比例方向阀的出口节流压力补偿回路课件

1、6、比例方向阀的出口节流压力补偿回路1单向出口节流压力补偿2出口节流压力补偿器控制回路静态重力平衡 重力平衡和出口压力不补偿 重力平衡和超越负载平衡 上次课我们学到单向进口压力补偿（与二位四通比例方向阀匹配）和双向进口压力补偿回路（与三位四通比例方向阀匹配）1、单向出口节流压力补偿采用减压阀1、单向出口节流压力补偿（采用的是减压阀）右图是采用一个普通的先导式减压阀，与比例方向阀适当连接，即构成了单向的出口节流压力补偿。这种可在较低的压差下获得准确的流量。显然，如果需要在两个方向上进行精确调速，在油孔A侧也同样串入一只相同的减压阀便可。减压阀的先导油泄腔与回油腔T相连接。图3-29 单向出口节流

2、压力补偿回路很少采用（这种只能适用于较低压差的流量调速）这种回路的一个应注意的问题是在有杆腔会产生高压。特别是在大直径活塞杆和超越负载的情况下更为严重。在使用前应认真计算可能出现的高压。并应采取适当的措施。否则液压缸的密封，甚至缸体都会因超压而造成损坏。 计算举例：见书本：有杆腔会产生高压。特别是在大直径活塞杆和超越负载的情况下更为严重。图3-30如果需要在两个方向上进行精确调速，在油孔A侧也同样串入一只相同的减压阀便可。减压阀的先导油泄腔与回油腔T相连接。不过要注意：这种只能适用于较低压差的流量调速。2、出口节流压力补偿器控制回路 双向出口节流压力补偿就采用出口节流压力补偿器对于双向负载的工

3、作系统，如果采用进口节流的压力补偿器有一定的缺点，就是有可能不能正确选择反馈压力，尤其在减速过程制动中可能如此，使丧失压力补偿的功能。解决措施： 增设保护回路制动阀 采用出口节流压力补偿器出口压力补偿器控制的液压回路图见图3-31所示。电液比例阀左位接入系统，PA6aA1无杆腔先导活塞有杆腔、Y腔和Z腔都有压力。由于溢流阀12调定为1.2MPa，所以Z腔Y腔均为1.2MPa。此回路的作用：静态重力平衡（比例阀处于中位时） 比例阀处于左位或右位时平衡超越负载 出口负载压力补偿注意：此比例阀左右两位进出口同时节流。A、B口与T口之间保持0.8MPa压差。这个油路具有重力平衡和出口压力补偿（恒速）作

4、用,即能实现1和3的功能.这个出口压力补偿回路节流仍然是靠比例阀，控制比例阀BT或AT的两端压差恒定的是右端减压阀+12及相关控制油路。在这个油路上始终维持B口T口或者AT的压差为恒定值0.8MPa制动阀的作用：是具有可控制单向截止阀的功能，截止时无泄漏，在相反方向可自由流通。是可根据由执行器一侧流进的流量限制执行器另一侧的流量。图3-31 出口压力补偿器控制回路1a减压节流孔 2 a、2b固定阻尼小孔 3 b主阀芯复位弹簧 10 a、10b控制活塞 11a、11b减压阀弹簧（控制活塞复位弹簧） 12溢流阀出口压力补偿器具有三种功能：1）无泄漏的重力平衡功能；2）当A管或B管与油箱连接时的平衡

5、超越负载功能；3）当A管或B管径节流孔回油箱时的出口负载压力补偿功能。下面分别介绍三种功能的实现：考虑如图3-33所示的液压回路图。负载类型为双向超越负载，采用面积比为接近2:1的液压缸驱动，如果采用出口节流虽可平衡超越负载的作用，但差动缸的增压作用使有杆腔的压力超过许用值，为此这里采用双向进口压力补偿，使速度不受负载影响，同时还利用出口压力补偿器的平衡超越负载功能。注意这里使用的比例阀，从A到T和从B到T是不节流的，结果是PB=0，因此出口补偿器没有出口压力补偿功能(削去被压腔的部分压力)，比例阀只能进口压力补偿。在这个回路中，进口压力补偿是利用叠加式进口压力补偿器来实现的。在这个油路中,注

6、意这里使用的比例阀，从A到T和从B到T是不节流的，结果是PB=0，出口补偿器没有出口压力补偿功能(削去被压腔的部分压力)，比例阀只能通过进口压力补偿。 出口压力补偿器在这里只能起到重力平衡和平衡超越负载的作用.这里的电液比例阀比较特殊!此油路实现重力平衡和平衡超越负载的功能.压力补偿的节流调速功能是靠进口压力补偿器来完成的.反之亦然. 正负载时,进口压力补偿起调速,负负载时,出口压力补偿起平衡负负载的作用.开始时是正负载，运到中间时是0负载，继续向右运动时是负负载。比例阀左位接入系，并形成节流作用，开始工作时是阻性（正）负载，在A管处产生高的压力。若此压力足以在流量稳定器1处产生先导流量，则在

