壓力和流量控制閥

1、液壓控制閥液壓控制閥壓力控制閥概述概念l在液壓系統(tǒng)中，用來(lái)控制油液壓力的高低、或利用壓力的變化實(shí)現(xiàn)某種動(dòng)作的閥，統(tǒng)稱為壓力控制閥。常見(jiàn)的壓力控制閥l按功用分為：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。共同特點(diǎn)l都是利用油液的壓力與閥中的彈簧力相平衡這一原理來(lái)工作溢流閥溢流閥主要作用：主要作用：用途較多，主要是在溢去多余用途較多，主要是在溢去多余油液的同時(shí)，使泵的供油壓力油液的同時(shí)，使泵的供油壓力得到調(diào)整并保持恒定。得到調(diào)整并保持恒定。類型：類型：直動(dòng)型直動(dòng)型先導(dǎo)型先導(dǎo)型直動(dòng)型溢流閥組成：工作原理：lP=k（x+x0）/A P：入口壓力 K：彈簧剛度 X：閥芯移動(dòng)產(chǎn)生的彈簧的壓壓縮量 X0：彈簧的

2、預(yù)壓縮量 A：閥芯的通流面積l由于x變動(dòng)很小，所以認(rèn)為閥的進(jìn)口壓力基本保持不變直動(dòng)型溢流閥特點(diǎn)l結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反映靈敏；但溢流量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)造成P的 波動(dòng)，而且彈簧剛度大，調(diào)整費(fèi)力應(yīng)用l低壓、小流量處先導(dǎo)型溢流閥組成工作原理l先導(dǎo)閥的作用是 控制和調(diào)節(jié)溢流壓力；主閥的作用則在于溢流特點(diǎn)l主閥和先導(dǎo)閥的彈簧剛度都較小l噪音小，壓力穩(wěn)定，響應(yīng)慢，靈敏度低于直動(dòng)型應(yīng)用l壓力大，流量大的場(chǎng)合思考：先導(dǎo)型溢流閥的外控口接油箱，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？如果接一個(gè)直動(dòng)型的溢流閥會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？典型應(yīng)用為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓為變量泵系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù)為變量泵系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù)典型應(yīng)用使泵卸荷使泵卸荷實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)

3、程調(diào)壓實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓造成背壓，改善執(zhí)造成背壓，改善執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性行件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性又稱：電磁溢流閥溢流閥的性能指標(biāo)很多，主要有如下幾個(gè)：l壓力壓力- -流量特性（流量特性（P-qP-qv v） 又稱溢流特性 指溢流閥入口壓力與流量之間的變化關(guān)系：即穩(wěn)壓性能 理想的曲線是一直線 實(shí)際曲線：圖示靜態(tài)特性：靜態(tài)特性：l是指元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下的性能。定量說(shuō)明p-q曲線 以錐形閥芯為研究對(duì)象：受力如圖 穩(wěn)定溢流時(shí)，閥芯受力平衡 開(kāi)始溢流時(shí)，x=0，這時(shí)的進(jìn)口壓力稱為開(kāi)啟壓力開(kāi)啟壓力 上面兩式相減，得到閥口開(kāi)度為x時(shí)的表達(dá)式： 錐閥閥口的通流截面積： 閥口流量計(jì)算公式：溢流閥的性能先導(dǎo)型比直動(dòng)型更平緩：l

4、主要不同時(shí)主閥芯上腔的壓力P20，取決于先導(dǎo)閥的預(yù)壓縮量l由于主閥的彈簧剛度k小，所以，當(dāng)開(kāi)度x（即流量）變化時(shí)，入口壓力p變化很小，即曲線平緩。 p-qp-q曲線表明：曲線表明： 閥口的壓力隨著溢流量的增減而增減； 溢流量為額定值（全溢流量qn）所對(duì)應(yīng)的壓力為調(diào)定壓調(diào)定壓力力p pn n； 調(diào)定壓力與開(kāi)啟壓力p0之差：調(diào)壓偏差調(diào)壓偏差 開(kāi)啟壓力p0與調(diào)定壓力之比：開(kāi)啟比開(kāi)啟比； 先導(dǎo)型曲線平緩，調(diào)壓偏差小，開(kāi)啟比大，所以穩(wěn)壓性能優(yōu)于直動(dòng)型。 先導(dǎo)型溢流閥宜用于系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓； 直動(dòng)型溢流閥因靈敏度高，宜用作安全閥。 調(diào)節(jié)手輪（調(diào)節(jié)x0），可以得到一組曲線； 最小調(diào)定壓力到最大調(diào)定壓力之間的范圍

