液壓與氣壓傳動(dòng)課件 第四章液壓控制閥

1、第四章 液壓控制閥 Hydraulic control valve 4-1 液壓閥概述 4-2 壓力控制閥 4-3 方向控制閥 4-4 流量控制閥 1、各種液壓控制閥的性能參數(shù)的確定；2、各種液壓控制閥的結(jié)構(gòu)特性和圖形符號(hào)；3、液壓控制閥的常見故障的排除方法；4、各種液壓控制閥的用途及合理選用。本 章 重 點(diǎn)1、液壓控制閥的基本概念和性能參數(shù)；2、液壓控制閥的工作原理；3、液壓控制閥的結(jié)構(gòu)特性和圖形符號(hào)；4、液壓控制閥的常見故障及排除方法。本 章 難 點(diǎn) 液壓控制閥簡稱液壓閥，它是控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流的壓力、流量和方向的。借助這些閥，能夠?qū)?zhí)行元件的啟動(dòng)、停止、方向、速度、動(dòng)作順序和克服負(fù)

2、載的能力進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，使各類液壓機(jī)械能按要求協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。然而，液壓閥性能的優(yōu)劣, 工作是否可靠，對整個(gè)液壓系統(tǒng)能否正常工作將產(chǎn)生直接影響。在這一章里，將主要講液壓閥的工作原理、性能特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合。 第四章 液壓閥4-1 液壓閥概述 液壓閥有很多種類，壓力閥、方向閥和流量閥等，即使同一種閥，因應(yīng)用場合不同、作用機(jī)制不同，用途也有差異，或者說其功能不同。但盡管液壓閥存在著各種各樣不同的類型，它們之間還是有一些基本共同點(diǎn)，例如： 1）在結(jié)構(gòu)上，所有的閥都由閥芯(座閥或滑閥)、 閥體和操縱控制機(jī)構(gòu)(又稱驅(qū)動(dòng)裝置)(如彈簧、 電磁鐵)等三個(gè)部分組成。 第四章 液壓閥 2） 在工作原理上，

3、各種類型的閥其工作原理都 基于一點(diǎn)：依靠閥芯與閥體的相對運(yùn)動(dòng)來改 變閥口處的狀況(通、斷或過流斷面面積)，以 實(shí)現(xiàn)各種控制功能。同時(shí)，所有閥的開口大小， 閥進(jìn)、出口間的壓力差以及流過閥的流量之間 的關(guān)系符合孔口流量公式，僅是其參數(shù)各不相 同而已。第四章 液壓閥一、液壓閥的基本結(jié)構(gòu)與原理 Hydraulic control valve 1、基本結(jié)構(gòu) 液壓閥的基本結(jié)構(gòu)主要包括閥芯、閥體和操縱控制機(jī)構(gòu)(或稱驅(qū)動(dòng)裝置)三個(gè)部分。 閥芯形式有滑閥、錐閥和球閥； 閥體上除有與閥芯配合的閥體孔或閥座外，還有外接油管的進(jìn)出油口； 驅(qū)動(dòng)裝置(控制機(jī)構(gòu))可以是手調(diào)的，也可以是彈簧或電磁鐵，有時(shí)還作用有液壓力。第四

4、章 液壓閥2、原理 液壓閥是利用閥芯在閥體的相對運(yùn)動(dòng)來控制的通斷及開口大小，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的壓力、流量及方向控制。二、液壓閥的分類 液壓閥可按不同的特征進(jìn)行分類，如按用途分、按結(jié)構(gòu)分、按連接方式分，按控制方式分類等。第四章 液壓閥 按機(jī)能 分類（功能、 用途） 壓力控制閥流量控制閥方向控制閥溢流閥、順序閥、卸荷閥、平衡閥、減壓閥、比例壓力控制閥、緩沖閥、儀表截止閥限壓切斷閥.壓力繼電器等 節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥、比例流量控制閥等 單向閥.液控單向閥.換向閥.行程減速閥.充液閥.梭閥、比例方向控制閥等 按結(jié)構(gòu)分類 滑閥 座閥 射流管閥圓柱滑閥、旋轉(zhuǎn)閥、平板滑閥 錐閥、球法、噴嘴擋

5、板閥 分類方式 種類 詳細(xì)分類液壓閥的分類第四章 液壓閥按操縱方法分類 按連接方式分類 手動(dòng)法閥 機(jī)動(dòng)閥 電動(dòng)閥 管式連接板式及疊加 式連接 插裝式連接 手把及手輪、踏板、杠桿 擋塊及碰塊、彈簧、液壓、氣動(dòng) 電磁鐵控制、伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)控制 螺紋式連接、法蘭式連接 單層連接板式、雙層連接板式、螺紋式插裝(二.三.四通插裝閥)、法蘭式插裝(二通插裝閥)整體連接板式、疊加閥第四章 液壓閥按控制方式分類 按其他方式分類 電液比例閥 伺服閥 數(shù)字控制閥 開關(guān)或定值控制閥 電液比例壓力閥、電液比例流量閥、電液比例換向閥、電液比例復(fù)合閥、電液比例多路閥單、兩極(噴嘴擋板式、動(dòng)圈式)電液流量伺服閥、三級電

