第五章 液壓控制閥(溢流閥)

1、1 1-調(diào)節(jié)螺釘； 2-螺帽 ； 3-彈簧 ； 4-螺母 ； 5-閥體； 6-閥座； 7-閥芯； 8-螺堵1 直動(dòng)式溢流閥 滑閥式直動(dòng)溢流閥結(jié)構(gòu)圖如右圖：初始狀態(tài)：閥芯在彈簧力的作用下處于最下端位置，進(jìn)出油口隔斷，進(jìn)口油液經(jīng)徑向孔、軸向小孔a作用在閥芯7的錐形底面上。L調(diào)節(jié)螺母25.3.1.1 直動(dòng)型溢流閥 條件分析：當(dāng)閥芯底部的壓力小于彈簧調(diào)定壓力，閥芯不動(dòng)，進(jìn)出油口不通 ，溢流閥不工作；當(dāng)閥的進(jìn)口壓力升高，使得閥芯7錐形底面的油液壓力大于彈簧調(diào)定壓力，閥芯上移，進(jìn)出油口相通，溢流閥工作。L調(diào)節(jié)螺母3溢流閥的開啟壓力為pk，即 pk. A=KX0 或 pk=KX0/A 當(dāng)閥芯處于某一位置時(shí)，

2、閥芯的受力平衡為： p .A=K(X0+x)，pKX0/A式中，X0為彈簧的預(yù)壓縮量，x為彈簧附加壓縮量（也是閥芯開啟位移或閥口的開度）。4 p .A=K(X0+x)，pKX0/A由上式可知，當(dāng)閥芯處于不同位置時(shí)，溢流壓力是變化的。然而由于彈簧的附加壓縮量x相對(duì)于預(yù)壓縮量x0來說是較小的，所以可認(rèn)為溢流壓力p基本保持恒定，即p保持為KX0/A。這就是溢流閥起定壓溢流作用的工作原理。（若忽略壓力損失，p就是溢流閥的進(jìn)口壓力）5 此時(shí)，閥芯上移，閥口打開，P、O口接通，系統(tǒng)中的部分油液便通過閥口（視為節(jié)流口）經(jīng)排油口O流回油箱，使系統(tǒng)壓力不在升高；當(dāng)溢流量（液壓泵出口的流量經(jīng)溢流閥回油箱的流量）相

3、對(duì)于進(jìn)入系統(tǒng)中的油液量過大而使壓力降低時(shí)，彈簧便驅(qū)動(dòng)閥芯下移，減小閥口的開度，降低溢流量，以提升壓力。如此反復(fù)，使溢流量與進(jìn)入系統(tǒng)的油液增加量基本恒定，進(jìn)口壓力也就基本保持恒定了。 6 回油口O與泄漏油流經(jīng)的彈簧腔相通，L口堵塞，稱為內(nèi)泄。內(nèi)泄時(shí)回油口的背壓將作用在閥芯上端面，這時(shí)與彈簧力相平衡的將是進(jìn)出油口的壓差。若將泄漏油腔與O口連通的通道堵塞，將L口打開，直接將泄漏油引回油箱，這種連接方式稱為外泄。 直動(dòng)式溢流閥是利用閥芯上端的彈簧力直接與下端面的液壓力相平衡來控制溢流壓力的。一般直動(dòng)式閥只做成低壓、流量不大的溢流閥。L調(diào)節(jié)螺母7 壓力控制閥的圖形符號(hào)中，壓力控制閥的圖形符號(hào)中，用一個(gè)用

4、一個(gè)方框表示閥體方框表示閥體，方框內(nèi)的箭方框內(nèi)的箭頭表示閥體內(nèi)的閥芯頭表示閥體內(nèi)的閥芯，方框兩端與方框兩端與箭頭平行方向的兩根直線線段表示箭頭平行方向的兩根直線線段表示油液的管路油液的管路，在箭頭方向后面的表，在箭頭方向后面的表示示進(jìn)油管路進(jìn)油管路，在箭頭方向前面的表，在箭頭方向前面的表示示出油管路出油管路，方框另外兩端面上表，方框另外兩端面上表示示閥芯控制動(dòng)作的動(dòng)力源形式閥芯控制動(dòng)作的動(dòng)力源形式，其，其中虛線表示液壓控制的控制油管路中虛線表示液壓控制的控制油管路；彈簧按常用示意圖的畫法表示。；彈簧按常用示意圖的畫法表示。 壓力控制閥的圖形符號(hào) 壓力閥是通過控制油液壓力與彈簧力相平衡的原理工作

5、的，當(dāng)沒有壓力或壓力較低時(shí)，油液不足以克服彈簧力，不能將閥芯推動(dòng)，因而進(jìn)出口不能接通，這就是所謂的常閉式；反之，為常開式。 直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高。但壓力受溢流量的影響較大，不適于在高壓、大流量下工作。因?yàn)楫?dāng)溢流量的變化引起閥口開度即彈簧壓縮量發(fā)生變化時(shí)，彈簧力變化較大，溢流閥進(jìn)口壓力也隨之發(fā)生較大的變化，所以直動(dòng)式溢流閥調(diào)壓穩(wěn)定性差。 因此，直動(dòng)式溢流閥一般只用于低壓小流量系統(tǒng)，或者作為先導(dǎo)閥使用。9一、先導(dǎo)式溢流閥的工作原理：油液從P口進(jìn)入充滿主閥芯的下腔，并作用與主閥芯的油液作用于主閥芯的上端和錐閥芯的右腔錐面上調(diào)壓彈簧9 下端同時(shí)油液經(jīng)阻尼孔5 進(jìn)入并充滿主閥芯的上腔再經(jīng)通道a

