液压与气压传动技术 课件任务9.2 压力控制阀的结构认知及压力控制回路的构建

液压与气压传动技术

溢流阀的应用课程导入直动式溢流阀的用途——常作安全阀和先导阀，不适合用作调压阀（“控制压力精度低）”。先导式溢流阀的用途——常用于对液压系统工作压力进行恒压控制与调节（“控制压力精度高）”。溢流阀可对液压系统实现过载保护以及对液压系统进行恒压控制，怎么来选择和调试溢流阀实现这些功能？知识目标认知溢流阀的结构特点掌握溢流阀的调压原理掌握溢流阀有哪些用途掌握各种用途的油路工作原理技能目标能正确选用溢流阀能正确分析及调节溢流阀压力能够搭接各种用途的回路能够分析并调试各种用途的回路

授课导航直动式溢流阀的工作原理及特点

先导式溢流阀的结构、工作原理及特点

溢流阀的用途

直动式溢流阀的工作原理特点回顾：溢流阀可达到对液压系统调压的目的，在液压系统中通常起限压（称安全阀）和稳压（称调压阀或溢流阀）的作用。通过调节弹簧预紧力，可改变调定的溢流压力值；增大调压弹簧预紧力，调定压力增大；减小弹簧预紧力，调定压力减小。直动式溢流阀的工作原理特点通过溢去多余流量限制系统压力、使压力不超过某个值——起限压（安全阀）作用。直动式溢流阀的工作原理特点当pA<Fs:阀口关闭；当pA=Fs:阀口为临界打开状态，此时p为pk，pk=kx0/A当pA>Fs:阀口打开溢流，此时因∆x

≪

x0

，则p=k（x0+∆x）/A≈kx0/A≈pk溢流压力p为溢流阀的调定压力。溢流阀在溢去流量的同时，溢流压力基本恒定。性能分析：溢流阀阀芯上阻尼小孔用于增加液阻、减小阀芯动作过程引起的振动、提高阀工作稳定性。阀芯上腔设有内泄油口，与回油口接通，保证上腔不产生油压，使调定压力只受弹簧预紧力的调节。弹簧力的大小与控制压力成正比，因此，如果需提高设定的调定压力值,就需要调大弹簧力，而因结构尺寸限制,则需要采用较大刚度的弹簧。弹簧刚度一定时，直动式溢流阀的稳压精度取决于溢流量的大小，溢流量越大稳压精度越差，这是因为溢流量越大，溢流时阀口的开启量就越大，这个过程溢流压力波动就越大，稳压精度就越低；而弹簧刚度越大，同样的阀口开度变化引起的溢流压力变化就越大。特点：压力波动大会影响液压系统的工作性能。因高压大流量场合，直动式溢流阀的定压精度低，故直动型溢流阀常用于低压、小流量液压系统中，或作安全阀使用。工作原理特点分析：先导式溢流阀的结构组成先导阀主阀先导式直动式先导式溢流阀的结构组成结构：二级结构，由先导阀和主阀组成。两个弹簧：先导阀弹簧为调压弹簧、刚度较大；主阀弹簧为复位弹簧、刚度较小。调压弹簧复位弹簧先导式溢流阀的工作原理进口压力p<p调时：先导阀口关闭，主阀口关闭，不溢流；并联的油路压力随系统负载变化而变化。先导式溢流阀的工作原理进口压力p=p调时：先导阀口开启，主阀口开启，溢流；靠溢去多余油液来稳定进口压力恒定。先导式溢流阀的工作原理原理：先导阀起调压和先导控制作用，作用在主阀芯两端的压力差与主阀软弹簧相平衡。调压弹簧复位弹簧p-p＇不变Fs不变长春汽车职业技术大先导式溢流阀的性能特点特点：定压精度较高，压力控制稳定性好，常用于对系统进行恒压控制。调压弹簧复位弹簧遥控口P´P

p＇不变则p基本不变（即：溢流压力p不随主阀口开度变化而变化，稳定性好）则p-p＇基本不变Fs基本不变阻尼孔b性能分析：主阀芯抬起时，如果忽略主阀软弹簧压缩量增加引起的弹簧力增加，考虑到先导阀开度小，调压弹簧弹簧力变化小，溢流时无论阀口开度如何变化，都有先导式溢流阀的性能特点阻尼孔作用：形成压力差、减小阀芯振动。遥控口作用：远程调压、多级调压及卸荷。