6、液流量伺服閥、電液壓力伺服閥、氣液伺服閥、機(jī)液伺服閥、數(shù)字控制壓力閥、數(shù)字控流量閥、數(shù)字控制方向閥。 壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥 三、液壓閥的性能參數(shù) performance parameter of hydraulic control valve 液壓閥的選用和評定是以閥的性能參數(shù)為依據(jù)的，按舊標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的閥，其參數(shù)主要有額定流量和額定壓力?，F(xiàn)在生產(chǎn)的閥參數(shù)還有最大工作能力、開啟壓力、壓力調(diào)控范圍、允許背壓、最大流量、額定壓力損失、最小穩(wěn)定流量等，必要時(shí)給出若干條特定曲線，如壓力流量曲線、過渡過程曲線，使參數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系得到更直觀、更全面的呈現(xiàn)。第四章 液壓閥 參數(shù)除在產(chǎn)品說明書、標(biāo)牌

7、上指明外，也反映在閥的型號(hào)中，而型號(hào)是液壓閥的名稱、種類、規(guī)格、性能等內(nèi)容的綜合標(biāo)志，用一組規(guī)定的字母、數(shù)字、符號(hào)表示。型號(hào)是行業(yè)技術(shù)語言的重要部分，也是選用、購銷、技術(shù)交流過程中的常用依據(jù)，應(yīng)熟練識(shí)辨。這里有兩個(gè)參數(shù)需特別說明： 1、公稱通徑Dg（mm）2、額定壓力第四章 液壓閥1、公稱通徑Dg（mm） 公稱通徑代表閥的通流能力大小，對應(yīng)于閥的額定流量。與閥的進(jìn)出油口連接的油管的規(guī)格應(yīng)與閥的通徑相一致。 公稱通徑Dg(mm)是閥進(jìn)、出油口的名義尺寸，它不是內(nèi)徑，也不是外徑。閥工作時(shí)的實(shí)際流量應(yīng)小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。 2、額定壓力 額定壓力是指液壓閥長期工作所

8、允許的最高壓力，對壓力控制閥，實(shí)際最高壓力有時(shí)還與閥的調(diào)節(jié)范圍有關(guān)；對換向閥，實(shí)際最高壓力還可能受其功率極限的限制。 第四章 液壓閥四、對液壓閥的基本要求 各種液壓閥，由于不是對外作功的元件，而是用來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件(機(jī)構(gòu))所提出的力(力矩)、速度、變向的要求，因此對液壓閥的共同要求是： 1、動(dòng)作靈敏、使用可靠、工作可靠且沖擊振動(dòng)?。?2、油液通過閥時(shí)，液壓損失小，閥口關(guān)閥時(shí)，密封 性能好； 3、所控制的參量(壓力流量)穩(wěn)定，受外干擾時(shí)變化 量要小； 4、結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)試、保養(yǎng)維護(hù)方便，通用 性好，壽命長。 第四章 液壓閥42 壓力控制閥 Pressure control valve 液壓系統(tǒng)

9、的壓力的形成及其大小由外界負(fù)載決定，而壓力高低的控制則是由壓力閥來完成。 用來控制液壓油壓力的大小(高低)和利用壓力信號(hào)控制其它元件產(chǎn)生動(dòng)作的閥稱壓力閥，普通的壓力閥包括：溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器。它們的共同特點(diǎn)是利用作用于閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。 第四章 液壓閥一、溢流閥 （overflow valve ）溢流閥 直動(dòng)式先導(dǎo)式第四章 液壓閥 利用作用在閥芯上的靜油壓力直接與彈簧力平衡與否，控制閥門的啟閉和開度的大小，當(dāng)溢流閥處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，溢流閥的進(jìn)口壓力基本恒定。 1、直動(dòng)式溢流閥的工作原理 direct operated relief valve穩(wěn)定工

10、作狀態(tài)：閥芯在液壓力與彈簧力作用下處于 某一平衡位置，并且閥的回油口有 溢流的工作狀態(tài)。第四章 液壓閥如圖：閥芯受力的平衡方程為：式中： p作用在閥芯上的油壓力（Pa）； A 閥芯承受油壓的面積（m2）； Fso彈簧的預(yù)緊力(N)，F(xiàn)so=kxo； K彈簧剛度（N/m）； xo彈簧預(yù)壓縮量（m）。 A閥口開啟溢流時(shí)閥芯受力平衡關(guān)系：或 所以，溢流閥處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)， 進(jìn)口壓力p 基本恒定。x(設(shè))閥口的開度；第四章 液壓閥RwvA1pA2壓力基本恒定第四章 液壓閥第四章 液壓閥 當(dāng)進(jìn)油口油液壓力P不高時(shí)，閥芯被彈簧緊壓在芯座上，閥口關(guān)閉。當(dāng)進(jìn)油壓升高到能克服彈簧阻力時(shí)，便推開閥芯，使閥口打開

