第5章液壓控制閥3

1、2022-2-25武漢理工大學機電學院1減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進口壓力損失，使其出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。力的壓力控制閥。按調節(jié)要求不同，有按調節(jié)要求不同，有定值減壓閥定值減壓閥定差減壓閥定差減壓閥定比減壓閥定比減壓閥其中定值減壓閥應用最廣，又簡稱減壓閥。其中定值減壓閥應用最廣，又簡稱減壓閥。2022-2-25武漢理工大學機電學院2如何實現(xiàn)減壓？如何實現(xiàn)減壓？減壓后，如何實現(xiàn)恒壓？減壓后，如何實現(xiàn)恒壓？2022-2-25武漢理工大學機電學院3定值減壓閥的結構原定值減壓閥的結構原理理 減壓閥由壓力先導減壓閥由壓力先導閥和主閥組

2、成。閥和主閥組成。 出口壓力油引至主出口壓力油引至主閥芯上腔和先導閥前腔，閥芯上腔和先導閥前腔，當出口壓力大于減壓閥當出口壓力大于減壓閥的調定壓力時，先導閥的調定壓力時，先導閥開啟，主閥芯上移，減開啟，主閥芯上移，減壓縫隙關小，減壓閥才壓縫隙關小，減壓閥才起減壓作用且保證出口起減壓作用且保證出口壓力為定值。壓力為定值。2022-2-25武漢理工大學機電學院4減壓閥用在夾緊油路上時，夾緊缸夾緊工件后，已不能進油，此時，減壓閥用在夾緊油路上時，夾緊缸夾緊工件后，已不能進油，此時，減壓閥在工作嗎，為什么？減壓閥在工作嗎，為什么？ 當減壓閥的出油口處無輸出油液時，它的出口壓力基本上仍能保當減壓閥的出油

3、口處無輸出油液時，它的出口壓力基本上仍能保持恒定，此時有少量油液通過減壓口經(jīng)先導閥排出，保持該閥處于工持恒定，此時有少量油液通過減壓口經(jīng)先導閥排出，保持該閥處于工作狀態(tài)。作狀態(tài)。2022-2-25武漢理工大學機電學院5減壓閥的穩(wěn)壓過程減壓閥的穩(wěn)壓過程 如果減壓閥的出口壓力如果減壓閥的出口壓力p p2 2突然升高（或突然升高（或降低）時，主閥芯彈簧腔的壓力也同時降低）時，主閥芯彈簧腔的壓力也同時等值升高（或降低），破壞了主閥的平等值升高（或降低），破壞了主閥的平衡狀態(tài)，使主閥芯上移（或下移）至一衡狀態(tài)，使主閥芯上移（或下移）至一新的平衡位置，閥口開度減?。ɑ蛟鲂碌钠胶馕恢?，閥口開度減小（或增大）

4、，減壓作用增大（或減?。?，以保大），減壓作用增大（或減小），以保持持p p2 2的穩(wěn)定。的穩(wěn)定。 反之，如果某種原因使進口壓力反之，如果某種原因使進口壓力p p1 1發(fā)發(fā)生變化，當減壓閥口還沒有來得及變化生變化，當減壓閥口還沒有來得及變化時，時，p p2 2則相應發(fā)生變化，造成閥芯則相應發(fā)生變化，造成閥芯1 1兩端兩端的受力狀況發(fā)生變化，破壞了原來的平的受力狀況發(fā)生變化，破壞了原來的平衡狀態(tài)，使主閥芯上移（或下降）至一衡狀態(tài)，使主閥芯上移（或下降）至一新平衡位置，閥口開度減?。ɑ蛟龃螅?，新平衡位置，閥口開度減小（或增大），減壓作用增大（或減小），以保持減壓作用增大（或減?。员３謕 p2 2