7、节流孔2（或溢流阀）前产生一个1.2MPa的压力，这一压力将会克服0.4MPa的弹簧力，控制活塞10b把主锥阀完全打开，这时进口节流压力补偿在起作用。0负载是瞬时转换位置不必讨论。负负载：从A到A1的管道中的压力下降，当先导流量入口的压力低于1.2MPa时，它的出口压力也必然下降。主阀芯6b与阀座形成的节流孔8b起着充分的节流作用，足以防止负载的超速下降。反之亦然. 正负载时,进口压力补偿起调速,负负载时,出口压力补偿起平衡负负载的作用.7、采用插装元件的压力补偿回路 减压型进口节流压力补偿 减压型出口节流压力补偿 溢流型负载压力补偿 插装式元件的双向压力补偿回路7、采用插装元件的压力补偿回路

8、本节要讨论的是用插装元件来控制的比例调速回路。 插装阀可以实现进口压力补偿、出口压力补偿。 减压型可以控制进、出口压力补偿； 溢流型只能控制进口压力补偿。本节讨论的是：插装元件的进、出口压力补偿回路。插装阀是专门设计用于组成集成块的。选择插装阀的压力补偿回路，具有结构紧凑，易维修的特点。插装阀：由插装组件与盖板组成，而插装组件又是由阀套阀芯和偏置弹簧组成。它被插装在集成块多路板上。而盖板安装在插装组件的顶部。盖板有2个功能：把插装组件固定在集成块孔内，设置插装组件的先导油流孔。比例方向阀的压力补偿可以采用插装溢流元件或减压元件来实现。插装阀的组成1、控制盖板2、插装主阀（阀套、弹簧、阀 芯及密

9、封件组成）3、插装块体先导元件（装在控制盖板上）插装阀：由插装组件与盖板组成，而插装组件又是由阀套阀芯和偏置弹簧组成。它被插装在集成块多路板上。而盖板安装在插装组件的顶部。盖板有2个功能：把插装组件固定在集成块孔内，设置插装组件的先导油流孔。图3-34 插装式组件a) 溢流组件 b) 减压组件常闭阀芯常开阀套装在阀块内静止不动，阀芯可上下运动减压型进口节流压力补偿减压型压力补偿是指采用定差减压组件作为补偿元件。因定差减压阀只有两条主油路，故有时被称作二通阀。二通型进口节流压力补偿的油路原理如左图所示。图3-35 二通型进口节流压力补偿回路1减压插装组件 2盖板R20.5-0.8MPaR2是动态

10、反馈液阻，用于改善动态特性。压力补偿可以从P孔到A孔或从P孔到B孔选择。通过更换不同刚度的弹簧来改变横跨比例阀口的恒定压差。压差通常设为0.5-0.8MPa（这里的压差是不可调）。如果想获得可调压降的二通型的进口节流压力补偿，可以采用图3-36所示的回路。图3-35 二通型进口节流压力补偿回路1减压插装组件 2盖板R20.5-0.8MPa图3-36 可调压降二通型压力补偿回路 R1是流动液阻，用于产生必要的压降使减压阀主阀芯动作。 R2是动态反馈液阻，用于改善动态特性。式中pc溢流阀溢流压力；P调与溢流阀调压弹簧力等价的压力；PA比例方向阀出口压力。又因为减压元件的偏置弹簧很软，所以平衡时pc

11、与比例阀进口压力p相等。于是有改变溢流阀的调定压力即改变了PA间的压差。0.035MPa 减压型出口节流压力补偿图3-37a出口节流压力补偿回路0.5-0.8MPa采用减压单元以及一个合适的盖板，并装置在A管或B管上，便可构成出口节流压力补偿回路（右图）。该回路能使从A到T的流量不受负载变化的影响。从A到T油口的压力降取决于盖板上的偏置弹簧。与进口节流时相同，一般也设定在0.50.8MPa的范围内。为了使减压元件的弹簧腔产生一定的控制力，在油口T处加上一个作为背压阀的单向阀是必要的。这个背压通过一个单向阀，能快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使阀反应快速和增加稳定性。要能识别进、出口压力补

12、偿图3-37 二通型出口节流压力补偿恒压型 为了使减压元件的弹簧腔产生一定的控制力，在油口T处加上一个作为背压阀的单向阀是必要的。这个背压通过一个单向阀，能快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使阀反应快速和增加稳定性。 b)可调压降型右图是可调压差的出口节流压力补偿。其工作原理与进口节流的情况完全相同。与恒压型的不同点：无须增加作为背压阀的单向阀。因这时直动式溢流阀所需的先导油从B口经X口引入，无需从回油口T处取出。从原理上看，如果连接油口Y与T的油管分开回油。整个补偿阀就是一个普通的插装式先导减压阀。它的先导油引自一次压力油口X，而不是二次压力油口（A口）。这样可使先导流量更加稳定。它的先