11、，油液就從進(jìn)口流到出口，再從出口流回油箱(溢流)，進(jìn)油壓力也就不會(huì)繼續(xù)升高。當(dāng)通過溢流閥的流量變化時(shí)，閥口開啟度及彈簧壓縮量也隨之改變。但在彈簧壓縮量變化甚小的情況下，可以認(rèn)為閥芯在液壓力和彈簧力作用下保持平衡，溢流閥進(jìn)口處的壓力基本保持為定值。第四章 液壓閥調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)縮量，可調(diào)整溢流閥的溢流壓力。 若回油路有背壓，則背壓力作用上閥芯的上端，使溢流閥進(jìn)口壓力隨之增大。 后一個(gè)閥為前一個(gè)閥的背壓第四章 液壓閥1） 常閉；2）控制油壓來自進(jìn)口 ，(進(jìn)油控制)， 出口接油箱；3）內(nèi)泄結(jié)構(gòu)，(閥內(nèi)的泄漏油，由內(nèi)部接到出油口回 油箱)。直動(dòng)式溢流閥因液壓力直接與彈簧力相平 衡而得名，只能做成低壓閥。2

12、、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(結(jié)合圖形符號(hào)來講) 圖形符號(hào)第四章 液壓閥3、溢流閥的應(yīng)用（直動(dòng)） 1）溢流閥作定壓閥用，其溢流定壓作用應(yīng)用場合：定量泵串聯(lián)節(jié)流閥(或調(diào)速閥)的調(diào) 速系統(tǒng)。(這是溢流閥最基本的用法)如圖所示，活塞的運(yùn)動(dòng)速度 v 取決于節(jié)流閥，定量泵多余的油液從溢流閥流回油箱。溢流閥在調(diào)定的壓力下工作，閥口打開，溢流定壓，這樣就保證了泵的工作壓力基本不變。（Pp）vR第四章 液壓閥a、閥處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，即經(jīng)常溢流。因此在選泵 的流量時(shí)，應(yīng)大于執(zhí)行元件最大運(yùn)動(dòng)速度所需的 流量，才能保證閥有溢流。 工作特點(diǎn)：b、閥溢流能基本保持泵的出口壓力pp穩(wěn)定 當(dāng)R增大時(shí)，pj增大，pp增大，即溢流閥進(jìn)口壓力增大

13、，閥口開大，液阻下降，基本保持pp的穩(wěn)定。c、系統(tǒng)工作時(shí)，因?yàn)榻?jīng)常溢流，故閥口的密封性要求 可低一些 。第四章 液壓閥應(yīng)用場合：變量泵自動(dòng)改變供油量的調(diào)速系統(tǒng)。 （定量泵的旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)）2）溢流閥作安全閥用，起過載保護(hù)作用如圖所示：采用變量泵，活塞運(yùn)動(dòng)的速度v由調(diào)節(jié)變量泵的流量來調(diào)節(jié)，泵排出的油液全部進(jìn)入執(zhí)行元件。系統(tǒng)正常工作時(shí)，其壓力低于溢流閥的調(diào)定值，閥關(guān)閉不溢流，v第四章 液壓閥當(dāng)因某種原因(如管路堵塞、過載等)而是系統(tǒng)的壓力值超過溢流閥的調(diào)定值時(shí)，閥立即開啟，使油液經(jīng)溢流閥泄出，從而防止液壓系統(tǒng)過載，保護(hù)液壓泵和液壓系統(tǒng)的安全。此時(shí)的溢流閥稱安全閥。 作安全閥的調(diào)整壓力值p安=1.

14、1p工，即系統(tǒng)所需的最高工作壓力大10%。a、系統(tǒng)處于正常工作時(shí)，閥口關(guān)閉，沒有溢流量， 閥處于非穩(wěn)定工作狀態(tài)。 工作特點(diǎn)：第四章 液壓閥b、作安全閥時(shí)，要求系統(tǒng)正常工作時(shí)，閥不溢流， 所以閥口的密封性要求較嚴(yán)，配合精度高。注：安全閥可代替溢流閥，但溢流閥不可代替安全閥。3）溢流閥作背壓閥用，使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 背壓執(zhí)行元件回油路上有阻力，使回油腔內(nèi)具 有一定的壓力，此壓力稱背壓。第四章 液壓閥 背壓閥：（ back pressure valve） 主要用于在回油路上產(chǎn)生壓力的閥，在系統(tǒng)中稱背壓閥，除了有專用的背壓閥B-25B(B-63L)定值不可調(diào)外，可作背壓閥的還有：單向閥將彈簧換硬(不可

15、調(diào)的)、溢流閥、順序閥(壓力可調(diào)的)。背壓的作用：由背壓可使負(fù)載突然減小時(shí)避免活塞 前沖，提高運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。第四章 液壓閥pjpbaR 如圖所示，將溢流閥接在回油路上，等于在回油上串接了一個(gè)可調(diào)節(jié)的液壓阻力，以形成一定的回油壓力，(一般68kgf/cm2)，油液要回油箱，必須打開溢流閥才行，此時(shí)的溢流閥作背壓閥，背壓的存在可提高執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，但會(huì)使泵的供油壓力增加。第四章 液壓閥4、先導(dǎo)式溢流閥 (pilot operated relief valve）先導(dǎo)式溢流閥由先導(dǎo)閥(調(diào)壓)和主閥(溢流)兩部分組成。 1） 工作原理： 利用主閥芯上下兩端壓力差所產(chǎn)生的作用力與彈簧力平衡與否，使閥

