液壓傳動(dòng)第19講

1、液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)壓力控制閥壓力控制閥簡(jiǎn)稱(chēng)壓力閥。簡(jiǎn)稱(chēng)壓力閥。 壓力閥包括：壓力閥包括： (1) 用來(lái)控制液壓系統(tǒng)壓力用來(lái)控制液壓系統(tǒng)壓力的閥類(lèi)。的閥類(lèi)。 (2) 利用壓力變化作為信號(hào)來(lái)控制其它元件動(dòng)作利用壓力變化作為信號(hào)來(lái)控制其它元件動(dòng)作的閥類(lèi)。的閥類(lèi)。 按其功能和用途不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和按其功能和用途不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。壓力繼電器等。本章的重點(diǎn)是溢流閥的工作原理和性能、減壓閥、順序本章的重點(diǎn)是溢流閥的工作原理和性能、減壓閥、順序閥的工作原理。其中先導(dǎo)式溢流閥的工作原理尤為重要。學(xué)閥的工作原理。其中先導(dǎo)式溢流閥的工作原理尤為重要。學(xué)習(xí)時(shí)

2、應(yīng)從基本概念著手理解這些閥的工作原理。習(xí)時(shí)應(yīng)從基本概念著手理解這些閥的工作原理。本章提要本章提要液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng) 溢流閥是通過(guò)閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的溢流閥是通過(guò)閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。 對(duì)溢流閥的主要要求是：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差對(duì)溢流閥的主要要求是：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差小，壓力振擺小，動(dòng)作靈敏，過(guò)流能力大，噪聲小。小，壓力振擺小，動(dòng)作靈敏，過(guò)流能力大，噪聲小。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)溢流閥的主要用途有以下兩點(diǎn)： 1) 調(diào)壓和穩(wěn)壓。如用在由定量泵構(gòu)成的液壓源中，用以調(diào)節(jié)泵的出口壓力，保持該壓

3、力恒定。 2) 限壓。如用作安全閥，當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，僅在系統(tǒng)壓力大于其調(diào)定壓力時(shí)才開(kāi)啟溢流，對(duì)系統(tǒng)起過(guò)載保護(hù)作用。 溢流閥的特征是：溢流閥的特征是：閥與負(fù)載相并聯(lián)，溢流口接回油箱，閥與負(fù)載相并聯(lián)，溢流口接回油箱， 不工作時(shí)閥口常閉。不工作時(shí)閥口常閉。 根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，溢流閥可分為根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，溢流閥可分為直動(dòng)型直動(dòng)型和和先導(dǎo)型先導(dǎo)型兩類(lèi)。兩類(lèi)。 液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)滑閥式溢流口，端面測(cè)壓滑閥式溢流口，端面測(cè)壓 直動(dòng)型溢流閥均是由直動(dòng)型溢流閥均是由調(diào)調(diào)壓彈簧壓彈簧和調(diào)壓手柄、和調(diào)壓手柄、溢流閥溢流閥口口、測(cè)壓面測(cè)壓面等三個(gè)部分構(gòu)成。等三個(gè)部分構(gòu)成。 錐閥式溢流口錐閥式溢流口 ，端

4、面測(cè)壓，端面測(cè)壓 錐閥式溢流口，錐面測(cè)壓錐閥式溢流口，錐面測(cè)壓 直動(dòng)式溢流閥是作用在閥直動(dòng)式溢流閥是作用在閥芯上的主油路液壓力與調(diào)壓彈芯上的主油路液壓力與調(diào)壓彈簧力直接相平衡的溢流閥?；闪χ苯酉嗥胶獾囊缌鏖y。 液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)1阻尼孔2閥體3閥心4閥蓋5調(diào)壓螺釘6彈簧座7彈簧液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng) 工作原理： 當(dāng)作用在閥心3上的液壓力大于彈簧力時(shí)，閥口打開(kāi)，使油液溢流。通過(guò)溢流閥的流量變化時(shí)，閥心位置也要變化，但因閥心移動(dòng)量小，作用在閥心上的彈簧力變化甚小，因此可以認(rèn)為，只要閥口打開(kāi)，有油液流經(jīng)溢流閥，溢流閥入口處的壓力基本上就是恒定的。調(diào)節(jié)彈簧7的預(yù)緊力，變可調(diào)整溢流壓力。改變彈簧的剛度，便可改變