5、的的穩(wěn)定。穩(wěn)定。2022-2-25武漢理工大學機電學院62022-2-25武漢理工大學機電學院7進油路控制進油路控制出油路控制出油路控制恒定進油路壓力恒定進油路壓力恒定出油路壓力恒定出油路壓力內、外泄漏內、外泄漏外泄漏外泄漏2022-2-25武漢理工大學機電學院8減壓閥的特點與功用減壓閥的特點與功用與先導型溢流閥比較：與先導型溢流閥比較： 減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；溢流減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；溢流閥是進口壓力控制，保證進口壓力為定值。閥是進口壓力控制，保證進口壓力為定值。 減壓閥閥口常開；溢流閥閥口常閉。減壓閥閥口常開；溢流閥閥口常閉。 減壓閥有單獨的泄油口；

6、溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥減壓閥有單獨的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內流道內泄至出口。體內流道內泄至出口。 減壓閥與溢流閥一樣有遙控口。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，低于系統(tǒng)壓力的二次油路上，如夾緊回路、潤滑回路和控制如夾緊回路、潤滑回路和控制回路。必須說明，減壓閥出口回路。必須說明，減壓閥出口壓力還與出口負載有關，若負壓力還與出口負載有關，若負載壓力低于調定壓力時，出口載壓力低于調定壓力時，出口壓力由負載決定，此時減壓閥壓力由負載決定，此時減壓閥不起減壓作用。不起減壓作用。2022-2-25武漢理工大學機電

7、學院9定差減壓閥定差減壓閥 定差減壓閥可使進出口壓力差定差減壓閥可使進出口壓力差保持為定值。保持為定值。 )()(4)(40222221xxKdDpdDp高壓油高壓油p p1 1經(jīng)節(jié)流口（減壓口）經(jīng)節(jié)流口（減壓口）x x減減壓后以低壓壓后以低壓p p2 2輸出，同時低壓油經(jīng)輸出，同時低壓油經(jīng)閥芯中心孔將壓力閥芯中心孔將壓力p p2 2引至閥芯上腔，引至閥芯上腔，其進出油壓在閥芯上、下兩端有其進出油壓在閥芯上、下兩端有效作用面積上產(chǎn)生的液壓力之差效作用面積上產(chǎn)生的液壓力之差與彈簧力相平衡。與彈簧力相平衡。閥芯受力平衡方程式為閥芯受力平衡方程式為4/ )()(22021dDxxKppp2022-2

8、-25武漢理工大學機電學院10定比減壓閥定比減壓閥定比減壓閥可使進出口壓力的定比減壓閥可使進出口壓力的比值保持恒定。比值保持恒定。 閥芯力平衡方程式為閥芯力平衡方程式為22011)(ApxxKAp2112AApp只要適當選擇閥芯的作用面積只要適當選擇閥芯的作用面積A A1 1和和A A2 2，就可得到所要求的壓力比，且比值近就可得到所要求的壓力比，且比值近似恒定。似恒定。 2022-2-25武漢理工大學機電學院11順序閥是一種利用順序閥是一種利用壓力控制閥口通斷壓力控制閥口通斷的壓力閥。的壓力閥。按控制壓力來源的不同，按控制壓力來源的不同，順序閥可分為內控式和外順序閥可分為內控式和外控（液控）

9、式?？兀ㄒ嚎兀┦?。內控式是直接利用閥進口內控式是直接利用閥進口處的油壓力來控制閥口的處的油壓力來控制閥口的啟閉；啟閉；液控式是利用外來的控制液控式是利用外來的控制油壓控制閥口的啟閉。油壓控制閥口的啟閉。 按結構的不同，順序按結構的不同，順序閥也有直動式和先導閥也有直動式和先導式之分。式之分。2022-2-25武漢理工大學機電學院12直動式順序閥直動式順序閥 壓力油從壓力油從P P1 1口通入進油口通入進油腔后，經(jīng)過閥體腔后，經(jīng)過閥體4 4和底蓋和底蓋7 7上的孔，進入控制活塞上的孔，進入控制活塞6 6的底部。的底部。當進油壓力當進油壓力p p低于調壓彈低于調壓彈簧的預調壓力時，閥芯簧的預調壓力

