第5章液压控制阀3课件

1、2022-5-1武汉理工大学机电学院1减压阀是利用液流流过缝隙产生压减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。力的压力控制阀。按调节要求不同，有按调节要求不同，有定值减压阀定值减压阀定差减压阀定差减压阀定比减压阀定比减压阀其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀。2022-5-1武汉理工大学机电学院2如何实现减压？如何实现减压？减压后，如何实现恒压？减压后，如何实现恒压？2022-5-1武汉理工大学机电学院3定值减压阀的结构原定值减压阀的结构原理理 减压阀由压力先导减压阀由压力先导阀和主阀组成。阀

2、和主阀组成。 出口压力油引至主出口压力油引至主阀芯上腔和先导阀前腔，阀芯上腔和先导阀前腔，当出口压力大于减压阀当出口压力大于减压阀的调定压力时，先导阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯上移，减开启，主阀芯上移，减压缝隙关小，减压阀才压缝隙关小，减压阀才起减压作用且保证出口起减压作用且保证出口压力为定值。压力为定值。2022-5-1武汉理工大学机电学院4减压阀用在夹紧油路上时，夹紧缸夹紧工件后，已不能进油，此时，减压阀用在夹紧油路上时，夹紧缸夹紧工件后，已不能进油，此时，减压阀在工作吗，为什么？减压阀在工作吗，为什么？ 当减压阀的出油口处无输出油液时，它的出口压力基本上仍能保当减压阀的出油口处无输

3、出油液时，它的出口压力基本上仍能保持恒定，此时有少量油液通过减压口经先导阀排出，保持该阀处于工持恒定，此时有少量油液通过减压口经先导阀排出，保持该阀处于工作状态。作状态。2022-5-1武汉理工大学机电学院5减压阀的稳压过程减压阀的稳压过程 如果减压阀的出口压力如果减压阀的出口压力p p2 2突然升高（或突然升高（或降低）时，主阀芯弹簧腔的压力也同时降低）时，主阀芯弹簧腔的压力也同时等值升高（或降低），破坏了主阀的平等值升高（或降低），破坏了主阀的平衡状态，使主阀芯上移（或下移）至一衡状态，使主阀芯上移（或下移）至一新的平衡位置，阀口开度减小（或增新的平衡位置，阀口开度减小（或增大），减压作用

4、增大（或减小），以保大），减压作用增大（或减小），以保持持p p2 2的稳定。的稳定。 反之，如果某种原因使进口压力反之，如果某种原因使进口压力p p1 1发发生变化，当减压阀口还没有来得及变化生变化，当减压阀口还没有来得及变化时，时，p p2 2则相应发生变化，造成阀芯则相应发生变化，造成阀芯1 1两端两端的受力状况发生变化，破坏了原来的平的受力状况发生变化，破坏了原来的平衡状态，使主阀芯上移（或下降）至一衡状态，使主阀芯上移（或下降）至一新平衡位置，阀口开度减小（或增大），新平衡位置，阀口开度减小（或增大），减压作用增大（或减小），以保持减压作用增大（或减小），以保持p p2 2的的稳定。

5、稳定。2022-5-1武汉理工大学机电学院62022-5-1武汉理工大学机电学院7进油路控制进油路控制出油路控制出油路控制恒定进油路压力恒定进油路压力恒定出油路压力恒定出油路压力内、外泄漏内、外泄漏外泄漏外泄漏2022-5-1武汉理工大学机电学院8减压阀的特点与功用减压阀的特点与功用与先导型溢流阀比较：与先导型溢流阀比较： 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。阀是进口压力控制，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

6、漏油经阀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。体內流道內泄至出口。 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获得压力减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力的二次油路上，低于系统压力的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明，减压阀出口回路。必须说明，减压阀出口压力还与出口负载有关，若负压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。不起减压作用。2022-5-1武汉理工大学机电学院9定差减压阀定

7、差减压阀 定差减压阀可使进出口压力差定差减压阀可使进出口压力差保持为定值。保持为定值。 )()(4)(40222221xxKdDpdDp高压油高压油p p1 1经节流口（减压口）经节流口（减压口）x x减减压后以低压压后以低压p p2 2输出，同时低压油经输出，同时低压油经阀芯中心孔将压力阀芯中心孔将压力p p2 2引至阀芯上腔，引至阀芯上腔，其进出油压在阀芯上、下两端有其进出油压在阀芯上、下两端有效作用面积上产生的液压力之差效作用面积上产生的液压力之差与弹簧力相平衡。与弹簧力相平衡。阀芯受力平衡方程式为阀芯受力平衡方程式为4/ )()(22021dDxxKppp2022-5-1武汉理工大学机

