第五章壓力控制閥5-2

5-2壓力控制閥溢流閥減壓閥順序閥壓力繼電器

壓力控制閥時用以調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)中壓力的閥類，包括：一、溢流閥溢流閥的功能：（1）調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力（2）保持系統(tǒng)或回路的壓力恒定（3）在系統(tǒng)中用作安全閥溢流閥結(jié)構(gòu)分類直動型先導(dǎo)型3、幾種直動型溢流閥的結(jié)構(gòu)介紹結(jié)構(gòu)組成3、錐閥式直動型溢流閥的結(jié)構(gòu)特點（1）錐閥開啟時進(jìn)油與出油流的穩(wěn)態(tài)液動力相互平衡（2）設(shè)置了偏流盤，產(chǎn)生的射流力可抵消開度增加時彈簧力的增量，有利于提高閥的定壓精度（3）設(shè)置了阻尼活塞，提高閥的工作穩(wěn)定性，還可使閥芯運(yùn)動導(dǎo)向使用性能：

工作壓力可以達(dá)到40MPa，最大流量為330L/min

錐閥開啟后，錐閥的力平衡方程為

式中：K、x0分別為彈簧剛度和預(yù)壓縮量；G為閥芯自重（垂直放置時考慮）；Ff為閥芯與閥套間摩擦力；Fs為穩(wěn)態(tài)液動力；Fj為射流力?？紤]到Fs＝0，F(xiàn)j＝Kx得球閥式直動型溢流閥的結(jié)構(gòu)介紹球閥與阻尼活塞分離球閥式直動型溢流閥的結(jié)構(gòu)介紹工作壓力可達(dá)63MPa，最大流量330L/min1）阻尼活塞增加運(yùn)動穩(wěn)定性2）阻尼彈簧抵消了部分穩(wěn)態(tài)液動力4、先導(dǎo)型溢流閥注：新標(biāo)準(zhǔn)彈簧符號為w+v三級同心的先導(dǎo)型溢流閥的工作原理主閥芯的力平衡方程：先導(dǎo)閥芯的力平衡方程：溢流閥進(jìn)口（控制）壓力：加尾碟后使穩(wěn)態(tài)液動力向下4、二級同心的先導(dǎo)型溢流閥的工作原理（同三級同心結(jié)構(gòu)比）（1）免去了閥芯與閥蓋的配合和同心度要求（2）過流面積大，通流能力大（3）便于通用化設(shè)計（二）溢流閥的特性分析

(1)靜態(tài)性能指標(biāo)：

壓力調(diào)節(jié)范圍啟閉特性(開啟壓力比pk/ps,和閉合壓力比pb/ps)

卸荷壓力(額定流量下的進(jìn)出口壓差)

最大允許流量（額定流量）最小穩(wěn)定流量：取決于壓力平穩(wěn)性的要求，一般為額定流量的15%。(2)動態(tài)性能指標(biāo)：

壓力超調(diào)量（率）響應(yīng)時間t1過渡過程時間t2升壓時間△t1卸荷時間△t2

p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn特征點p1n先導(dǎo)閥開啟，主閥要開未開特征點（pn，qn）先導(dǎo)閥和主閥都開啟到最大特征點p12先導(dǎo)閥要開未開，主閥關(guān)閉狀態(tài)②先導(dǎo)閥開啟主閥關(guān)閉狀態(tài)③先導(dǎo)閥開啟主閥開啟狀態(tài)①先導(dǎo)閥關(guān)閉主閥關(guān)閉2先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)特性分析p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn狀態(tài)①先導(dǎo)閥關(guān)閉主閥關(guān)閉1）開啟過程主閥芯的受力：先導(dǎo)閥芯的受力：p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn特征點p12先導(dǎo)閥要開未開，主閥關(guān)閉主閥芯的受力：先導(dǎo)閥芯的受力：p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn狀態(tài)②先導(dǎo)閥開啟主閥關(guān)閉主閥芯的受力：先導(dǎo)閥芯的受力：p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn特征點p1n先導(dǎo)閥開啟，主閥要開未開主閥芯的受力：

先導(dǎo)閥芯的受力：（通過的流量增加，開度增大，先導(dǎo)閥前壓力增高）p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn狀態(tài)③先導(dǎo)閥開啟主閥開啟先導(dǎo)閥芯的受力：主閥芯的受力：p1壓力q流量

pn

p12

p1n

qn特征點（pn，qn）先導(dǎo)閥和主閥都開啟到最大5、先導(dǎo)型溢流閥的開啟過程先導(dǎo)閥芯的受力：主閥芯的受力：先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)性能分析（1）靜態(tài)特性關(guān)系式主閥口的流量方程主閥芯的受力方程主閥芯阻尼孔的流量方程先導(dǎo)型溢流閥的靜態(tài)性能分析（1）靜態(tài)特性關(guān)系式先導(dǎo)閥口的流量方程先導(dǎo)閥芯的受力方程受控壓力腔的流量連續(xù)性方程（2）先導(dǎo)型溢流閥定壓精度分析：

滿足一定條件下：先導(dǎo)型溢流閥的控制壓力幾乎與溢流流量的大小無關(guān)，具有非常好的啟閉特性

（2）先導(dǎo)閥定壓精度分析：通過先導(dǎo)閥的流量足夠小,使開度x足夠小,同時使先導(dǎo)閥彈簧剛度kx足夠小,增加先導(dǎo)閥彈簧的預(yù)壓縮量x0,使x/x0足夠小.（2）先導(dǎo)閥定壓精度分析：主閥結(jié)構(gòu)上:選擇合適的阻尼孔直徑;加大主閥芯面積A1；使A2/A1接近1;使ky和y/y0盡量小;盡量減小主閥芯所受的摩擦力Ff;合理設(shè)計尾碟減小穩(wěn)態(tài)液動力.問題1若主閥芯配合面處泄漏嚴(yán)重，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？問題2若阻尼孔堵塞，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？問題3若遙控口接一低壓或直接接油箱，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

