壓力控制閥及壓力控制回路

壓力控制閥及壓力控制回路

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，捽制油液壓力高低的液壓閥稱之為壓力控制閥，簡(jiǎn)稱壓力閥。這類

閥的共同點(diǎn)是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作的。

在具體的液壓系統(tǒng)中，根據(jù)工作需要的不同，對(duì)壓力控制的要求是各不相同的：有的需

要限制液壓系統(tǒng)的最高壓力，如安全閥；有的需要穩(wěn)定液壓系統(tǒng)中某處的壓力值(或者壓力

差，壓力比等)，如溢流閥、減壓閥等定壓閥；還有的是利用液壓力作為信號(hào)控制其動(dòng)作，

如順序閥、壓力繼電器等。

一、溢流閥

1、溢流閥的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理

溢流閥的主要作用是對(duì)液壓系統(tǒng)定壓或進(jìn)行安全保護(hù)。幾乎在所有的液壓系統(tǒng)中都需要

用到它，其性能好壞對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常工作有很大影響。

圖5-14溢流閥的作用

1一定量泵2—溢流閥3—節(jié)流閥4—液壓缸5一變量

1.1.1.溢流網(wǎng)的作用和性能要求

(1)溢流閥的作用。在液壓系統(tǒng)中維持定壓是溢流閥的主要用途。它常用于節(jié)流調(diào)速系

統(tǒng)中，和流量控制閥配合使用，調(diào)節(jié)進(jìn)入系統(tǒng)的流量，并保持系統(tǒng)的壓力基本恒定。如

圖574(a)所示，溢流閥2并聯(lián)于系統(tǒng)中，進(jìn)入液壓缸4的流量由節(jié)流閥3調(diào)節(jié)。由于

定量泵1的流量大于液壓缸4所需的流量，油壓升高，將溢流閥2打開(kāi)，多余的油液經(jīng)

溢流閥2流回油箱。因此，泵在這里溢流閥的功用就是在不斷的溢流過(guò)

程中保持系統(tǒng)壓力基本不變。

用于過(guò)載保護(hù)的溢流閥一般稱為安全閥。如圖5T4(b)所示的變量泵調(diào)速系統(tǒng)。在正常

工作時(shí)，安全閥2關(guān)閉，不溢流，只有在系統(tǒng)發(fā)生故障，壓力升至安全閥的調(diào)整值時(shí)，閥口

才打開(kāi)，使變量泵排出的油液經(jīng)溢流閥2流回油箱，以保證液壓系統(tǒng)的安全。

(2)液壓系統(tǒng)對(duì)溢流閥的性能要求。

①定壓精度高。當(dāng)流過(guò)溢流閥的流量發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)中的壓力變化要小，即靜態(tài)壓力

超調(diào)要小。

②靈敏度要高。如圖5T4(a)所示，當(dāng)液壓缸4突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，溢流閥2要迅速開(kāi)大。

否則，定量泵1輸出的油液將因不能及時(shí)排出而使系統(tǒng)壓力突然升高，并超過(guò)溢流閥的調(diào)定

壓力，稱動(dòng)態(tài)壓力超調(diào)，使系統(tǒng)中各元件及輔助受力增加，影響其壽命。溢流閥的靈敏度越

高，則動(dòng)態(tài)壓力超調(diào)越小。

③工作要平穩(wěn)，且無(wú)振動(dòng)利噪聲。

④當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)，密封要好，泄漏要小。

對(duì)于經(jīng)常開(kāi)啟的溢流閥，主要要求前三項(xiàng)性能；而對(duì)于安全閥，則主要要求第二和第四

兩項(xiàng)性能。其實(shí)，溢流閥和安全閥都是同一結(jié)構(gòu)的閥，只不過(guò)是在不同要求時(shí)有不同的作用

而已。

2.溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

常用的溢流閥按其結(jié)構(gòu)形式和基本動(dòng)作方式可歸結(jié)為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。

(1)直動(dòng)式溢流閥

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等相平衡，以控制閥芯

的啟閉動(dòng)作，圖575(a)所示是一種低壓直動(dòng)式溢流閥，P是進(jìn)油口，T是回油口，進(jìn)口壓

力汕經(jīng)閥芯4中間的阻尼孔g作用在閥芯的底部端面上，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，將P和T兩油口隔開(kāi)。當(dāng)油壓力升高，在閥芯下端所產(chǎn)生的作用