5、-調(diào)壓范圍調(diào)壓范圍； 更換彈簧可以擴(kuò)大調(diào)壓范圍，但在調(diào)壓范圍內(nèi)，壓力升降要平穩(wěn)，且無(wú)突跳和遲滯現(xiàn)象。溢流閥的性能溢流閥的性能 啟閉特性啟閉特性 溢流閥開(kāi)啟和閉合的全過(guò)程中的溢流閥開(kāi)啟和閉合的全過(guò)程中的p-qp-q特性特性 開(kāi)啟和閉合時(shí)，開(kāi)啟和閉合時(shí)，p-qp-q曲線不重合：曲線不重合：摩擦力的原因摩擦力的原因 開(kāi)啟壓力開(kāi)啟壓力 閉合壓力（閥口完全關(guān)閉合壓力（閥口完全關(guān)閉時(shí)溢流閥入口壓力）閉時(shí)溢流閥入口壓力）調(diào)定壓力與閉合壓力的比值：調(diào)定壓力與閉合壓力的比值：-閉合比閉合比 在某溢流量下，兩曲線壓力坐標(biāo)的差值：在某溢流量下，兩曲線壓力坐標(biāo)的差值：-不靈敏區(qū)不靈敏區(qū)（因?yàn)閴毫υ诖朔秶鷥?nèi)變化時(shí)，閥（

6、因?yàn)閴毫υ诖朔秶鷥?nèi)變化時(shí)，閥口開(kāi)度無(wú)變化）?？陂_(kāi)度無(wú)變化）。 它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏差，并加劇了它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏差，并加劇了壓力波動(dòng)壓力波動(dòng) 為了保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，一般為了保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，一般規(guī)定：規(guī)定： 開(kāi)啟壓力比（開(kāi)啟壓力比（90%90%） 閉合壓力比閉合壓力比(85%)(85%)其它靜態(tài)性能指標(biāo)流量許用范圍流量許用范圍 一般指額定流量的一般指額定流量的15%100%15%100%（在此流量（在此流量范圍內(nèi)工作，其壓力應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，噪聲?。┓秶鷥?nèi)工作，其壓力應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，噪聲小）卸荷壓力卸荷壓力 溢流閥的遙控口與油箱連通后，油泵處于卸荷溢流閥的遙控口與油箱連

7、通后，油泵處于卸荷狀態(tài)，溢流閥進(jìn)出油口壓力之差，稱為卸荷壓狀態(tài)，溢流閥進(jìn)出油口壓力之差，稱為卸荷壓力力 卸荷壓力越小，系統(tǒng)發(fā)卸荷壓力越小，系統(tǒng)發(fā)熱越小熱越小 一般不大于一般不大于0.2MPa0.2MPa，最，最大不超過(guò)大不超過(guò)0.45MPa0.45MPa溢流閥的性能動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能：指在系統(tǒng)壓力突變時(shí)，閥在響應(yīng)過(guò)程中所表現(xiàn)的性能。性能測(cè)試方法：幾個(gè)性能指標(biāo)：l壓力超調(diào)量 最大峰值與調(diào)定壓力之間的差值（越小，壓力穩(wěn)定性越好）l過(guò)渡時(shí)間 壓力從開(kāi)始升高達(dá)到穩(wěn)定在調(diào)定壓力所需時(shí)間（越小，靈敏度越高）l壓力穩(wěn)定性 溢流閥在調(diào)壓狀態(tài)下工作時(shí)，由于泵的壓力脈動(dòng)引起系統(tǒng)壓力在調(diào)定壓力附近產(chǎn)生有規(guī)律的波動(dòng)（表