6、和錐閥座上的小孔進(jìn)入并充滿錐閥芯的右腔10 當(dāng)進(jìn)油口油壓較低時(shí)，小于錐閥芯左腔的彈簧彈力，先導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，流經(jīng)阻尼孔油液沒有形成通路。由主閥芯的上、下腔和錐閥芯的右腔形成一個(gè)密封容積（腔），所以腔內(nèi)各點(diǎn)的壓力均相等。且都等于閥的入口油壓。主閥芯在上下油液壓差和彈簧力的作用下處于最下端位置。即P口和T口不通。11當(dāng)進(jìn)油口油壓升高，使錐閥芯的右腔油液壓力大于左腔的彈簧彈力，先導(dǎo)閥打開（經(jīng)過一段振蕩過程后停在某一平衡位置).壓力油便經(jīng)阻尼孔5通道a錐閥座上的小孔錐閥的右腔左腔主閥芯的中心孔回油口O流回油箱。12即流經(jīng)阻尼孔5油液形成了通路，液壓油流經(jīng)阻尼孔5時(shí)產(chǎn)生壓力降，主閥芯上腔油液壓力低于閥

7、的進(jìn)口油壓，也就是低于主閥芯下腔的油壓，當(dāng)這個(gè)方向向上的油壓差值小于上腔的彈簧力，主閥芯仍在最下端。隨著進(jìn)油口油壓的升高，壓力差也升高。當(dāng)上下腔的壓力差大于上腔的作用力（彈簧力時(shí)，主閥芯抬起，上升到某一平衡位置。P、O連通，實(shí)現(xiàn)溢流。使溢流閥的進(jìn)口油壓不再升高，保持調(diào)壓彈簧9的預(yù)緊力。 說明:從P口進(jìn)入的油液分成兩部分:少量(約占1%)經(jīng)先導(dǎo)閥后流向回油口O,大部分則經(jīng)主閥的閥口流向回油口O。3 3 溢流閥的性能溢流閥的性能1.1.靜態(tài)性能靜態(tài)性能 (1)(1)壓力調(diào)節(jié)范圍壓力調(diào)節(jié)范圍 壓力調(diào)節(jié)范圍是指調(diào)壓彈簧在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)壓力能平穩(wěn)地上升或下降，且壓力無突跳及遲滯現(xiàn)象時(shí)的最大和最

8、小調(diào)定壓力。溢流閥的最大允許流量為其額定流量，在額定流量下工作時(shí)，溢流閥應(yīng)無噪聲、溢流閥的最小穩(wěn)定流量取決于它的壓力平穩(wěn)性要求，一般規(guī)定為額定流量的15%。 圖圖4-18 4-18 溢流閥的啟閉特性曲線溢流閥的啟閉特性曲線 (2)(2)啟閉特性啟閉特性啟閉特性是指溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下從開啟到閉合的過程中，被控壓力與通過溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。它是衡量溢流閥定壓精度的一個(gè)重要指標(biāo)，一般用溢流閥處于額定流量、調(diào)定壓力ps時(shí)，開始溢流的開啟壓力pk及停止溢流的閉合壓力pB分別與ps的百分比來衡量，前者稱為開啟比，后者稱為閉合比。 溢流閥的靜態(tài)特性曲線 (3)(3)壓力壓力- -流量特性流量特性 溢流

9、閥工作時(shí)，隨著溢流量的變化，系統(tǒng)壓力會(huì)產(chǎn)生一些波動(dòng)，不同溢流閥的壓力波動(dòng)程度不同。因此一般用溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)的壓力-流量特性來描述溢流閥的靜態(tài)特性。 右圖為溢流閥的壓力-流量特性曲線，也稱作靜態(tài)特性曲線。圖中Pn為溢流閥調(diào)節(jié)壓力，Pk1、Pk2分別為直動(dòng)式和先導(dǎo)式的開啟壓力。 溢流閥的靜態(tài)特性曲線 溢流閥的理想特性曲線最好是一條Pn平行于流量坐標(biāo)的直線，也就是只有p達(dá)到Pn是才溢流，且不管溢流多少，壓力始終保持Pn。實(shí)際溢流閥的特性不可能如此，而只能要求它的特性曲線盡可能接近這條理想曲線。 溢流閥的靜態(tài)特性曲線 從圖中我們可以看出，先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)壓偏差（pn-pk2）比直動(dòng)式的調(diào)壓偏差要小，

10、所以先導(dǎo)式溢流閥比直動(dòng)式溢流閥的靜態(tài)特性要好。2.2.動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能 溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線 當(dāng)溢流閥的溢流量有零階躍變化至額定流量時(shí)，其進(jìn)口壓力降迅速升高并超過額定壓力的調(diào)定值，然后逐步衰減到最終穩(wěn)態(tài)壓力，完成動(dòng)態(tài)過度過程，如右圖所示。衡量動(dòng)態(tài)過渡過程品質(zhì)好壞的指標(biāo)，稱為動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。2.2.動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能 溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線（1） 壓力超調(diào)量 定義最高瞬時(shí)壓力峰值與額定壓力調(diào)定值ps的差值為壓力超調(diào)量，要求該值小于等于ps的30%；否則將導(dǎo)致系統(tǒng)元件損壞，管道破裂或其他故障。2.2.動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能 溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線（2）