16、芯移動(dòng)，控制閥門的啟閉和開度的大小，當(dāng)溢流閥處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，其進(jìn)口壓力基本保持不變。先導(dǎo)式溢流閥動(dòng)畫第四章 液壓閥 指先導(dǎo)調(diào)壓部分的錐閥處于開啟狀態(tài)，即主閥溢流部分出油口有溢流的狀態(tài)。 先導(dǎo)式溢流閥穩(wěn)定工作狀態(tài)和直動(dòng)式一樣，有油液流出，但當(dāng)先導(dǎo)閥(錐閥)有油液通過時(shí)，主閥(溢流)才有油液通過。穩(wěn)定工作狀態(tài)：第四章 液壓閥 圖4-15a為先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)，圖4-15c)為圖形符號(hào)。錐閥3打開后，油液經(jīng)孔h 和回油口d 回油箱。調(diào)節(jié)調(diào)壓手柄1可以調(diào)節(jié)溢流閥的控制壓力。在先導(dǎo)式溢流閥的主閥芯上腔另外開有一通口k 與外界相通。不用時(shí)可用螺塞堵住。這時(shí)主閥芯上腔的油液壓力只能由自身的先導(dǎo)閥3來控制

17、。但當(dāng)用一油管將遠(yuǎn)控口k 與其他壓力控制閥相聯(lián)時(shí)，主閥芯上腔的油壓就可以由設(shè)在別處的另一壓力閥控制，而不受自身的先導(dǎo)控制。此時(shí)，遠(yuǎn)控閥的調(diào)整壓力要低于自身先導(dǎo)閥的調(diào)整壓力。 第四章 液壓閥 如圖415 ，壓力油經(jīng)P 口進(jìn)入，并經(jīng)孔g 進(jìn)入閥體下腔；同時(shí)經(jīng)阻尼小孔e 進(jìn)入閥芯上腔；而主閥芯上腔壓力由直動(dòng)式錐閥(先導(dǎo))來調(diào)整并控制。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于調(diào)定值時(shí)，錐閥關(guān)閉，經(jīng)孔e 的油液不流動(dòng)，孔e 前后壓力相同，因主閥芯上下端有效作用面積相同，所以主閥芯在彈簧4 的作用下使閥口關(guān)閉，不溢流。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到調(diào)定值時(shí)，錐閥打開，且保持不變（p1）。第四章 液壓閥經(jīng)孔e 的油液因流動(dòng)產(chǎn)生壓降，當(dāng)主閥芯上下腔壓

18、差作用力大于彈簧4 的作用力Fs2，主閥芯抬起，實(shí)現(xiàn)溢流，由于主閥芯開度是靠上下面壓差形成的液壓力與彈簧力相同作用來調(diào)節(jié)。所以彈簧4 的剛度很小，這樣在閥口開度隨溢流量發(fā)生變化時(shí)，壓力p的波動(dòng)很小。錐閥3 打開后，油液經(jīng)孔h 和回油口d 回油箱。調(diào)節(jié)調(diào)壓手柄1可調(diào)節(jié)溢流閥的控制壓力。在先導(dǎo)式溢流閥的主閥芯上腔另外開有一通口K與外界相通，不用時(shí)可用螺塞堵住。第四章 液壓閥這時(shí)主閥芯上腔的油液壓力只能由自身的先導(dǎo)閥3 來控制。但當(dāng)用一油管將遠(yuǎn)程控制口k與其他壓力控制閥相聯(lián)時(shí)，主閥芯上腔的油壓就可以由設(shè)在別處的另一個(gè)壓力閥控制，而不受自身的先導(dǎo)閥調(diào)控?？蓪?shí)現(xiàn)溢流閥的遠(yuǎn)程控制。此時(shí)，遠(yuǎn)控閥的調(diào)整壓力要

19、低于自身溢流閥的調(diào)整壓力。(先導(dǎo)閥的作用是控制和調(diào)節(jié)溢流壓力，主閥的功能是溢流。)第四章 液壓閥2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： a、 常閉；b、進(jìn)油控制(控制油壓為進(jìn)口)，出口接油箱；c、 內(nèi)泄結(jié)構(gòu)，閥內(nèi)的泄漏油由內(nèi)部接到出口回油箱；d、主閥芯二節(jié)桿；e、有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口(k口)，又稱遙控口。 圖形符號(hào)第四章 液壓閥3）先導(dǎo)式溢流閥的應(yīng)用 除了有與直動(dòng)式溢流閥的三個(gè)應(yīng)用外，(定壓、安全、背壓)，還加2個(gè)特殊的應(yīng)用，即: b、作遠(yuǎn)程(或多級)調(diào)壓用a、作卸荷閥用第四章 液壓閥作卸荷閥用 第四章 液壓閥a、作卸荷閥用卸荷：使泵處于系統(tǒng)允許的最低壓力(即卸荷壓力) 下運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)。卸荷使用的場合：當(dāng)泵不停止運(yùn)轉(zhuǎn)，

