液压-第06章压力控制阀课件

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压力控制阀简称压力阀。

分类：按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。2本章主要内容1、直动式溢流阀、先导式溢流阀、电磁溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器的工作原理和图形符号。2、压力阀在调压与减压回路中的应用。36.2溢流阀

定义：根据“并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为溢流阀。溢流阀的主要用途有以下两点：1）调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中，用以调节泵的出口压力，保持该压力恒定。2）限压。如用作安全阀，当系统正常工作时，溢流阀处于关闭状态，仅在系统压力大于其调定压力时才开启溢流，对系统起过载保护作用。

分类：根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。

4图6.7滑阀式溢流口，端面测压

6.2.1直动型溢流阀

直动型溢流阀因阀口和测压面结构型式不同，形成了三种基本结构。无论何种结构，均是由调压弹簧和调压手柄、溢流阀口、测压面等三个部分构成。

锥阀式溢流口，端面测压

锥阀式溢流口，锥面测压

直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀。5图6.7锥阀式直动型溢流阀

溢流阀的符号

直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力直接与调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。

锥阀芯与锥面测压

调压手柄调压弹簧66.2.2先导型溢流阀

先导型溢流阀的主要特点：由主阀芯负责控制系统的压力，先导级负责向主阀提供指令力，作用在主阀芯上的主油路液压力与先导级所输出的“指令压力”相平衡。（1）三节同芯先导型溢流阀

阀口处同芯活塞处同芯导向处同芯7出油口P2进油口P1主阀芯主阀口导阀芯先导级固定节流孔调压手柄调压弹簧主阀弹簧8图6.10YF型先导式溢流阀原理图阀口主级测压面主级指令导阀比较主阀比较：半桥式先导控制部分9图6.11二节同芯先导式溢流阀（2）二节同芯先导型溢流阀

阀口处同芯导向处同芯10图6.11二节同芯先导式溢流阀主级测压面主级指令导阀比较主阀比较：半桥式先导控制部分节流孔2、4串联等价于1个孔节流孔3构成动态阻尼，稳定主阀11图6.12电磁溢流阀6.2.3电磁溢流阀

电磁溢流阀是电磁换向阀与先导式溢流阀的组合，用于系统的多级压力控制或卸荷。电磁阀部分先导式溢流阀部分12电磁溢流阀原理图电磁阀通电卸压先导式溢流阀部分PT符号13T先导式溢流阀部分P先导式溢流阀部分远程调压阀远程调压阀25MPa25MPa32MPa32MPa输出25MPa远程调压应用146.3减压阀

根据“串联减压式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为减压阀。减压阀主要用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路中。

减压阀也有直动型和先导型之分，但直动型减压阀较少单独使用。在先导型减压阀中，根据先导级供油的引入方式不同，有“先导级由减压出口供油式”和“先导级由减压进口供油式”两种结构形式。减压阀的特征是：阀与负载相串联，调压弹簧腔有外接泄油口，采用出口压力负反馈，不工作时阀口常开。156.3.1先导级由减压出口供油的减压阀

图6.16图6.1716泄油口L（在侧面，图中看不见）泄油口L出油口P2出油口P2进油口P1进油口P117图6.16先导式减压阀黑三角代表先导型液压控制阻尼孔主级测压面主级指令测压孔阀口186.3.2先导级由减压进口供油的减压阀

图6.18图6.1919泄油口L出油口P2进油口P1主阀芯先导级可变节流口主阀口导阀芯先导级固定节流孔20泄油口L出油口P2进油口P1主阀芯主阀口导阀芯先导级可变节流口先导级固定节流孔21由于减压阀进口压力P1波动较大，会引起导阀流量Q波动，进而使主阀指令压力P3波动。先导级采用恒流器后，Q基本不波动，因此先导级输出压力P3能够稳定。Q作为流量传感器作为流量调节器22先导级恒流器主阀减压口导阀导阀236.4顺序阀

顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号，控制油路通断。顺序阀分类也有直动型和先导型之分，根据控制压力来源不同，它还有内控式和外控式之分。通过改变控制方式、泄油方式以及二次油路的连接方式，顺序阀还可用作背压阀、卸荷阀和平衡阀等。顺序阀的特征是：采用进口测压，不工作时阀口常闭。24图6.206.4.1直动型顺序阀

直动式顺序阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的顺序阀。25图6.21外泄量较大的一种先导式顺序阀

6.4.2先导型顺压阀

如果在直动型顺序阀在基础上，将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替，且将先导阀调压弹簧腔引至外泄口L，就可以构成图6.21所示先导式顺序阀。将主阀芯上腔的调压弹簧用半桥式先导调压回路代替26泄油口L泄油口L出油口P2出油口P2进油口P127

为减少导阀处的外泄量，可将导阀设计成滑阀式，令导阀的测压面与导阀阀口的节流边分离。先导级设计为：

导阀的测压面与主油路进口一次压力P1相通，由先导阀的调压弹簧直接与P1相比较；图6.22DZ型先导式顺序阀

28导阀阀口回油接出口二次压力P2，这样可不致产生大量外泄流量；导阀弹簧腔接外泄口，使导阀芯弹簧侧不形成背压；先导级仍采用带进油固定节流口的半桥回路，固定节流口的进油压力为P1，先导阀阀口仍然作为先导级的回油阀口，但回油压力为P2。图6.22DZ型先导式顺序阀

29表6.1顺序阀的职能符号

单向顺序阀有内外控之分。若将出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可作卸荷阀用，使垂直放置的液压缸不因自重而下落。把外控式顺序阀的出油口接通油箱，且将外泄改为内泄，即可构成卸荷阀。外控顺序阀(外控外泄)

顺序阀(内控外泄)

背压阀(内控内泄)

卸荷阀(外控内泄)

外控单向顺序阀

内控平衡阀

外控平衡阀

内控单向顺序阀

306.5压力继电器

压力继电器是利用油液的压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。压力继电器在压力达到调定值时，发出电信号，控制电气元件动作。压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式四种结构形式。

柱塞式压力继电器的结构和图形符号如图6.23所示，当进油口P处油液压力达到压力继电器的调定压力时，作用在柱塞1上的液压力通过顶杆2的推动，合上微动电器开关4，发出电信号。图中，L为泄油口。改变弹簧的压缩量，可以调节继电器的动作压力。

31图6.23压力继电器压力继电器符号进油口电器开关原理测压面调压弹簧电器开关调压螺丝柱塞32进油口调压弹簧电器开关调压螺丝柱塞电器开关原理压力继电器符号当压力超过弹簧力时，顶杆推动电器开关，发出电信号测压面336.6压力阀在调压与减压回路中的应用

在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用溢流阀作安全阀用来限定系统的最高压力，防止系统过载。当系统中如需要两种以上压力时，则可采用多级调压回路。6.6.1调压回路

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调节溢流阀便可调节泵的供油压力。（1）单级调压回路

溢流阀调压弹簧压力表为了便于调压和观察，溢流阀旁一般要就近安装压力表。35（2）双向调压回路

换向居右位，低压溢流阀4MPa开启换向居左位，高压溢流阀10MPa开启36（2）双向调压回路

换向阀居右位，低压溢流阀4MPa开启换向阀居左位，高压溢流阀10MPa开启37（3）多级调压回路

换向阀居下位，溢流阀主阀调压10MPa开启换向阀居上位，远程式阀调压4MPa开启38（3）多级调压回路

换向阀居中位，溢流阀主阀1调压10MPa开启换向阀居左位，远程溢流阀2调压8MPa开启换向阀居右位，远程溢流阀3调压10MPa开启39（3）多级调压回路

主溢流阀调压弹簧作安全调压至12MPa比例阀作远程溢流实现比例调压0-10MPa40

液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不宜采用开停液压泵的方法，而应使泵卸荷（如压力为零）。利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。（4）电磁溢流阀调压-卸荷回路

