《气动与液压系统安装与调试》 课件 职业能力 C-4-2　能设计与装调液压减压回路

职业能力C-4-2能设计与装调液压减压回路一、核心概念1）减压阀：使出口压力低于进口压力的一种压力控制阀，其作用是降低系统中某一回路的油液压力。2）减压回路的功能：使单泵供油、多缸工作的液压系统中某一支路具有较主油路低的稳定压力。1）能描述减压阀的工作原理、结构，并绘制图形符号。2）能根据控制回路图分析控制原理及步骤。3）能熟练运用液压仿真软件进行回路设计及仿真。4）能根据元件铭牌对液压元件进行选型，并完成元件安装。5）能正确设置减压阀压力参数，按照控制功能进行调试。6）培养学生分析问题、解决问题的能力。

学习目标二、学习目标

在一个液压系统中，一个液压泵有时需要向几个执行元件供油，而各执行元件的工作压力不尽相同。以孔加工装置为例，夹紧与进给两个过程需要的压力不同。当执行元件所需的工作压力低于液压泵的供油压力时，可在该分支油路中串联一个减压阀，所需的压力由减压阀来调节。

如图C4-2-1所示，在孔加工装置中，为了固定工件，除用于钻头进给的进给缸以外，系统还设置了一个夹紧缸，夹紧缸所需的液压油的压力低于进给缸的压力，为此，需要组建一个减压回路，用于控制工件的夹紧，如图C4-2-2所示。三、工作情境四、基本知识减压阀是使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。根据减压阀所控制的压力不同，可将其分为定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀，其中定值减压阀应用最广。同溢流阀一样，减压阀也有直动式和先导式之分。（一）直动式减压阀1.实物及图形符号减压阀是通过调节压力大小实现设备的功能。减压阀的特点就是在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力值在一定的范围内，维持出口压力稳定。图C4-2-3所示为直动式减压阀实物及图形符号。四、基本知识减压阀是使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。根据减压阀所控制的压力不同，可将其分为定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀，其中定值减压阀应用最广。同溢流阀一样，减压阀也有直动式和先导式之分。（一）直动式减压阀1.实物及图形符号减压阀是通过调节压力大小实现设备的功能。减压阀的特点就是在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力值在一定的范围内，维持出口压力稳定。图C4-2-3所示为直动式减压阀实物及图形符号。四、基本知识（一）直动式减压阀2.结构及工作过程如图C4-2-4所示，减压阀的基本结构包括阀芯、反馈导管、调压弹簧和调节螺母等。工作过程：如图C4-2-5a所示，当出口压力未达到调定压力时，阀芯处在初始位置，减压阀阀口打开，阀的进出油口压力相同；如图C4-2-5b所示，当出口压力超过调定压力时，油液经过压力反馈，使阀芯克服弹簧力上移，阀口关小，减压阀工作，此时出口压力和弹簧力基本保持平衡，出口压力稳定在一个固定值上。四、基本知识（一）直动式减压阀2.结构及工作过程泄油口必须单独连接油箱，不允许直接连接到液压系统回油管中，否则减压阀的阀芯除了受弹簧力，还会受附加液压力，影响减压效果。为了使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力不应低于0.5MPa，最高调整压力应比系统压力低0.5MPa。当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以免因减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件速度产生影响。四、基本知识（二）先导式减压阀1.实物及图形符号先导式减压阀是应用比较广泛的减压阀之一。图C4-2-7所示为先导式减压阀实物及图形符号。四、基本知识（二）先导式减压阀2.结构及工作过程先导式减压阀由先导阀和主阀两部分构成，先导阀调压，主阀减压。其结构如图C4-2-8所示。四、基本知识（二）先导式减压阀2.结构及工作过程工作过程：如图C4-2-9a所示，当负载较小，出口压力低于调定压力时，先导阀关闭，由于阻尼孔没有油液流动，所以主阀阀芯上、下两腔油压力相等，主阀阀芯在弹簧作用下处于最下端，减压阀阀口全开，不起减压作用；如图C4-2-9b所示，当出口油压力超过调定压力时，先导阀被打开，因阻尼孔的降压作用，使主阀上、下两腔产生压差，主阀阀芯在压差作用下克服弹簧力向上移动，减压阀开口减小，起减压作用。四、基本知识（二）先导式减压阀3.减压阀与溢流阀的区别减压阀的主要组成部分和溢流阀相同，外形也相似，其不同点如下：1）主阀阀芯结构不同，溢流阀主阀阀芯有两个台肩，而减压阀主阀阀芯有三个台肩。2）在常态下，溢流阀进、出口是常闭的，而减压阀是常开的。3）控制阀口开启的油液，溢流阀来自进口油压，保证进口压力恒定；减压阀来自出口油压，保证出口压力恒定。4）溢流阀先导阀弹簧腔的油液在阀体内引至出油口（内泄式）；减压阀出油口接通执行元件，因此泄漏油需单独引回油箱（外泄式）。四、基本知识（二）先导式减压阀4.二级减压回路减压回路也可以采用如图C4-2-10所示二级或多级调压的方法获得。在该回路中，液压泵的最高工作压力由泵站系统中的溢流阀调定。当二位三通电磁换向阀得电时，减压油路中的压力由先导式减压阀调定。当二位三通电磁换向阀失电时，减压油路中的压力由直动式溢流阀调定。若直动式溢流阀调定压力大于先导式减压阀调定压力，则直动式溢流阀不起作用。

