壓力和流量控制閥.ppt

1、液壓控制閥,壓力控制閥,概述,概念 在液壓系統(tǒng)中，用來(lái)控制油液壓力的高低、或利用壓力的變化實(shí)現(xiàn)某種動(dòng)作的閥，統(tǒng)稱為壓力控制閥。 常見(jiàn)的壓力控制閥 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) 都是利用油液的壓力與閥中的彈簧力相平衡這一原理來(lái)工作,溢流閥,主要作用： 用途較多，主要是在溢去多余油液的同時(shí)，使泵的供油壓力得到調(diào)整并保持恒定。 類型： 直動(dòng)型 先導(dǎo)型,直動(dòng)型溢流閥,組成： 工作原理： P=k（x+x0）/A P：入口壓力 K：彈簧剛度 X：閥芯移動(dòng)產(chǎn)生的彈簧的壓縮量 X0：彈簧的預(yù)壓縮量 A：閥芯的通流面積 由于x變動(dòng)很小，所以認(rèn)為閥的進(jìn)口壓力基本保持不變,直動(dòng)型溢流

2、閥,特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反映靈敏；但溢流量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)造成P的 波動(dòng)，而且彈簧剛度大，調(diào)整費(fèi)力 應(yīng)用 低壓、小流量處,先導(dǎo)型溢流閥,組成 工作原理 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) 主閥和先導(dǎo)閥的彈簧剛度都較小 噪音小，壓力穩(wěn)定，響應(yīng)慢，靈敏度低于直動(dòng)型 應(yīng)用 壓力大，流量大的場(chǎng)合,思考：,先導(dǎo)型溢流閥的外控口接油箱，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？如果接一個(gè)直動(dòng)型的溢流閥會(huì)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,為變量泵系統(tǒng)提供過(guò)載保護(hù),典型應(yīng)用,使泵卸荷,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓,造成背壓，改善執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)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)： 壓力-流量

3、特性（P-qv） 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： 是指元件或系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下的性能。,定量說(shuō)明p-q曲線,以錐形閥芯為研究對(duì)象：受力如圖 穩(wěn)定溢流時(shí)，閥芯受力平衡,開(kāi)始溢流時(shí)，x=0，這時(shí)的進(jìn)口壓力稱為開(kāi)啟壓力,上面兩式相減，得到閥口開(kāi)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(dòng)型更平緩： 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 由于主閥的彈簧剛度k小，所以，當(dāng)開(kāi)度x（即流量）變化時(shí)，入口壓力p變化很小，即曲線平緩。,p-q曲線表明： 閥口的壓力隨著溢

4、流量的增減而增減； 溢流量為額定值（全溢流量qn）所對(duì)應(yīng)的壓力為調(diào)定壓力pn； 調(diào)定壓力與開(kāi)啟壓力p0之差：調(diào)壓偏差 開(kāi)啟壓力p0與調(diào)定壓力之比：開(kāi)啟比； 先導(dǎo)型曲線平緩，調(diào)壓偏差小，開(kāi)啟比大，所以穩(wěn)壓性能優(yōu)于直動(dòng)型。,先導(dǎo)型溢流閥宜用于系統(tǒng)溢流穩(wěn)壓； 直動(dòng)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-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(wú)突跳和遲滯現(xiàn)象。,溢流閥的性能,啟閉特性 溢流閥開(kāi)啟和閉合的全過(guò)程中的p-q特性 開(kāi)啟和閉合時(shí)，p-q曲線不重合：摩擦力的原因 開(kāi)啟壓力閉合壓力（閥口完

5、全關(guān)閉時(shí)溢流閥入口壓力）,調(diào)定壓力與閉合壓力的比值： -閉合比,在某溢流量下，兩曲線壓力坐標(biāo)的差值：-不靈敏區(qū)（因?yàn)閴毫υ诖朔秶鷥?nèi)變化時(shí)，閥口開(kāi)度無(wú)變化）。 它的存在相當(dāng)于加大了調(diào)壓偏差，并加劇了壓力波動(dòng) 為了保證溢流閥具有良好的靜態(tài)特性，一般規(guī)定： 開(kāi)啟壓力比（90%） 閉合壓力比(85%),其它靜態(tài)性能指標(biāo),流量許用范圍 一般指額定流量的15%100%（在此流量范圍內(nèi)工作，其壓力應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，噪聲?。?卸荷壓力 溢流閥的遙控口與油箱連通后，油泵處于卸荷狀態(tài)，溢流閥進(jìn)出油口壓力之差，稱為卸荷壓力,卸荷壓力越小，系統(tǒng)發(fā)熱越小 一般不大于0.2MPa，最大不超過(guò)0.45MPa,溢流閥的性能,動(dòng)態(tài)性能

6、： 指在系統(tǒng)壓力突變時(shí)，閥在響應(yīng)過(guò)程中所表現(xiàn)的性能。 性能測(cè)試方法： 幾個(gè)性能指標(biāo)： 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）,過(guò)渡時(shí)間 壓力從開(kāi)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） 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(dòng)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(dòng)（表針擺動(dòng)），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(dòng)應(yīng)小于0.2MPa,溢流閥的選擇,(1)選壓力。根據(jù)要溢流的壓力選擇溢流閥的調(diào)整范圍。 常見(jiàn)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