溢流阀的几种用途一、稳压溢流二、过载保护三、做背压阀

q1qq1q过载保护用途：在变量泵系统中，溢流阀只有在系统过载时才打开，对系统起过载保护作用；

稳压溢流用途：定量泵节流调速系统中，溢流阀起溢去多余流量，调定系统压力的作用（此回路又称调压回路）；调定压力p=克服负载所需要的压力调定压力p>克服负载所需要的压力做背压阀用途：溢流阀2对回油产生阻力，造成执行元件的背压，可以提高执行元件的运动平稳性；pq1小于qq1等于q调定压力p一般比较小溢流阀的几种用途四、远程调压远程调压用途：用先导式溢流阀1的遥控口外接一个远程调压阀2，代替先导式溢流阀1本身的先导阀，实现遥控；遥控溢流阀2的调定压力一定要低于主溢流阀1的调定压力。xppTx溢流阀的几种用途五、多级调压7MPa3MPa10MPa10MPa7MPa3MPa多级调压用途：最大压力一定要在主溢流阀上设定。溢流阀的几种用途六、卸荷阀做卸荷阀用途：将先导式溢流阀的遥控口接油箱，可使液压泵卸荷，多采用电磁溢流阀。电磁溢流阀是先导式溢流阀与电磁换向阀的组合阀溢流阀的用途汇总1）溢流阀：溢去多余流量、调定系统压力恒定（稳压溢流）；2）安全阀：限定系统最高压力（过载保护）；3）背压阀：形成背压，提高运动平稳性；4）远程调压：遥控；5）多级调压：使系统在不同工作阶段实现多种工作压力的控制；6)卸荷阀：使泵在零功率下运转（使泵卸荷）。。实训指引先导式溢流阀的溢流稳压功能实操任务一：认知先导式溢流阀任务二：连接并调试观察先导式溢流阀外观、指出图中三个孔的含义先导式溢流阀的溢流稳压实操将调定压力固定在24bar，观察液压缸慢速伸出时和到终端时泵的压力，在任务单中对应位置填写相关内容。任务三：远程调压任务四：使泵卸荷溢流阀的应用实操将先导式溢流阀1的遥控口X用油管接到另一个远程调压阀2，可以实现遥控。将先导式溢流阀1的遥控口X通过换向阀接油箱可以使泵卸荷。小结液压与气压传动技术01先导式溢流阀的结构组成及特点02先导式溢流阀的工作原理及性能03先导式溢流阀的稳压控制24液压与气压传动技术先导式减压阀的工作原理及应用26液压与气压传动技术夹紧缸压力低于系统压力授课导航先导式减压阀的工作原理

先导式减压阀的应用

减压阀功能：减压阀是利用液流流经缝隙产生压力降的原理，使得出口压力低于进口压力并保持恒定，常用于某一条支路压力低于主油路压力的场合。2829根据所控压力不同定值减压阀定比减压阀定差减压阀直动式减压阀先导式减压阀减压阀类型根据结构不同先导式减压阀的结构30先导阀调压主阀减压减压阀工作原理31P出小于

P调，阀芯在下端，阀口最大非工作状态，P出

=

P进。P出达到

P调，阀芯上移，阀口变小阀口减小工作状态，P出

<

P进减压且恒定阀口最大先导阀打开先导阀关闭32出油口接支路APT进油口卸油口接油箱减压阀特点及应用331.减压阀的阀口为常开型2.减压阀的控制信号为出口压力3.减压阀工作时出口压力基本保持恒定，所以同时具有减压和稳压的功能特点

一个油源多分支液压系统中，某一支路的压力低于系统压力且保持压力恒定，可以采用减压回路，如机床液压系统中的定位、夹紧、分度等。应用4.当先导式减压阀遥控口接一远程调压阀，可实现二级减压

减压阀应用分析34

a)单级减压回路b）二级减压回路小结液压与气压传动技术01先导式减压阀结构02先导式减压阀原理、特点03减压阀应用分析36液压与气压传动技术先导式顺序阀及顺序阀的常见用途顺序阀是利用系统压力变化来控制油路的通断，相当于用液体压力控制的油路开关，可称之为液压开关。课程导入：顺序阀还有哪些用途？知识目标掌握先导式顺序阀的工作原理掌握顺序阀在回路中的常见用途技能目标能理解顺序阀在不同场合的作用能正确分析采用顺序阀的油路授课导航先导式顺序阀的工作原理顺序阀的常见用途及其油路分析