8、电学院10定比减压阀定比减压阀定比减压阀可使进出口压力的定比减压阀可使进出口压力的比值保持恒定。比值保持恒定。 阀芯力平衡方程式为阀芯力平衡方程式为22011)(ApxxKAp2112AApp只要适当选择阀芯的作用面积只要适当选择阀芯的作用面积A A1 1和和A A2 2，就可得到所要求的压力比，且比值近就可得到所要求的压力比，且比值近似恒定。似恒定。 2022-5-1武汉理工大学机电学院11顺序阀是一种利用顺序阀是一种利用压力控制阀口通断压力控制阀口通断的压力阀。的压力阀。按控制压力来源的不同，按控制压力来源的不同，顺序阀可分为内控式和外顺序阀可分为内控式和外控（液控）式。控（液控）式。内控

9、式是直接利用阀进口内控式是直接利用阀进口处的油压力来控制阀口的处的油压力来控制阀口的启闭；启闭；液控式是利用外来的控制液控式是利用外来的控制油压控制阀口的启闭。油压控制阀口的启闭。 按结构的不同，顺序按结构的不同，顺序阀也有直动式和先导阀也有直动式和先导式之分。式之分。2022-5-1武汉理工大学机电学院12直动式顺序阀直动式顺序阀 压力油从压力油从P P1 1口通入进油口通入进油腔后，经过阀体腔后，经过阀体4 4和底盖和底盖7 7上的孔，进入控制活塞上的孔，进入控制活塞6 6的底部。的底部。当进油压力当进油压力p p低于调压弹低于调压弹簧的预调压力时，阀芯簧的预调压力时，阀芯不动，阀口关闭；

10、不动，阀口关闭；当进油压力当进油压力p p增大且大于增大且大于弹簧弹簧2 2的预调压力时，阀的预调压力时，阀芯芯5 5升起，将进、出油口升起，将进、出油口P P1 1和和P P2 2接通。接通。 直动式顺序阀即使采用较小的直动式顺序阀即使采用较小的控制活塞，弹簧刚度仍然较大。控制活塞，弹簧刚度仍然较大。工作时阀口开度大，阀芯的行工作时阀口开度大，阀芯的行程较大，启闭特性不够好。因程较大，启闭特性不够好。因此，它只用在压力较低此，它只用在压力较低(8MPa(8MPa以以下下) )的场合。的场合。2022-5-1武汉理工大学机电学院13先导式顺序阀先导式顺序阀 先导式顺序阀最大的缺点是外泄漏量过大

11、。因先导阀是按顺序动作需要的先导式顺序阀最大的缺点是外泄漏量过大。因先导阀是按顺序动作需要的压力调整的，当执行元件完成顺序动作后，压力将继续升高，使先导阀阀压力调整的，当执行元件完成顺序动作后，压力将继续升高，使先导阀阀口开得很大，导致油液从先导阀处大量外泄，因此在小流量液压系统中不口开得很大，导致油液从先导阀处大量外泄，因此在小流量液压系统中不宜使用这种结构的顺序阀。宜使用这种结构的顺序阀。 工作原理与先导式溢工作原理与先导式溢流阀相似，所不同的流阀相似，所不同的是顺序阀的出油口不是顺序阀的出油口不接回油箱，而通向某接回油箱，而通向某一压力油路，因而其一压力油路，因而其泄油口泄油口L L必须

12、单独接必须单独接回油箱。回油箱。2022-5-1武汉理工大学机电学院14与溢流阀的主要差别与溢流阀的主要差别 顺序阀的出油口与负载油路相连接，而溢流阀的出顺序阀的出油口与负载油路相连接，而溢流阀的出油口直接接回油箱；油口直接接回油箱； 顺序阀的泄油口单独接回油箱，而溢流阀的泄油则顺序阀的泄油口单独接回油箱，而溢流阀的泄油则通过阀体内部孔道与阀的出口相通流回油箱。通过阀体内部孔道与阀的出口相通流回油箱。 顺序阀的进口压力由液压系统工况来决定，当进口顺序阀的进口压力由液压系统工况来决定，当进口压力低于调压弹簧的调定压力时，阀口关闭；压力低于调压弹簧的调定压力时，阀口关闭； 当进口压力超过弹簧的调定