11、 上升時(shí)間t1 上升時(shí)間指壓力開始上升，到壓力第一次達(dá)到穩(wěn)定壓力ps所需的時(shí)間。T1越小，溢流閥的相應(yīng)越快，一般在0.1s之內(nèi)。2.2.動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能 溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線（3） 過渡時(shí)間t2 過渡時(shí)間指壓力開始上升，到壓力達(dá)到穩(wěn)定壓力并處于穩(wěn)定狀態(tài)所需的時(shí)間。T2越小，溢流閥動(dòng)態(tài)過渡過程越短。2.2.動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能 溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線（4） 卸荷時(shí)間t3 卸荷時(shí)間指負(fù)階躍時(shí)，壓力從穩(wěn)定壓力降到卸荷壓力（接近于0）所需的時(shí)間，大約在數(shù)十秒之內(nèi)。2.2.動(dòng)態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能 溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線（4） 卸荷時(shí)間t3 卸荷時(shí)間指負(fù)階躍時(shí)

12、，壓力從穩(wěn)定壓力降到卸荷壓力（接近于0）所需的時(shí)間，大約在數(shù)十秒之內(nèi)。4.4.液壓系統(tǒng)對(duì)溢流閥的性能要求液壓系統(tǒng)對(duì)溢流閥的性能要求 (1)(1)定壓精度高。定壓精度高。 (2)(2)靈敏度要高。靈敏度要高。 (3)(3)工作要平穩(wěn)且無振動(dòng)和噪聲。工作要平穩(wěn)且無振動(dòng)和噪聲。 (4)(4)當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)當(dāng)閥關(guān)閉時(shí) 密封要好，泄漏要小。密封要好，泄漏要小。5 溢流閥應(yīng)用溢流閥應(yīng)用溢流閥的主要用途有以下兩點(diǎn)： 1）調(diào)壓和穩(wěn)壓。如用在由定量泵構(gòu)成的液壓源中，用以調(diào)節(jié)泵的出口壓力，保持該壓力恒定。 2）限壓。如用作安全閥，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，僅在系統(tǒng)壓力大于其調(diào)定壓力時(shí)才開啟溢流，對(duì)系統(tǒng)起過

13、載保護(hù)作用。 26A 直動(dòng)式溢流閥的應(yīng)用 如右圖所示，直動(dòng)式溢流閥與定量泵配合構(gòu)成恒壓油源。圖中定量泵的出口壓力P由溢流閥調(diào)定（Py）。A.1 構(gòu)成恒壓油源27A.2 作安全閥，對(duì)系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。 系統(tǒng)中安裝作安全閥用的溢流閥，以限制系統(tǒng)的最高壓力。當(dāng)壓力超過調(diào)定值時(shí)，溢流閥打開溢流，系統(tǒng)壓力不再增高，因而可以防止系統(tǒng)過載，起安全作用。保證系統(tǒng)正常工作。在正常工作時(shí)，溢流閥是常閉的，故其調(diào)整值應(yīng)比系統(tǒng)的最高工作壓力高1020，以免溢流閥打開溢流時(shí)，影響系統(tǒng)正常工作。28 在旁路節(jié)流調(diào)速回路上，將節(jié)流閥安裝在與液壓缸并聯(lián)的支路上，液壓泵輸出的流量一部分進(jìn)入液壓缸，另一部分經(jīng)節(jié)流閥流回油箱。通

14、過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積來控制液壓泵溢回油箱的油液，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。由于溢流已由節(jié)流閥承擔(dān)，故溢流閥實(shí)為安全閥，常態(tài)時(shí)關(guān)閉，過載時(shí)打開，液壓泵工作過程中的壓力隨負(fù)載而變化，所以這種調(diào)速方式又稱變壓式節(jié)流調(diào)速。29A.3 作背壓閥用 圖7-12 溢流閥作背壓閥用 將溢流閥裝在回油路上，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)壓彈簧即能調(diào)節(jié)背壓力的大小。30 在液壓缸工進(jìn)時(shí)的回油管路上安置一溢流閥，使回油腔建立起一定壓力（被壓力），P等于溢流閥調(diào)定壓力。這樣可以增加液壓缸工進(jìn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，也可以消除負(fù)載突然減小或變?yōu)榱銜r(shí)液壓缸產(chǎn)生的前沖現(xiàn)象。31B.1 遠(yuǎn)程調(diào)壓回路 至系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 將先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口K接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥

15、進(jìn)油口，而遠(yuǎn)程調(diào)壓閥出油口接油箱，即構(gòu)成了遠(yuǎn)程調(diào)壓回路。見右圖。遠(yuǎn)程調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類似溢流閥中的先導(dǎo)閥。調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)壓彈簧即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。 遠(yuǎn)程控制口K通先導(dǎo)閥的右腔和主閥的上腔。 調(diào)壓回路的功用是使液壓系統(tǒng)整體或局部的壓力保持恒定或不超過某個(gè)數(shù)值。32至系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 圖中Y1必須是先導(dǎo)式溢流閥，閥Y2可以使直動(dòng)式或先導(dǎo)式。在遠(yuǎn)程調(diào)壓時(shí)，閥Y2與先導(dǎo)式溢流閥Y1的導(dǎo)閥共用一個(gè)主閥體，即Y1的閥體，二者相對(duì)于主閥體程并聯(lián)形式，只有調(diào)定壓力較小者才能被壓力油頂開、對(duì)Y1的入口壓力起定壓作用，因此遠(yuǎn)程閥Y2的調(diào)定壓力的最大值不能超過閥Y1本身的調(diào)定值。Y1Y233B.2 二級(jí)調(diào)壓回路 圖7