按结构顺序阀知识回顾此处可配图或输入文字按控制方式和泄油方式1.直动式2.先导式1.内控外泄

3.外控外泄

2.内控内泄4.外控内泄直动式顺序阀工作原理1.调节螺钉2.调压弹簧3.上盖4.阀体5.阀芯6.控制活塞7.下盖不工作时进油口和出油口不通直动式顺序阀工作原理P油

<

P弹

进出油口不通P油

P弹

进出油口相通≥先导式顺序阀外观及工作原理与先导式溢流阀相近，其主要区别是：溢流阀的出口接油箱，顺序阀的出口往往接执行元件，顺序阀的泄漏油通道不能在阀内部与出口接通，须有专门的泄漏油口接油箱。顺序阀和溢流阀的用途不同，在结构上略有不同，一般不建议用顺序阀代替溢流阀使用。顺序阀的常见用途顺序阀最常用的是构成顺序动作回路。顺序动作回路的作用是使多缸液压传动系统中各个执行元件严格地按规定的顺序动作。如右图的顺序动作回路，其伸出动作的动作顺序是先定位后夹紧，工作结束后两缸同时后退。顺序动作回路顺序阀调整压力应比先动作缸最高压力大。顺序阀的常见用途平衡回路为了防止立式及倾斜放置的液压缸及其工作部件在悬空停止期间因自重而自行下滑，或在下行工作期间因自重超速下落，可设置由单向顺序阀组成的平衡回路。立式液压缸单向顺序阀1.采用单向顺序阀的平衡回路即在立式液压缸下行的回路上增设适当的阻力以平衡自重此时顺序阀的开启压力p是根据液压缸自重来设置的，pA稍大于液压缸自重，A是液压缸下腔工作面积。液压缸不工作时顺序阀关闭，工作部件不会下滑。单向顺序阀用在立式液压缸驱动大型部件的自重平衡回路中，顺序阀调定压力应稍大于由于工作部件自重在液压缸下腔形成的压力。此时顺序阀的开启压力p是根据液压缸自重来设置的，pA稍大于液压缸自重，A是液压缸下腔工作面积。当液压缸下行时，由于自重得到平衡，不会超速。单向顺序阀用在立式液压缸驱动大型部件的自重平衡回路中，顺序阀调定压力应稍大于由于工作部件自重在液压缸下腔形成的压力。此时顺序阀的开启压力p是根据液压缸自重来设置的，pA稍大于液压缸自重，A是液压缸下腔工作面积。当液压缸上行时，单向阀导通油路。单向顺序阀用在立式液压缸驱动大型部件的自重平衡回路中，顺序阀调定压力应稍大于由于工作部件自重在液压缸下腔形成的压力。2.采用液控顺序阀的平衡回路顺序阀的常见用途双泵供油系统系统轻载快速工作时，双泵汇流同时向系统供油，而当系统重载慢速时，无需大流量泵供油，为减小功率损耗及系统发热，须将大流量泵卸荷回油箱，而此时利用重载时小流量泵的高压力打开液控顺序阀，即可使大流量泵卸荷。这里，打开顺序阀靠的是小流量泵的供油压力。实训指引顺序阀在回路中应用

实训任务实训指引

任务三：顺序阀压力调试

将顺序阀手柄旋至最紧，观察液压缸动作。调试顺序阀使定位缸动作后压力达到顺序阀开启压力夹紧缸油路接通、夹紧缸动作。

任务一：无顺序阀时两缸同时动作任务二：有顺序阀时定位缸伸出到位后达到顺序阀开启压力、油路接通夹紧缸动作顺序阀压力调定先动作执行元件工作压力的0.5兆帕—0.8兆帕<顺序阀调定压力系统压力<小结液压与气压传动技术01先导式顺序阀工作原理02顺序阀常见用途03顺序阀压力调试57液压与气压传动技术

压力开关的工作性能及应用压力开关是一种压电信号转换元件，它能把变化的压力信号转变成电信号。常用于接收压力变化的信号，转变成电信号来实现自动控制。压力开关旧称压力继电器课程导引：压力开关的工作性能好坏直接影响系统的工作性能。压力开关内含微动开关，微动开关感应来自液压系统的压力变化传递电气信号。根据工况的需要，通过调节压力开关设定发信号的压力，当液体压力达到预定值时，微动开关动作，给电气设备发信号，比如控制电磁换向阀换向。即可控制电磁铁、时间继电器、接触器等组件动作，使油路卸压、换向，执行元件实现顺序动作，或发出滤油器堵塞报警信号、关闭电动机电路、使系统停止工作，起安全保护作用。压力开关的主要性能注意：通断调节区间反应了压力继电器的灵敏度，差值小则灵敏度高。压力开关不能过于灵敏，通断调节区间要有足够的数值，否则系统压力波动时压力继电器发出的信号会时通时断，因此，压力开关有可调节摩檫力大小的结构型式，使通断调节区间可调、灵敏度可调。(2)灵敏度与通断调节区间