13、压力时，阀口开启，接通当进口压力超过弹簧的调定压力时，阀口开启，接通油路，出口压力油对下游负载做功。溢流阀的进口最高压油路，出口压力油对下游负载做功。溢流阀的进口最高压力由调压弹簧来限定，且由于液流溢回油箱，所以损失了力由调压弹簧来限定，且由于液流溢回油箱，所以损失了液体的全部能量。液体的全部能量。2022-5-1武汉理工大学机电学院15顺序阀的应用顺序阀的应用作卸荷阀用作卸荷阀用 2022-5-1武汉理工大学机电学院16顺序阀的应用顺序阀的应用用以实现多缸的顺序动作用以实现多缸的顺序动作 2022-5-1武汉理工大学机电学院17顺序阀的应用顺序阀的应用作背压阀用作背压阀用 2022-5-1武

14、汉理工大学机电学院18顺序阀的应用顺序阀的应用作平衡阀用作平衡阀用 2022-5-1武汉理工大学机电学院19顺序阀的图形符号顺序阀的图形符号 2022-5-1武汉理工大学机电学院20 压力继电器是一种将油液的压力信压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件。当油号转换成电信号的电液控制元件。当油液压力达到压力继电器的调定压力时，液压力达到压力继电器的调定压力时，即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等电气元件动作，使油路合器、继电器等电气元件动作，使油路卸压、换向，执行机构实现顺序动作，卸压、换向，执行机构实现顺序动作，或关闭电动机，使

15、系统停止工作，起到或关闭电动机，使系统停止工作，起到安全保护作用等。安全保护作用等。压力继电器由压力压力继电器由压力位移转换部件和微动开关两部分组成。位移转换部件和微动开关两部分组成。 按压力按压力位移转换部件结构，压位移转换部件结构，压力继电器有柱塞式、弹簧管式、膜片力继电器有柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式等类型。其中柱塞式压式和波纹管式等类型。其中柱塞式压力继电器最常用。按发出电信号功能，力继电器最常用。按发出电信号功能，压力继电器有单触点式、双触点式等压力继电器有单触点式、双触点式等类型。类型。 2022-5-1武汉理工大学机电学院21 弹簧管既是压力感受元件，弹簧管既是压力感受元件

16、，又是弹性元件。压力增大时，弹又是弹性元件。压力增大时，弹簧管伸长，与其相连的杠杆产生簧管伸长，与其相连的杠杆产生位移，从而推动微动开关，发出位移，从而推动微动开关，发出电信号。弹簧管式压力继电器的电信号。弹簧管式压力继电器的工作压力调节范围大，通断压力工作压力调节范围大，通断压力差小，重复精度高。差小，重复精度高。 2022-5-1武汉理工大学机电学院22 压力继电器的功用压力继电器的功用 压力继电器压力继电器用在顺序动作回路中。用在顺序动作回路中。当执行元件工作压力当执行元件工作压力达到压力继电器调定达到压力继电器调定压力时，压力继电器压力时，压力继电器将发出电信号，使电将发出电信号，使电

17、磁铁得电，换向阀换磁铁得电，换向阀换向，从而实现两液压向，从而实现两液压缸的顺序动作。缸的顺序动作。2022-5-1武汉理工大学机电学院23例题例题5.1 5.1 如图如图5.735.73所示液压回路，两液压缸结构完全相同，所示液压回路，两液压缸结构完全相同，A A1 120cm20cm2 2，A A2 210cm10cm2 2，缸、缸、缸负载分别为缸负载分别为F F1 18 810103 3N N、F F2 23 310103 3N N，顺序阀、减压阀和溢流阀的调定压力分别为，顺序阀、减压阀和溢流阀的调定压力分别为3.5 MPa3.5 MPa、1.5 MPa1.5 MPa和和5MPa5MPa

18、，不考虑压力损失，求：，不考虑压力损失，求：1YA1YA、2YA2YA通电，两缸向前运动中，通电，两缸向前运动中，A A、B B、C C三点的压力各是多少？三点的压力各是多少？两缸向前运动到达终点后，两缸向前运动到达终点后，A A、B B、C C三点的压力又各是多少？三点的压力又各是多少？643111041020108AFpA64312105 . 11020103AFpC解：解：缸缸右移所需压力为右移所需压力为溢流阀调定压力大于顺序阀调定溢流阀调定压力大于顺序阀调定压力，顺序阀开启时进出口两侧压压力，顺序阀开启时进出口两侧压力相等，其值由负载决定，故力相等，其值由负载决定，故A A、B B两点的压力均为两点的压力均为4MPa4MPa；此时，溢流；此时，溢流阀关闭。阀关闭。 缸缸右移所需压力为右移所需压力为 Pa1.5MPa4MPaPa2022-5-1武汉理工大学机电学院24 两缸运动到终点后，负载相当于无穷大，两缸不能进油，迫使压两缸运动到终点后，负载相当于无穷大，两缸不能进油，迫使压力上升。力上升。 当压力上升到溢流阀调定压力，溢流阀开启，液压泵