16、-15 二級(jí)調(diào)壓回路低壓圖7-16 二級(jí)調(diào)壓回路遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 左圖為二級(jí)調(diào)壓回路的一例。活塞下降為工作行程，高壓溢流閥4限制系統(tǒng)最高壓力?；钊仙秊榉枪ぷ餍谐?，低壓溢流閥3的調(diào)節(jié)壓力只需克服運(yùn)動(dòng)部件自重和摩擦阻力即可。此回路常用于壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)中。右圖為二級(jí)調(diào)壓回路另一例?；钊陆祲毫τ筛邏阂缌鏖y 3調(diào)節(jié)?；钊仙到y(tǒng)壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5調(diào)節(jié)。34ACB如下圖示溢流閥A,B,C，調(diào)定壓力分別為pA=4MPa, pB=3MPa, pC=2MPa,當(dāng)油路接通時(shí)，壓力表的讀數(shù)為多少？35ACB解：如圖示， 由于閥B接在閥A的出口，所以閥A的進(jìn)油口和出油口接通后（此時(shí)閥A的進(jìn)口壓力為閥A的調(diào)定壓力4MP

17、a），但所以pA=4+3+2=9MPa；該油路仍處于不通的狀態(tài)。閥A的進(jìn)口壓力繼續(xù)升高，閥A的主閥芯繼續(xù)升高，閥A的閥口開大，當(dāng)閥A的進(jìn)口壓力等于7MPa時(shí)，閥B的進(jìn)出油口接通，但閥C接在閥B的出口，所以該油路還是處于不通的狀態(tài)，閥A的進(jìn)口壓力繼續(xù)升高，閥A的主閥芯、閥B的主閥芯都繼續(xù)升高，閥A和閥B的閥口都繼續(xù)開大，當(dāng)閥A的進(jìn)口壓力等于9MPa時(shí)，閥C的進(jìn)出油口接通，此時(shí)該油路才通。365.3.2. 5.3.2. 減壓閥減壓閥 減壓閥是一種利用液壓油流過隙縫產(chǎn)生壓降的原理，使出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥。 按照調(diào)節(jié)要求不同可以分為：（1）定值減壓閥：用于保證出口壓力為定值的減壓閥（2）定

18、差減壓閥：用于保證進(jìn)出口壓力差不變的減壓閥（3）定比減壓閥：用于保證進(jìn)出口壓力成比例的減壓閥 其中定值減壓閥應(yīng)用最為廣泛，簡(jiǎn)稱減壓閥。37一一 直動(dòng)式減壓閥直動(dòng)式減壓閥 減壓閥也有直動(dòng)式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥。 如右圖所示為直動(dòng)式減壓閥的工作原理。在安裝位置上，閥芯在彈簧力的作用下處于最下端，閥口開度最大，進(jìn)出口溝通，不起減壓作用。與溢流閥不同的是，減壓閥檢測(cè)和控制的是閥的出口壓力，當(dāng)出口壓力達(dá)到壓力調(diào)定值時(shí)，閥芯上移，閥口關(guān)小，產(chǎn)生壓降，閥處于工作狀態(tài)。38 如果只考慮彈簧力和液壓力的作用，可以認(rèn)為減壓閥的出口壓力維持在一定值上。此時(shí)如果出口壓力減小，閥芯下降，閥口開大，閥口處阻力減小，壓降減

19、小，使出口壓力回升到調(diào)定值；相反，如果出口壓力過大，閥芯上移，閥口關(guān)小，閥口處阻力增大，使出口壓力下降到調(diào)定值。39二、先導(dǎo)式減壓閥二、先導(dǎo)式減壓閥 上圖所示為滑閥式減壓閥的結(jié)構(gòu)，它的先導(dǎo)閥跟溢流閥的先導(dǎo)閥相似，不同之處在于彈簧腔的泄露油必須單獨(dú)引回油箱。40 進(jìn)口壓力油P1經(jīng)主閥閥口流至出口，壓力為P2。與此同時(shí)，出口壓力油P2經(jīng)閥體、端蓋上的油道進(jìn)入主閥芯下腔，然后經(jīng)主閥芯上的阻尼孔到主閥芯上腔和先導(dǎo)閥的右腔。41 在負(fù)載較小、出口壓力低于彈簧所調(diào)定壓力，作用在錐閥芯上的油液壓力小于左腔的彈簧彈力，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯阻尼孔無液流通過，主閥芯上、下兩腔壓力相等，主閥芯在彈簧力作用下處于最下端

20、，閥口全開，不起減壓作用。42 如果出口壓力P2隨著負(fù)載增大，并且當(dāng)超過彈簧調(diào)定的壓力時(shí)，先導(dǎo)閥閥口開啟，主閥出口壓力油P2經(jīng)主閥芯阻尼孔到主閥芯上腔、先導(dǎo)閥口，再經(jīng)泄油口回油箱。在阻尼孔的作用下，主閥上下腔出現(xiàn)壓差，主閥芯在壓力差作用下客服上端彈簧力向上運(yùn)動(dòng)，主閥閥口減小其減壓作用。43三三 減壓閥的應(yīng)用減壓閥的應(yīng)用減壓回路減壓回路 圖7-21 減壓回路至主油路 在中常需要減壓回路。圖為常見的一種減壓回路。液壓泵出口壓力由溢流閥調(diào)定保持基本不變。當(dāng)液壓缸A需要得到比泵的供油壓力低的壓力時(shí)，可在油路中串聯(lián)一減壓閥，減壓閥可保持減壓后壓力恒定，即液壓缸左腔的壓力由減壓閥調(diào)定保持不變。但至少應(yīng)比溢