5、調(diào)壓范圍。 此直動(dòng)式滑閥型溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但壓力受溢流量的影響較大，不適于在高壓、大流量下工作。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)錐閥式直動(dòng)型溢流閥 圖形符號(hào)圖形符號(hào)錐閥芯錐閥芯 與面測(cè)壓與面測(cè)壓 調(diào)壓手柄調(diào)壓手柄 調(diào)壓彈簧調(diào)壓彈簧 Adjustment Spring液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)直動(dòng)式溢流閥特點(diǎn) FT直接與pA平衡 稱(chēng)直動(dòng)式 又 p高，q大時(shí)，K較大，不但手調(diào)困難，且FT略有變化，p變化較大。 一般用于低壓小流量場(chǎng)合。 液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)2先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)：由先導(dǎo)部分和主閥部分組成。先導(dǎo)部分：閥簧、錐閥（先導(dǎo)閥）、錐閥座、調(diào)壓彈簧、調(diào)節(jié)手柄等。主閥部分：閥體、主閥芯、閥座、主閥彈簧等。阻尼孔、壓差p

6、調(diào)壓彈簧液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)工作原理：導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥溢流。一般用于高壓、大流量場(chǎng)合。 阻尼孔、壓差p調(diào)壓彈簧液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)2. 2. 先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥阻尼孔主閥主閥先導(dǎo)閥先導(dǎo)閥平衡彈簧調(diào)壓彈簧阻尼孔、壓差阻尼孔、壓差pp遠(yuǎn)程控制口遠(yuǎn)程控制口K :K : 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。K K口打開(kāi)，口打開(kāi)，p p 由控制油壓決定；由控制油壓決定；K K口堵上口堵上，p p 由先導(dǎo)閥由先導(dǎo)閥p ps s 決定。決定。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)先導(dǎo)式溢流閥特點(diǎn) 溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)，主閥閥芯上部壓力小于下部壓力。 即使下部壓力較大，因有上部壓力存在， 彈簧可做較軟，流量變化引起閥芯位置變化時(shí)，彈簧力的變化量較

7、小，壓力變化小。又 調(diào)壓彈簧調(diào)好后，上部壓力為常數(shù)。 壓力隨流量變化較小，克服了直動(dòng)式閥缺點(diǎn) 還 錐閥錐孔尺寸較小，調(diào)壓彈簧不 必很硬。 調(diào)壓方便 液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)先導(dǎo)型溢流閥的主要特點(diǎn)：由主閥芯負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的壓由主閥芯負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的壓力力，先導(dǎo)級(jí)負(fù)責(zé)向主閥提供指令力先導(dǎo)級(jí)負(fù)責(zé)向主閥提供指令力，作用在主閥芯上的主油路液壓力與先導(dǎo)級(jí)所輸出的“指令壓力”相平衡。(1) 三節(jié)三節(jié)同心同心先導(dǎo)先導(dǎo)型溢型溢流閥流閥 閥口處同心閥口處同心 活塞處同心活塞處同心 導(dǎo)向處同心導(dǎo)向處同心 液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)(1) 三節(jié)同心先導(dǎo)型溢流閥三節(jié)同心先導(dǎo)型溢流閥主閥口先導(dǎo)閥芯調(diào)壓手輪調(diào)壓彈簧主閥芯主閥彈簧

8、液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)圖6.9 YF型先導(dǎo)式溢流閥主級(jí)測(cè)壓面主級(jí)測(cè)壓面主級(jí)指令主級(jí)指令閥閥 口口黑三角代表黑三角代表 先導(dǎo)型液壓控制先導(dǎo)型液壓控制液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)圖 二節(jié)同心先導(dǎo)式溢流閥(2) 二節(jié)同心先導(dǎo)型溢流閥二節(jié)同心先導(dǎo)型溢流閥 Two Concentric Pilot-relief Valve 閥口處同心閥口處同心導(dǎo)向處同心導(dǎo)向處同心液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)靜態(tài)特性是指閥在穩(wěn)態(tài)工況時(shí)的特性，動(dòng)態(tài)特性是指閥在瞬態(tài)工況時(shí)的特性。 圖圖 6.13 （1）靜態(tài)特性靜態(tài)特性p溢流閥期望壓力溢流閥期望壓力p指指溢流閥壓力溢流閥壓力 隨流量變化曲線隨流量變化曲線 p引起的壓力波動(dòng)溢流閥流量變化因開(kāi)