7、擇通徑。 （3）根據(jù)安裝形式選擇安裝形式（板接、管接）,順序閥,作用及分類,作用 利用壓力的變化來(lái)控制油路的通斷（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)閥門(mén)）；控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按順序動(dòng)作。 分類 按結(jié)構(gòu) 直動(dòng)型 先導(dǎo)型 按控制油源 內(nèi)控式 外控式,工作原理和組成,直動(dòng)型 符號(hào),直動(dòng)型,先導(dǎo)型順序閥 職能符號(hào),順序閥的特點(diǎn),依靠進(jìn)口壓力控制閥的啟閉； 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 溢流閥出口接油箱；順序閥出口接下一級(jí)液壓元件； 溢流閥采用內(nèi)泄；順序閥一般采用外泄； 溢流閥主閥芯遮蓋量??；順序閥主閥芯遮蓋量大； 溢流閥打開(kāi)時(shí)閥處于半打開(kāi)狀態(tài)，主閥芯開(kāi)

8、口處節(jié)流作用強(qiáng)；順序閥打開(kāi)時(shí)閥芯處于全打開(kāi)狀態(tài)，主通道節(jié)流作用弱。,順序閥的典型應(yīng)用,控制多缸順序動(dòng)作； 起平衡作用,進(jìn)程：A先動(dòng)，到終點(diǎn)后，B在動(dòng)；回程：同時(shí)動(dòng)作,減壓閥,作用、組成、工作原理,作用： 減壓：將較高的入口壓力P1減低為較低的出口壓力P2； 穩(wěn)壓：將出口壓力穩(wěn)定在所調(diào)整的數(shù)值上。,原理： 以出口處的壓力為控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整主閥閥口的縫隙開(kāi)度，保證出口處的壓力恒定,減壓閥的工作是有條件的： 只有當(dāng)減壓閥的進(jìn)口壓力其調(diào)定壓力0.30.5MPa時(shí)，減壓閥的先導(dǎo)閥開(kāi)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)口壓力出口壓力，或，出口壓力=0時(shí)，減壓閥失去作用；,當(dāng)負(fù)載壓力調(diào)定壓

9、力，或?yàn)闊o(wú)窮大（活塞到終點(diǎn)）時(shí)（出口油路的油液不再流動(dòng)），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)載的流量=0，但仍有極少數(shù)的油流經(jīng)先導(dǎo)閥的泄油口回油箱，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)： 閥口常開(kāi)； 從出口引壓力油控制閥口的開(kāi)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(rùn)滑等（獲得穩(wěn)定低壓）,壓力繼電器,功用、組成和工作原理,功用： 是一種液-電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件 當(dāng)其入口壓

10、力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，觸動(dòng)電器開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號(hào)，操縱電器元件，以實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作或其安全保護(hù)作用 組成： 工作原理：,壓力繼電器的一般符號(hào),任何壓力繼電器都是由壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成，其中壓力-位移轉(zhuǎn)換裝置有柱塞式、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) 調(diào)壓范圍：即發(fā)出電信號(hào)的最低和最高,液壓控制閥,流量控制閥,功用及種類,功用 改變閥口的通流面積的大小或通流通道的長(zhǎng)短來(lái)改變液阻，從而控制通過(guò)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(dòng)速度的目的 種類 節(jié)流閥 調(diào)速閥 組合閥,節(jié)流閥,節(jié)流閥,組成 節(jié)流口（芯） 調(diào)節(jié)元件 工作原理 符號(hào),各種節(jié)流口的形式,節(jié)流閥

11、存在的不足：執(zhí)行元件負(fù)載發(fā)生變化，會(huì)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，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(dòng)速度不平穩(wěn) 調(diào)速閥可以解決這個(gè)問(wèn)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 節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量；定差減壓閥消除負(fù)載變化對(duì)節(jié)流閥輸出流量的影響 行程限位器：防止液壓缸再啟動(dòng)（停止后）時(shí)前沖,小結(jié),單向閥,分兩類 普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過(guò) 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(guò),換向閥,既可以用來(lái)使執(zhí)行元件換向，也可以用來(lái)切換油路。 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換向

12、閥中，電磁閥和電液換向閥用的較多。 換向閥的“位”、“通”、“中位機(jī)能”概念非常重要，它們對(duì)各種形式的換向閥均有相同的意義 一般來(lái)說(shuō)，換向閥那邊有動(dòng)力就在那個(gè)位置工作； 如：對(duì)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。 在常位態(tài)下，對(duì)于三位閥，在中位工作；對(duì)于二位閥，則在靠彈簧的一邊工作。,溢流閥,利用作用于閥芯的進(jìn)油口的壓力與彈簧力相平衡來(lái)工作的。 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(kāi) 彈簧力可以調(diào)整，故所控制的液壓力也可以調(diào)整 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，先導(dǎo)型溢流閥較直動(dòng)型

13、溢流閥穩(wěn)壓性能好。 先導(dǎo)型溢流閥有一個(gè)遙控口，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓，或使液壓泵卸荷。,減壓閥,定值減壓閥是利用液流通過(guò)閥口縫隙所形成的液阻使出口壓力低于進(jìn)口壓力，并使出口壓力基本保持不變 其閥口常開(kāi)，只有主油路的壓力高于減壓閥調(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(hào)來(lái)控制油路通斷的液壓開(kāi)關(guān)，它與溢流閥的工作原理基本相同 閥口常閉，只有控制油壓高于順序閥調(diào)定壓力，進(jìn)出油口才接通,壓力繼電器,將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置。 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)），壓力繼電器便發(fā)出電信號(hào)。,節(jié)流閥,油液在流動(dòng)時(shí)，通過(guò)的流量與