21、流閥調(diào)定壓力低0.5MPa。當(dāng)執(zhí)行元件的速度需要調(diào)節(jié)時(shí)，節(jié)流元件應(yīng)裝在減壓閥的出口。使液壓系統(tǒng)中某一支路的壓力具有低于主油路的穩(wěn)定壓力。44至主油路圖7-22 二級(jí)調(diào)壓回路 下圖為二級(jí)調(diào)壓回路，將減壓閥的遠(yuǎn)程控制口通過二位二通電磁閥與遠(yuǎn)程調(diào)壓相連便可獲得兩種預(yù)調(diào)的壓力。 液壓泵的出口壓力由溢流閥1調(diào)定不變，當(dāng)換向閥斷開時(shí)，減壓支路的工作壓力由減壓閥2調(diào)定基本不變；當(dāng)換向閥接通時(shí)，減壓閥2的出口壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥3來調(diào)節(jié)。123減壓支路 減壓閥的遠(yuǎn)程控制口K通先導(dǎo)閥的右腔和主閥的上腔。P3調(diào)定壓力P2調(diào)定壓力45 順序閥利用油液壓力的變化來控制油路的通斷，在液壓系統(tǒng)中主要用于控制多個(gè)執(zhí)行元件順序動(dòng)

22、作。5.3.3 5.3.3 順序閥順序閥 根據(jù)控制方式的不同可分為兩類：一是直接利用閥進(jìn)油口的壓力來控制閥口啟閉的內(nèi)控順序閥，簡(jiǎn)稱順序閥;二是獨(dú)立于閥進(jìn)口的外來壓力控制閥口啟閉的外控順序閥，亦稱順序閥。按結(jié)構(gòu)不同可分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式順序閥兩類。46一、順序閥的結(jié)構(gòu)和原理先導(dǎo)式順序閥直動(dòng)式順序閥 如圖所示，上圖為直動(dòng)式順序閥，下圖為先導(dǎo)式順序閥。從圖中可看出他們跟溢流閥很相似。其主要差別在于溢流閥的出油口接油箱，而順序閥的出油口與系統(tǒng)其它油路相連，因此它的泄油口要單獨(dú)接油箱，另外順序閥有很好的密封性能，因此閥芯和閥體間的封油長(zhǎng)度較長(zhǎng)。47直動(dòng)式順序閥 壓力油從進(jìn)油口P1進(jìn)入，經(jīng)過閥體上的孔道和端

23、蓋上的阻尼孔流到控制活塞的底部，當(dāng)作用在活塞上的液壓力能克服閥芯上的彈簧力時(shí)，閥芯右移，油液便從P2流出。這一種結(jié)構(gòu)稱為內(nèi)控式的順序閥。48圖7-26 單向順序閥 下圖為單向順序閥的結(jié)構(gòu)原理圖和圖形符號(hào)。它由順序閥和單向閥并聯(lián)而成。當(dāng)油液從P1口進(jìn)入時(shí),單向閥關(guān)閉;進(jìn)油口壓力超過調(diào)壓彈簧的調(diào)定值時(shí)，順序閥打開,油液從P2流出。當(dāng)油液從 P2口進(jìn)入時(shí)，油液經(jīng)單向閥從P1口流出。圖7-28 定位夾緊順序動(dòng)作回路定位缸夾緊缸至主油路491、用來使兩個(gè)或兩個(gè)以上執(zhí)行元件按一定的順序動(dòng)作。 右圖所示為一定位夾緊回路，要求先定位后夾緊。如圖示液壓泵供油，一路至主系統(tǒng)，另一路經(jīng)減壓閥、單向閥、換向閥至定位缸

24、的上腔，推動(dòng)活塞下行進(jìn)行定位。定位后缸的活塞停止運(yùn)動(dòng)，順序閥打開，壓力油進(jìn)入夾緊液壓缸的上腔，推動(dòng)活塞下行，進(jìn)行夾緊。502 用單向順序閥構(gòu)成平衡回路順序閥還起背壓閥的作用。 為了防止立式液壓缸與垂直運(yùn)動(dòng)的工作部件由于自重而自行下落造成事故或沖擊，可以采用平衡回路。 圖7.19 用單向順序閥的平衡回路 151 調(diào)節(jié)單向順序閥1的開啟壓力,使其稍大于立式液壓缸下腔的背壓.活塞下行時(shí),由于回路上存在一定背壓支承重力負(fù)載,活塞將平穩(wěn)下落;換向閥處于中位時(shí),活塞停止運(yùn)動(dòng)。 圖7.19 用單向順序閥的平衡回路 1 此處的單向順序閥又稱為平衡閥523、保證油路的最低壓力：如圖所示，當(dāng)液壓缸I的活塞開始上升

25、后，在壓力超過順序閥A的調(diào)整壓力時(shí)液壓缸II才動(dòng)作；這樣在液壓缸II動(dòng)作時(shí)，不致因壓力過低，而使液壓缸I的活塞在自重作用下下落。圖 7-29 順 序 閥 保 證 油 路 的 最 低 壓 力A順序閥保證油路的最低壓力534、順序閥控制的順序動(dòng)作回路 左端電磁鐵得電，換向閥處于左位，壓力油進(jìn)入油缸A的左腔，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作,當(dāng)油缸A行至終點(diǎn)時(shí)，壓力升高，在足以打開順序閥D時(shí)，油液進(jìn)入油缸B的左腔，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作；同理，當(dāng)右端電磁鐵得電，換向閥處于右位，油液進(jìn)入油缸B的右腔，油缸B實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，當(dāng)油缸B行至終點(diǎn)時(shí)，壓力升高，在足以打開順序閥C時(shí)，油液進(jìn)入油缸A的右腔，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作54減壓閥的特征是：減壓閥控制出口壓力為一

