液壓與氣壓傳動(dòng) 2版 教學(xué)課件 劉建明第5章液壓控制閥及回路 5.3壓力閥及壓力回路

5.3壓力控制閥及

壓力控制回路河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院劉建明2023/1/22重點(diǎn)和難點(diǎn)先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性減壓閥、溢流閥、順序閥的區(qū)別

調(diào)速閥原理和特性2023/1/22壓力控制閥功用:控制液壓系統(tǒng)油液的壓力或利用油液壓力控制其他元件動(dòng)作。共同特點(diǎn)是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理來(lái)控制閥口開(kāi)度。按功用分為以下幾類(lèi)：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。2023/1/22溢流閥1.溢流閥的結(jié)構(gòu)原理溢流閥在定量泵系統(tǒng)中起溢流穩(wěn)壓作用或在變量泵系統(tǒng)中起限壓平安保護(hù)作用。常用的溢流閥有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。直動(dòng)式溢流閥是依靠系統(tǒng)中的壓力油直接作用在閥芯上與彈簧力相平衡，以控制閥的啟閉。2023/1/22〔1〕直動(dòng)式溢流閥圖a為一低壓直動(dòng)式溢流閥。進(jìn)油口P的壓力油經(jīng)閥芯3上的阻尼孔a通入閥芯底部，當(dāng)進(jìn)油壓力較小時(shí)，閥芯在彈簧2的作用下處于下端位置，閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)口壓力升高、閥芯下端產(chǎn)生的作用力超過(guò)彈簧的預(yù)壓力時(shí)，閥芯上移，閥口被翻開(kāi)。進(jìn)油口的壓力就不再升高，閥芯處于某一平衡位置。2023/1/22直動(dòng)式溢流閥工作原理工作原理:當(dāng)pA<Ft時(shí)，閥口關(guān)閉。當(dāng)pA=Ft時(shí)，閥口即將翻開(kāi),此時(shí)，pA=Ft=kx0p=pK=kx0/ApK為開(kāi)啟壓力當(dāng)pA>Ft時(shí)，閥口翻開(kāi)，p→T，溢流。2023/1/22直動(dòng)式溢流閥的組成錐閥式

閥體、閥芯

球閥式、彈簧、調(diào)節(jié)螺釘

滑閥式2023/1/22直動(dòng)式溢流閥調(diào)壓原理溢流閥進(jìn)油口處壓力p的大小由彈簧力決定。通過(guò)調(diào)整調(diào)壓螺帽，可調(diào)整彈簧的預(yù)壓力，就可調(diào)節(jié)溢流閥調(diào)整壓力。2023/1/22〔2〕先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥由先導(dǎo)閥和主閥兩局部組成，先導(dǎo)閥調(diào)壓、主閥溢流。圖a和圖b分別為高壓、中壓先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。2023/1/22先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)2023/1/22先導(dǎo)式溢流閥的工作原理當(dāng)pA<F導(dǎo)t時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥關(guān)閉。當(dāng)pA>F導(dǎo)t時(shí)，先導(dǎo)閥翻開(kāi)，液壓油通過(guò)主閥的阻尼孔，在主閥兩端產(chǎn)生壓力差△p。當(dāng)△p<F主t時(shí)，主閥關(guān)閉。當(dāng)△p>F主t時(shí)，主閥翻開(kāi)，閥體上有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口X〔外控口〕。假設(shè)X口接另一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，便可對(duì)系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。動(dòng)畫(huà)演示2023/1/22先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)壓原理

調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧的預(yù)壓力，可調(diào)定液壓系統(tǒng)的壓力。

先導(dǎo)型溢流閥的主閥彈簧主要用于克服主閥芯的摩擦力，彈簧剛度小。當(dāng)溢流量變化引起主閥彈簧壓縮量變化時(shí)，彈簧力變化較小。2023/1/22〔3〕電磁溢流閥電磁溢流閥是電磁換向閥與與先導(dǎo)式溢流閥的組合，用于系統(tǒng)多級(jí)壓力控制或卸荷。2023/1/22電磁溢流閥結(jié)構(gòu)原理圖符號(hào)2023/1/22電磁溢流閥工作原理

電磁閥的兩個(gè)油口分別與主閥上腔(先導(dǎo)閥前腔)及主閥溢流口相連。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，電磁閥兩油口斷開(kāi)，先導(dǎo)式溢流閥起調(diào)壓作用。當(dāng)電磁鐵通電換向時(shí)，通過(guò)電磁閥將主閥上腔與主閥回油口相連通，溢流閥溢流口全開(kāi)，溢流閥卸荷(壓力為零)。2023/1/22