力超過(guò)彈簧的壓緊力F。此時(shí)，閥芯上升，閥口被打開(kāi)，將多余的油液排回油箱，閥芯上的

阻尼孔g用來(lái)對(duì)閥芯的動(dòng)作產(chǎn)生阻尼，以提高閥的工作平衡性，調(diào)整螺帽1可以改變彈簧的

壓緊力，這樣也就調(diào)整了溢流閥進(jìn)口處的油液壓力P。

低壓直動(dòng)式障流閥演示圖

?2b卜a4-心5?體

(a)

圖5-15低壓直動(dòng)式溢流閥(a)結(jié)構(gòu)圖(b)職能符號(hào)圖

1一螺帽2一調(diào)壓彈簧3一上蓋4—閥芯5—閥體

溢流閥是利用被控壓力作為信號(hào)來(lái)改變彈簧的壓縮量，從而改變閥口的通流面積和系統(tǒng)

的溢流量來(lái)達(dá)到定壓目的的。當(dāng)系統(tǒng)壓力升高時(shí)，閥芯上升，閥口通流面積增加，溢流量增

大，進(jìn)而使系統(tǒng)壓力下降。溢流閥內(nèi)部通過(guò)閥芯的平衡和運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的這種負(fù)反饋?zhàn)饔檬瞧涠?/p>

壓作用的基本原理，也是所有定壓閥的基本工作原理。由式(5-2)可知，彈簧力的大小與控

制壓力成正比，因此如果提高被控壓力，一方面可用減小閥芯的面積來(lái)達(dá)到，另一方面則需

增大彈簧力，因受結(jié)構(gòu)限制，需采用大剛度的彈簧。這樣，在閥芯相同位移的情況下，彈簧

力變化較大，因而該閥的定壓精度就低。所以，這種低壓直動(dòng)式溢流閥?般用于壓力小于

2.5MPa的小流量場(chǎng)合，圖575(b)所示為直動(dòng)式溢流閥的圖形符號(hào).由圖5T5(a)還可看出，

在常位狀態(tài)下，溢流閥進(jìn)、出油口之間是不相通的，而且作用在閥芯上的液壓力是由進(jìn)口汕

液壓力產(chǎn)生的，經(jīng)溢流閥芯的泄漏油液經(jīng)內(nèi)泄漏通道進(jìn)入回油口T。

直動(dòng)式溢流閥采取適當(dāng)?shù)拇胧┮部捎糜诟邏捍罅髁俊＠?，德?guó)Rexroth公司開(kāi)發(fā)的通

徑為6?20mm的壓力為40?63Mpa；通徑為25?30mm的壓力為31.5MPa的直動(dòng)式溢流閥，

最大流量可達(dá)到330L/min,其中較為典型的錐閥式結(jié)構(gòu)如圖5-16所示。圖5-16為錐閥式

結(jié)構(gòu)的局部放大圖，在錐閥的下部有?阻尼活塞3,活塞的側(cè)面銃扁，以便將壓力油引到活

塞底部，該活塞除了能增加運(yùn)動(dòng)阻尼以提高閥的工作穩(wěn)定性外，還可以使錐閥導(dǎo)向而在開(kāi)啟

后不會(huì)傾斜。此外，錐閥上部有一個(gè)偏流盤1,盤上的環(huán)形槽用來(lái)改變液流方向，一方面以

圖5-16直動(dòng)式錐型溢流閥

1一偏流盤2—錐閥3—活塞

補(bǔ)償錐閥2的液動(dòng)力；另一?方面由于液流方向的改變，產(chǎn)生一個(gè)與彈簧力相反方向的射流力，

當(dāng)通過(guò)溢流閥的流量增加時(shí)，雖然因錐閥閥口增大引起彈簧力增加，但由于與彈簧力方向相

反的射流力同時(shí)增加，結(jié)果抵消了彈簧力的增量，有利于提高閥的通流流量和工作壓力。

(2)先導(dǎo)式溢流閥

圖5-17所示為先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖中壓力油從P口進(jìn)入，通過(guò)阻尼孔3

