壓力和流量控制閥

1、液壓控制閥液壓控制閥壓力控制閥概述概念l在液壓系統(tǒng)中，用來控制油液壓力的高低、或利用壓力的變化實(shí)現(xiàn)某種動作的閥，統(tǒng)稱為壓力控制閥。常見的壓力控制閥l按功用分為：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。共同特點(diǎn)l都是利用油液的壓力與閥中的彈簧力相平衡這一原理來工作溢流閥溢流閥主要作用：主要作用：用途較多，主要是在溢去多余用途較多，主要是在溢去多余油液的同時(shí)，使泵的供油壓力油液的同時(shí)，使泵的供油壓力得到調(diào)整并保持恒定。得到調(diào)整并保持恒定。類型：類型：直動型直動型先導(dǎo)型先導(dǎo)型直動型溢流閥組成：工作原理：lP=k（x+x0）/A P：入口壓力 K：彈簧剛度 X：閥芯移動產(chǎn)生的彈簧的壓壓縮量 X0：彈簧的

2、預(yù)壓縮量 A：閥芯的通流面積l由于x變動很小，所以認(rèn)為閥的進(jìn)口壓力基本保持不變直動型溢流閥特點(diǎn)l結(jié)構(gòu)簡單、反映靈敏；但溢流量發(fā)生變化時(shí)，會造成P的 波動，而且彈簧剛度大，調(diào)整費(fèi)力應(yīng)用l低壓、小流量處先導(dǎo)型溢流閥組成工作原理l先導(dǎo)閥的作用是 控制和調(diào)節(jié)溢流壓力；主閥的作用則在于溢流特點(diǎn)l主閥和先導(dǎo)閥的彈簧剛度都較小l噪音小，壓力穩(wěn)定，響應(yīng)慢，靈敏度低于直動型應(yīng)用l壓力大，流量大的場合思考：先導(dǎo)型溢流閥的外控口接油箱，會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果接一個(gè)直動型的溢流閥會發(fā)生什么現(xiàn)象？典型應(yīng)用為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓為定量泵系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓為變量泵系統(tǒng)提供過載保護(hù)為變量泵系統(tǒng)提供過載保護(hù)典型應(yīng)用使泵卸荷使泵卸荷實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)

3、程調(diào)壓實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓造成背壓，改善執(zhí)造成背壓，改善執(zhí)行件運(yùn)動平穩(wěn)性行件運(yùn)動平穩(wěn)性又稱：電磁溢流閥溢流閥的性能指標(biāo)很多，主要有如下幾個(gè)：l壓力壓力- -流量特性（流量特性（P-qP-qv v） 又稱溢流特性 指溢流閥入口壓力與流量之間的變化關(guān)系：即穩(wěn)壓性能 理想的曲線是一直線 實(shí)際曲線：圖示靜態(tài)特性：靜態(tài)特性：l是指元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下的性能。定量說明p-q曲線 以錐形閥芯為研究對象：受力如圖 穩(wěn)定溢流時(shí)，閥芯受力平衡 開始溢流時(shí)，x=0，這時(shí)的進(jìn)口壓力稱為開啟壓力開啟壓力 上面兩式相減，得到閥口開度為x時(shí)的表達(dá)式： 錐閥閥口的通流截面積： 閥口流量計(jì)算公式：溢流閥的性能先導(dǎo)型比直動型更平緩：l

4、主要不同時(shí)主閥芯上腔的壓力P20，取決于先導(dǎo)閥的預(yù)壓縮量l由于主閥的彈簧剛度k小，所以，當(dāng)開度x（即流量）變化時(shí)，入口壓力p變化很小，即曲線平緩。 p-qp-q曲線表明：曲線表明： 閥口的壓力隨著溢流量的增減而增減； 溢流量為額定值（全溢流量qn）所對應(yīng)的壓力為調(diào)定壓調(diào)定壓力力p pn n； 調(diào)定壓力與開啟壓力p0之差：調(diào)壓偏差調(diào)壓偏差 開啟壓力p0與調(diào)定壓力之比：開啟比開啟比； 先導(dǎo)型曲線平緩，調(diào)壓偏差小，開啟比大，所以穩(wěn)壓性能優(yōu)于直動型。 先導(dǎo)型溢流閥宜用于系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓； 直動型溢流閥因靈敏度高，宜用作安全閥。 調(diào)節(jié)手輪（調(diào)節(jié)x0），可以得到一組曲線； 最小調(diào)定壓力到最大調(diào)定壓力之間的范圍

