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1、第三节 压力控制阀,控制系统压力或利用压力作为信号来控制其它元件动作。,作用：,压力控制阀群图,本节主要内容,溢流阀 减压阀 顺序阀,一、溢流阀,功用：,分类：,1）溢流定压作用，保持系统压力稳定；,2）起限压保护作用，防止系统过载。,直动式溢流阀 先导式溢流阀,直动式溢流阀,先导式溢流阀,主要内容,溢流阀的作用 溢流阀的分类 溢流阀的结构、原理 溢流阀的应用 溢流阀的主要性能,1. 直动式溢流阀,球阀式,锥阀式,滑阀式,按阀芯形式分,分类,结构,工作原理,图 直动式溢流阀,调节螺母 弹簧 上盖 阀芯 阀体,直动式溢流阀结构,p进油口 回油口 径向孔 阻尼孔 油腔 通道,压力油由P口进入溢流阀
2、，经径向孔 f、阻尼孔g进入油腔c后作用在阀芯的底面上。当进油口压力较低时，阀芯在弹簧力作用下处于最下端，阀处于关闭状态，没有溢流。当进油口压力升高至作用在阀芯底面上的液压力大于弹簧力时，阀芯上升，阀口打开，油液由P口经T口溢流回油箱。,直动式溢流阀工作原理,动画演示,当pA Fs时， 阀口打开阀溢流。,当p A Fs时，阀口关闭。,当pk A = Fs时，阀口即将打开， pA = Fs = K x0 p = pk = Kx0 /A pk 开启压力,直动式溢流阀的特点及应用,由直动式溢流阀的工作原理可知，当系统压力较大时，需采用较硬的调压弹簧，这样，不但造成调压困难，而且当系统流量变化较大时，
3、会引起较大的压力波动。因此，直动式溢流阀一般用于低压、小流量场合，最大调整压力不超过2.5MPa。,2. 先导式溢流阀,组成：主阀、先导阀。,分类,Y型溢流阀 二级同心溢流阀,Y型溢流阀（三级同心）,工作原理：,当p A Fs先时，先导阀溢流，主阀芯两端产生压差，芯阀上移，主阀溢流。,当p A Fs先时，先导阀关闭，主阀也关闭。,动画演示1,动画演示2,由于主阀弹簧（复位弹簧）很软，故上式中最后一项可忽略。即,图 先导式溢流阀,工作原理状态分析,当p A Fs先时， 先导阀关闭， 主阀也关闭。,当p A Fs先时，先导阀溢流，主阀芯两端产生压差，芯阀上移，主阀溢流。,图形符号：,压力调节：调节
4、先导阀弹簧（调压弹簧） 的压缩量即可调节进口油压。,溢流阀的应用 1.溢流稳压 下图(a)所示系统采用定量泵供油，且其进油路或回油路上设置节流阀或调速阀，使液压泵输出的压力油一部分进入液压缸工作，而多余的油液须经溢流阀流回油箱，溢流阀处于其调定压力的常开状态。调节弹簧的压紧力，也就调节了系统的工作压力, 因此，在这种情况下，溢流阀的作用即为溢流稳压。,溢流阀的应用 (a） 溢流稳压; (b） 安全保护; (c） 使泵卸荷; (d） 远程调压,2.安全保护 下图(b）所示系统采用变量泵供油，液压泵供油量随负载大小自动调节至需要值，系统内没有多余的油液需要溢流，其工作压力由负载决定。溢流阀只有在过
5、载时才打开， 对系统起安全保护作用,故该系统中的溢流阀又称作安全阀， 且系统正常工作时它是常闭的。,3.使泵卸荷 图(c）所示系统中，当电磁铁通电时，先导式溢流阀的远程控制口与油箱连通，相当于先导阀的调定值为零，此时其主阀芯在进油口压力很低时即可迅速抬起，使泵卸荷，以减少能量损耗与泵的磨损。 4.远程调压 图(d）所示系统中，当换向阀的电磁铁不通电时，其右位工作，先导式溢流阀的外控口与低压调压阀连通，当溢流阀主阀芯上腔的油压达到低压阀的调整压力时，主阀芯即可抬起溢流（其先导阀不再起调压作用），即实现远程调压。,5.形成背压 将溢流阀设置在液压缸的回油路上，这样缸的回油腔只有达到溢流阀的调定压力