后作用在導(dǎo)閥4上，當(dāng)進(jìn)油口壓力較低，導(dǎo)閥上

的液壓作用力不足以克服導(dǎo)閥右邊的彈簧5的作用力時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)閉，沒(méi)有油液流過(guò)阻尼孔,

所以主閥芯2兩端壓力相等，在較軟的主閥彈簧1作用下主閥芯2處于最下端位置，溢流閥

閥口P和T隔斷，沒(méi)有溢流。當(dāng)進(jìn)油口壓力升高到作用在導(dǎo)閥上的液壓力大于導(dǎo)閥彈簧作用

力時(shí)，導(dǎo)閥打開(kāi)，壓力油就可通過(guò)阻尼孔、經(jīng)導(dǎo)閥流回油箱，由于阻尼孔的作用，使主閥芯

上端的液壓力P2小于下端壓力p”當(dāng)這個(gè)壓力差作用在面積為AB的主閥芯上的力等于或超

過(guò)主閥彈簧力F,,軸向穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力R,、摩擦力上和主閥芯自重G時(shí)，主閥芯開(kāi)啟，油液從

P口流入，經(jīng)主閥閥口由T流回油箱，實(shí)現(xiàn)溢流，即有：

Ap=pi-p2>Fs+FbS+G±Ff/AB(5-3)

圖5-17先導(dǎo)式溢流閥

1—主閥彈簧2一主閥芯3—阻尼孔4—導(dǎo)閥閥芯5-導(dǎo)閥彈簧

由式(5-3)可知，由于油液通過(guò)阻尼孔而產(chǎn)生的小與pz之間的壓差值不太大，所以主閥

芯只需一個(gè)小剛度的軟彈簧即可；而作用在導(dǎo)閥4上的液壓力pz與其導(dǎo)閥閥芯面枳的乘積

即為導(dǎo)閥彈簧5的調(diào)壓彈簧力，由于導(dǎo)閥閥芯一般為錐閥，受壓面積較小，所以用一個(gè)剛度

不太大的彈簧即可調(diào)整較高的開(kāi)啟壓力P”用螺釘調(diào)節(jié)導(dǎo)閥彈簧的預(yù)緊力，就可調(diào)節(jié)溢流閥

的溢流壓力。

先導(dǎo)式溢流閥有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口K,如果將K口用油管接到另一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥(遠(yuǎn)程調(diào)

壓閥的結(jié)構(gòu)和溢流閥的先導(dǎo)控制部分一樣)，調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的彈簧力，即可調(diào)節(jié)溢流閥主

閥芯上端的液壓力，從而對(duì)溢流閥的溢流壓力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。但是，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥所能調(diào)節(jié)的

最高壓力不得超過(guò)溢流閥本身導(dǎo)閥的調(diào)整壓力。當(dāng)遠(yuǎn)程控制口K通過(guò)二位二通閥接通油箱

時(shí)，主閥芯上端的壓力接近于零，主閥芯上移到最高位置，閥口開(kāi)得很大。由于主閥彈簧較

軟，這時(shí)溢流閥P口處壓力很低，系統(tǒng)的油液在低壓下通過(guò)溢流閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)卸荷。

3.溢流閥的性能溢流閥的性能包括溢流閥的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能，在此作一簡(jiǎn)單的介

紹。

(1)靜態(tài)性能。

①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(wú)突跳及遲滯現(xiàn)象時(shí)的最大和最小調(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(wú)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%。

②啟閉特性。啟閉特性是指溢流閥在穩(wěn)態(tài)情況下從開(kāi)啟到閉合的過(guò)程中，被控壓力與通

過(guò)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p,時(shí)，開(kāi)始溢流的開(kāi)啟壓力由及停止溢流的閉合壓力PB分別與□的

百分比來(lái)衡量，前者稱為開(kāi)啟比Pk,后者稱為閉合比Ps,即:

=^xlOO%

Ps(5-4)

=包X100%

Ps(5-5)