开启压力：系统压力升高到压力开关的调定值时，压力开关动作、接通电信号的压力；闭合压力：系统压力降低，压力开关复位、切断电信号的压力。通断调节区间（也称返回区间）：因接通和复位时柱塞和顶杆移动时的摩檫力方向相反，开启压力大于闭合压力，开启压力与闭合压力之间存在的差值称为通断调节区间。(1)调压范围能够发出电信号的最低和最高工作压力的范围称为调压范围。工作时，工作压力由内部的调压弹簧来调节。压力开关的主要性能(2)灵敏度与通断调节区间

开启压力：系统压力升高到压力开关的调定值时，压力开关动作、接通电信号的压力；闭合压力：系统压力降低，压力开关复位、切断电信号的压力。通断调节区间（也称返回区间）：因接通和复位时柱塞和顶杆移动时的摩檫力方向相反，开启压力大于闭合压力，开启压力与闭合压力之间存在的差值称为通断调节区间。(1)调压范围能够发出电信号的最低和最高工作压力的范围称为调压范围。工作时，工作压力由内部的调压弹簧来调节。(3)重复精度在一定的调定压力下，多次升压(或降压)过程中，开启压力或闭合压力本身的差值。差值小则重复精度高。压力开关的用途小结论：实际应用时，压力继电器并联安装于油路中，当所接油路压力达到设定值时，压力继电器通过内部的微动开关发出电信号来控制电气线路。（1）用于安全保护如图a所示，将压力开关设置在夹紧液压缸的一端，液压泵启动后，首先2YA通电将工件夹紧，此时夹紧液压缸的进油腔压力升高，当升高到压力开关的调定值时，压力开关动作，发出电信号使进给液压缸进刀切削。在加工期间，压力开关微动开关的常开触点需始终闭合，若工作时因故造成工件松动，夹紧缸工作压力降低，压力开关断开，切削液压缸立即停止进刀，从而避免工件未安全夹紧的情况下被切削而导致事故。在图b中，当滤油器2堵塞造成液流阻力增加时，滤油器进口压力会增大，当此压力增大到压力开关3调整的限定压力时，压力开关报警以便及时清洗或更换滤油器，此时阀1作为旁通阀起安全阀作用。

b图a图压力开关的用途（2）用于控制顺序动作

图中，液压泵启动后，首先按启动按钮使1YA通电，液压缸A左腔进油，推动活塞向右移。当系统压力升高（比如移动部件碰到限位器后），A缸进油腔压力超过压力开关1KP的调定压力值时，压力开关1KP发出电信号，使3YA通电，高压油进入液压缸B的左腔，推动活塞B右移，靠压力开关1KP实现两个液压缸先后顺序伸出的控制。按返回按钮，1YA、3YA断电，4YA通电，缸B活塞向左退回，实现动作③；缸B活塞退到原位后，当B缸进油腔压力超过压力开关2KP的调定压力值时，2KP发出电信号，使2YA通电，缸1活塞后退完成动作④。压力开关的用途（3）用于自动循环的程序控制

如图9-32，1YA、2YA通电，液压缸左腔进油、右腔回油，活塞右移实现快进；2YA断电，液压缸工进；工进至终点，液压缸左腔压力增大到压力继电器调定值时，发出信号使1YA断电，2YA通电，缸右腔进油，活塞左移实现快退，完成一个自动工作循环。小提醒：压力开关必须并联在工作时压力有明显变化的位置，否则捕捉不到变化的压力信号，因而就不能发出电信号。压力开关的用途滤油器堵塞后，压力开关如何报警？压力开关在不同场合的作用不同，应在具体工况中具体分析其作用，以确定具体的压力设定值，动作压力设定不合理是造成整个设备误动作的安全隐患。66液压与气压传动技术压力控制回路的构建

方向控制回路压力控制回路速度控制回路多缸工作控制回路

液压基本回路类型液压与气压传动技术

压力控制回路调压回路减压回路增压回路卸荷回路保压回路释压回路平衡回路压力控制回路1.调压回路单级调压回路

压力控制回路液压与气压传动技