5、-調(diào)壓范圍調(diào)壓范圍； 更換彈簧可以擴(kuò)大調(diào)壓范圍，但在調(diào)壓范圍內(nèi)，壓力升降要平穩(wěn)，且無突跳和遲滯現(xiàn)象。溢流閥的性能溢流閥的性能 啟閉特性啟閉特性 溢流閥開啟和閉合的全過程中的溢流閥開啟和閉合的全過程中的p-qp-q特性特性 開啟和閉合時(shí)，開啟和閉合時(shí)，p-qp-q曲線不重合：曲線不重合：摩擦力的原因摩擦力的原因 開啟壓力開啟壓力 閉合壓力（閥口完全關(guān)閉合壓力（閥口完全關(guān)閉時(shí)溢流閥入口壓力）閉時(shí)溢流閥入口壓力）調(diào)定壓力與閉合壓力的比值：調(diào)定壓力與閉合壓力的比值：-閉合比閉合比 在某溢流量下，兩曲線壓力坐標(biāo)的差值：在某溢流量下，兩曲線壓力坐標(biāo)的差值：-不靈敏區(qū)不靈敏區(qū)（因?yàn)閴毫υ诖朔秶鷥?nèi)變化時(shí)，閥（

6、因?yàn)閴毫υ诖朔秶鷥?nèi)變化時(shí)，閥口開度無變化）?？陂_度無變化）。 它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏差，并加劇了它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏差，并加劇了壓力波動壓力波動 為了保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，一般為了保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，一般規(guī)定：規(guī)定： 開啟壓力比（開啟壓力比（90%90%） 閉合壓力比閉合壓力比(85%)(85%)其它靜態(tài)性能指標(biāo)流量許用范圍流量許用范圍 一般指額定流量的一般指額定流量的15%100%15%100%（在此流量（在此流量范圍內(nèi)工作，其壓力應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，噪聲小）范圍內(nèi)工作，其壓力應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，噪聲?。┬逗蓧毫π逗蓧毫?溢流閥的遙控口與油箱連通后，油泵處于卸荷溢流閥的遙控口與油箱連

7、通后，油泵處于卸荷狀態(tài)，溢流閥進(jìn)出油口壓力之差，稱為卸荷壓狀態(tài)，溢流閥進(jìn)出油口壓力之差，稱為卸荷壓力力 卸荷壓力越小，系統(tǒng)發(fā)卸荷壓力越小，系統(tǒng)發(fā)熱越小熱越小 一般不大于一般不大于0.2MPa0.2MPa，最，最大不超過大不超過0.45MPa0.45MPa溢流閥的性能動態(tài)性能動態(tài)性能：指在系統(tǒng)壓力突變時(shí)，閥在響應(yīng)過程中所表現(xiàn)的性能。性能測試方法：幾個(gè)性能指標(biāo)：l壓力超調(diào)量 最大峰值與調(diào)定壓力之間的差值（越小，壓力穩(wěn)定性越好）l過渡時(shí)間 壓力從開始升高達(dá)到穩(wěn)定在調(diào)定壓力所需時(shí)間（越小，靈敏度越高）l壓力穩(wěn)定性 溢流閥在調(diào)壓狀態(tài)下工作時(shí)，由于泵的壓力脈動引起系統(tǒng)壓力在調(diào)定壓力附近產(chǎn)生有規(guī)律的波動（表

8、針擺動），此壓力振擺的大小標(biāo)志閥的穩(wěn)定性 一般溢流閥的壓力擺動應(yīng)小于0.2MPa溢流閥的選擇 (1)選壓力壓力。根據(jù)要溢流的壓力選擇溢流閥的調(diào)整范圍。 常見調(diào)整范圍：0-7MPa、7-14、14-21、21-28、28-35。也有大范圍可調(diào)的，調(diào)整精度低。（2）根據(jù)溢流流量選擇通徑通徑。（3）根據(jù)安裝形式選擇安裝形式安裝形式（板接、管接）順序閥作用及分類作用l利用壓力的變化來控制油路的通斷（相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)閥門）；控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按順序動作。分類l按結(jié)構(gòu) 直動型 先導(dǎo)型l按控制油源 內(nèi)控式 外控式工作原理和組成工作原理和組成 直動型 符號直動型直動型 先導(dǎo)型順序閥 職能符號順序閥的特點(diǎn)依靠進(jìn)口壓力控

9、制閥的啟閉；串聯(lián)在系統(tǒng)中，出油口為壓力油；常態(tài)下是閉合的 順序閥結(jié)構(gòu)上與溢流閥十分相似，但在功能和性能上有很大差別 溢流閥出口出口接油箱；順序閥出口接下一級液壓元件； 溢流閥采用內(nèi)泄內(nèi)泄；順序閥一般采用外泄； 溢流閥主閥芯遮蓋量遮蓋量小；順序閥主閥芯遮蓋量大； 溢流閥打開時(shí)閥處于半打開狀態(tài)半打開狀態(tài)，主閥芯開口處節(jié)流作用強(qiáng)節(jié)流作用強(qiáng)；順序閥打開時(shí)閥芯處于全打開全打開狀態(tài)狀態(tài)，主通道節(jié)流作用弱節(jié)流作用弱。順序閥的典型應(yīng)用控制多缸順序動作； 起平衡作用進(jìn)程：A先動，到終點(diǎn)后，B在動；回程：同時(shí)動作減壓閥減壓閥作用、組成、工作原理 作用：作用： 減壓：將較高的入口壓力P1減低為較低的出口壓力P2；

