液压与气压传动技术 课件 任务5.2 压力控制阀的认识及压力控制回路的组建

液压与气压传动技术1学习任务任务5.1方向控制阀的认识及方向控制回路的组建任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建任务5.3流量控制阀的认识及速度控制回路的组建任务5.4新型液压控制阀的认识和多缸动作回路的的组建项目五液压控制元件的认识及基本回路的组建2任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建3知识库一、压力控制阀

1．溢流阀溢流阀的功用：溢流稳压、限压保护。溢流阀的分类：直动式溢流阀和先导式溢流阀两类。

（1）溢流阀的结构与工作原理

1）直动式溢流阀图5-13所示为直动式溢流阀，依靠系统中油液的液压力直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡的原理工作的。直动式溢流阀结构简单，制造容易，成本低，但只用于低压小流量场合，或作为先导阀使用。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建42）先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成，如图5-14所示。先导阀是一个小规格的直动式溢流阀，用来调定压力；主阀是滑阀，用来实现溢流。先导式溢流阀工作时振动小，噪声低，压力稳定，但反应不如直动式溢流阀快。先导式溢流阀适用于中、高压系统。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建5

（2）溢流阀在液压系统中的应用1）作溢流阀用

正常工作时溢流阀处于常开状态，使系统的压力保持稳定。2）作安全阀用

正常工作时溢流阀处于常闭状态，当系统超载，压力上升，超过溢流阀的调定压力时，溢流阀打开，油液流回油箱，防止系统过载，保障系统安全。这时的溢流阀称为安全阀。3）作背压阀用

接在系统的回油路上，产生一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。4）利用先导式溢流阀的远程控制口实现远程调压或使系统卸荷。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建

2．减压阀减压阀的作用：降低并稳压。减压阀的分类：定值减压阀、定差减压阀和定比减压阀。其中，定值减压阀中的先导式减压阀应用较多。（1）减压阀的结构与工作原理图5-15所示为先导式减压阀，由先导阀和主阀组成，先导阀调压，主阀减压，P和A分别为进、出油口。

减压阀能利用出口油液压力的反馈作用，自动调整减压口开度，保证出口压力基本不变。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建6（2）减压阀与溢流阀的区别1）减压阀利用出口油液的液压力与弹簧力平衡，保持出口油液压力基本稳定，而溢流阀则利用进口油液的液压力与弹簧力平衡，保持进口油液压力基本稳定。2）减压阀的进、出油口均通压力油，所以泄漏油液需要单独接油箱，而溢流阀的泄漏油液可由内部通道经回油口流回油箱。3）非工作状态时，减压阀阀口常开（阀口开度为最大），而溢流阀阀口常闭。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建7（3）减压阀在液压系统中的应用1）降低液压泵输出油液的压力，供给低压回路使用。如控制油路、润滑系统、夹紧、定位和分度等装置回路。2）稳定压力。减压阀输出的二次压力比较稳定，供给执行装置工作时可以避免一次压力油波动对它的影响。3）与单向阀并联实现单向减压。4）远程减压。减压阀的远程控制口接远程调压阀可以实现远程减压，但必须是远程控制减压后的压力在减压阀调定的范围之内。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建8

3．顺序阀顺序阀的作用：利用系统油液压力的变化来控制油路的通断，以控制各执行元件按先后顺序动作。顺序阀的分类：按控制压力的不同，可分为内控式（简称顺序阀）和外控式（称液控式顺序阀）；按结构的不同，顺序阀又分为直动式和先导式。（1）顺序阀的结构与工作原理顺序阀的工作原理与溢流阀相似，其主要区别在于：

溢流阀的出油口接油箱，而顺序阀的出油口接执行元件。

顺序阀的内泄漏油液不能用通道与出油口相通，应通过专用的泄油口接通油箱。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建910

1）直动式顺序阀如图5-16所示，常态下进油口P与出油口A不通。

任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建内控外泄式顺序阀是控制油液从进油口P引入，泄漏油液从泄油口L流回油箱，若控制油液从外部引入则为液控外泄式顺序阀，若将液控外泄式顺序阀的泄漏油液的弹簧腔与出油口T（A）相通则为液控内泄式顺序阀（又称为卸荷阀）。11

2）先导式顺序阀如图5-17所示，其结构和工作原理与先导式溢流阀相似。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建12

3）单向顺序阀如图5-18所示，单向顺序阀由单向阀和顺序阀并联组合而成的复合阀。当油液从油口P进入时，单向阀关闭，顺序阀起控制作用；当油液从油口A进入时，油液经单向阀从P口流出。单向顺序阀用在油液在一个方向流动时受顺序阀控制，反方向流动时则自由通过的油路中。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建13

4）顺序阀在液压系统中的应用1）用于实现多个执行元件的顺序动作。如某机床上的一个定位与夹紧回路，其动作顺序是先定位后夹紧，工件加工完后，两缸是同时缩回。2）液控顺序阀可作卸荷阀用，使液压泵卸荷。3）单向顺序阀作平衡阀用，保正（持）垂直放置的液压缸不因自重而下落。4）作背压阀用，接在回油路上，增大背压，使执行元件的运动平稳。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建

4．压力继电器压力继电器的作用：根据液压系统的压力变化自动接通或断开有关电路，以实现对系统的程序控制和安全保护功能。压力继电器的分类：按结构上分，有柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式；按发出电信号的功能分，有单触点式和双触点式。其中柱塞式压力继电器最为常用。（1）压力继电器的结构与工作原理图5-19所示为单触点柱塞式压力继电器。（2）压力继电器在液压系统中的应用1）用于安全保护。2）用于控制执行装置的动作顺序。3）用于控制换向阀，使执行元件换向。4）用于液压泵的起闭或卸荷。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建14任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建15