2.溢流閥的應(yīng)用及調(diào)壓回路

〔a〕調(diào)壓溢流〔b〕過(guò)載保護(hù)〔c〕作背壓閥用〔d〕使泵卸荷〔e〕遠(yuǎn)程調(diào)壓2023/1/22減壓閥減壓閥的作用:降低液壓系統(tǒng)中某一支路的油液壓力，使用一個(gè)油源能同時(shí)提供兩個(gè)或多個(gè)不同壓力的輸出。減壓閥在各種液壓設(shè)備的夾緊系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多。2023/1/22減壓閥的分類(lèi)按結(jié)構(gòu)減壓閥分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種根據(jù)減壓閥所控制的壓力不同，它可分為定值減壓閥、定差減壓閥和定比減壓閥。定值減壓閥簡(jiǎn)稱(chēng)減壓閥，能使出油口壓力低于進(jìn)油口壓力，并能保持出口壓力近似恒定。2023/1/221.減壓閥的結(jié)構(gòu)和原理減壓原理:

油液通過(guò)減壓閥中節(jié)流口的壓力損失，使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并保持恒定，故又稱(chēng)定值減壓閥。2023/1/22先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)由兩局部組成，先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥減壓。壓力油從進(jìn)油口P1流入，經(jīng)減壓閥閥口h后從出油口P2流出。2023/1/22先導(dǎo)式減壓閥原理p2<pt時(shí)：

先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥下位，h最大，不減壓。

p2>pt時(shí)：

先導(dǎo)閥翻開(kāi)，主閥上、下兩端產(chǎn)生壓差。

當(dāng)△P<F主t時(shí)，不減壓

。

當(dāng)△P>F主t時(shí)，主閥閥芯上移，h↓，p2↓。2023/1/22先導(dǎo)式減壓閥的特點(diǎn)和調(diào)節(jié)特點(diǎn)：在減壓閥出口油液不再流動(dòng)時(shí)，由于先導(dǎo)閥卸油仍未停止，減壓口仍有油液流動(dòng)，閥就處于工作狀態(tài)，出口壓力也就保持調(diào)定壓力不變。調(diào)壓：減壓閥出口壓力的大小，可通過(guò)先導(dǎo)閥彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)。2023/1/22

2.減壓回路

當(dāng)泵的輸出壓力是高壓而支路要求低壓時(shí)，可以采用減壓回路，如機(jī)床液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊、回路分度以及液壓元件的控制油路等。2023/1/22

圖a所示為夾緊油路上的減壓回路，圖b所示為利用先導(dǎo)型減壓閥5的遠(yuǎn)控口接一遠(yuǎn)控溢流閥2，那么可由閥5、閥2各調(diào)得一種壓力。

2023/1/22順序閥1．順序閥的結(jié)構(gòu)與原理動(dòng)畫(huà)

順序閥的功用：以壓力為控制信號(hào)，自動(dòng)接通或斷開(kāi)某一支路的液壓閥，控制各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。2023/1/22順序閥的分類(lèi)按控制方式的不同：內(nèi)控式外控式〔又稱(chēng)液控式〕按結(jié)構(gòu)的不同：直動(dòng)式先導(dǎo)式按泄漏方式：內(nèi)泄式外泄式2023/1/22直動(dòng)式順序閥直動(dòng)式順序閥的結(jié)構(gòu)和原理2023/1/22直動(dòng)式順序閥2023/1/22先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥結(jié)構(gòu)和原理2023/1/22順序閥的調(diào)壓原理調(diào)節(jié)原理：調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘，改變彈簧力，即可改變開(kāi)啟壓力。下表為溢流閥、減壓閥和順序閥的結(jié)構(gòu)和性能比較2023/1/22名稱(chēng)項(xiàng)目溢流閥減壓閥順序閥使閥開(kāi)啟的壓力油進(jìn)油口出油口進(jìn)油口、獨(dú)立的油源泄油形式內(nèi)泄式外泄式外泄式、內(nèi)泄式狀態(tài)常閉常開(kāi)常閉出油口情況出油口與油箱相連與減壓回路相連與執(zhí)行元件、油箱相連在系統(tǒng)中的連接方式并聯(lián)串聯(lián)順序動(dòng)作時(shí)串聯(lián)作泄荷閥時(shí)并聯(lián)功用限壓、保壓、穩(wěn)壓減壓、穩(wěn)壓控制回路的通斷工作原理利用控制壓力與彈簧力相平衡的原理，通過(guò)改變閥開(kāi)口量大小，來(lái)控制系統(tǒng)的壓力，工作原理利用控制壓力與彈簧力相平衡的原理，通過(guò)改變閥開(kāi)口量大小，來(lái)控制系統(tǒng)的壓力，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本相同，只是泄油路不同結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本相同，只是泄油路不同2023/1/22