26、定值，閥口常開，出口油液去工作，壓力不為零，彈簧腔泄漏油單獨(dú)引到油箱（外泄）。減壓閥串聯(lián)在某一支路上，提供二次壓力。 順序閥的特征是：順序閥利用進(jìn)口壓力控制開啟，閥口常閉，出口油液去工作，壓力不為零，彈簧腔泄漏油單獨(dú)引到油箱（外泄）。內(nèi)控外泄順序串聯(lián)在執(zhí)行元件的進(jìn)口。 溢流閥、減壓閥和順序閥的區(qū)別：溢流閥的特征是：溢流閥控制進(jìn)口壓力為一定值，閥口常閉，出口接回油箱，出口壓力為零，彈簧腔泄漏油內(nèi)部引到出口（內(nèi)泄）。溢流閥旁接在液壓泵的出口或執(zhí)行元件的進(jìn)口。 555.3.4 5.3.4 壓力繼電器壓力繼電器 壓力繼電器是將液壓系統(tǒng)中的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置。它的作用是，根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變

27、化，通過壓力繼電器內(nèi)的微動(dòng)開關(guān)，自動(dòng)接通或切斷有關(guān)電路，以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作或安全保護(hù)等。56圖5.23 壓力繼電器壓力繼電器符號(hào)進(jìn)油口調(diào)壓彈簧一、壓力繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理電器開關(guān)調(diào)壓螺絲柱塞57 柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如右圖所示，當(dāng)進(jìn)油口P處油液壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定壓力時(shí)，作用在柱塞1上的液壓力通過頂桿2的推動(dòng)，合上微動(dòng)電器開關(guān)4，發(fā)出電信號(hào)。圖中，L為泄油口。改變彈簧的壓縮量，可以調(diào)節(jié)繼電器的動(dòng)作壓力。58二、壓力繼電器的應(yīng)用舉例圖7-31 壓力繼電器的應(yīng)用 壓力繼電器按左圖的接法安裝在節(jié)流閥和液壓缸之間，稱為升壓發(fā)信。按右圖安裝在回油路上，位于液壓缸和節(jié)流閥之間，稱為零壓發(fā)信。

28、 溢流閥是利用作用于閥芯的進(jìn)油口壓力與彈簧力平衡的原理來工作的。彈簧力可以調(diào)整，故壓力也可調(diào)整。當(dāng)有一定流量通過溢流閥時(shí)，閥必須有一開口，此開口形成一個(gè)液阻，油液流過液阻時(shí)產(chǎn)生壓降，這就形成了進(jìn)油口壓力（即溢流壓力）。實(shí)際工作時(shí)，溢流閥開口大小是根據(jù)通過的流量自動(dòng)調(diào)整，閥的進(jìn)口壓力將隨溢流量的增加而加大。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。彈簧剛度愈小，壓力變化也愈小。壓力變化大小反映了溢流閥穩(wěn)壓性能的好壞。從這點(diǎn)出發(fā)，先導(dǎo)式溢流閥較直動(dòng)式溢流閥穩(wěn)壓性能好。 先導(dǎo)式溢流閥有一個(gè)遙控口，通過它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓、多級(jí)壓力控制和使液壓泵卸荷等功能。 減壓閥是利用液流通過閥口

29、縫隙所形成的液阻使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并使出口壓力基本不變的壓力控制閥。它常用于某局部油路的壓力需要低于系統(tǒng)主油路壓力的場(chǎng)合。與溢流閥相比，主要差別為：出口測(cè)壓；反饋力指向主閥口關(guān)閉方向；先導(dǎo)級(jí)有外泄口。 順序閥和壓力繼電器不是用于控制壓力。反過來，它們利用壓力作為信號(hào)去驅(qū)動(dòng)液壓開關(guān)或電器開關(guān)。順序閥是液控液壓開關(guān)，壓力繼電器是液控電開關(guān)。信號(hào)壓力達(dá)到調(diào)定壓力值時(shí)開關(guān)動(dòng)作（對(duì)順序閥，閥口全開）。順序閥在油路中相當(dāng)于一個(gè)以油液壓力作為信號(hào)來控制油路通斷的液壓開關(guān)。它與溢流閥的工作原理基本相同，主要差別為：出口接負(fù)載；動(dòng)作時(shí)閥口不是微開而是全開；有外泄口。 壓力繼電器是將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)

30、換裝置。當(dāng)作用于壓力繼電器上的控制油壓升高到（或降低到）調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器便發(fā)出電信號(hào)。 二、減壓閥二、減壓閥 減壓閥是使出口壓力減壓閥是使出口壓力( (二次壓力二次壓力) )低于進(jìn)口壓力低于進(jìn)口壓力( (一次壓一次壓力力) )的一種壓力控制閥。的一種壓力控制閥。( (一一) )定值輸出減壓閥定值輸出減壓閥 圖圖4-20 4-20 定值輸出減壓閥定值輸出減壓閥 將先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢將先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)行比較，它們之間有如下流閥進(jìn)行比較，它們之間有如下幾點(diǎn)不同之處：幾點(diǎn)不同之處： (1)(1)減壓閥保持出口壓力基減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓本不變，而溢流閥保