式中：P，可以是溢流閥調(diào)壓范圍內(nèi)的任何一個(gè)值，顯然上述兩個(gè)百分比越大，則兩者越接近,

溢流閥的啟閉特性就越好，一般應(yīng)使外》90%,P"285%,直動(dòng)式和先導(dǎo)式溢流閥的啟閉

特性曲線如圖5-18所示。

③卸荷壓力。當(dāng)溢流閥的遠(yuǎn)程控制口K與油箱相連時(shí)，額定流量下的壓力損失稱為卸荷

圖5-18溢流閥的后閉特性曲線圖5-19流量階躍變化時(shí)溢流閥的進(jìn)口壓力響應(yīng)特性曲線

(2)動(dòng)態(tài)性能。當(dāng)溢流閥在溢流量發(fā)生由零至額定流量的階躍變化時(shí);它的進(jìn)口壓力,

也就是它所控制的系統(tǒng)壓力，將如圖5-19所示的那樣迅速升高并超過(guò)額定壓力的調(diào)定值,

然后逐步衰減到最終穩(wěn)定壓力，從而完成其動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程。

定義最高瞬時(shí)壓力峰值與額定壓力調(diào)定值P，的差值為壓力超調(diào)量△P，則壓力超調(diào)率△

P為:

而=包、100%

Ps(5-6)

它是衡量溢流閥動(dòng)態(tài)定壓誤差的一個(gè)性能指標(biāo)。一個(gè)性能良好的溢流閥，其10%?30沆

圖5-19中所示。稱之為響應(yīng)時(shí)間；t?稱之為過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。顯然，3越小，溢流閥的響應(yīng)

越快：t,越小，溢流閥的動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程時(shí)間越短。

二、減壓閥

減壓閥是使出口壓力(二次壓力)低于進(jìn)口壓力(一次壓力)的一種壓力控制閥。其作用是

用低液壓系統(tǒng)中某一回路的油液壓力，使用一個(gè)油源能同時(shí)提供兩個(gè)或幾個(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。此外，當(dāng)油液壓

力不穩(wěn)定時(shí)，在回路中串入一減壓閥可得到一個(gè)穩(wěn)定的較低的壓力。根據(jù)減壓閥所控制的壓

力不同，它可分為定值輸出減壓閥、定差減壓閥和定比減壓閥。

1.定值輸出減壓閥

=

=

三

三

=

(a)

圖5-20減壓閥(a)結(jié)構(gòu)圖(c)、(d)職能符號(hào)圖

1一主閥芯2—阻尼孔xR一閥口開(kāi)口量v一閥口流速L—外泄漏油口

(1)工作原理。圖5-20(a)所示為直動(dòng)式減壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖和圖形符號(hào)。Pi口是進(jìn)油

口，P2口是出油口，閥不工作時(shí)，閥芯在彈簧作用下處于最下端位置，閥的進(jìn)、出油口是相

通的，亦即閥是常開(kāi)的。若出口壓力增大，使作用在閥芯下端的壓力大于彈簧力時(shí)，閥芯上

移，關(guān)小閥口，這時(shí)閥處于工作狀態(tài)。若忽略其他阻力，僅考慮作用在閥芯上的液壓力和彈

簧力相平衡的條件，則可以認(rèn)為出口壓力基本上維持在某一定值一一調(diào)定值上。這時(shí)如出口

壓力減小，閥芯就下移，開(kāi)大閥口，閥口處阻力減小，壓降減小，使出口壓力回升到調(diào)定值;

反之，若出口壓力增大，則閥芯上移，關(guān)小閥口，閥口處阻力加大，壓降增大，使出口壓力

下降到調(diào)定值。

圖5-20(b)所示為先導(dǎo)式減壓閥的工作原理圖和圖形符號(hào)，可仿前述先導(dǎo)式溢流閥來(lái)推

演，這里不再贅述。

將先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)行比較，它們之間有如下兒點(diǎn)不同之處：

①減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力基本不變。

②在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、出油口互通，而溢流閥進(jìn)出油口不通。

③為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，它的導(dǎo)閥彈簧腔需通過(guò)泄油口單獨(dú)外接油箱：而

溢流閥的出油口是通油箱的，所以它的導(dǎo)閥的彈簧腔和泄漏油可通過(guò)閥體上的通道和出油口

相通，不必單獨(dú)外接油箱。

(2)工作特性。理想的減壓閥在進(jìn)口壓力、流量發(fā)生變化或出口負(fù)載增加，其出口壓力

P2總是恒定不變。但實(shí)際上，P2是隨Pl、q的變化，或負(fù)載的增大而有所變化。由圖5-20(a)