20、而執(zhí)行元件停止 運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)中途停留時(shí)(此時(shí)系統(tǒng)不需供油)， 可使泵卸荷。 如圖c)所示，當(dāng)電磁通電時(shí)，先導(dǎo)式溢流閥k口與油箱連通，相當(dāng)于先導(dǎo)閥調(diào)定值為零，其主閥芯在進(jìn)口油壓很低時(shí)可抬起，使泵卸荷，以減少能量損耗與泵的磨損。DT(-)溢流閥作定壓閥。 第四章 液壓閥工作情況：當(dāng)閥3DT(+)時(shí)，供給系統(tǒng)的壓力由閥 1調(diào) 定，(閥1的先導(dǎo)部分調(diào)定)；PB=P1調(diào)， 當(dāng)閥3DT (-)時(shí)，系統(tǒng)的壓力由閥2遠(yuǎn)程調(diào) 壓調(diào)定，即：PB=P2調(diào)。b、作遠(yuǎn)程(或多級)調(diào)壓閥如圖d），遠(yuǎn)程調(diào)壓閥與直動(dòng)式溢流閥相同。應(yīng)用場合：當(dāng)系統(tǒng)工作過程中，需要2種或2種以上的壓 力時(shí)，可采用2級和多級調(diào)壓。注：遠(yuǎn)程調(diào)定閥的調(diào)

21、整壓力必須小于先導(dǎo)式溢流閥 的調(diào)整壓力，即P2調(diào)P1調(diào)。第四章 液壓閥作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥用123pB第四章 液壓閥5、先導(dǎo)式溢流閥的特性 a、閥芯的平衡方程：忽略閥芯重量G和摩擦力Ff ,則p主閥芯上下部壓力差；A主閥芯作用面積； R1主閥彈簧剛度(N/m)； x0主閥彈簧預(yù)壓量； x主閥開口量。直動(dòng)式第四章 液壓閥 在溢流閥調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量調(diào)足之后，溢流閥的開啟壓力即已確定，閥口開啟后溢流閥的進(jìn)口壓力隨溢流量的增加略微升高(波動(dòng))，如流量的變化引起進(jìn)口壓力的變化越小，則溢流閥的定壓能力越強(qiáng)，定壓精度越高，性能(靜態(tài)性能)越好。反之亦然。b、壓力流量特性第四章 液壓閥閥的溢流量達(dá)到額定溢流量時(shí)，所

22、對應(yīng)的壓力為溢流閥的調(diào)定壓力Pt，溢流閥剛開啟時(shí)，閥進(jìn)口壓力稱為開啟壓力Pk。調(diào)定壓力Pt與開啟壓力Pk的差值稱為調(diào)壓偏差，其值越小，性能越好，先導(dǎo)式溢流閥要優(yōu)于直動(dòng)式溢流閥。(見右圖) qs 額定流量直動(dòng)式 q qs 先導(dǎo)式qPk直Pk先Ptp第四章 液壓閥 指溢流閥在規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，系統(tǒng)壓力能被穩(wěn)定控制的最高值與最低值。一般直動(dòng)式調(diào)壓范圍小，先導(dǎo)式調(diào)壓范圍大。 直動(dòng)式溢流閥在閥芯向上抬起，動(dòng)作后就對入口壓力起控制作用，而先導(dǎo)式溢流閥卻要在先導(dǎo)和主閥都動(dòng)作后才起控制作用。另外直動(dòng)式溢流閥彈簧剛度大。因此，直動(dòng)式溢流閥反應(yīng)靈敏、動(dòng)作快，但穩(wěn)定性不如先導(dǎo)式溢流閥。c、 調(diào)節(jié)范圍：d、快速

23、性與穩(wěn)定性第四章 液壓閥 直動(dòng)式溢流閥隨工作壓力和流量的提高，其調(diào)壓彈簧的剛度要增加很大，這不僅使調(diào)壓費(fèi)力，也使溢流量變化時(shí)閥的調(diào)定壓力波動(dòng)較大，所以直動(dòng)式只適用低壓小流量場合。而先導(dǎo)式溢流閥，其先導(dǎo)部分尺寸一般都很小，調(diào)壓彈簧不必很強(qiáng)，工作壓力和流量的提高對調(diào)壓彈簧的影響不大。所以，先導(dǎo)式適用于高壓大流量的系統(tǒng)。 e、適應(yīng)場合：第四章 液壓閥6、溢流閥的例題分析（例4-1） 如圖4-18所示，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)四級壓力控制。當(dāng)圖4-18a)中1YA不通電時(shí)，泵卸荷。以上兩系統(tǒng)中閥1的調(diào)整壓力要最高。圖4-18a)中2、3、4溢流閥的流量可以很小，而圖4-18b)中各溢流閥額定流量可以選和泵一樣。 第

24、四章 液壓閥例4-1 在圖4-18a )中，若先導(dǎo)式溢流閥1的調(diào)定控制 壓力為8MPa，溢流閥2、3、4的控制壓力分別為 2MPa、 4.5MPa、6MPa。如果溢流閥1主閥芯上 下腔壓差為0.05 MPa 就可以使閥口大開至額定溢 流量。試分析在系統(tǒng)負(fù)載趨于無限大時(shí)，泵出口 處的壓力值。 解：主溢流閥1控制泵出口處的壓力。但其遠(yuǎn)程控口 分別與閥2、3、4、聯(lián)接，且其控制壓力由主閥 芯上腔壓力決定，所以要具體分析。3）1YA通電、2YA通電，3YA、4YA仍斷電。這時(shí) 閥2出口與油箱接通，主閥上腔壓力由閥2控制為 2 MPa，所以泵出口壓力為2.05 MPa。2）如1YA通電，2YA、3YA、