先導(dǎo)型溢流閥遙控口接法注意：遠(yuǎn)程調(diào)壓閥實際上是一個獨立的壓力先導(dǎo)閥，旁接在先導(dǎo)型溢流閥遙控口起遠(yuǎn)程調(diào)壓作用，其調(diào)定壓力必須低于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力。無論哪個起作用，泵的溢流量始終經(jīng)主閥閥口回油箱。先導(dǎo)閥前腔有一遙控口，在該控制口接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥可實現(xiàn)遠(yuǎn)控，接電磁閥通回油箱可實現(xiàn)卸載。

溢流閥的功用溢流閥旁接在泵的出口，用來保證系統(tǒng)壓力恒定，稱為定壓閥。溢流閥旁接在泵的出口，用來限制系統(tǒng)壓力的最大值，對系統(tǒng)起保護(hù)作用，稱為安全閥。電磁溢流閥還可以在執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作時使泵卸載。減壓閥按壓力控制特點分類：定壓輸出定差輸出定比輸出1出口壓力控制式先導(dǎo)型定壓輸出減壓閥

按結(jié)構(gòu)分類：

直動型

先導(dǎo)型

出口壓力反饋至先導(dǎo)閥閥口常開閥口開度越小，減壓效果越強(qiáng)，出口壓力越低泄漏口單獨回油箱

減壓閥的特點與功用與先導(dǎo)型溢流閥比較：減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；溢流閥是進(jìn)口壓力控制，保證進(jìn)口壓力為定值。減壓閥閥口常開；溢流閥閥口常閉。減壓閥有單獨的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口。減壓閥與溢流閥一樣有遙控口。減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路上，如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。減壓閥出口壓力還與出口負(fù)載有關(guān)，若負(fù)載壓力低于調(diào)定壓力時，出口壓力由負(fù)載決定，此時減壓閥不起減壓作用。1、先導(dǎo)型減壓閥的工作原理及結(jié)構(gòu)特點若忽略穩(wěn)態(tài)液動力主閥芯的力平衡方程：先導(dǎo)閥芯的力平衡方程：減壓閥出口（控制）壓力：2）進(jìn)口壓力控制的先導(dǎo)型定壓輸出減壓閥進(jìn)口壓力反饋至先導(dǎo)閥采用流量恒定器使先導(dǎo)閥流量基本恒定單向閥4使出口壓力出現(xiàn)沖擊時泄壓主閥口為多個小孔結(jié)構(gòu)，減小穩(wěn)態(tài)液動力閥口常開閥口開度越小，減壓效果越強(qiáng)，出口壓力越低泄漏口單獨回油箱2）進(jìn)口壓力控制的先導(dǎo)型定壓輸出減壓閥采用流量恒定器使先導(dǎo)閥流量基本恒定，最終使p3基本恒定2定差減壓閥3定比減壓閥三順序閥

閥的功能是以系統(tǒng)壓力為信號控制多個執(zhí)行元件按照一定順序動作。按結(jié)構(gòu)分類：直動型和先導(dǎo)型按控制壓力來源：內(nèi)控式和外控式按彈簧腔泄漏油引出方式不同分：內(nèi)泄和外泄。內(nèi)控式先導(dǎo)型順序閥的工作原理順序閥的四種結(jié)構(gòu)形式及其圖形符號通過改變上蓋或底蓋的裝配位置可得到內(nèi)控外泄、內(nèi)控內(nèi)泄、外控外泄、外控內(nèi)泄四種結(jié)構(gòu)類型。

順序閥的功用

內(nèi)控外泄順序閥與溢流閥非常相象：閥口常閉，進(jìn)口壓力控制，但是該閥出口油液要去工作，所以有單獨的泄油口。內(nèi)控外泄順序閥用于多個執(zhí)行元件順序動作。其進(jìn)口壓力先要達(dá)到閥的調(diào)定壓力，而出口壓力取決于負(fù)載。當(dāng)負(fù)載壓力高于閥的調(diào)定壓力時，進(jìn)口壓力等于出口壓力，閥口全開；當(dāng)負(fù)載壓力低于調(diào)定壓力時，進(jìn)口壓力等于調(diào)定壓力，閥的開口一定。內(nèi)控內(nèi)泄順序閥的圖形符號和工作原理與溢流閥相同。多串聯(lián)在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定壓力，保證執(zhí)行元件運(yùn)動平穩(wěn)。如圖示閥3作背壓閥。

外控內(nèi)泄順序閥等同于二位二通閥，可作卸載閥，如雙泵供油回路中閥3是泵1的卸載閥。

外控外泄順序閥可作液動開關(guān)和限速鎖。如遠(yuǎn)控平衡閥可限制重物下降的速度。四、壓力繼電器

壓力繼電器的功用：利用液體的壓力來啟閉電氣觸點的液壓——電氣信號轉(zhuǎn)換元件，實現(xiàn)電氣元件動作，使系統(tǒng)油路卸壓、換向和執(zhí)行元件的順序動作，或電機(jī)的起停。

壓力繼電器的種類：柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式壓力繼電器按結(jié)構(gòu)特點分為柱塞式、彈簧管式和膜片式。圖示為柱塞式壓力繼電器。