可知，當(dāng)忽略閥芯的自重和摩擦力，當(dāng)穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力為七,時(shí)，閥芯上的力平衡方程為：

P2An+FbS=ks(Xc+xR)(5-7)

式中：k為彈簧剛度；x,為當(dāng)閥芯開(kāi)口XR=O時(shí)彈簧的預(yù)壓縮量，其余符號(hào)見(jiàn)圖，亦即：

P2=ks(XC+XR)-Fbs/An(5-8)

若忽略液動(dòng)力Fbs,且XRWX。時(shí)，則有：

PzgksXc/AiF常數(shù)(5-9)

這就是減壓閥出口壓力可基本上保持定值的原因。

Pi：

三

P三

2:三

三

定差減所閥

圖5-21減壓閥的特性曲線圖5-22定差減壓閥

減壓閥的p「q特性曲線如圖5-21所示，當(dāng)減壓閥進(jìn)油口壓力p,基本恒定時(shí)，若通過(guò)的流量

q增加，則閥口縫隙XR加大，出口壓力出略微下降。在如圖5-20(b)中的先導(dǎo)式減壓閥中，

出油口壓力的壓力調(diào)整值越低，它受流量變化的影響就越大。當(dāng)減壓閥的出油口不輸出油液

時(shí)，它的出口壓力基本上仍能保持恒定，此時(shí)有少量的油液通過(guò)減壓閥閥口經(jīng)先導(dǎo)閥和泄油

口流回油箱，保持該閥處于工作狀態(tài)，如圖5-20(b)所示。

2.定差減壓閥

定差減壓閥是使進(jìn)、出油口之間的壓力差等于或近似于不變的減壓閥，其工作原理如圖

5-22所示。高壓油小經(jīng)節(jié)流口XR減壓后以低壓P2流出，同時(shí):低壓油經(jīng)閥芯中心孔將壓力

傳至閥芯上腔，則其進(jìn)、出油液壓力在閥芯有效作用面積上的壓力差與彈簧力相平衡。

22

△p=pi-p2=ks(XC+XR)/(Jt/4(D-d))(5-10)

式中：為當(dāng)閥芯開(kāi)口XR=0時(shí)彈簧(其彈簧剛度為kJ的預(yù)壓縮量；其余符號(hào)如圖所示。

圖5-23定比減壓閥

由式(5T0)可知，只要盡量減小彈簧剛度k和閥口開(kāi)度XR,就可使壓力差A(yù)p近似地保持為

定值。

3.定比減壓閥定比減壓閥能使進(jìn)、出汕口壓力的比值維持恒定。圖5-23所示為其工

作原理圖，閥芯在穩(wěn)態(tài)時(shí)忽略穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力、閥芯的自重和摩擦力時(shí)可得到力平衡方程為：

piAi+ks(Xc+xn)=p2A2(5-11)

式中：k,為閥芯下端彈簧剛度：x..是閥口開(kāi)度為刈=0時(shí)的彈簧的預(yù)壓縮量；其它符號(hào)如圖所

示。若忽略彈簧力(剛度較小)，則有(減壓比)：

P2/pi=Ai/A2(5-12)

由式(5T2)可見(jiàn)，選擇閥芯的作用面積M和A2,便可得到所要求的壓力比，且比值近似恒

定。

三、順序閥

順序閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。依控制壓力的不同，順序閥

又可分為內(nèi)控式和外控式兩種。前者用閥的進(jìn)口壓力控制閥芯的啟閉，后者用外來(lái)的控制壓

力油控制閥芯的啟閉(即液控順序閥)。順序閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種，前者一般用于低壓

系統(tǒng)，后者用于中高壓系統(tǒng)。

圖5-24所示為直動(dòng)式順序閥的工作原理圖和圖形符號(hào)。當(dāng)進(jìn)油口壓力出較低時(shí)，閥芯

在彈簧作用下處下端位置，進(jìn)油口和出油口不相通。當(dāng)作用在閥芯下端的油液的液壓力大于

彈簧的預(yù)緊力時(shí)，閥芯向上移動(dòng)，閥口打開(kāi)，油液便經(jīng)閥口從出油口流出，從而操縱另一執(zhí)