8、針擺動(dòng)），此壓力振擺的大小標(biāo)志閥的穩(wěn)定性 一般溢流閥的壓力擺動(dòng)應(yīng)小于0.2MPa溢流閥的選擇 (1)選壓力壓力。根據(jù)要溢流的壓力選擇溢流閥的調(diào)整范圍。 常見(jiàn)調(diào)整范圍：0-7MPa、7-14、14-21、21-28、28-35。也有大范圍可調(diào)的，調(diào)整精度低。（2）根據(jù)溢流流量選擇通徑通徑。（3）根據(jù)安裝形式選擇安裝形式安裝形式（板接、管接）順序閥作用及分類作用l利用壓力的變化來(lái)控制油路的通斷（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)閥門(mén)）；控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按順序動(dòng)作。分類l按結(jié)構(gòu) 直動(dòng)型 先導(dǎo)型l按控制油源 內(nèi)控式 外控式工作原理和組成工作原理和組成 直動(dòng)型 符號(hào)直動(dòng)型直動(dòng)型 先導(dǎo)型順序閥 職能符號(hào)順序閥的特點(diǎn)依靠進(jìn)口壓力控

9、制閥的啟閉；串聯(lián)在系統(tǒng)中，出油口為壓力油；常態(tài)下是閉合的 順序閥結(jié)構(gòu)上與溢流閥十分相似，但在功能和性能上有很大差別 溢流閥出口出口接油箱；順序閥出口接下一級(jí)液壓元件； 溢流閥采用內(nèi)泄內(nèi)泄；順序閥一般采用外泄； 溢流閥主閥芯遮蓋量遮蓋量?。豁樞蜷y主閥芯遮蓋量大； 溢流閥打開(kāi)時(shí)閥處于半打開(kāi)狀態(tài)半打開(kāi)狀態(tài)，主閥芯開(kāi)口處節(jié)流作用強(qiáng)節(jié)流作用強(qiáng)；順序閥打開(kāi)時(shí)閥芯處于全打開(kāi)全打開(kāi)狀態(tài)狀態(tài)，主通道節(jié)流作用弱節(jié)流作用弱。順序閥的典型應(yīng)用控制多缸順序動(dòng)作； 起平衡作用進(jìn)程：A先動(dòng)，到終點(diǎn)后，B在動(dòng)；回程：同時(shí)動(dòng)作減壓閥減壓閥作用、組成、工作原理 作用：作用： 減壓：將較高的入口壓力P1減低為較低的出口壓力P2；

10、穩(wěn)壓：將出口壓力穩(wěn)定在所調(diào)整的數(shù)值上。 原理：原理： 以出口處的壓力為控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整主閥閥口的縫隙開(kāi)度，保證出口處的壓力恒定 減壓閥的工作是有條件的：減壓閥的工作是有條件的： 只有當(dāng)減壓閥的進(jìn)口壓力進(jìn)口壓力其調(diào)定壓力調(diào)定壓力0.30.5MPa時(shí)，減壓閥的先導(dǎo)閥開(kāi)啟，主閥芯處于工作狀態(tài)，此閥才能起到減壓作用； 當(dāng)進(jìn)口壓力進(jìn)口壓力出口壓力出口壓力，或，出口壓力出口壓力=0=0時(shí)，減壓閥失去作用； 當(dāng)負(fù)載壓力負(fù)載壓力調(diào)定壓力調(diào)定壓力，或?yàn)闊o(wú)窮大（活塞到終點(diǎn)）時(shí)（出口油無(wú)窮大（活塞到終點(diǎn)）時(shí)（出口油路的油液不再流動(dòng)）路的油液不再流動(dòng)），閥處于工作狀態(tài)，出口壓力為調(diào)定壓力，此時(shí)流經(jīng)減壓閥口通向負(fù)載的