31、持進(jìn)口處壓力基本不變。力基本不變。 (2)(2)在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、出油口互通，而溢流閥進(jìn)出油口出油口互通，而溢流閥進(jìn)出油口不通。不通。 (3)(3)為保證減壓閥出口壓力。為保證減壓閥出口壓力。 ( (二二) )定差減壓閥定差減壓閥(4-7) ( (三三) )定比減壓閥定比減壓閥 (4-8) (4-9) 2211)(ApxxkApRcs三、順序閥三、順序閥四、壓力繼電器四、壓力繼電器 壓力繼電器是壓力繼電器是一種將油液的壓力一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液控制元件。的電液控制元件。 一、流量控制原理及節(jié)流口形式一、流量控制原理及節(jié)流口形式 節(jié)流閥的

32、節(jié)流口通常有三種基本形式：薄壁小孔、細(xì)節(jié)流閥的節(jié)流口通常有三種基本形式：薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和厚壁小孔長(zhǎng)小孔和厚壁小孔 。 (1)(1)壓差對(duì)流量的影響壓差對(duì)流量的影響 (2)(2)溫度對(duì)流量的影響溫度對(duì)流量的影響 (3)(3)節(jié)流口的堵塞節(jié)流口的堵塞 第三節(jié)第三節(jié) 流量控制閥流量控制閥液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)流量控制閥的主要要求有：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)流量控制閥的主要要求有：(1)(1)較大的流量調(diào)節(jié)范圍，且流量調(diào)節(jié)要均勻。較大的流量調(diào)節(jié)范圍，且流量調(diào)節(jié)要均勻。(2)(2)當(dāng)閥前、后壓力差發(fā)生變化時(shí)，通過閥的流量變化當(dāng)閥前、后壓力差發(fā)生變化時(shí)，通過閥的流量變化要小，以保證負(fù)載運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定。要小，以保證負(fù)載運(yùn)動(dòng)的

33、穩(wěn)定。(3)(3)油溫變化對(duì)通過閥的流量影響要小。油溫變化對(duì)通過閥的流量影響要小。(4)(4)液流通過全并闊時(shí)的壓力損失要小。液流通過全并闊時(shí)的壓力損失要小。(5)(5)當(dāng)閥口關(guān)閉時(shí)閥的泄漏量要小。當(dāng)閥口關(guān)閉時(shí)閥的泄漏量要小。二、普通節(jié)流閥二、普通節(jié)流閥三、節(jié)流閥的壓力和溫度補(bǔ)償三、節(jié)流閥的壓力和溫度補(bǔ)償 節(jié)流閥的壓力補(bǔ)償有兩種方式：節(jié)流閥的壓力補(bǔ)償有兩種方式： 一是將定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)起來，組合而成一是將定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)起來，組合而成調(diào)速閥；調(diào)速閥； 一是將穩(wěn)壓溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)起來，組織成溢一是將穩(wěn)壓溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)起來，組織成溢流節(jié)流閥。流節(jié)流閥。 1. 1.調(diào)速閥調(diào)速閥 調(diào)

34、速閥調(diào)速閥( (如圖如圖4-32)4-32)是在節(jié)流閥是在節(jié)流閥2 2前面串接一個(gè)前面串接一個(gè)定差減壓閥定差減壓閥1 1組合而成。組合而成。(4-10)(4-11) 工作過程中減壓閥閥芯位移很小，可以認(rèn)為工作過程中減壓閥閥芯位移很小，可以認(rèn)為FsFs基基本保持不變。故節(jié)流閥兩端壓力差本保持不變。故節(jié)流閥兩端壓力差p p2 2-p-p3 3。也基本保持。也基本保持不變，這就保證了通過節(jié)流閥的流量穩(wěn)定。不變，這就保證了通過節(jié)流閥的流量穩(wěn)定。2.2.溫度補(bǔ)償調(diào)速閥溫度補(bǔ)償調(diào)速閥 3.3.溢流節(jié)流閥溢流節(jié)流閥( (旁通型調(diào)速閥旁通型調(diào)速閥) ) 1 1、插裝式錐閥又稱插裝式二位二通、插裝式錐閥又稱插裝

35、式二位二通閥：閥：(1)(1)通流能力大通流能力大; ;(2)(2)閥芯動(dòng)作靈敏、抗堵塞能力強(qiáng)閥芯動(dòng)作靈敏、抗堵塞能力強(qiáng); ;(3)(3)密封性好，泄漏小，油液流經(jīng)閥口壓力損失密封性好，泄漏小，油液流經(jīng)閥口壓力損失; ;(4)(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 2 2、用疊加式液壓閥組成的液壓系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：、用疊加式液壓閥組成的液壓系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：(1)(1)用疊加閥組成的液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。用疊加閥組成的液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。 (2)(2)疊加閥液壓系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便，裝配周期短。疊加閥液壓系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便，裝配周期短。(3)(3)液壓系統(tǒng)如

36、有變化，改變工況，需要增減元件時(shí)，組裝方便迅速。液壓系統(tǒng)如有變化，改變工況，需要增減元件時(shí)，組裝方便迅速。(4)(4)元件之間實(shí)現(xiàn)無管連接，消除了因油管、管接頭等引起的泄漏、振動(dòng)元件之間實(shí)現(xiàn)無管連接，消除了因油管、管接頭等引起的泄漏、振動(dòng)和噪聲。和噪聲。(5)(5)整個(gè)系統(tǒng)配置靈活、外觀整齊，維護(hù)保養(yǎng)容易。整個(gè)系統(tǒng)配置靈活、外觀整齊，維護(hù)保養(yǎng)容易。(6)(6)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和集成化程度較高。標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和集成化程度較高。第四節(jié)第四節(jié) 插裝閥與疊加閥插裝閥與疊加閥一、疊加式溢流閥一、疊加式溢流閥 二、疊加式流量閥二、疊加式流量閥三、插裝式錐閥的工作原理及基本組成三、插裝式錐閥的工作原理及基本組