行元件或其他元件動(dòng)作。由圖可見(jiàn)，順序閥和溢流閥的結(jié)構(gòu)基本相似，不同的只是順序閥的

出油口通向系統(tǒng)的另一壓力油路，而溢流閥的出油口通油箱。此外，由于順序閥的進(jìn)、出油

口均為壓力油，所以它的泄油口L必須單獨(dú)外接油箱。

直動(dòng)式外控順序閥的工作原理圖和圖形符號(hào)如圖5-25所示，和上述順序閥的差別僅僅

在于其下部有一控制油口K,閥芯的啟閉是利用通入控制油口K的外部控制油來(lái)控制。圖5-26

所示為先導(dǎo)式順序閥的工作原理圖和圖形符號(hào)，其工作原理可仿前述先導(dǎo)式溢流閥推演，在

此不再重復(fù)。

頊m

?me

pe;e

三

三

poe:三

三

圖5-25直動(dòng)式外控順序閥圖5-26先導(dǎo)式順序閥

將先導(dǎo)式順序閥和先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)行比較，它們之間有以下不同之處:

(1)溢流閥的進(jìn)口壓力在通流狀態(tài)下基本不變。而順序閥在通流狀態(tài)下其進(jìn)口壓力由出

口壓力而定，如果出口壓力P2比進(jìn)口壓力門底的多時(shí)，pi基本不變，而當(dāng)S增大到一定程

度，Pi也隨之增加，則p尸Pz+Ap,Ap為順序閥上的損失壓力。

(2)溢流閥為內(nèi)泄漏，而順序閥需單獨(dú)引出泄漏通道，為外泄漏。

(3)溢流閥的出口必須回油箱，順序閥出口可接負(fù)載。

四、壓力繼電器

圖5-27壓力繼電器1一柱塞2一杠桿3一彈簧4一開(kāi)關(guān)

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，當(dāng)油液壓力達(dá)到壓

力繼電器的調(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,

使油路卸壓、換向、執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，使系統(tǒng)停止工作，起安全保護(hù)

作用等。圖5-27所示為常用柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖利職能符號(hào)。如圖所示，當(dāng)從

壓力繼電器下端進(jìn)油口通入的油液壓力達(dá)到調(diào)定壓力值時(shí)，推動(dòng)柱塞1上移，此位移通過(guò)杠

桿2放大后推動(dòng)開(kāi)關(guān)4動(dòng)作。改變彈簧3的壓縮量即可以調(diào)節(jié)壓力繼電器的動(dòng)作壓力。

第二節(jié)壓力控制回路

壓力控制回路是用壓力閥來(lái)捽制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)主油路或某一支路的壓力，以滿足執(zhí)行

元件速度換接回路所需的力或力矩的要求。利用壓力控制回路可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓（穩(wěn)

壓）、減壓、增壓、卸荷、保壓與平衡等各種控制。

一、調(diào)壓及限壓回路當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，液壓泵應(yīng)向系統(tǒng)提供所需壓力的液壓油，

同時(shí)，又能節(jié)省能源，減少油液發(fā)熱，提高執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。所以，應(yīng)設(shè)置調(diào)壓或限

壓回路。當(dāng)液壓泵一直工作在系統(tǒng)的調(diào)定壓力時(shí)，就要通過(guò)溢流閥調(diào)節(jié)并穩(wěn)定液壓泵的工作

壓力。在變量泵系統(tǒng)中或旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中用溢流閥（當(dāng)安全閥用）限制系統(tǒng)的最高安全壓

力。當(dāng)系統(tǒng)在不同的工作時(shí)間內(nèi)需要有不同的工作壓力，可采用二級(jí)或多級(jí)調(diào)壓回路。

(a)(b)(c)

圖7-15調(diào)壓回路

1.單級(jí)調(diào)壓回路如圖7T5(a)所示，通過(guò)液壓泵1和溢流閥2的并聯(lián)連接，即可組成

單級(jí)調(diào)壓回路。通過(guò)調(diào)節(jié)溢流閥的壓力，可以改變泵的輸出壓力。當(dāng)溢流閥的調(diào)定壓力確定

后，液壓泵就在溢流閥的調(diào)定壓力下工作。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓和穩(wěn)壓控制。如

果將液壓泵1改換為變量泵，這時(shí)溢流閥將作為安全閥來(lái)使用，液壓泵的工作壓力低于溢流

閥的調(diào)定壓力，這時(shí)溢流閥不工作，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，液壓泵的工作壓力上升時(shí)，一旦壓力