11、流量=0，但仍有極少數(shù)的油流經(jīng)先導(dǎo)閥的泄油口泄油口回油箱，保持減壓閥處于工作狀態(tài)。 減壓閥上設(shè)置遠(yuǎn)程控制口，可以接受遠(yuǎn)程控制，原理與遠(yuǎn)程控制的溢流閥相同 減壓閥的主要特點(diǎn)：減壓閥的主要特點(diǎn)： 閥口常開(kāi)； 從出口引壓力油控制閥口的開(kāi)度，是閥口壓力恒定； 泄油單獨(dú)接入油箱。 減壓閥上設(shè)置遠(yuǎn)程控制口，可以接受遠(yuǎn)程控制，原理與遠(yuǎn)程控制的溢流閥相同減壓閥的典型應(yīng)用 用于保證某一支路獲得較低壓力：如定位夾緊、潤(rùn)滑等（獲得穩(wěn)定低壓）壓力繼電器壓力繼電器功用、組成和工作原理功用：l是一種液-電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件l當(dāng)其入口壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，觸動(dòng)電器開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號(hào)，操縱電器元件，以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作或其安全保護(hù)作用組成：工

12、作原理：壓力繼電器的一般符號(hào)任何壓力繼電器都是由壓力壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置位移轉(zhuǎn)換裝置和微動(dòng)開(kāi)關(guān)微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成，其中壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置有柱塞式柱塞式、膜片式、彈簧管式、波紋管式等。壓力繼電器的性能主要有兩項(xiàng)l調(diào)壓范圍：即發(fā)出電信號(hào)的最低和最高液壓控制閥流量控制閥流量控制閥功用及種類功用l改變閥口的通流面積的大小或通流通道的長(zhǎng)短來(lái)改變液阻，從而控制通過(guò)閥的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）的運(yùn)動(dòng)速度的目的種類l節(jié)流閥l調(diào)速閥l組合閥節(jié)流閥節(jié)流閥組成l節(jié)流口（芯）l調(diào)節(jié)元件工作原理符號(hào)各種節(jié)流口的形式節(jié)流閥存在的不足：執(zhí)行元件負(fù)載發(fā)生變化，會(huì)使節(jié)流閥出口的壓力發(fā)生變化，節(jié)流口前后壓差也就隨之變化

13、，因此，進(jìn)入執(zhí)行元件的流量就時(shí)大時(shí)小，造成運(yùn)動(dòng)速度不平穩(wěn)l調(diào)速閥可以解決這個(gè)問(wèn)題調(diào)速閥 組成和工作原理屬于組合閥-定差減壓閥和節(jié)流閥l節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量；定差減壓閥消除負(fù)載變化對(duì)節(jié)流閥輸出流量的影響l行程限位器：防止液壓缸再啟動(dòng)（停止后）時(shí)前沖PCAqTv小結(jié) 分兩類 普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過(guò) 液控單向閥既有普通單向閥的功能，并且只要在控制口通以一定壓力的油液，液流反向也能通過(guò)換向閥換向閥l既可以用來(lái)使執(zhí)行元件換向，也可以用來(lái)切換油路。既可以用來(lái)使執(zhí)行元件換向，也可以用來(lái)切換油路。l在各種換向閥的結(jié)構(gòu)形式中，滑閥式用的最多，而在在各種換向閥的結(jié)構(gòu)形式中，滑閥式用的最多，而在各種操縱形式的

14、換向閥中，電磁閥和電液換向閥用的各種操縱形式的換向閥中，電磁閥和電液換向閥用的較多。較多。l換向閥的換向閥的“位位”、“通通”、“中位機(jī)能中位機(jī)能”概念非常重概念非常重要，它們對(duì)各種形式的換向閥均有相同的意義要，它們對(duì)各種形式的換向閥均有相同的意義一般來(lái)說(shuō)，換向閥那邊有動(dòng)力就在那個(gè)位置工作；一般來(lái)說(shuō)，換向閥那邊有動(dòng)力就在那個(gè)位置工作；如：對(duì)于電磁閥，當(dāng)左邊得電時(shí)，換向閥在左邊工作；當(dāng)右如：對(duì)于電磁閥，當(dāng)左邊得電時(shí)，換向閥在左邊工作；當(dāng)右邊得電時(shí)，換向閥在右邊工作。邊得電時(shí)，換向閥在右邊工作。在常位態(tài)下，對(duì)于三位閥，在中位工作；對(duì)于二位閥，則在在常位態(tài)下，對(duì)于三位閥，在中位工作；對(duì)于二位閥，則在

