时，同上 F软软t时，主阀阀芯右移，时，主阀阀芯右移，f， p2 先导式减压阀调压原理先导式减压阀调压原理 调压原理：调节调压弹簧，改变调压原理：调节调压弹簧，改变 硬弹簧力，即可改变硬弹簧力，即可改变 出口压力。出口压力。 减压阀特点减压阀特点 特点：在减压阀出口油液不再流动时，特点：在减压阀出口油液不再流动时， 由于先导阀卸油仍未停止，减由于先导阀卸油仍未停

12、止，减 压口仍有油液流动，阀就处于压口仍有油液流动，阀就处于 工作状态，出口压力也就保持工作状态，出口压力也就保持 调定压力不变。调定压力不变。 减压阀与溢流阀比较减压阀与溢流阀比较溢流阀溢流阀 减压阀减压阀 a 保持进口压力不变保持进口压力不变 出口压力出口压力 b 内部回油内部回油 外部回油外部回油 c 阀口常闭阀口常闭 阀口常开阀口常开 d 阀芯二凸肩阀芯二凸肩 阀芯三凸肩阀芯三凸肩 e 一般并联于系统一般并联于系统 一般串联于系统一般串联于系统 5、2、3 顺序阀顺序阀 功用功用分类分类 顺序阀功用顺序阀功用 功用：利用液压系统压力变化功用：利用液压系统压力变化 来控制油路的通断，从而

13、来控制油路的通断，从而 实现多个液压元件按一定实现多个液压元件按一定 的顺序动作。的顺序动作。 顺序阀分类顺序阀分类 *直动式直动式 按结构形式按结构形式 先导式先导式 内泄式内泄式 分类分类 按泄漏方式按泄漏方式 外泄式外泄式 内泄式内泄式 按泄漏方式按泄漏方式 外泄式外泄式 直动式顺序阀结构和工作原理直动式顺序阀结构和工作原理组组 成成 工作原理工作原理直动式顺序阀组成直动式顺序阀组成直动式顺序阀工作原理直动式顺序阀工作原理 pA Ft，阀口关闭阀口关闭，A B 工作原理工作原理 Ft, 阀口打开，阀口打开，A B， 下一个执行元件动作。下一个执行元件动作。 直动式顺序阀调节原理直动式顺序

14、阀调节原理调节原理：调节调压螺钉，改变弹簧调节原理：调节调压螺钉，改变弹簧 力，即可改变开启压力。力，即可改变开启压力。5、2、4 压力继电器压力继电器 功用功用组成组成 工作原理工作原理 主要性能主要性能压力继电器功用压力继电器功用 功用：根据系统压力变化，自动功用：根据系统压力变化，自动 接通或断开电路，实现程接通或断开电路，实现程 序控制或安全保护。序控制或安全保护。 压力继电器组成压力继电器组成 *柱塞式柱塞式 弹簧管式弹簧管式 压力压力位移转换器位移转换器 膜片式膜片式 组成组成 pT 时，柱塞上升，发出信号。时，柱塞上升，发出信号。 工作原理工作原理 pk pT 时，柱塞下降，断开

15、信号。时，柱塞下降，断开信号。动画演示动画演示5、2、5 压力阀的故障原因及排除方法压力阀的故障原因及排除方法见表见表5、2、15、3 流量控制阀流量控制阀 功用功用分类分类流量控制阀功用流量控制阀功用功用：通过改变阀口过流面积来功用：通过改变阀口过流面积来 调节输出流量，从而控制调节输出流量，从而控制 执行元件的运动速度。执行元件的运动速度。 流量控制阀分类流量控制阀分类节流阀节流阀 调速阀调速阀 分流阀分流阀 温度补偿调速阀温度补偿调速阀5、3、1 节流阀节流阀 结构结构 工作原理工作原理 特点特点节流阀组成节流阀组成组成：阀体、阀芯组成：阀体、阀芯、 弹簧、调节弹簧、调节 手轮等手轮等

16、节流阀工作原理节流阀工作原理 工作原理：调节手轮，阀芯移动，工作原理：调节手轮，阀芯移动， A变化，变化，q变化。变化。 节流阀特点节流阀特点特点：特点： 进口压力油通过弹簧腔径进口压力油通过弹簧腔径 向小孔和阀体上的斜孔同向小孔和阀体上的斜孔同 时作用在阀芯的上下两端时作用在阀芯的上下两端 即使在高压下，调节阀口即使在高压下，调节阀口 比较方便。比较方便。5、3、2 调速阀调速阀 q = CAp F变化，变化，p变化变化 ， A = C ，q仍变化仍变化 v稳定性要求较高时，用调速阀稳定性要求较高时，用调速阀 调速阀的组成调速阀的组成 组成：定差减压阀与节流阀串联而成组成：定差减压阀与节流阀

17、串联而成减压阀阀芯受力平衡方程 p2A = p3A + Ft p2 - p3 = Ft/A = kX0/A k较小且不可调，工作时阀芯较小且不可调，工作时阀芯移动很小。移动很小。 Ftc p = p2-p3 = Ft/A c 故故 当当A = c时，时，q= c，v = c 调速阀的工作原理调速阀的工作原理 F,p3，减压阀阀芯右移，减压阀阀芯右移，x，减压作，减压作 用用，p2，使，使p = p2-p3， 基本不变基本不变 反之：反之：F，p3减压阀阀心左移，减压阀阀心左移，x，减，减 压作用压作用，p2仍使仍使p = p2-p3 基本不变基本不变 F 皆有皆有p = c，若，若A = c，则，则q =c 动画演示动画演示2 调速阀的流量特性 对调速阀，当对调速阀，当p p相当于节流阀相当于节流阀 中低压中低压 ，=0.5MPa 最小压差最小压差pmin pmin 1Mpa 调速阀虽然解决了负载变化对流量的影响，但温度变化调速阀虽然解决了负载变化对流量的影响，但温度变化 对流量仍有影响。对流量仍有影响。 温度补偿调速阀的工作原理温度