第5章液壓控制閥3

1、2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院1減壓閥是利用液流流過(guò)縫隙產(chǎn)生壓減壓閥是利用液流流過(guò)縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進(jìn)口壓力損失，使其出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥。力的壓力控制閥。按調(diào)節(jié)要求不同，有按調(diào)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(yīng)用最廣，又簡(jiǎn)稱減壓閥。其中定值減壓閥應(yīng)用最廣，又簡(jiǎn)稱減壓閥。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院2如何實(shí)現(xiàn)減壓？如何實(shí)現(xiàn)減壓？減壓后，如何實(shí)現(xiàn)恒壓？減壓后，如何實(shí)現(xiàn)恒壓？2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院3定值減壓閥的結(jié)構(gòu)原定值減壓閥的結(jié)構(gòu)原理理 減壓閥由壓力先導(dǎo)減壓閥由壓力先導(dǎo)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(dǎo)閥前腔，閥芯上腔和先導(dǎo)閥前腔，當(dāng)出口壓力大于減壓閥當(dāng)出口壓力大于減壓閥的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥開(kāi)啟，主閥芯上移，減開(kāi)啟，主閥芯上移，減壓縫隙關(guān)小，減壓閥才壓縫隙關(guān)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(xué)機(jī)電學(xué)院4減壓閥用在夾緊油路上時(shí)，夾緊缸夾緊工件后，已不能進(jìn)油，此時(shí)，減壓閥用在夾緊油路上時(shí)，夾緊缸夾緊工件后，已不能進(jìn)油，此時(shí)，減壓閥在工作嗎，為什么？減壓閥在工作嗎，為什么？ 當(dāng)減壓閥的出油口處無(wú)輸出油液時(shí)，它的出口壓力基本上仍能保當(dāng)減壓閥的出油

3、口處無(wú)輸出油液時(shí)，它的出口壓力基本上仍能保持恒定，此時(shí)有少量油液通過(guò)減壓口經(jīng)先導(dǎo)閥排出，保持該閥處于工持恒定，此時(shí)有少量油液通過(guò)減壓口經(jīng)先導(dǎo)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(xué)機(jī)電學(xué)院5減壓閥的穩(wěn)壓過(guò)程減壓閥的穩(wěn)壓過(guò)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(shí)，主閥芯彈簧腔的壓力也同時(shí)降低）時(shí)，主閥芯彈簧腔的壓力也同時(shí)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(kāi)度減?。ɑ蛟鲂碌钠胶馕恢?，閥口開(kāi)度減?。ɑ蛟龃螅?/p>

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(jìn)口壓力反之，如果某種原因使進(jìn)口壓力p p1 1發(fā)發(fā)生變化，當(dāng)減壓閥口還沒(méi)有來(lái)得及變化生變化，當(dāng)減壓閥口還沒(méi)有來(lái)得及變化時(shí)，時(shí)，p p2 2則相應(yīng)發(fā)生變化，造成閥芯則相應(yīng)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(lái)的平的受力狀況發(fā)生變化，破壞了原來(lái)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(kāi)度減?。ɑ蛟龃螅缕胶馕恢?，閥口開(kāi)度減小（或增大），減壓作用增大（或減?。?，以保持減壓作用增大（或減?。?，以保持p p2 2

5、的的穩(wěn)定。穩(wěn)定。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院62022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院7進(jìn)油路控制進(jìn)油路控制出油路控制出油路控制恒定進(jìn)油路壓力恒定進(jìn)油路壓力恒定出油路壓力恒定出油路壓力內(nèi)、外泄漏內(nèi)、外泄漏外泄漏外泄漏2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院8減壓閥的特點(diǎn)與功用減壓閥的特點(diǎn)與功用與先導(dǎo)型溢流閥比較：與先導(dǎo)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(jìn)口壓力控制，保證進(jìn)口壓力為定值。閥是進(jìn)口壓力控制，保證進(jìn)口壓力為定值。 減壓閥閥口常開(kāi)；溢流閥閥口常閉。減壓閥閥口常開(kāi)；溢流閥閥口常閉。 減壓閥有單獨(dú)的泄油口；

6、溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥減壓閥有單獨(dú)的泄油口；溢流閥彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥體內(nèi)流道內(nèi)泄至出口。體內(nèi)流道內(nèi)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(rùn)滑回路和控制如夾緊回路、潤(rùn)滑回路和控制回路。必須說(shuō)明，減壓閥出口回路。必須說(shuō)明，減壓閥出口壓力還與出口負(fù)載有關(guān)，若負(fù)壓力還與出口負(fù)載有關(guān)，若負(fù)載壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，出口載壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，出口壓力由負(fù)載決定，此時(shí)減壓閥壓力由負(fù)載決定，此時(shí)減壓閥不起減壓作用。不起減壓作用。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電