15、靠彈簧的一邊工作?？繌椈傻囊贿吂ぷ鳌Ｒ缌鏖yo 利用作用于閥芯的進(jìn)油口的壓力與彈簧力相平衡來(lái)利用作用于閥芯的進(jìn)油口的壓力與彈簧力相平衡來(lái)工作的。工作的。n當(dāng)進(jìn)油口的壓力低于彈簧力時(shí)，閥口關(guān)閉；相反，則打當(dāng)進(jìn)油口的壓力低于彈簧力時(shí)，閥口關(guān)閉；相反，則打開(kāi)開(kāi)n彈簧力可以調(diào)整，故所控制的液壓力也可以調(diào)整彈簧力可以調(diào)整，故所控制的液壓力也可以調(diào)整n溢流量改變引起的壓力變化的大小，主要取決于主閥芯溢流量改變引起的壓力變化的大小，主要取決于主閥芯上彈簧的剛度，彈簧剛度越小，壓力變化也越小。所以，上彈簧的剛度，彈簧剛度越小，壓力變化也越小。所以，先導(dǎo)型溢流閥較直動(dòng)型溢流閥穩(wěn)壓性能好。先導(dǎo)型溢流閥較直動(dòng)型溢流閥

16、穩(wěn)壓性能好。n先導(dǎo)型溢流閥有一個(gè)遙控口，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓，先導(dǎo)型溢流閥有一個(gè)遙控口，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓，或使液壓泵卸荷?；蚴挂簤罕眯逗?。減壓閥 定值減壓閥是利用液流通過(guò)閥口縫定值減壓閥是利用液流通過(guò)閥口縫隙所形成的隙所形成的液阻液阻使出口壓力低于進(jìn)使出口壓力低于進(jìn)口壓力口壓力，并使出口壓力基本保持不并使出口壓力基本保持不變變 其閥口常開(kāi)，只有主油路的壓力高其閥口常開(kāi)，只有主油路的壓力高于減壓閥調(diào)定壓力才工作；反之減于減壓閥調(diào)定壓力才工作；反之減壓閥就相當(dāng)于一個(gè)通道，進(jìn)出口壓壓閥就相當(dāng)于一個(gè)通道，進(jìn)出口壓力由負(fù)載決定力由負(fù)載決定順序閥 在油路中相當(dāng)于一個(gè)以油液壓力作為信號(hào)來(lái)在油路中相當(dāng)

17、于一個(gè)以油液壓力作為信號(hào)來(lái)控制油路通斷的控制油路通斷的液壓開(kāi)關(guān)液壓開(kāi)關(guān)，它與溢流閥的工，它與溢流閥的工作原理基本相同作原理基本相同 閥口常閉，只有控制油壓高于順序閥調(diào)定壓閥口常閉，只有控制油壓高于順序閥調(diào)定壓力，進(jìn)出油口才接通力，進(jìn)出油口才接通壓力繼電器 將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置。裝置。 當(dāng)作用于壓力繼電器上的控制油壓當(dāng)作用于壓力繼電器上的控制油壓升高時(shí)（或降低時(shí)），壓力繼電器升高時(shí)（或降低時(shí)），壓力繼電器便發(fā)出電信號(hào)。便發(fā)出電信號(hào)。節(jié)流閥節(jié)流閥油液在流動(dòng)時(shí)，通過(guò)的流量與其液阻油液在流動(dòng)時(shí)，通過(guò)的流量與其液阻（表現(xiàn)為壓力損失（表現(xiàn)為壓力損失PP）有關(guān)，因此，可）有關(guān)，因此，可用改變液阻（調(diào)整通流截面積）的辦法用改變液阻（調(diào)整通流截面積）的辦法來(lái)調(diào)節(jié)流量，這種方法稱為節(jié)流調(diào)速。來(lái)調(diào)節(jié)流量，這種方法稱為節(jié)流調(diào)速。節(jié)流閥就是一個(gè)可變液阻，是節(jié)