液压与液力传动课件：顺序阀和调速阀-

液压与液力传动

上堂课内容小节：

(1)压力控制阀基本概念及分类。

(2)直动式溢流阀的结构、原理、特点和功用。

(3)先导式溢流阀的结构、原理、特点和功用。

(4)溢流阀的压力－流量特性、启闭特性和动态特性。

(5)溢流阀应用实例。（6）减压阀的结构和工作原理。三、顺序阀1.作用当一主油路同时向几个执行元件供油，并要求顺序动作时，就使用顺序阀，顺序阀串联于系统之中，当进油口压力达到或超过顺序阀预调压力时，阀口开启，油液通过。因此，顺序阀相当于压力开关，它是利用系统本身的压力来控制执行元件动作的先、后顺序。顺序阀的结构及工作原理与溢流阀基本相同，唯一不同的是顺序阀的出口不是接油箱，而是接到系统中继续用油的地方，除非作卸荷阀用。不工作时，阀芯常闭，工作时，阀芯常开，串联或并联于系统。

2.结构顺序阀按结构原理有直动式和先导式两种。根据控制方式的不同，又有(直）内控顺序阀、外（远）控顺序阀和卸荷阀三种。3.顺序阀的工作原理

Ｐ1Ｐ2（１）当进口压力Ｐ１小于某一设定值时，阀芯在弹簧力作用下，处于下部位置，进、出油口不通。（２）当进口压力Ｐ１大于某一设定值时，阀芯底部的液压力大于弹簧力，阀芯上移，进、出油口连通，压力油就流经顺序阀。内控式外控式4.先导式顺序阀先导式顺序阀与先导式溢流阀结构与原理基本相似，其区别是：（１）先导式顺序阀有专门的泄油口。这是因为顺序阀的出油口要接到工作回路上。（２）顺序阀的调压弹簧刚度小，因为，为了保证顺序阀准确动作的顺序。（３）顺序阀在关闭状态下，其泄漏量也小。6.顺序阀的应用(1)实现多个执行机构顺序动作，如图。运动①，当压力达到一定值顺序阀4动作，运动②当换向阀通电，运动③运动③，当压力达到一定值顺序阀2动作，运动④(2)作大流量泵卸荷阀用

当系统压力达到一定数值时，顺序阀起卸荷作业。(4)用于产生平衡力

与单向阀组成平衡阀，保持垂直放置的液压缸不因自重而下落。(3)增大背压，使活塞运动速度稳定动画回路四、压力继电器1.结构与工作原理压力继电器是将液压信号转换为电信号控制的液压传感元件。当系统的压力达到继电器预先调定的压力时，它发出控制电信号的动作，操纵电器元件，使油路换向、卸压、实现顺序动作，或关闭电机起安全保护作用。柱塞式薄膜式微动开关调节螺钉顶杆柱塞当p>ps

，微动开关闭合，发出电信号。当p<ps

，微动开关断开，电信号撤销。举例当压力小于设计值时，压力继电器不动作，灯泡不亮。当压力大于设计值时，压力继电器动作，常开触点闭合，灯泡亮。举例动画1DT得电，油缸5，运动①油缸6，运动②油缸5，运动④当压力达设定值，3动作,而3DT得电当运动达一定位置，4DT得电油缸6，运动③当压力达设定值，4动作,而2DT得电压力阀小结作用：控制液压系统中的压力。共性：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的开与关；或控制开口大小。溢流阀：控制进口压力减压阀：控制出口压力顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制执行元件的动作顺序。平衡阀：装在执行元件的回油路上，平衡重物。卸荷阀：使油泵卸荷。要求：掌握各种阀的工作原理及应用场合。第四节流量控制阀定义：

用于控制液压系统的流量，以满足执行元件所提出的速度要求。控制油液流量的阀统称为节流阀，它一般用在定量泵系统中，利用改变阀孔过流面积来调节流量。要求：1.具有较大流量调节范围，且调节均匀。2.节流阀阀孔不易堵塞。3.节流前后压力差和温度变化对流量影响要小，3.节流后的压力损失要小。调节准确、轻便。分类：可分为节流阀，调速阀和溢流节流阀等。一、节流口的基本形式１、节流口的流量特性节流阀的流量特性决定于节流口的结构形式。

q=CAΔpφ式中，C为流量系数；A节流口面积；φ为由节流口形状决定的节流指数，φ＝0.5～1.0；Δp为节流口的前后压差。可知：节流阀流量是由节流口的前后压差Δp、油温和节流口的形状有密切关系。２、影响流量稳定性的因素（１）压力对流量稳定性的影响 由上式可知，φ＝1.0时，压力对流量稳定性的影响最大，如图所示。二、节流口的静态特性（２）温度对流量稳定性的影响温度影响油液粘度，从而对流量有影响。对细长孔影响比较显著。对薄壁小孔，当雷诺系数大于临界值时，流量系数C不受粘度影响；但是，当压差小，且通流面积小时，流量系数C与Re有关，即流量受温度影响。因此，节流口一般制成薄壁小孔（φ=0.5），比制成细长孔要好。（3）最小稳定流量和流量调节范围当节流孔的通流面积小到一定数值时，通过节流孔的流量会出现周期性波动，甚至会出现断流，即发生堵塞现象。节流口堵塞会使系统中执行元件的运动速度不均匀，因此，每一个节流阀都有一个能正常工作的最小流量限制，称为节流阀的最小稳定流量。