10、穩(wěn)壓：將出口壓力穩(wěn)定在所調(diào)整的數(shù)值上。 原理：原理： 以出口處的壓力為控制信號，自動調(diào)整主閥閥口的縫隙開度，保證出口處的壓力恒定 減壓閥的工作是有條件的：減壓閥的工作是有條件的： 只有當(dāng)減壓閥的進(jìn)口壓力進(jìn)口壓力其調(diào)定壓力調(diào)定壓力0.30.5MPa時(shí)，減壓閥的先導(dǎo)閥開啟，主閥芯處于工作狀態(tài)，此閥才能起到減壓作用； 當(dāng)進(jìn)口壓力進(jìn)口壓力出口壓力出口壓力，或，出口壓力出口壓力=0=0時(shí)，減壓閥失去作用； 當(dāng)負(fù)載壓力負(fù)載壓力調(diào)定壓力調(diào)定壓力，或?yàn)闊o窮大（活塞到終點(diǎn)）時(shí)（出口油無窮大（活塞到終點(diǎn)）時(shí)（出口油路的油液不再流動）路的油液不再流動），閥處于工作狀態(tài)，出口壓力為調(diào)定壓力，此時(shí)流經(jīng)減壓閥口通向負(fù)載的

11、流量=0，但仍有極少數(shù)的油流經(jīng)先導(dǎo)閥的泄油口泄油口回油箱，保持減壓閥處于工作狀態(tài)。 減壓閥上設(shè)置遠(yuǎn)程控制口，可以接受遠(yuǎn)程控制，原理與遠(yuǎn)程控制的溢流閥相同 減壓閥的主要特點(diǎn)：減壓閥的主要特點(diǎn)： 閥口常開； 從出口引壓力油控制閥口的開度，是閥口壓力恒定； 泄油單獨(dú)接入油箱。 減壓閥上設(shè)置遠(yuǎn)程控制口，可以接受遠(yuǎn)程控制，原理與遠(yuǎn)程控制的溢流閥相同減壓閥的典型應(yīng)用 用于保證某一支路獲得較低壓力：如定位夾緊、潤滑等（獲得穩(wěn)定低壓）壓力繼電器壓力繼電器功用、組成和工作原理功用：l是一種液-電信號轉(zhuǎn)換元件l當(dāng)其入口壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，觸動電器開關(guān)發(fā)出電信號，操縱電器元件，以實(shí)現(xiàn)順序動作或其安全保護(hù)作用組成：工

12、作原理：壓力繼電器的一般符號任何壓力繼電器都是由壓力壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置位移轉(zhuǎn)換裝置和微動開關(guān)微動開關(guān)組成，其中壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置有柱塞式柱塞式、膜片式、彈簧管式、波紋管式等。壓力繼電器的性能主要有兩項(xiàng)l調(diào)壓范圍：即發(fā)出電信號的最低和最高液壓控制閥流量控制閥流量控制閥功用及種類功用l改變閥口的通流面積的大小或通流通道的長短來改變液阻，從而控制通過閥的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）的運(yùn)動速度的目的種類l節(jié)流閥l調(diào)速閥l組合閥節(jié)流閥節(jié)流閥組成l節(jié)流口（芯）l調(diào)節(jié)元件工作原理符號各種節(jié)流口的形式節(jié)流閥存在的不足：執(zhí)行元件負(fù)載發(fā)生變化，會使節(jié)流閥出口的壓力發(fā)生變化，節(jié)流口前后壓差也就隨之變化

13、，因此，進(jìn)入執(zhí)行元件的流量就時(shí)大時(shí)小，造成運(yùn)動速度不平穩(wěn)l調(diào)速閥可以解決這個(gè)問題調(diào)速閥 組成和工作原理屬于組合閥-定差減壓閥和節(jié)流閥l節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量；定差減壓閥消除負(fù)載變化對節(jié)流閥輸出流量的影響l行程限位器：防止液壓缸再啟動（停止后）時(shí)前沖PCAqTv小結(jié) 分兩類 普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過 液控單向閥既有普通單向閥的功能，并且只要在控制口通以一定壓力的油液，液流反向也能通過換向閥換向閥l既可以用來使執(zhí)行元件換向，也可以用來切換油路。既可以用來使執(zhí)行元件換向，也可以用來切換油路。l在各種換向閥的結(jié)構(gòu)形式中，滑閥式用的最多，而在在各種換向閥的結(jié)構(gòu)形式中，滑閥式用的最多，而在各種操縱形式的