10、時，閥芯不動，閥口關閉；不動，閥口關閉；當進油壓力當進油壓力p p增大且大于增大且大于彈簧彈簧2 2的預調壓力時，閥的預調壓力時，閥芯芯5 5升起，將進、出油口升起，將進、出油口P P1 1和和P P2 2接通。接通。 直動式順序閥即使采用較小的直動式順序閥即使采用較小的控制活塞，彈簧剛度仍然較大。控制活塞，彈簧剛度仍然較大。工作時閥口開度大，閥芯的行工作時閥口開度大，閥芯的行程較大，啟閉特性不夠好。因程較大，啟閉特性不夠好。因此，它只用在壓力較低此，它只用在壓力較低(8MPa(8MPa以以下下) )的場合。的場合。2022-2-25武漢理工大學機電學院13先導式順序閥先導式順序閥 先導式順序

11、閥最大的缺點是外泄漏量過大。因先導閥是按順序動作需要的先導式順序閥最大的缺點是外泄漏量過大。因先導閥是按順序動作需要的壓力調整的，當執(zhí)行元件完成順序動作后，壓力將繼續(xù)升高，使先導閥閥壓力調整的，當執(zhí)行元件完成順序動作后，壓力將繼續(xù)升高，使先導閥閥口開得很大，導致油液從先導閥處大量外泄，因此在小流量液壓系統(tǒng)中不口開得很大，導致油液從先導閥處大量外泄，因此在小流量液壓系統(tǒng)中不宜使用這種結構的順序閥。宜使用這種結構的順序閥。 工作原理與先導式溢工作原理與先導式溢流閥相似，所不同的流閥相似，所不同的是順序閥的出油口不是順序閥的出油口不接回油箱，而通向某接回油箱，而通向某一壓力油路，因而其一壓力油路，因

12、而其泄油口泄油口L L必須單獨接必須單獨接回油箱?；赜拖?。2022-2-25武漢理工大學機電學院14與溢流閥的主要差別與溢流閥的主要差別 順序閥的出油口與負載油路相連接，而溢流閥的出順序閥的出油口與負載油路相連接，而溢流閥的出油口直接接回油箱；油口直接接回油箱； 順序閥的泄油口單獨接回油箱，而溢流閥的泄油則順序閥的泄油口單獨接回油箱，而溢流閥的泄油則通過閥體內部孔道與閥的出口相通流回油箱。通過閥體內部孔道與閥的出口相通流回油箱。 順序閥的進口壓力由液壓系統(tǒng)工況來決定，當進口順序閥的進口壓力由液壓系統(tǒng)工況來決定，當進口壓力低于調壓彈簧的調定壓力時，閥口關閉；壓力低于調壓彈簧的調定壓力時，閥口關閉

13、； 當進口壓力超過彈簧的調定壓力時，閥口開啟，接通當進口壓力超過彈簧的調定壓力時，閥口開啟，接通油路，出口壓力油對下游負載做功。溢流閥的進口最高壓油路，出口壓力油對下游負載做功。溢流閥的進口最高壓力由調壓彈簧來限定，且由于液流溢回油箱，所以損失了力由調壓彈簧來限定，且由于液流溢回油箱，所以損失了液體的全部能量。液體的全部能量。2022-2-25武漢理工大學機電學院15順序閥的應用順序閥的應用作卸荷閥用作卸荷閥用 2022-2-25武漢理工大學機電學院16順序閥的應用順序閥的應用用以實現(xiàn)多缸的順序動作用以實現(xiàn)多缸的順序動作 2022-2-25武漢理工大學機電學院17順序閥的應用順序閥的應用作背壓

14、閥用作背壓閥用 2022-2-25武漢理工大學機電學院18順序閥的應用順序閥的應用作平衡閥用作平衡閥用 2022-2-25武漢理工大學機電學院19順序閥的圖形符號順序閥的圖形符號 2022-2-25武漢理工大學機電學院20 壓力繼電器是一種將油液的壓力信壓力繼電器是一種將油液的壓力信號轉換成電信號的電液控制元件。當油號轉換成電信號的電液控制元件。當油液壓力達到壓力繼電器的調定壓力時，液壓力達到壓力繼電器的調定壓力時，即發(fā)出電信號，以控制電磁鐵、電磁離即發(fā)出電信號，以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等電氣元件動作，使油路合器、繼電器等電氣元件動作，使油路卸壓、換向，執(zhí)行機構實現(xiàn)順序動作，卸壓、換向