流量调节范围：指通过阀的最大流量和最小流量之比。有些阀也采用实际的最大流量和最小流量，来表示阀的流量调节范围。

三、节流阀结构工作原理工作原理（动画）二、普通节流阀（１）结构和原理阀芯带有轴向三角槽，通过改变阀芯与阀体的相对位置，可以改变阀孔的过流面积，即改变了通过阀的流量。（２）符号（3）特点和应用普通节流阀的流量仅依靠一个节流口调节，其流量稳定性受温度和压力的影响较大。

一般与定量泵、溢流阀组成节流调速系统，通过调节节流口大小，实现调节执行部件运动速度的大小。几点结论：1.Q

A节，当A节一定时，则Q与

P和油液性质有关；2.若

P发生变化，则Q也随着改变；

3.若油温T发生变化，则系数C发生改变，从而引起Q的变化。但有些工作机要求速度稳定，即在A节调定后，要求Q不随外载

P和油温T的变化的影响，这样便出现了所谓调速阀。根据补偿的要求不同,分为压力补偿调速阀和温度补偿调速阀。1.结构压力补偿调速阀是由定差减压阀和简单节流阀串联组合而成的。三、调速阀工作原理（动画）2.工作原理液压泵出口压力p1，由溢流阀调整，基本保持恒定。调速阀出口压力p2由活塞上的负载F决定。当F增大时，利用减压阀的自动调节作用，使得节流阀前后压差Δp=pm-p2基本保持不变。具体分析如下:若外载，减压滑阀下移，开度增加，

P不变外载，减压滑阀上移，开度减小，

P不变若p1

，减压滑阀上移，

P不变若p1

，减压滑阀下移，

P不变调速阀的应用:

调速阀在液压系统中的应用，与节流阀相仿。它适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中、也可以用于“容积－节流调速回路”中。四、溢流（旁通）调速阀（Ｐ105）1.结构溢流调速阀是由溢流阀和节流阀并联连接而成。2.工作原理由图5-38可知，当F增大时，出口压力p2增大，阀芯下移，阀口关小，从而进口压力p1增大。因此，节流阀前、后压差Δp=p１-p2基本保持不变。工作原理（动画）第五节比例控制阀随着工业自动化水平的提高，许多液压系统要求油流的压力和流量能连续地或按比例地跟随控制信号而变化。若仅用普通的控制阀很难实现这种控制。若用电液伺服阀组成伺服系统当然能实现这种控制，但伺服系统的控制精度和动态性能大大超过了这些液压系统的要求，使得系统复杂、成本高、制造和维护困难。为了满足生产中这类液压系统的要求，近几年来发展了比例控制阀，以它组成开环比例控制或闭环比例控制系统。比例阀的结构特点是由比例电磁铁与液压控制阀两部分组成。相当于在普通液压控制阀上装上比例电磁铁以代替原有的手调控制部分。电磁铁接收输入的电信号，连续地或按比例地转换成力或位移。液压控制阀受电磁铁输出的力或位移控制，连续地或按比例地控制油流的压力和流量。由于比例阀实现了用电信号控制液压系统的压力和流量，因此它兼有液压机械传递功率大，反应快；电气设备易操纵控制，电信号易放大、传递和检测的优点，适用于遥控、自动化和程序控制。根据被控制的参数不同，比例阀可分为比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀和比例复合阀。下面对这几种阀作简单介绍。一、电液比例压力阀1.工作原理直动式比例阀与先导式溢流阀、顺序阀、减压阀的主阀组合成各式电液比例压力阀。例如，先导式比例溢流阀V/Ip二、电液比例流量阀普通比例流量阀电液比例流量阀是输入相应的电信号去调节系统的流量。它是由比例电磁铁与流量阀组成。根据流量阀结构的不同，电液比例流量阀又可分为比例节流阀、比例调速阀和比例单向、双向调速阀。

三、电液比例换向阀电液比例换向阀由比例减压阀、液动换向阀和比例电磁铁组成。靠改变输入电信号的大小和方向来控制换向阀的开度，改变流量和方向。不仅可以改变液流的方向，而且还可以控制流量的大