達(dá)到溢流閥的調(diào)定壓力,溢流閥將開(kāi)啟，并將液壓泵的工作壓力限制在溢流閥的調(diào)定壓力下，

使液壓系統(tǒng)不至因壓力過(guò)載而受到破壞，從而保護(hù)了液壓系統(tǒng)。

2.二級(jí)調(diào)壓回路圖7T5(b)所示為二級(jí)調(diào)壓回路，該回路uj■實(shí)現(xiàn)兩種不同的系統(tǒng)壓力

控制。由先導(dǎo)型溢流閥2和直動(dòng)式溢流閥4各調(diào)一級(jí)，當(dāng)二位二通電磁閥3處于圖示位置時(shí)

系統(tǒng)壓力由閥2調(diào)定，當(dāng)閥3得電后處于右位時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定，但要注意：閥4

的調(diào)定壓力一定要小于閥2的調(diào)定壓力，否則不能實(shí)現(xiàn)；當(dāng)系統(tǒng)壓力由閥4調(diào)定時(shí)，先導(dǎo)型

溢流閥2的先導(dǎo)閥口關(guān)閉，但主閥開(kāi)啟，液壓泵的溢流流量經(jīng)主閥回油箱，這時(shí)閥4亦處于

工作狀態(tài)，并有油液通過(guò)。應(yīng)當(dāng)指出：若將閥3與閥4對(duì)換位置，則仍可進(jìn)行二級(jí)調(diào)壓，并

且在二級(jí)壓力轉(zhuǎn)換點(diǎn)上獲得比圖7T5(b)所示回路更為穩(wěn)定的壓力轉(zhuǎn)換。

3.多級(jí)調(diào)壓回路圖7T5(c)所示為三級(jí)調(diào)壓回路，三級(jí)壓力分別由溢流閥1、2、3調(diào)

定，當(dāng)電磁鐵1YA、2YA失電時(shí)，系統(tǒng)壓力由主溢流閥調(diào)定。當(dāng)1YA得電時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥

2調(diào)定。當(dāng)2YA得電時(shí)，系統(tǒng)壓力由閥3調(diào)定。在這種調(diào)壓回路中，閥2和閥3的調(diào)定壓力

要低于主溢流閥的調(diào)定壓力，而閥2和閥3的調(diào)定壓力之間沒(méi)有什么一定的關(guān)系。當(dāng)閥2

或閥3工作時(shí)，閥2或閥3相當(dāng)于閥1上的另一個(gè)先導(dǎo)閥。

二、減壓回路

當(dāng)泵的輸出壓力是高壓而局部回路或支路要求低壓時(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捽制油路等，它們往往要求比主油路較低的

壓力。減壓回路較為簡(jiǎn)單.，一般是在所需低壓的支路上串接減壓閥。采用減壓回路雖能方便

地獲得某支路穩(wěn)定的低壓，但壓力油經(jīng)減壓閥口時(shí)要產(chǎn)生壓力損失，這是它的缺點(diǎn)。

圖7-16減壓回路

最常見(jiàn)的減壓回路為通過(guò)定值減壓閥與主油路相連，如圖776(a)所示?；芈分械膯蜗?/p>

閥為主油路壓力降低(低于減壓閥調(diào)整壓力)時(shí)防止油液倒流，起短時(shí)保壓作用，減壓回路中

也可以采用類似兩級(jí)或多級(jí)調(diào)壓的方法獲得兩級(jí)或多級(jí)減壓。圖776(b)所示為利用先導(dǎo)型

減壓閥1的遠(yuǎn)控口接一遠(yuǎn)控溢流閥2,則可由閥1、閥2各調(diào)得一種低壓。但要注意，閥2

的調(diào)定壓力值一定要低于閥1的調(diào)定減壓值。

為了使減壓回路工作可靠，減壓閥的最低調(diào)整壓力不應(yīng)小于0.5MPa,最高調(diào)整壓力至

少應(yīng)比系統(tǒng)壓力小0.5MPa。當(dāng)減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時(shí)，調(diào)速元件應(yīng)放在減壓閥