6、时，回油路才与油箱连通， 使缸的回油腔形成背压，从而避免了当负载突然减小时活塞的前冲现象，提高了运动部件运动的平稳性。 6.多级调压 如下图所示的多级调压回路中，系统可实现四级压力控制。图中，先导式溢流阀1与溢流阀2、3、4的调定压力都不相同，且阀1调压最高。,图 多级调压及卸荷回路,溢流阀的应用,作定压阀用 动画演示 安装在泵的出口，用于保持系统压力恒定。 作安全阀用 动画演示 安装在泵的出口，用于限制系统最高压力，防止系统过载。 作背压阀用 动画演示 安装在执行元件的回油油路上，使执行元件产生背压。,作卸荷阀用 动画演示 在先导式溢流阀的遥控口外接一个二位二通 阀，利用电磁铁的通断电来控制
7、泵正常给系统供油和卸荷两种工作状态的切换。 作远程或多级调压用 动画演示 在先导式溢流阀的遥控口外接一个或多个远程调压阀，实现系统压力的远程或多级控制。,二、减压阀,功用 分类 原理 结构,1.功用及分类,降低系统中某一支路的油液压力，使同一系统有两个或多个不同压力，以满足不同执行元件的需要。,分类：,按结构分,按功能分,直动式减压阀 先导式减压阀,定值减压阀 定差减压阀 定比减压阀,功用：,直动式减压阀的工作原理和结构 图(a)所示为直动型减压阀的工作原理图,图(b)所示为直动型或一般减压阀的图形符号。当阀芯处在原始位置上时,阀口是打开的,阀的进出口沟通,阀芯由出口处的压力控制,出口压力未达
8、到调定压力时阀口全开，没有减压作用;当出口压力达到调定压力时,阀芯上移,阀口关小，阀口关小,阀口处阻力加大,压降增大,使出口压力下降到调定值上。如忽略其它阻力,仅考虑阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的条件,则可以认为出口压力基本上维持在某一固定的调定值上。这时如出口压力减小,则阀芯下移,阀口开大,阀口处阻力减小,压降减小,使出口压力回升到调定值上;反之如出口压力增大,则阀芯上移,阀口关小,阀口处阻力加大,压降增大,使出口压力下降到调定值上。,直动型减压阀的工作原理,利用液流流过缝隙产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。,先式减压阀原理图,原理：,结构：,由先导阀和主阀两部分构成。,先
9、导式减压阀的工作原理和结构,工作原理,当p2 p k时，先导阀关闭，主阀阀口开度为最大，不减压。,当p2 p k时，先导阀打开，主阀两端产生压差。 1）P F主s时，主阀阀芯上移，x，p2。,动画演示,要点,先导阀调压，主阀减压； 当减压阀出口压力小于调整压力时，减压阀不起减压作用，出口压力取决于外负载； 当减压阀出口压力大于调整压力时，减压阀起减压作用，出口压力等于调整压力且保持不变。,调压原理及图形符号,调节调压弹簧的压缩量即可改变出口压力。,图形符号,调压原理,先导式,直动式,4.减压阀和溢流阀的主要区别,减压阀为出口压力控制，保持出口压力不变；溢流阀为进口压力控制，保持进口压力不变。