7、學(xué)院9定差減壓閥定差減壓閥 定差減壓閥可使進(jìn)出口壓力差定差減壓閥可使進(jìn)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(shí)低壓油經(jīng)輸出，同時(shí)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(jìn)出油壓在閥芯上、下兩端有其進(jìn)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(xué)機(jī)電學(xué)院10定比減壓閥定比減壓閥定比減壓閥可使進(jìn)出口壓力的定比減壓閥可使進(jìn)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(dāng)選擇閥芯的作用面積只要適當(dāng)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(xué)機(jī)電學(xué)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(lái)源的不同，按控制壓力來(lái)源的不同，順序閥可分為內(nèi)控式和外順序閥可分為內(nèi)控式和外控（液控）

9、式。控（液控）式。內(nèi)控式是直接利用閥進(jìn)口內(nèi)控式是直接利用閥進(jìn)口處的油壓力來(lái)控制閥口的處的油壓力來(lái)控制閥口的啟閉；啟閉；液控式是利用外來(lái)的控制液控式是利用外來(lái)的控制油壓控制閥口的啟閉。油壓控制閥口的啟閉。 按結(jié)構(gòu)的不同，順序按結(jié)構(gòu)的不同，順序閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式之分。式之分。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院12直動(dòng)式順序閥直動(dòng)式順序閥 壓力油從壓力油從P P1 1口通入進(jìn)油口通入進(jìn)油腔后，經(jīng)過(guò)閥體腔后，經(jīng)過(guò)閥體4 4和底蓋和底蓋7 7上的孔，進(jìn)入控制活塞上的孔，進(jìn)入控制活塞6 6的底部。的底部。當(dāng)進(jìn)油壓力當(dāng)進(jìn)油壓力p p低于調(diào)壓彈低于調(diào)壓彈簧的預(yù)調(diào)壓力時(shí)，閥芯簧的預(yù)調(diào)壓力

10、時(shí)，閥芯不動(dòng)，閥口關(guān)閉；不動(dòng)，閥口關(guān)閉；當(dāng)進(jìn)油壓力當(dāng)進(jìn)油壓力p p增大且大于增大且大于彈簧彈簧2 2的預(yù)調(diào)壓力時(shí)，閥的預(yù)調(diào)壓力時(shí)，閥芯芯5 5升起，將進(jìn)、出油口升起，將進(jìn)、出油口P P1 1和和P P2 2接通。接通。 直動(dòng)式順序閥即使采用較小的直動(dòng)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(shí)閥口開(kāi)度大，閥芯的行工作時(shí)閥口開(kāi)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(chǎng)合。的場(chǎng)合。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院13先導(dǎo)式順序閥先導(dǎo)式順序閥 先導(dǎo)式順序

11、閥最大的缺點(diǎn)是外泄漏量過(guò)大。因先導(dǎo)閥是按順序動(dòng)作需要的先導(dǎo)式順序閥最大的缺點(diǎn)是外泄漏量過(guò)大。因先導(dǎo)閥是按順序動(dòng)作需要的壓力調(diào)整的，當(dāng)執(zhí)行元件完成順序動(dòng)作后，壓力將繼續(xù)升高，使先導(dǎo)閥閥壓力調(diào)整的，當(dāng)執(zhí)行元件完成順序動(dòng)作后，壓力將繼續(xù)升高，使先導(dǎo)閥閥口開(kāi)得很大，導(dǎo)致油液從先導(dǎo)閥處大量外泄，因此在小流量液壓系統(tǒng)中不口開(kāi)得很大，導(dǎo)致油液從先導(dǎo)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(jié)構(gòu)的順序閥。宜使用這種結(jié)構(gòu)的順序閥。 工作原理與先導(dǎo)式溢工作原理與先導(dǎo)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(dú)接必須單獨(dú)接回油箱。回油箱。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)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(fù)載油路相連接，而溢流閥的出順序閥的出油口與負(fù)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(dú)接回油箱，而溢流閥的泄油則順序閥的泄油口單獨(dú)接回油箱，而溢流閥的泄油則通過(guò)閥體內(nèi)部孔道與閥的出口相通流回油箱。通過(guò)閥體內(nèi)部孔道與閥的出口相通流回油箱。 順序閥的進(jìn)口壓力由液壓系統(tǒng)工況來(lái)決定，當(dāng)進(jìn)口順序閥的進(jìn)口壓力由液壓系統(tǒng)工況來(lái)決定，當(dāng)進(jìn)口壓力低于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，閥口關(guān)閉；壓力低于調(diào)壓彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，閥口關(guān)閉

