液压与气压传动 第5版 课件 4.1、4.2压力控制阀

液压与气压传动流体动力与控制工程系讲课教师：刘银水1液压阀概述液压控制阀是液压传动系统中的控制元件，用来控制系统中油液流动方向、流量的大小、系统压力高低，从而实现对执行元件的启动、停止、运动方向、速度的大小、克服负载的能力、动作顺序进行调节与控制。2液压阀概述一、液压阀工作原理与组成动画演示组成：阀芯阀体控制机构3液压阀概述二、液压阀的分类1、根据阀芯结构形式分类⑴滑阀4液压阀概述二、液压阀的分类1、根据阀芯结构形式分类⑵锥阀5液压阀概述二、液压阀的分类1、根据阀芯结构形式分类⑶球阀6液压阀概述二、液压阀的分类2、根据用途不同分类压力控制阀：用来控制和调节液压系统液流压力的阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。流量控制阀：用来控制和调节液压系统液流流量的阀类，如节流阀、调速阀、分流集流阀、比例流量阀等。方向控制阀：用来控制和改变液压系统液流方向的阀类，如单向阀、液控单向阀、换向阀等。7液压阀概述二、液压阀的分类3、根据控制方式不同分类定值或开关控制阀：被控制量为定值或阀口启闭控制液流通路的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。比例控制阀：被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。伺服控制阀：被控制量与输入信号及反馈量成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。数字控制阀：用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要D/A转换器。8液压阀概述二、液压阀的分类4、根据安装连接型式不同分类管式连接：阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。安装方便。板式连接：阀体进出口通过连接板与油管连接。便于集成。插装式：将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功能。结构紧凑。叠加式：是板式连接阀的一种发展形式，多个接口相同的阀叠加在一起安装。9液压阀概述二、液压阀的分类4、根据安装连接型式不同分类10液压阀概述三、液压阀的性能参数1、公称通径代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，最大不得大于额定流量的1.1倍。2、额定压力阀长期工作所允许的最高压力。对于压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对于换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。11液压阀概述四、对液压阀的基本要求1、动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动要小。2、阀口全开时，液流压力损失要小；阀口关闭时，密封性能要好。3、所控制的参数（压力或流量）要稳定，受外干扰时变化量要小。4、结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性要好。12压力控制阀压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。它包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。压力控制阀的基本工作原理：以调节弹簧作为负载，通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件，称为调压弹簧。13压力控制阀一、溢流阀溢流阀旁接在液压泵的出口，保证系统压力恒定或限制其最高压力；有时也旁接在执行元件的进口，对执行元件起安全保护作用。根据结构型式，可分为直动型和先导型。14压力控制阀一、溢流阀151、直动型溢流阀⑴工作原理压力控制阀一、溢流阀161、直动型溢流阀⑴工作原理压力控制阀一、溢流阀对应调压弹簧一定的预压缩量，阀的进口压力基本为一定值；调节弹簧的预压缩量，可调节溢流阀的进口压力；

阀的进口压力会受流量变化的影响，定压精度不高，一般用调压偏差Δp=ps-pk

和nk=pk/ps来描述其静态特性。⑵结构特点171、直动型溢流阀压力控制阀一、溢流阀动画演示18⑴工作原理2、先导型溢流阀压力控制阀一、溢流阀19⑴工作原理2、先导型溢流阀压力控制阀一、溢流阀202、先导型溢流阀压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口都满足压力流量方程。阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1％，因此其尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大，阀的调节性能有很大改善。主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻力孔一般为细长孔，孔径很小φ=0.8~1.2mm，孔长l=

8~12mm，工作时易堵塞，将导致主阀口常开无法调压，因此大都采用两级同心结构。先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。⑵结构特点21压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑶先导型溢流阀遥控口接法远程调压卸荷22压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑷溢流阀功用

用作溢流阀

用作安全阀

用作卸荷阀

用作背压阀23压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑸溢流阀基本性能参数调压范围：在规定的范围内调节时，阀的输出压力能平稳的升降，无突跳或迟滞现象。为改善高压溢流阀的调节性能，往往通过更换四根刚度不同的弹簧0.6～8、4～16、8～20、16～32MPa实现四级调压。A）静态性能24压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑸溢流阀基本性能参数压力流量特性：溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能，又称为启闭特性。（ps-pk）、（ps-pb）称为调压偏差，调压偏差小好

nk=pk/ps称为开启压力比，

nb=pb/ps

称为闭合压力比，nk

、nb大好。25A）静态性能压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑸溢流阀基本性能参数卸荷压力：溢流阀做卸荷阀时，额定流量下进、出口的压力差称为卸荷压力。最大允许流量和最小稳定流量：溢流阀溢流阀在最大允许流量下（即额定流量）下工作时应无异常噪声；最小稳定压力取决于对压力平稳性的要求，一般规定为额定流量的15%。26A）静态性能压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑸溢流阀基本性能参数压力超调量响应时间过渡过程时间升压时间27B）动态性能压力控制阀一、溢流阀2、先导型溢流阀⑸溢流阀基本性能参数卸荷时间28B）动态性能压力控制阀二、减压阀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的压力控制阀。定压减压阀定差减压阀定比减压阀调节要求不同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，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。29压力控制阀二、减压阀1、定压减压阀⑴直动式减压阀30压力控制阀1、定压减压阀（演示动画）⑵出口压力控制式先导型31二、减压阀压力控制阀二、减压阀1、定压减压阀⑶结构特点

与先导型溢流阀比较：减压阀为出口压力控制，保证出口压力为定值，溢流阀为进口压力控制，保证进口压力恒定。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀出口压力油去工作，有一定的压力，因此有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。减压阀与溢流阀一样有遥控口，可实现泄压或远程调压。32压力控制阀二、减压阀33K值较小2、定差减压阀压力控制阀二、减压阀3、定比减压阀弹簧力远小于液压力34压力控制阀三、顺序阀顺序阀是一种利用系统压力控制阀口通断的压力阀，使系统中多个执行元件按顺序动作。35压力控制阀三、顺序阀36压力控制阀三、顺序阀按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。37压力控制阀三、顺序阀1、内控外泄顺序阀内控外泄顺序阀与溢流阀非常相象：阀口常闭，进口压力控制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。其进口压力先要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。38压力控制阀三、顺序阀391、内控外泄顺序阀压力控制阀三、顺序阀2、内控内泄顺序阀内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。40压力控制阀三、顺序阀3、外控内泄顺序阀41