的后面，以避免減壓閥泄漏(指由減壓閥泄油口流回油箱的油液)對(duì)執(zhí)行元件的速度產(chǎn)生影

響。

三、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)高壓力的液壓泵時(shí)，就常采用增壓回路，這樣不僅易于選擇

液壓泵，而且系統(tǒng)工作較可靠，噪聲小。增壓回路中提高壓力的主要元件是增壓缸或增壓

1.單作用增壓缸的增壓回路如圖777(a)所示為利用增壓缸的單作用增壓回路，當(dāng)系

統(tǒng)在圖示位置工作時(shí)，系統(tǒng)的供油壓力P.進(jìn)入增壓缸的大活塞腔，此時(shí)在小活塞腔即可得

到所需的較高壓力P2；當(dāng)二位四通電磁換向閥右位接入系統(tǒng)時(shí)，增壓缸返回，輔助油

箱中的油液經(jīng)單向閥補(bǔ)入小活塞。因而該回路只能間歇增壓，所以稱之為單作用增壓回路。

2.雙作用增壓缸的增壓回路如圖777(b)所示的采用雙作用增壓缸的增壓回路，能連續(xù)

輸出高壓油，在圖示位置，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)換向閥5和單向閥1進(jìn)入增壓缸左端大、

小活塞腔，右端大活塞腔的回油通油箱，右端小活塞腔增壓后的高壓油經(jīng)單向閥4輸出，此

時(shí)單向閥2、3被關(guān)閉。當(dāng)增壓缸活塞移到右端時(shí)，換向閥得電換向，增壓缸活塞向左移動(dòng)。

同理，左端小活塞腔輸出的高壓油經(jīng)單向閥3輸出，這樣，增壓缸的活塞不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩

端便交替輸出高壓油，從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)增壓。

四、卸荷回路

在液壓系統(tǒng)工作中，有時(shí)執(zhí)行元件短時(shí)間停止工作，不需要液壓系統(tǒng)傳遞能量，或者執(zhí)

行元件在某段工作時(shí)間內(nèi)保持一定的力，而運(yùn)動(dòng)速度極慢，甚至停止運(yùn)動(dòng)，在這種情況下，

不需要液壓泵輸出油液，或只需要很小流量的液壓油，于是液壓泵輸出的壓力油全部或絕大

部分從溢流閥流回油箱，造成能量的無(wú)謂消耗，引起油液發(fā)熱，使油液加快變質(zhì)，而且還影

響液壓系統(tǒng)的性能及泵的壽命。為此，需要采用卸荷回路，即卸荷回路的功用是指在液壓泵

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不頻繁啟閉的情況下，使液壓泵在功率輸出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。因?yàn)橐簤罕玫妮敵龉β蕿槠淞髁亢蛪毫Φ某?/p>

積，因而，兩者任一近似為零，功率損耗即近似為零。因此液壓泵的卸荷有流量卸荷和壓力

卸荷兩種，前者主要是使用變量泵，使變量泵僅為補(bǔ)償泄漏而以最小流量運(yùn)轉(zhuǎn)，此方法比較

簡(jiǎn)單，但泵仍處在高壓狀態(tài)下運(yùn)行，磨損比較嚴(yán)重；壓力卸荷的方法是使泵在接近零壓下運(yùn)

轉(zhuǎn)。

常見(jiàn)的壓力卸荷方式有以下幾種：

1.1.1.換向閥卸荷回路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，如圖7T8所示為采用M型中位機(jī)能的電液換向閥的卸荷回路，這種

回路切換時(shí)壓力沖擊小，但回路中必須設(shè)置單向閥，以使系統(tǒng)能保持0.3MPa左

右的壓力，供操縱控制油路之用。

2.2.2.2.用先導(dǎo)型溢流閥的遠(yuǎn)程控制口卸荷圖7-19中若去掉遠(yuǎn)程調(diào)壓

閥4,使先導(dǎo)型溢流閥的遠(yuǎn)程控制口直接與二位二通電磁閥相連，便構(gòu)成一種用

先導(dǎo)型溢流閥的卸荷回路，這種卸荷回路卸荷壓力小，切換時(shí)沖擊也小。

五、保壓回路

在液壓系統(tǒng)中，常要求液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一定的行程位置上停止運(yùn)動(dòng)或在有微小的位移下

穩(wěn)定地維持住一定的壓力，這就要采用保壓回路。最簡(jiǎn)單的