10、常态时，减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。 减压阀与系统串联，出口接执行元件，泄油方式为外泄；溢流阀与系统并联，出口接油箱，泄油方式为内泄。,5.减压阀的应用,夹紧、润滑和控制油路； 实现远程控制或多级调压。,主要用于支路所需压力低于主系统压力的场合。,三、顺序阀,顺序阀,功用：利用系统的压力变化来控制油路的通断，以实现多个执行元件的顺序动作。,分类：,按控制压力来源分,外控式,直动型,按 结 构 分,按 泄 油 方 式 分,内控式,先导型,内泄式,外泄式, 1.工作原理 下图所示为一种直动式内控顺序阀的工作原理图。压力油由进油口经阀体4和下盖7的小孔流到控制活塞6的下方。不考虑阀芯5的自重及阀
11、芯移动的摩擦阻力,当进口油压较低时,阀芯5在弹簧2的作用下处于下部位置,这时进出油口不通;当进口压力增大到预调数值以后,阀芯底部受到的液压力大于弹簧力,阀芯上移,进出油口连通,压力油就从顺序阀流过。顺序阀的开启压力可用调压螺钉1调节。控制活塞的直径很小,阀芯受到的向上推力不大,所用的平衡弹簧不需太硬,这样可使阀在较高的压力下工作。,直动式内控顺序阀的原理图,在顺序阀结构中,当控制油直接引自进油口时(如上图所示的通路情况),这种控制方式称为内控;若控制油不是来自进油口,而是从外部（X口）油路引入,这种控制方式则称为外控;当阀的泄油口接油箱时（Y口）,这种泄油方式称为外泄;泄油可经内部通道并入阀的
12、出油口,这种泄油方式则称为内泄。顺序阀图形符号如下图所示。实际应用中,不同控泄方式可通过变换阀的下盖或上盖的安装方位来获得。例如上图所示的顺序阀,将下盖旋转90安装,并打开外控口X的堵头,就可使内控式变成外控式。同样,若将上盖旋转安装,并堵塞外泄口Y,就可使外泄式变为内泄式。在下图所示的图形符号中,图(a)为内控外泄式顺序阀;图(b)为外控内泄式顺序阀的符号;图(c)为内控外泄式先导式顺序阀。,先导型顺序阀的结构与先导型溢流阀类似,差别在于溢流阀出口通油箱,其出口压力为零,先导阀口可内部泄油,顺序阀出口通向有压力的油路,故必须专设泄油口,使先导阀的泄油流回油箱,否则将无法正常工作。另外顺序阀的
13、弹簧一般较软。,外控内泄,外控外泄,内控内泄,内控外泄,将下盖旋转90度，即可实现内控和外控的转换。,内控和外控的转换,内泄和外泄的转换,将上盖旋转90度，即可实现内泄和外泄的转换。,内外控和内外泄的转换,注意：只有当出口接油箱时才能采用内泄方式，否则必须采用外泄方式。,动画,1.直动式顺序阀,当 P1 A Fs 阀心处于最下部， A、B 不通。,当 P1 A Fs 阀心上移，阀口打开， A、B 连通。,动画演示,内控外泄,外控外泄,外控顺序阀阀口的开启与进油口压力无关，仅取决于控制口K引入的控制压力。,2.先导式顺序阀,组成,由先导阀和主阀两部分组成。,原理,先导阀开启，主阀上移，P1 和 P2两油口接通。,图形符号,3.顺序阀与溢流阀的主要区别,溢流阀出油口接油箱，而顺序阀的出油口接执行元件。 溢流阀打开时，进口油压基本上保持在调定压力值；而顺序阀打开后，进油口的油液压力可以继续升高。 由于溢流阀出油口接油箱，其内部泄油方式可采用内泄；而顺序阀出油口油液为压力油时，其内部泄油方式必须采用外泄。 顺序阀关闭时要有良好的密封性能，因此阀芯和阀体间的封油长度较溢流阀长。,4.顺序阀的应用,控制多个执行元件的顺序动作；,内控内泄式可作为背压阀用；,外控内泄式可作卸荷阀用；,单向顺序阀可作为平衡阀用。,