3.順序閥的應(yīng)用

〔1〕順序動(dòng)作回路圖示為機(jī)床夾具用單向順序閥先定位后夾緊的順序動(dòng)作回路。順序閥的調(diào)整壓力至少應(yīng)比先動(dòng)缸的最高壓力大0.5Mpa～0.8Mpa，以保證動(dòng)作順序可靠。2023/1/22順序閥的應(yīng)用〔2〕平衡回路圖a為直動(dòng)式順序閥平衡回路，圖b為液控順序閥的平衡回路。順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)稍大于由工作部件自重在液壓缸下腔中所形成的壓力。2023/1/22壓力繼電器壓力繼電器是一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液控制元件。壓力繼電器的功用：當(dāng)油液壓力到達(dá)的調(diào)定壓力時(shí)，即發(fā)出電信號(hào)，以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等元件動(dòng)作，使油路換向、執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，起平安保護(hù)作用等。2023/1/22

1．壓力繼電器

圖示為柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)。當(dāng)壓力繼電器下端進(jìn)油口的油壓到達(dá)調(diào)定壓力值時(shí)，推動(dòng)柱塞1上移，通過(guò)頂桿推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)3閉合，發(fā)出電信號(hào)。當(dāng)進(jìn)油口壓力降低到調(diào)定值以下時(shí)，彈簧使柱塞下移，壓力繼電器復(fù)位切斷電信號(hào)。壓力繼電器發(fā)出信號(hào)時(shí)的壓力稱(chēng)為開(kāi)啟壓力，切斷電信號(hào)時(shí)的壓力稱(chēng)為閉合壓力。動(dòng)畫(huà)演示2023/1/22

2.壓力繼電器的應(yīng)用

圖示回路，當(dāng)1YA通電時(shí)，換向閥左位工作，壓力油經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入缸左腔，缸右腔回油，活塞慢速右移，當(dāng)活塞行至終點(diǎn)時(shí)，壓力升高，壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)，使2YA通電，1YA斷電，換向閥右位工作。2023/1/22其他的壓力回路1.卸荷回路卸荷回路的功用是液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不頻繁啟閉的情況下，使液壓泵在輸出功率接近于零的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電動(dòng)機(jī)的壽命。液壓泵的卸荷方法:

流量卸荷用變量泵壓力卸荷泵在接近零壓下運(yùn)轉(zhuǎn)2023/1/22卸荷回路〔1〕用三位換向閥的卸荷回路當(dāng)中位機(jī)能為M、H和K型中位機(jī)能的三位換向閥處于中位時(shí)，泵即卸荷。如以下圖為采用M型中位機(jī)能的電液換向閥的卸荷回路。2023/1/22卸荷回路〔2〕二位二通換向閥卸荷回路

如以下圖，電磁閥通電，二位二通閥直接回油箱。2023/1/22卸荷回路〔3〕用蓄能器保壓泵卸荷回路當(dāng)1YA通電時(shí)，液壓缸向右運(yùn)動(dòng)夾緊工件，進(jìn)油路壓力升高至壓力繼電器調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)信號(hào)使3YA通電，泵卸荷，單向閥關(guān)閉，液壓缸那么由蓄能器持續(xù)補(bǔ)油保壓。2023/1/222.增壓回路

如果系統(tǒng)或系統(tǒng)的某一支油路需要壓力較高但流量又不大的壓力油，而采用高壓泵又不經(jīng)濟(jì)，或者根本就沒(méi)有必要增設(shè)高壓泵時(shí)，就可采用增壓回路，增壓回路中提高壓力的主要元件是增壓缸或增壓器。2023/1/22增壓回路〔1〕單作用增壓缸的增壓回路如圖a所示為單作用增壓回路?！?〕雙作用增壓缸的增壓回路如圖b所示采用雙作用增壓缸的增壓回路。2023/1/22小節(jié)習(xí)題1．液壓系統(tǒng)中常用的溢流閥有和兩種。前者用于，后者宜用于。2．先導(dǎo)式溢流閥由和兩局部組成。3．溢流閥在液壓系統(tǒng)中，主要作用是、、、、和。4．減壓閥工作時(shí)，使低于，從而起到減壓作用。5．順序閥按控制方式分可分為和。6．壓力繼電器是一種能將