25、4YA均不通電，則主 閥上腔壓力由自身先導(dǎo)閥控制，泵出口壓力為 8 MPa。1）在圖示狀態(tài)，1YA、2YA、3YA、4YA均不通電， 主閥1上腔由閥6與油箱連通，壓力為0。所以泵 出口壓力為0.05 MPa，泵卸荷。第四章 液壓閥5）若閥3、4出油口同時(shí)通油箱，則主閥1上腔壓力由 調(diào)壓較小的閥3控制，泵出口壓力為4.55 MPa。 同理如1YA不通電，無論2、3、4閥是否與油箱連 通，泵出口壓力均為0.05 MPa。4）若3、4 兩閥出油口分別單獨(dú)通油箱，則泵出口壓 力分別為4.55 MPa、6.05 MPa。第四章 液壓閥二、減壓閥 (pressure reducer) 在液壓系統(tǒng)中，常由一

26、個(gè)液壓泵向多個(gè)執(zhí)行元件供油。當(dāng)某一執(zhí)行元件需要比泵的供油壓力低的穩(wěn)定壓力時(shí)，在該執(zhí)行元件所在的支路上就需要使用減壓閥。 減壓閥是一種利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥，按調(diào)節(jié)性能的不同，減壓閥又分為： 定值減壓閥 pressure regulator定差減壓閥 differential pressure regulator定比減壓閥 proportional pressure regulator減壓閥第四章 液壓閥定值(輸出)減壓閥出口壓力為定值(或定壓)；定差減壓閥進(jìn)出口壓力差不變；定比減壓閥進(jìn)出口壓力成比例； 而定值減壓閥（J型）應(yīng)用最廣泛，我們著重講此。

27、按工作原理來講，減壓閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。 先導(dǎo)式性能較好，應(yīng)用較多。1、工作原理 利用出油口油液的壓力作用在主閥芯上下兩端所形成的壓力差與彈簧力平衡與否，控制閥口的縫隙，當(dāng)減壓閥處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，減壓閥能自動(dòng)隨著出油口液壓力的變化，調(diào)整過流縫隙，改變液壓阻力而獲得定值(定壓)輸出。 穩(wěn)定工作狀態(tài)：指先導(dǎo)閥調(diào)壓部分的錐閥處于開 啟狀態(tài)，即減壓閥的泄油口有油 液流回油箱的狀態(tài)。 第四章 液壓閥a) 減壓閥的作用是降低液壓系統(tǒng)中某一部分的壓力，并使其保持穩(wěn)定值。減壓閥也分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種，一般常用先導(dǎo)式減壓閥。如圖4-19所示，高壓油p1 進(jìn)入d 腔，經(jīng)閥口h 變?yōu)閜2，從f 腔引出，接

28、減壓油路。P2 同時(shí)經(jīng)孔g 進(jìn)入閥芯下腔，經(jīng)阻尼孔e 進(jìn)入閥芯上腔，并通過孔b、a 作用于先導(dǎo)式錐閥1。當(dāng)出口壓力p2 低于調(diào)定值時(shí)，錐閥關(guān)閉、主閥芯上下油壓相等，彈簧3 使主閥芯處于最下端，閥口全開，不起減壓作用。當(dāng)閥的出口壓力達(dá)到調(diào)整的壓力值時(shí)，錐閥打開。經(jīng)阻尼孔e 的油液流動(dòng)，產(chǎn)生壓降，并經(jīng)孔b、a和泄油孔L，單獨(dú)回油箱。當(dāng)主閥芯上下腔的壓差作用力大于彈簧3 的作用力Fs2時(shí)，閥芯上移，閥口關(guān)小到x1 ，控制出口壓力調(diào)定值。這時(shí)如負(fù)載變化，造成出口壓力f 升高，則主閥芯上、下腔壓差增大，使主閥芯上移，閥口開度減小，液阻增大，致使出口壓力下降。反之，則使出口壓力回升。這樣就能夠通過自動(dòng)調(diào)節(jié)

29、閥口h 開度，來保持出口壓力穩(wěn)定在調(diào)定值上。由于進(jìn)出油口均接壓力油，所以泄油口要單獨(dú)接油箱。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥彈簧壓緊力Fs1就可以調(diào)節(jié)減壓閥控制壓力。通過遠(yuǎn)程控制口K來控制主閥芯上腔壓力，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓與多級減壓。圖4-19c)為減壓閥的圖形符號(hào)，注意與溢流閥區(qū)別。c)圖形符號(hào)簡化圖形符號(hào)第四章 液壓閥2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 閥口常開，進(jìn)出油口相通；出口壓力控制，保證出口壓力為定值；外泄結(jié)構(gòu)，先導(dǎo)閥彈簧腔的泄漏油單獨(dú)引回油箱；主閥芯三節(jié)桿。 應(yīng)當(dāng)指出：為使減壓閥穩(wěn)定工作，減壓閥的進(jìn)、出口壓差必須大于0.5MPa；另外，有些減壓閥也有類似于先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口(K口)用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或多級減壓，其工作原理與