14、換向閥中，電磁閥和電液換向閥用的各種操縱形式的換向閥中，電磁閥和電液換向閥用的較多。較多。l換向閥的換向閥的“位位”、“通通”、“中位機(jī)能中位機(jī)能”概念非常重概念非常重要，它們對各種形式的換向閥均有相同的意義要，它們對各種形式的換向閥均有相同的意義一般來說，換向閥那邊有動力就在那個(gè)位置工作；一般來說，換向閥那邊有動力就在那個(gè)位置工作；如：對于電磁閥，當(dāng)左邊得電時(shí)，換向閥在左邊工作；當(dāng)右如：對于電磁閥，當(dāng)左邊得電時(shí)，換向閥在左邊工作；當(dāng)右邊得電時(shí)，換向閥在右邊工作。邊得電時(shí)，換向閥在右邊工作。在常位態(tài)下，對于三位閥，在中位工作；對于二位閥，則在在常位態(tài)下，對于三位閥，在中位工作；對于二位閥，則在

15、靠彈簧的一邊工作?？繌椈傻囊贿吂ぷ?。溢流閥o 利用作用于閥芯的進(jìn)油口的壓力與彈簧力相平衡來利用作用于閥芯的進(jìn)油口的壓力與彈簧力相平衡來工作的。工作的。n當(dāng)進(jìn)油口的壓力低于彈簧力時(shí)，閥口關(guān)閉；相反，則打當(dāng)進(jìn)油口的壓力低于彈簧力時(shí)，閥口關(guān)閉；相反，則打開開n彈簧力可以調(diào)整，故所控制的液壓力也可以調(diào)整彈簧力可以調(diào)整，故所控制的液壓力也可以調(diào)整n溢流量改變引起的壓力變化的大小，主要取決于主閥芯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，彈簧剛度越小，壓力變化也越小。所以，上彈簧的剛度，彈簧剛度越小，壓力變化也越小。所以，先導(dǎo)型溢流閥較直動型溢流閥穩(wěn)壓性能好。先導(dǎo)型溢流閥較直動型溢流閥

16、穩(wěn)壓性能好。n先導(dǎo)型溢流閥有一個(gè)遙控口，通過它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓，先導(dǎo)型溢流閥有一個(gè)遙控口，通過它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓，或使液壓泵卸荷?；蚴挂簤罕眯逗?。減壓閥 定值減壓閥是利用液流通過閥口縫定值減壓閥是利用液流通過閥口縫隙所形成的隙所形成的液阻液阻使出口壓力低于進(jìn)使出口壓力低于進(jìn)口壓力口壓力，并使出口壓力基本保持不并使出口壓力基本保持不變變 其閥口常開，只有主油路的壓力高其閥口常開，只有主油路的壓力高于減壓閥調(diào)定壓力才工作；反之減于減壓閥調(diào)定壓力才工作；反之減壓閥就相當(dāng)于一個(gè)通道，進(jìn)出口壓壓閥就相當(dāng)于一個(gè)通道，進(jìn)出口壓力由負(fù)載決定力由負(fù)載決定順序閥 在油路中相當(dāng)于一個(gè)以油液壓力作為信號來在油路中相當(dāng)

17、于一個(gè)以油液壓力作為信號來控制油路通斷的控制油路通斷的液壓開關(guān)液壓開關(guān)，它與溢流閥的工，它與溢流閥的工作原理基本相同作原理基本相同 閥口常閉，只有控制油壓高于順序閥調(diào)定壓閥口常閉，只有控制油壓高于順序閥調(diào)定壓力，進(jìn)出油口才接通力，進(jìn)出油口才接通壓力繼電器 將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的轉(zhuǎn)換將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的轉(zhuǎn)換裝置。裝置。 當(dāng)作用于壓力繼電器上的控制油壓當(dāng)作用于壓力繼電器上的控制油壓升高時(shí)（或降低時(shí)），壓力繼電器升高時(shí)（或降低時(shí)），壓力繼電器便發(fā)出電信號。便發(fā)出電信號。節(jié)流閥節(jié)流閥油液在流動時(shí)，通過的流量與其液阻油液在流動時(shí)，通過的流量與其液阻（表現(xiàn)為壓力損失（表現(xiàn)為壓力損失PP）有關(guān)，因此，可）有關(guān)，因此，可用改變液阻（調(diào)整通流截面積）的辦法用改變液阻（調(diào)整通流截面積）的辦法來調(diào)節(jié)流量，這種方法稱為節(jié)流調(diào)速。來調(diào)節(jié)流量，這種方法稱為節(jié)流調(diào)速。節(jié)流閥就是一個(gè)可變液阻，是節(jié)