（一）操作条件五、能力训练1.元件准备在操作前应根据任务要求制定操作计划，并参照表C4-2-1准备相应的设备和工具。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C4-2-2，在液压仿真软件中抄绘并设计孔加工装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C4-2-2，在液压仿真软件中抄绘并设计孔加工装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C4-2-2，在液压仿真软件中抄绘并设计孔加工装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（一）操作条件五、能力训练2.回路运行验证准备参照表C4-2-2，在液压仿真软件中抄绘并设计孔加工装置控制回路，仿真运行，熟悉回路运行原理。

（二）安全及注意事项五、能力训练1）液压缸安装牢靠，且活塞杆伸出时保持安全距离。2）元件安装距离合理，油管处于自然放松状态，不紧绷、不扭曲。3）齿轮泵压力设置在合理范围，一般为2～6MPa，同时注意零压起动。4）打开齿轮泵，注意观察，以防管路未连接牢固而崩开。5）观察、记录回路运行情况，对设备使用中出现的问题进行分析和解决。6）完成后卸压、关闭齿轮泵，拆下的元件和管路放回原位，对破损老化元件及时维护或更换。

（三）操作过程五、能力训练操作步骤及要求

（三）操作过程五、能力训练问题情境一在本任务中，要求钻孔时进给缸和夹紧缸同时动作，并满足不同的压力值，现已按照图C4-2-2完成回路搭建，发现起动液压泵后，减压阀出口无压力或不起减压作用，有可能是哪些原因造成的？可以采用哪些解决方法？情境提示：1）主阀阀芯在全封闭位置卡死；检修或更换。2）未向减压阀供油；检查并排除。3）泄油口不通；检查并清洗。4）调压弹簧弯曲、卡住；检查并更换弹簧。

（三）操作过程五、能力训练问题情境二以产品举升装置为例，当面对不同的料块时，要求有不同的压力值，运用所学的知识，进行调压回路设计。情境提示：1）用溢流阀实现回路设计。2）用减压阀实现回路设计。3）同时使用溢流阀和减压阀完成回路设计。

（四）学习结果评价五、能力训练

（四）学习结果评价五、能力训练拓展知识液压阀的连接液压阀的连接方式有管式连接﹑板式连接﹑集成块式和叠加阀式等。1.管式连接管式连接是将各管式液压阀用管道连接，管道与阀一般用螺纹管接头连接起来，流量大的用法兰连接，管式连接不需要其他专门的连接元件，油液的运行回路明确，但其结构分散。复杂的液压系统所占空间大，管路交错，接头繁多，不便于维修，目前适用不多。2.板式连接板式连接是将系统所需要的板式标准液压元件统一安装在连接板上。连接板形式有如下几种：（1）单层连接板液压阀装在竖立的连接板前面，阀间油路在板后用油管连接，连接板结构简单，检查油路方便，但连接板上油路较多，装配麻烦，占空间大。（2）双层连接板在两块板间加工出油槽以安装阀间油路，两块板再用黏接剂或螺钉固定在一起，其工艺简单﹑结构紧凑，但当系统中压力过高或产生液压冲击时，容易在两块板之间形成裂缝，出现漏油、串腔问题，以致系统无法正常工作。（3）整体连接板在整体连接板中间钻孔或铸孔以安装阀间油路，其工作可靠，但钻孔工作量大，工艺复杂，不能随意更换系统，当系统有所改变时，需重新设计和制造。应用于冶金﹑机械制造及工程机械等领域。拓展知识液压阀的连接液压阀的连接方式有管式连接﹑板式连接﹑集成块式和叠加阀式等。3.集成块式借助于集成块把标准化的板式液压元件连接在一起，组成液压系统，为集成化的一种。其优点是结构紧凑，占地面积小，便于装卸和维修，且具有标准化、系列化产品，可以选用组合，因而被广