9、啟和閉合時(shí)，閥芯因開(kāi)啟和閉合時(shí)，閥芯 摩擦力方向不同，導(dǎo)致摩擦力方向不同，導(dǎo)致 開(kāi)啟曲線與閉合曲線不重合開(kāi)啟曲線與閉合曲線不重合要求要求P開(kāi)開(kāi)85% Pn液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)啟閉特性開(kāi)啟壓力Pk：溢流閥開(kāi)始溢流時(shí)，進(jìn)口處的壓力。調(diào)定壓力（全流壓力）Pn：溢流閥通過(guò)額定流量QT時(shí)，進(jìn)口處的壓力。靜態(tài)調(diào)壓偏差：全流壓力與開(kāi)啟壓力之差。開(kāi)啟比n：開(kāi)啟壓力與全流壓力之比。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性?xún)?yōu)于直動(dòng)式溢流閥。也就是說(shuō)，先導(dǎo)先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性?xún)?yōu)于直動(dòng)式溢流閥。也就是說(shuō)，先導(dǎo)式溢流閥的調(diào)壓偏差比直動(dòng)式溢流閥的調(diào)壓偏差小，調(diào)壓精度更高。式溢流閥的調(diào)壓偏差比直動(dòng)式溢流閥的調(diào)壓偏差小，調(diào)壓精度

10、更高。 先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性 比直動(dòng)式溢流閥更好比直動(dòng)式溢流閥更好對(duì)同一個(gè)溢流閥.其開(kāi)啟特性總是優(yōu)于閉合特性。這主要是由于在開(kāi)啟和閉合兩種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力的作用方向相反所致。 （1）靜態(tài)特性靜態(tài)特性液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)溢流閥的動(dòng)態(tài)特性是指流量階躍時(shí)的壓力響應(yīng)特性，如圖6.14。其衡量指標(biāo)主要有壓力超調(diào)量、響應(yīng)時(shí)間等。 （2）動(dòng)態(tài)特性）動(dòng)態(tài)特性p溢流閥壓力超調(diào)量響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間t1 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間過(guò)渡過(guò)程時(shí)間t2 液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)3在系統(tǒng)中的應(yīng)用1）溢流定壓2）防止系統(tǒng)過(guò)載（安全）3）造成背壓4）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓5）系統(tǒng)卸荷6）多級(jí)壓力控制液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)1.作安全閥（常閉） 圖

11、所示中，執(zhí)行元件速度由變量泵調(diào)節(jié)，不需溢流，工作壓力隨負(fù)載變化，溢流閥調(diào)定壓力約為最大工作壓力的1.1倍。一旦過(guò)載，溢流閥立即打開(kāi)，系統(tǒng)壓力不再升高，保障系統(tǒng)安全。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)溢流定壓： 在節(jié)流調(diào)速中，溢流閥與液壓泵并聯(lián)，如圖6.13。液壓泵供油只有一部分經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸，多余油液由溢流閥流回油箱，溢流的同時(shí)穩(wěn)定了液壓泵供油壓力。液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)v卸荷 如圖所示中，先導(dǎo)式溢流閥對(duì)液壓泵起溢流穩(wěn)壓作用。當(dāng)二位二通閥的電磁鐵通電后，溢流閥的外控口K即接油箱，液壓泵輸出的油液便在極低壓力下經(jīng)溢流閥回油箱，這時(shí)，液壓泵功耗很小，稱(chēng)為卸載液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)v遠(yuǎn)程調(diào)壓遠(yuǎn)程調(diào)壓 如圖所示，在先導(dǎo)式溢流閥的外控口K