13、； 當(dāng)進(jìn)口壓力超過(guò)彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，閥口開(kāi)啟，接通當(dāng)進(jìn)口壓力超過(guò)彈簧的調(diào)定壓力時(shí)，閥口開(kāi)啟，接通油路，出口壓力油對(duì)下游負(fù)載做功。溢流閥的進(jìn)口最高壓油路，出口壓力油對(duì)下游負(fù)載做功。溢流閥的進(jìn)口最高壓力由調(diào)壓彈簧來(lái)限定，且由于液流溢回油箱，所以損失了力由調(diào)壓彈簧來(lái)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(xué)機(jī)電學(xué)院15順序閥的應(yīng)用順序閥的應(yīng)用作卸荷閥用作卸荷閥用 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院16順序閥的應(yīng)用順序閥的應(yīng)用用以實(shí)現(xiàn)多缸的順序動(dòng)作用以實(shí)現(xiàn)多缸的順序動(dòng)作 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院17順序閥的應(yīng)用順序閥的應(yīng)用作背壓

14、閥用作背壓閥用 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院18順序閥的應(yīng)用順序閥的應(yīng)用作平衡閥用作平衡閥用 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院19順序閥的圖形符號(hào)順序閥的圖形符號(hào) 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液控制元件。當(dāng)油號(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)，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、電磁離即發(fā)出電信號(hào)，以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等電氣元件動(dòng)作，使油路合器、繼電器等電氣元件動(dòng)作，使油路卸壓、換向，執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，卸壓、換向

15、，執(zhí)行機(jī)構(gòu)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，起到或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，使系統(tǒng)停止工作，起到安全保護(hù)作用等。安全保護(hù)作用等。壓力繼電器由壓力壓力繼電器由壓力位移轉(zhuǎn)換部件和微動(dòng)開(kāi)關(guān)兩部分組成。位移轉(zhuǎn)換部件和微動(dòng)開(kāi)關(guān)兩部分組成。 按壓力按壓力位移轉(zhuǎn)換部件結(jié)構(gòu)，壓位移轉(zhuǎn)換部件結(jié)構(gòu)，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(hào)功能，力繼電器最常用。按發(fā)出電信號(hào)功能，壓力繼電器有單觸點(diǎn)式、雙觸點(diǎn)式等壓力繼電器有單觸點(diǎn)式、雙觸點(diǎn)式等類型。類型。 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)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(shí)，彈又是彈性元件。壓力增大時(shí)，彈簧管伸長(zhǎng)，與其相連的杠桿產(chǎn)生簧管伸長(zhǎng)，與其相連的杠桿產(chǎn)生位移，從而推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出位移，從而推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出電信號(hào)。彈簧管式壓力繼電器的電信號(hào)。彈簧管式壓力繼電器的工作壓力調(diào)節(jié)范圍大，通斷壓力工作壓力調(diào)節(jié)范圍大，通斷壓力差小，重復(fù)精度高。差小，重復(fù)精度高。 2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)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(dòng)作回路中。用在順序動(dòng)作回路中。當(dāng)執(zhí)行元件工作壓力當(dāng)執(zhí)行元件工作壓力達(dá)到壓力繼電器調(diào)定達(dá)到壓力繼電器調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器壓力時(shí)，壓

17、力繼電器將發(fā)出電信號(hào)，使電將發(fā)出電信號(hào)，使電磁鐵得電，換向閥換磁鐵得電，換向閥換向，從而實(shí)現(xiàn)兩液壓向，從而實(shí)現(xiàn)兩液壓缸的順序動(dòng)作。缸的順序動(dòng)作。2022-2-25武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)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(jié)構(gòu)完全相同，所示液壓回路，兩液壓缸結(jié)構(gòu)完全相同，A A1 120cm20cm2 2，A A2 210cm10cm2 2，缸、缸、缸負(fù)載分別為缸負(fù)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(diào)定壓力分別為，順序閥、減壓閥和溢流閥的調(diào)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(yùn)動(dòng)中，通電，兩缸向前運(yùn)動(dòng)中，A A、B B、C C三點(diǎn)的壓力各是多少？三點(diǎn)的壓力各是多少？?jī)筛紫蚯斑\(yùn)動(dòng)到達(dá)終點(diǎn)后，兩缸向前運(yùn)動(dòng)到達(dá)終點(diǎn)后，A A、B B、C C三點(diǎn)的壓力又各是多少？三點(diǎn)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(diào)定壓力大于順序閥調(diào)定溢流閥調(diào)定壓力大于順序閥調(diào)定壓力，順序閥開(kāi)啟時(shí)進(jìn)出口兩側(cè)壓壓力，順序閥開(kāi)啟時(shí)進(jìn)出口兩側(cè)壓力相等，其值由負(fù)載決定，故力相等，其值由負(fù)載決定，故A A、B B兩點(diǎn)的壓力均為兩點(diǎn)的壓力均為4MPa4MPa；此時(shí)，溢流；此時(shí)，溢流閥關(guān)閉。閥關(guān)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(xué)機(jī)電學(xué)院24 兩缸運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后，負(fù)載相當(dāng)于無(wú)窮大，兩缸不能進(jìn)油，迫使壓兩缸運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)后，負(fù)載相當(dāng)于無(wú)窮大，兩缸不能進(jìn)油，迫使壓力上升。力上升。 當(dāng)壓力上升到溢流閥調(diào)定壓力，溢流閥開(kāi)啟，液壓