换向居上位，溢流阀遥控口通油箱，卸压换向居下位，溢流阀主阀调压10MPa开启416.6.2减压回路

主油路压力由溢流阀调定，主路压力为10MPa经过减压后支路压力为3MPa

液压系统中的定位、夹紧、控制油路等支路，工作中往往需要稳定的低压，为此，在该支路上需串接一个减压阀[图6.28(a)]。426.6.2减压回路

图6.28(b)为用于工件夹紧的减压回路。夹紧时，为了防止系统压力降低油液倒流，并短时保压，在减压阀后串接一个单向阀。图示状态，低压由减压阀1调定；当二通阀通电后，阀1出口压力则由远程调压阀2决定，故此回路为二级减压回路。

换向阀居左位，减压阀由阀1弹簧调压为5MPa换向阀居右位，减压阀由远程阀2调压为3MPa43小结压力阀中，溢流阀和减压阀是根据压力负反馈原理工作的，用于调压和稳压（控制压力）。压力负反馈的核心是将被控压力转化为力信号与指令力比较，指令力可用调压弹簧或比例电磁铁产生，比较元件一般是主阀或先导阀。要通过“测压面”、“测压孔”、“调节阀口”、“先导桥路”等几个要点去理解工作原理。

溢流阀的主要作用有：①在某些定量泵系统中起定压溢流作用；②在变量泵系统或某些重要部位起安全限压作用。

溢流阀的结构形式主要有两种：

直动式溢流阀和先导式溢流阀。前者一般用于低压或小流量，后者用于高压大流量。

44小结

溢流阀是利用作用于阀芯的进油口压力与弹簧力平衡的原理来工作的。弹簧力可以调整，故压力也可调整。当有一定流量通过溢流阀时，阀必须有一开口，此开口形成一个液阻，油液流过液阻时产生压降，这就形成了进油口压力（即溢流压力）。实际工作时，溢流阀开口大小是根据通过的流量自动调整，阀的进口压力将随溢流量的增加而加大。溢流量改变引起的压力变化的大小，主要取决于主阀芯上弹簧的刚度。弹簧刚度愈小，压力变化也愈小。压力变化大小反映了溢流阀稳压性能的好坏。从这点出发，先导式溢流阀较直动式溢流阀稳压性能好。

先导式溢流阀有一个遥控口，通过它可以实现远程调压、多级压力控制和使液压泵卸荷等功能。45小结

减压阀是利用液流通过阀口缝隙所形成的液阻使出口压力低于进口压力，并使出口压力基本不变的压力控制阀。它常用于某局部油路的压力需要低于系统主油路压力的场合。与溢流阀相比，主要差别为：①出口测压；②反馈力指向主阀口关闭方向；③先导级有外泄口。顺序阀和压力继电器不是用于控制压力。反过来，它们利用压力作为信号去驱动液压开关或电器开关。顺序阀是液控液压开关，压力继电器是液控电开关。信号压力达到调定压力值时开关动作（对顺序阀，阀口全开）。46小结顺序阀在油路中相当于一个以油液压力作为信号来控制油路通断的液压开关。它与溢流阀的工作原理基本相同，主要差别为：①出口接负载；②动作时阀口不是微开而是全开；③有外泄口。压力继电器是将压力信号转换为电信号的转换装置。当作用于压力继电器上的控制油压升高到（或降低到）调定压力时，压力继电器便发出电信号。47习题

6.1分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用及差别。

6.2绘出先导型溢流阀的启闭特性曲线，并对各段曲线及拐点作出解释。6.3现有两个压力阀，由于铭牌脱落，分不清哪个是溢流阀，哪个是减压阀，又不希望把阀拆开，如何根据其特点作出正确判断?

6.4若减压阀调压弹簧预调为5MPa而减压阀前的一次压力为4MPa。试问经减压后的二次压力是多少?为什么?6.5顺序阀是稳压阀还是液控开关？顺序阀工作时阀口是全开还是微开？溢流阀和减压阀呢？48习题

6.6分别绘出直动型和先导型溢流阀、顺序阀、减