30、Y型溢流閥的遠(yuǎn)程控制同。第四章 液壓閥3、定值減壓閥與先導(dǎo)式溢流閥的區(qū)別 定值減壓閥 先導(dǎo)溢流閥常開，進(jìn)出油口相通； 常閉，進(jìn)出油口不通,出口壓力控制，保證 進(jìn)口壓力控制，保證 出口壓力恒定； 進(jìn)口壓力恒定；外泄，有泄油口L； 內(nèi)泄，有遙控口K；主閥芯三節(jié)桿； 主閥芯二節(jié)桿 ；相同點(diǎn)：利用先導(dǎo)閥的遠(yuǎn)程調(diào)壓口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或多級調(diào)壓。 第四章 液壓閥4、應(yīng)用舉例 在液壓系統(tǒng)中，一個(gè)液壓泵常常需要向若干個(gè)執(zhí)行元件供油。當(dāng)各執(zhí)行元件所需的工作壓力不相同時(shí)，就要分別控制。若某個(gè)執(zhí)行元件所需的供油壓力較液壓泵供油壓力低時(shí)，可在此分支油路中串聯(lián)一個(gè)減壓閥，所需壓力由減壓閥來調(diào)節(jié)控制，如控制油路、夾緊油路、潤滑油

31、路就常采用減壓回路。第四章 液壓閥 圖4-20是驅(qū)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的減壓回路。液壓泵供給主系統(tǒng)的液壓油溢流閥來控制。同時(shí)經(jīng)減壓閥，單向閥，換向閥向夾緊缸供油。夾緊缸的壓力由減壓閥調(diào)節(jié)，并穩(wěn)定在調(diào)定值上。 一般減壓閥調(diào)整的最高值，要比系統(tǒng)中控制主回路壓力的溢流閥低0.51MPa。單向閥4的作用，當(dāng)工作夾緊后，如主油路壓力因某種原因下降時(shí)，為使夾緊缸中的壓力保持不變而設(shè)置。這種作用稱“保壓作用”。 第四章 液壓閥當(dāng)P1P調(diào)時(shí),錐閥閉合,減壓閥處于非穩(wěn)定工作, P1=P2,不能獲得定值減壓；當(dāng)P1P調(diào)時(shí)，錐閥開啟，處于穩(wěn)定工作狀態(tài)， P2=P調(diào)，見圖 P2=P調(diào) 注意： 總之，主閥是根據(jù)P1的壓力上下移動(dòng)

32、，自動(dòng)調(diào)節(jié)縫隙，直到P2P調(diào)為止，保證定值輸出。 P調(diào) P調(diào) p2p1P1P調(diào)P2第四章 液壓閥三、順序閥 ( sequence valve ) 順序閥是把壓力作為控制信號(hào)，自動(dòng)接通或切斷某一油路，控制執(zhí)行元件順序動(dòng)作的壓力閥。 順序閥從結(jié)構(gòu)上可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種；從控制方式上可分為內(nèi)控式(自控制) 和外控式 (液控 式、它控式) 兩種。 實(shí)際上，順序閥有內(nèi)控外泄、內(nèi)控內(nèi)泄、外控外泄和外控內(nèi)泄四種形式。 第四章 液壓閥順序閥按結(jié)構(gòu)分直動(dòng)式順序閥先導(dǎo)式順序閥順序閥按控制方式可分內(nèi)控式(自控制)順序閥外控式 (液控式、它控式)順序閥實(shí)際上，順序閥分內(nèi)控外泄順序閥內(nèi)控內(nèi)泄順序閥外控外泄順序閥外控

33、內(nèi)泄順序閥第四章 液壓閥順序閥是一種利用壓力控制閥口通斷的壓力閥。按控制油來源不同分內(nèi)控和外控，按彈簧腔泄漏油引出方式不同分內(nèi)泄和外泄。內(nèi)控內(nèi)泄內(nèi)控外泄外控內(nèi)泄外控外泄第四章 液壓閥第四章 液壓閥第四章 液壓閥1、工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 內(nèi)控外泄順序閥的工作原理與溢流閥相似，直接利用進(jìn)油的壓力控制閥口啟閉，閥口常閉。區(qū)別是順序閥出油口不接油箱而是接后繼的液壓元件。 當(dāng)進(jìn)口壓力大于(等于)其調(diào)定壓力時(shí)，閥口打開，壓力油從出油口輸出，當(dāng)因負(fù)載建立的出口壓力高于閥的調(diào)定壓力時(shí)，閥的進(jìn)口壓力等于出口壓力，作用在閥芯上的液壓力大于彈簧力和液動(dòng)力，閥口全開；（1）內(nèi)控外泄順序閥第四章 液壓閥 當(dāng)負(fù)載所建立的出