37、成 四、插裝式錐閥用作方向控制閥四、插裝式錐閥用作方向控制閥 1.1.作單向閥作單向閥2.2.作二位二通閥作二位二通閥3.3.作三通閥作三通閥4.4.作四通閥作四通閥五、插裝式錐閥用作壓力控制閥五、插裝式錐閥用作壓力控制閥六、插裝式錐閥用作流量控制閥六、插裝式錐閥用作流量控制閥 電液伺服閥是一種比電液比例閥的精度更高、響應(yīng)更快的液電液伺服閥是一種比電液比例閥的精度更高、響應(yīng)更快的液壓控制閥。其輸出流量或壓力受輸入的電氣信號(hào)控制，主要用于高壓控制閥。其輸出流量或壓力受輸入的電氣信號(hào)控制，主要用于高速閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)，而比例閥多用于響應(yīng)速度相對(duì)較低的開環(huán)控速閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)，而比例閥多用于響應(yīng)速度

38、相對(duì)較低的開環(huán)控制系統(tǒng)中。制系統(tǒng)中。 在流量型伺服閥中，要求主閥芯的位移在流量型伺服閥中，要求主閥芯的位移X XP P與的輸入電流信號(hào)與的輸入電流信號(hào)I I 成比例，為了保證主閥芯的定位控制，主閥和先導(dǎo)閥之間設(shè)有位成比例，為了保證主閥芯的定位控制，主閥和先導(dǎo)閥之間設(shè)有位置負(fù)反饋，位置反饋的形式主要有直接位置反饋和位置置負(fù)反饋，位置反饋的形式主要有直接位置反饋和位置- -力反饋兩力反饋兩種。種。 電液伺服閥多為兩級(jí)閥，有壓力型伺服閥和流量型伺服閥之電液伺服閥多為兩級(jí)閥，有壓力型伺服閥和流量型伺服閥之分，絕大部分伺服閥為流量型伺服閥。分，絕大部分伺服閥為流量型伺服閥。力馬達(dá)力馬達(dá) 先導(dǎo)級(jí)放大元件反

39、饋桿反饋桿1、采用閥芯、閥套直接比較法；、采用閥芯、閥套直接比較法；2、導(dǎo)閥芯導(dǎo)閥套、導(dǎo)閥芯導(dǎo)閥套直接比較直接比較、通過剛性連接、通過剛性連接直接（測(cè)量）反饋直接（測(cè)量）反饋；3、放大元件放大元件為導(dǎo)閥部分為導(dǎo)閥部分、缸、缸是主閥兩端部分是主閥兩端部分； 4、指令元件指令元件是線圈，是線圈，被控對(duì)象被控對(duì)象是主閥芯，使主閥芯位移跟是主閥芯，使主閥芯位移跟蹤動(dòng)圈的指令位移蹤動(dòng)圈的指令位移 。導(dǎo)閥芯閥導(dǎo)閥芯閥套比較套比較線圈線圈指ivx指x力馬達(dá)力馬達(dá) 固定節(jié)流孔固定節(jié)流孔 反饋彈簧桿反饋彈簧桿 噴嘴噴嘴 擋板（導(dǎo)閥芯）擋板（導(dǎo)閥芯） 彈簧管彈簧管（扭簧）（扭簧） 要求：要求：主閥芯位移自動(dòng)跟主閥

40、芯位移自動(dòng)跟蹤輸入的電流，與蹤輸入的電流，與輸入電流成比例。輸入電流成比例。主滑閥主滑閥先導(dǎo)級(jí)油先導(dǎo)級(jí)油缸左腔缸左腔先導(dǎo)級(jí)油先導(dǎo)級(jí)油缸左腔缸左腔 力矩馬達(dá)力矩馬達(dá) 銜鐵銜鐵磁鋼磁鋼導(dǎo)磁體導(dǎo)磁體iTSNNNSSNSNS吸吸吸吸斥斥斥斥KtiT指i 雙噴嘴擋板閥雙噴嘴擋板閥 vxT 被控對(duì)象被控對(duì)象 被控對(duì)象被控對(duì)象 力矩比較元件反饋桿反饋桿彈簧管彈簧管xx力馬達(dá)力馬達(dá) 固定節(jié)流孔固定節(jié)流孔 反饋彈簧桿反饋彈簧桿 噴嘴噴嘴 擋板（導(dǎo)閥芯）擋板（導(dǎo)閥芯） 彈簧管彈簧管（扭簧）（扭簧） 主滑閥主滑閥先導(dǎo)級(jí)油先導(dǎo)級(jí)油缸左腔缸左腔先導(dǎo)級(jí)油先導(dǎo)級(jí)油缸左腔缸左腔三三 電液伺服閥的應(yīng)用電液伺服閥的應(yīng)用 電液比例閥是一種按輸入的電氣信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)電液比例閥是一種按輸入的電氣信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)油液的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的閥。與手動(dòng)調(diào)節(jié)的普通油液的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的閥。與手動(dòng)調(diào)節(jié)的普通液壓閥相比，電液比例控制閥能夠提高液壓系統(tǒng)參數(shù)的控制水平；液壓閥相比，