5．压力控制阀的使用与维护

（1）压力控制阀的安装使用1）油液黏度为17cSt~38cSt，正常工作油温在10℃~60℃范围内。2）要求系统过滤精度不得低于30μm。3）螺纹连接与法兰连接方式有两个进油口，一个回油口（或二次压力口）。4）顺时针转动手轮时压力升高，逆时针转动手轮时压力降低。5）溢流阀回油阻力不得大于0.5MPa，作安全阀使用时，调定压力不得超过液压系统的最高压力。6）减压阀泄油口须直接通回油箱。7）油口安装应保证其密封性。8）用户购回元件后如不及时使用，须将内部灌入防锈油，并将外露加工表面涂防锈脂，妥善保存。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建16

（2）压力控制阀的常见故障及排除方法1）溢流阀的常见故障及排除方法见表5-6。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建172）减压阀的常见故障及排除方法见表5-7。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建183）顺序阀的常见故障及排除方法见表5-8。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建194）压力继电器的常见故障及排除方法见表5-9。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建2021二、压力控制回路

1．调压回路调压回路是根据系统负载的大小来调节系统工作压力的回路。调压回路的核心元件是溢流阀。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建（1）单级调压回路图5-20a所示为采用溢流阀的单级调压回路，溢流阀的调定压力应大于执行元件的最大工作压力和管路上各种压力损失的之和。

图5-20b所示为采用远程调压阀的单级调压回路，远程调压阀的调定压力应低于先导阀的调定压力。22任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建（2）多级调压回路图5-21a所示为二级调压回路，分别由溢流阀1和远程调压阀3调定，且阀3的调定压力应小于阀1的调定压力。图5-21b所示为三级调压回路，分别由溢流阀1及远程调压阀3和4调定，阀1的调定压力应高于阀3和4的调定压力，且阀3和4的调定压力不等。232．减压回路减压回路用于调节液压系统中某个执行元件或某个支油路所需要的工作压力低于主系统压力的。减压回路主要由减压阀组成。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建图5-22a所示为单级减压回路，低压力由减压阀2调节。

图5-22b所示为二级减压回路，低压由减压阀4、溢流阀3分别调节。a）单级减压回路b）二级减压回路图5-22减压回路243．增压回路增压回路用于液压系统或某个支油路所需要压力较高但流量又不大的压力油，且采用高压泵又不经济，或者根本就没有必要增设高压泵的场合下。增压回路中提高压力的主要元件是增压缸或增压器。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建

图5-23a所示为采用单作用增压缸的增压回路，该回路只能实现间歇增压。图5-23b所示为采用双作用增压缸的增压回路，能连续输出高压油。增压回路利用压力较小的液压泵，获得压力较高的液压油，节省了能源损耗，而且系统工作较可靠，噪声小。a）单作用增压回路b）双作用增压回路图5-23增压回路254．卸荷回路卸荷回路的功用是在液压泵驱动电动机不频繁启闭的情况下，使液压泵在输出功率接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。

液压泵卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种方法。流量卸荷主要是使用变量泵，使变量泵在输出流量接近零的状态下工作，此方法比较简单，但变量泵的工作压力仍很高，磨损比较严重。

压力卸荷的方法是将液压泵的出口直接接回油箱，使液压泵在零压或接近零压的状态下运转。常见的压力卸荷回路有采用换向阀的卸荷回路、采用溢流阀的卸荷回路、采用液控顺序阀的卸荷回路等。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建26

（1）采用换向阀的卸荷回路图5-24a为采用三位四通换向阀的M型（或H、K型）中位滑阀机能实现卸荷的回路。图5-24b为采用电液动换向阀的卸荷回路。图5-24c为采用二位二通电磁换向阀的卸荷回路。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建a）用换向阀中位卸荷b）用电液动换向阀卸荷c）用二位二通换向阀卸荷图5-24用换向阀的卸荷回路27

（2）采用溢流阀的卸荷回路图5-25所示为采用溢流阀的卸荷回路。采用小型的二位二通电磁阀2，将溢流阀1的远程控制口接通油箱，即可使液压泵卸荷，可用于大流量场合。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建

图5-25用溢流阀的卸荷回路28

（3）采用液控顺序阀的卸荷回路图5-26所示为采用液控顺序阀的卸荷回路，在双泵供油的液压系统中，常采用的卸荷回路。当系统压力升高，打开液控顺序阀3，使低压大流量泵1卸荷。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建图5-26用液控顺序阀的卸荷回295．保压回路保压回路是使系统在液压执行元件加载不动或有微小的位移下能保持稳定不变的压力，并且使液压泵处于卸荷状态。常采用液压泵保压回路和采用蓄能器的保压回路。（1）采用液压泵的保压回路用液压泵的保压回路也就是在保压过程中，液压泵仍以较高的压力（保压所需压力）工作：

若采用定量泵，系统功率损失大，易发热，故只在小功率的系统且保压时间较短的场合下才使用；

若采用变量泵，在保压时泵的压力较高，但输出流量几乎等于零，系统的功率损失小，这种保压方法能随泄漏量的变化而自动调节输出流量，因而其效率也较高。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回路的组建30（2）采用蓄能器的保压回路图5-27所示为采用蓄能器的保压回路。图5-27a为液压泵卸荷的保压回路，液压泵卸荷时，液压缸则由蓄能器补油保压。适用于保压时间长，要求功率损失小的场合。图5-27b为多缸系统中的保压回路，这种回路中负载的变化不影响保压缸内压力的稳定。当主油路压力降低时，单向阀关闭，支油路由蓄能器补油保压。任务5.2压力控制阀的认识及压力控制回