34、口壓力低于閥的調(diào)定壓力時(shí)，閥的進(jìn)口壓力等于調(diào)定壓力，作用在閥芯上的液壓力、彈簧力平衡，閥的開口一定，滿足壓力流量方程。因閥的出口壓力不為零，所以彈簧腔的泄漏油需單獨(dú)引回油箱，即外泄。 當(dāng)進(jìn)口壓力低于調(diào)定值時(shí)，閥口全閉，進(jìn)出油口不通。 圖形符號(hào)第四章 液壓閥 內(nèi)控內(nèi)泄順序閥的圖形符號(hào)和動(dòng)作原理與直動(dòng)式溢流閥相同，但實(shí)際使用時(shí)，內(nèi)控內(nèi)泄順序閥串聯(lián)在液壓系統(tǒng)的回油路使回油具有一定壓力，以使活塞的運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定。 （2）內(nèi)控內(nèi)泄順序閥圖形符號(hào)第四章 液壓閥 外控外泄順序閥與內(nèi)控式順序閥的區(qū)別在于閥上沒有與進(jìn)油口相通的孔，因而進(jìn)油口油液不能進(jìn)入閥芯下腔。控制閥芯運(yùn)動(dòng)的油液由控制口k引入(見圖4-21c)，

35、閥芯啟閉由控制油液壓力是否達(dá)到調(diào)定值決定。 （3）外控外泄順序閥圖形符號(hào)第四章 液壓閥 外控內(nèi)泄順序閥與外控外泄順序閥相同的是控制閥芯運(yùn)動(dòng)的油液不是進(jìn)油口的壓力而是控制口(k口) 外來引入。不同的是，出口接油箱，常用于雙泵供油回路中使大泵卸荷。（4）外控內(nèi)泄順序閥圖形符號(hào)第四章 液壓閥第四章 液壓閥 圖4-21c）所示為外控式液控順序閥，它與內(nèi)控式順序閥的區(qū)別在于閥芯上沒有與進(jìn)油口相通的孔，因而進(jìn)油口油液不能進(jìn)入閥芯下腔?？刂崎y芯運(yùn)動(dòng)的油液由控制口引入，閥芯啟閉由控制油液壓力是否達(dá)到調(diào)定值決定。調(diào)整調(diào)節(jié)手柄，改變彈簧壓力就能改變調(diào)定值。 第四章 液壓閥2、順序閥的應(yīng)用 應(yīng)用順序閥，可以使兩個(gè)以

36、上的執(zhí)行元件按預(yù)定的順序動(dòng)作。并可將順序閥用作背壓平衡閥、卸荷閥，或用來保證油路最低工作壓力。（1）作順序閥用（2）作平衡閥用（3）保證油路最低工作壓力（4）作背壓閥用(內(nèi)控內(nèi)泄順序閥)（5）作卸荷閥用(外控內(nèi)泄順序閥)第四章 液壓閥 圖4-22a) 所示，為夾具上實(shí)現(xiàn)先定位后夾緊工作順序的液壓控制回路。（1）作順序閥用 油液經(jīng)二位四通電磁換向閥進(jìn)入定位缸A下腔，實(shí)現(xiàn)定位動(dòng)作。這個(gè)過程中，由于壓力未達(dá)到順序閥調(diào)定值，故夾緊缸B不動(dòng)作。待定位完成，油壓升高，達(dá)到順序閥調(diào)定值時(shí)，順序閥開啟，油液經(jīng)順序閥進(jìn)入夾緊缸B ，進(jìn)行夾緊。為保證可靠工作，順序閥調(diào)定壓力值應(yīng)大于定位缸0.50.8MPa。第四章

37、 液壓閥圖4-22b)為應(yīng)用單向順序閥作平衡閥的回路。在帶有重物的液壓缸向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可在其回油路上串進(jìn)一單向順序閥，使缸的回油壓力略大于因重物自身重量產(chǎn)生的油液壓力，保證活塞不自行下滑，并且避免下行時(shí)產(chǎn)生超速現(xiàn)象。（2）作平衡閥用b)圖4-22c) 所示回路，在換向閥中位時(shí)，無論活塞上重量如何增大，也能在任意位置停留并被鎖住。當(dāng)換向閥左位工作時(shí)，使活塞下行時(shí)，可以打開液控順序閥，減少功率損耗。c)平衡重物，限制重物下落速度。 如圖4-23所示，活塞上升后，只有壓力超過順序閥 A 的調(diào)定值時(shí)缸才能動(dòng)作。從而避免因缸誤動(dòng)作造成缸活塞下滑。（3）保證油路最低工作壓力（4）作背壓閥用(內(nèi)控內(nèi)泄順序閥)

38、（5）作卸荷閥用(外控內(nèi)泄順序閥)四、壓力繼電器 壓力繼電器是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的元件，其作用是，根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化，通過壓力繼電器內(nèi)的微動(dòng)開關(guān)，自動(dòng)接通或斷開電氣線路，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護(hù)。 1、壓力繼電器工作原理與結(jié)構(gòu) 在液電結(jié)合控制的系統(tǒng)中，經(jīng)常需要將一種形式的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種形式的信號(hào)，這時(shí)就需要信號(hào)轉(zhuǎn)換元件。第四章 液壓閥壓力繼電器作用：利用系統(tǒng)中壓力變化，控制電路的通斷。微動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)螺釘頂桿柱塞 壓力繼電器是一種將液壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的元件。圖4-24為其工作原理圖，壓力油經(jīng)控制口進(jìn)入柱塞A或膜片底部，當(dāng)壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定值時(shí)，柱塞A上移或膜片中間凸起頂動(dòng)柱塞B，通過錐面作用使鋼球平移，壓動(dòng)微動(dòng)電氣開關(guān)，發(fā)出電信號(hào)。由于摩擦力的存在，壓力降至調(diào)定值，壓力繼電器并不是