13、导回油口Y与比例阀的回油口T连接，使减压阀的二次压力跟随回油压力变化，并使减压阀的二次压力失去恒压的性质。而这正是我们需要的定差减压阀的性质。（AT压差不变）因为减压元件的偏置弹簧很软，所以平衡时pc与减阀出口压力p相等。 图3-37b出口节流压力补偿回路溢流型负载压力补偿采用一个定差溢流阀作为压力补偿元件。它由溢流插装单元组件和一适当的盖板单元构成。由于它有三个主油口，有时又被称为三通型压力补偿器。元件顶部的偏置弹簧对阀芯的作用力相当于0.50.8MPa的压力作用。这个压力确定了横跨比例阀节流口的恒定压差。图3-38 三通压力补偿器（进口）补偿回路a) 不带安全阀 b) 带安全阀 溢流型负载

14、压力补偿回路上图是三通压力补偿器用于对比例阀节流口进行压力补偿的情况。只要进口处的压力Pp大于出口处的压力pA与偏置弹簧力（0.50.8MPa）之和，定差溢流阀就开启。这样导致Pp下降直至重新建立阀芯的受力平衡。可见供油压力追随负载压力变化。Pp只比pA高出一个与偏置弹簧力等价的压力。采用这种压力补偿的动力源成为压力适应的供油系统。具有较好的节能效果。但不能对多个执行器进行同时供油。图3-38 三通压力补偿器（进口）补偿回路a) 不带安全阀 b) 带安全阀 A)图：R1是动态反馈液阻，其油路是远程控制油路。压力补偿器是插装式溢流阀。B）图：在盖板组件中加上一个小型直动式溢流阀便可。图中液阻R1

15、用于向直动式溢流阀提供先导油流。如果负载压力超过直动式溢流阀的设定值，它便开启。因而限制了溢流组件顶部的压力。因主溢流元件的顶部还加油0.50.8MPa的弹簧力。所以主溢流元件的开启压力比直动式溢流阀的开启压力要高出0.5-0.8MPa。三通型压力补偿器中还可在上面的基础上再复合上卸荷功能。如右图所示。为卸荷状态，因这时主溢流元件的弹簧腔压力为零。卸荷压力只与偏置弹簧刚度有关。二位三通电磁阀通电时是工作状态，带最高限压保护。远程控制溢流阀是小型直动式溢流阀。主溢流阀是插装式溢浪阀。X是用于向小型直动式溢流阀提供先导油流。图3-39 带安全阀和卸荷装置的三通型压力补偿 插装式元件的双向压力补偿回

16、路当需要对执行器两个方向的速度进行准确控制时，就要采用双向负载压力补偿。利用前两节介绍的基本回路，很容易构成具有双向补偿功能的应用回路。图3-40所示为正向和反向都具有负载压力补偿能力的回路。采用的补偿元件是二通型的。使用该回路时应注意，若油缸的面积比大约为2：1时，必须注意四通比例滑阀应该有2：1的节流面积比。这种回路与3.7.2节中介绍的单向补偿回路的差别仅在于多用了一单向阀。这是为了反向时让主油流通过而设置的。其它元件的作用与前面说过的相同。这个回路是：正向和反向都具有负载压力补偿功能。采用的补偿元件是二通型的。使用该回路时应注意，若油缸的面积比大约为2：1时，必须注意四通比例滑阀应该有

17、2：1的节流面积比。在油口T处加作为背压阀的单向阀把背压能快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使插装式减压阀反应快速和增加稳定性。图3-40 双向出口节流压力补偿回路当活塞杆正向伸出运动时,阀2控制B、T两端口压差不变。 反向运动时，阀1控制A、T两端口的压差不变。图3-40 双向出口节流压力补偿回路12PABT图3-41所示为另一种正向和反向都具有压力补偿的回路。但它的正向为差动连接。正向时是左电磁铁a受到激励。这时构成的是进口节流压力补偿，P口到A口的节流压力差由补偿阀2保持恒定。电磁铁b通电时返回形成。这时为出口节流。A口到Y油口的节流压差由补偿阀1保持恒定。回油口Y处的单向阀用于产生

18、背压。双向控指的是油缸正向伸出，反向缩回都得到控制。 该回路正向运动时，是差动油路，由插装式减压阀2控制P、A两端口压降不变。反向运动时，由阀1控制A、T两端口的压降不变。a电磁铁通电时，无杆腔进油，差动缸差动连接。减压阀2起作用，调节的是P到无杆腔两端压差，为差动连接进口节流。目的是保持PA两端压差恒定。注意减压阀是单向流通。不能反向流通的。b通电时，2不起作用，减压阀1起作用，（先减压后节流串联）为出口节流。保持AT两端压差恒定。压差都在0.5-0.8MPa图3-41 差动连接的双向压力补偿总结一下：比例方向阀的出口节流压力补偿回路出口节流压力补偿可以采用： 减压阀 专用的出口节流压力补偿器 插装阀来设计。虽然出口节流能承受一定的超越负载能力。但由于有杆腔的增压作用