15、，執(zhí)行機構實現(xiàn)順序動作，或關閉電動機，使系統(tǒng)停止工作，起到或關閉電動機，使系統(tǒng)停止工作，起到安全保護作用等。安全保護作用等。壓力繼電器由壓力壓力繼電器由壓力位移轉換部件和微動開關兩部分組成。位移轉換部件和微動開關兩部分組成。 按壓力按壓力位移轉換部件結構，壓位移轉換部件結構，壓力繼電器有柱塞式、彈簧管式、膜片力繼電器有柱塞式、彈簧管式、膜片式和波紋管式等類型。其中柱塞式壓式和波紋管式等類型。其中柱塞式壓力繼電器最常用。按發(fā)出電信號功能，力繼電器最常用。按發(fā)出電信號功能，壓力繼電器有單觸點式、雙觸點式等壓力繼電器有單觸點式、雙觸點式等類型。類型。 2022-2-25武漢理工大學機電學院21 彈簧

16、管既是壓力感受元件，彈簧管既是壓力感受元件，又是彈性元件。壓力增大時，彈又是彈性元件。壓力增大時，彈簧管伸長，與其相連的杠桿產(chǎn)生簧管伸長，與其相連的杠桿產(chǎn)生位移，從而推動微動開關，發(fā)出位移，從而推動微動開關，發(fā)出電信號。彈簧管式壓力繼電器的電信號。彈簧管式壓力繼電器的工作壓力調節(jié)范圍大，通斷壓力工作壓力調節(jié)范圍大，通斷壓力差小，重復精度高。差小，重復精度高。 2022-2-25武漢理工大學機電學院22 壓力繼電器的功用壓力繼電器的功用 壓力繼電器壓力繼電器用在順序動作回路中。用在順序動作回路中。當執(zhí)行元件工作壓力當執(zhí)行元件工作壓力達到壓力繼電器調定達到壓力繼電器調定壓力時，壓力繼電器壓力時，壓

17、力繼電器將發(fā)出電信號，使電將發(fā)出電信號，使電磁鐵得電，換向閥換磁鐵得電，換向閥換向，從而實現(xiàn)兩液壓向，從而實現(xiàn)兩液壓缸的順序動作。缸的順序動作。2022-2-25武漢理工大學機電學院23例題例題5.1 5.1 如圖如圖5.735.73所示液壓回路，兩液壓缸結構完全相同，所示液壓回路，兩液壓缸結構完全相同，A A1 120cm20cm2 2，A A2 210cm10cm2 2，缸、缸、缸負載分別為缸負載分別為F F1 18 810103 3N N、F F2 23 310103 3N N，順序閥、減壓閥和溢流閥的調定壓力分別為，順序閥、減壓閥和溢流閥的調定壓力分別為3.5 MPa3.5 MPa、1

18、.5 MPa1.5 MPa和和5MPa5MPa，不考慮壓力損失，求：，不考慮壓力損失，求：1YA1YA、2YA2YA通電，兩缸向前運動中，通電，兩缸向前運動中，A A、B B、C C三點的壓力各是多少？三點的壓力各是多少？兩缸向前運動到達終點后，兩缸向前運動到達終點后，A A、B B、C C三點的壓力又各是多少？三點的壓力又各是多少？643111041020108AFpA64312105 . 11020103AFpC解：解：缸缸右移所需壓力為右移所需壓力為溢流閥調定壓力大于順序閥調定溢流閥調定壓力大于順序閥調定壓力，順序閥開啟時進出口兩側壓壓力，順序閥開啟時進出口兩側壓力相等，其值由負載決定，故力相等，其值由負載決定，故A A、B B兩點的壓力均為兩點的壓力均為4MPa4MPa；此時，溢流；此時，溢流閥關閉。閥關閉。 缸缸右移所需壓力為右移所需壓力為 Pa1.5MPa4MPaPa2022-2-25武漢理工大學機電學院24 兩缸運動到終點后，負載相當于無窮大，兩缸不能進油，迫使壓兩缸運動到終點后，負載相當于無窮大，兩缸不能進油，迫使壓力上升。力上升。 當壓力上升到溢流閥調定壓力，溢流閥開啟，液壓