比例方向阀的出口节流压力补偿回路课件.ppt

1、6、比例方向阀的出口节流压力补偿回路出口节流压力补偿回路1 1单向出口节流压力补偿单向出口节流压力补偿2 2出口节流压力补偿器控制回路出口节流压力补偿器控制回路静态重力平衡静态重力平衡 重力平衡和出口压力不补偿重力平衡和出口压力不补偿 重力平衡和超越负载平衡重力平衡和超越负载平衡 上次课我们学到单向进口压力补偿（与二单向进口压力补偿（与二位四通比例方向阀匹配）位四通比例方向阀匹配）和双向进口压力双向进口压力补偿回路（与三位四通比例方向阀匹配）补偿回路（与三位四通比例方向阀匹配）1 1、单向出口节流压力补偿采用减压阀采用减压阀1 1、单向出口节流压力补偿（采、单向出口节流压力补偿（采用的是减压阀

2、）用的是减压阀）右图是右图是采用一个普通的先导式减压阀普通的先导式减压阀，与比例方向阀适当连接，即构成了单向的出口节流压力单向的出口节流压力补偿补偿。这种可在较低的压差下获得准确的流量在较低的压差下获得准确的流量。显然，如果需要在两个方向上进行精确调速，在如果需要在两个方向上进行精确调速，在油孔油孔A侧也同样串入一只相同的减压阀便可侧也同样串入一只相同的减压阀便可。减压阀的先导油泄腔与回油腔T相连接。图3-29 单向出口节流压力补偿回路很少采用很少采用（这种只能适用于较低压差的流量调速）（这种只能适用于较低压差的流量调速）这种回路的一个应注意的问题注意的问题是在有杆腔会有杆腔会产生高压。特别是

3、在大直径活塞杆和超越负产生高压。特别是在大直径活塞杆和超越负载的情况下更为严重载的情况下更为严重。在使用前应认真计算在使用前应认真计算可能出现的高压。并应采取适当的措施可能出现的高压。并应采取适当的措施。否则液压缸的密封，甚至缸体都会因超压而造成损坏。计算举例：见书本：计算举例：见书本：有杆腔会产生高压。特别是在有杆腔会产生高压。特别是在大直径活塞杆和超越负载的情大直径活塞杆和超越负载的情况下更为严重。况下更为严重。图图3-303-30如果需要在两个方向上如果需要在两个方向上进行精确调速，进行精确调速，在油孔在油孔A A侧也同样串入侧也同样串入一只相同的减压阀便可。一只相同的减压阀便可。减压阀

4、的先导油泄腔减压阀的先导油泄腔与回油腔与回油腔T T相连接。相连接。不过要注意：这种只能不过要注意：这种只能适用于较低压差的流量适用于较低压差的流量调速。调速。2 2、出口节流压力补偿器出口节流压力补偿器控制回路 双向出口节流压力补偿就采用出口节流压力补偿器出口节流压力补偿就采用出口节流压力补偿器对于双向负载双向负载的工作系统，如果采用进口节流的压力补偿采用进口节流的压力补偿器有一定的缺点，就是有可能不能正确选择反馈压力，器有一定的缺点，就是有可能不能正确选择反馈压力，尤其在减速过程制动中可能如此，使丧失压力补偿的功能。解决措施解决措施：增设保护回路增设保护回路制动阀制动阀 采用出口节流压力补

5、偿器采用出口节流压力补偿器出口压力补偿器控制的液压回路图见图3-31所示。电液比例阀左位接入系统，电液比例阀左位接入系统，PA6aA1PA6aA1无杆腔无杆腔先导活塞有杆腔、先导活塞有杆腔、Y Y腔和腔和Z Z腔都有压力。腔都有压力。由于溢流阀由于溢流阀1212调定为调定为1.2MPa1.2MPa，所以，所以Z Z腔腔Y Y腔均为腔均为1.2MPa1.2MPa。此回路的作用：此回路的作用：静态重力平衡（比例阀处于中静态重力平衡（比例阀处于中位时）位时）比例阀处于左位或右位时平衡比例阀处于左位或右位时平衡超越负载超越负载 出口负载压力补偿出口负载压力补偿注意：此比例阀左右两位进出口注意：此比例阀

6、左右两位进出口同时节流。同时节流。A A、B B口与口与T T口之间保持口之间保持0.8MPa0.8MPa压差。压差。这个油路具有重力平衡和出口压力补偿（恒速）作用这个油路具有重力平衡和出口压力补偿（恒速）作用,即能实现即能实现1和和3的功能的功能.这个出口压力补偿回路这个出口压力补偿回路节流仍然是靠比例阀，节流仍然是靠比例阀，控制比例阀控制比例阀BTBT或或ATAT的两端压差恒定的是的两端压差恒定的是右端减压阀右端减压阀+12+12及相关及相关控制油路。控制油路。在这个油路上始终维持在这个油路上始终维持B B口口T T口或者口或者ATAT的压的压差为恒定值差为恒定值0.8MPa0.8MPa制

7、动阀的作用制动阀的作用：是具有可控制单向截止阀的功能，截止时无泄漏，在相反方向可自由流通。是可根据由执行器一侧流进的是可根据由执行器一侧流进的流量限制执行器另一侧的流量流量限制执行器另一侧的流量。图3-31 出口压力补偿器控制回路1a减压节流孔 2 a、2b固定阻尼小孔 3 b主阀芯复位弹簧 10 a、10b控制活塞 11a、11b减压阀弹簧（控制活塞复位弹簧）12溢流阀出口压力补偿器具有三种功能：1）无泄漏的重力平衡功能；2）当A管或B管与油箱连接时的平衡超越负载功能；3）当A管或B管径节流孔回油箱时的出口负载压力补偿功能。下面分别介绍三种功能的实现：下面分别介绍三种功能的实现：考虑如图3-

8、33所示的液压回路图。负载类型为双向超越负载双向超越负载，采用面积比为接近2:1的液压缸驱动，如果采用出口节流虽可平衡超出口节流虽可平衡超越负载的作用，但差动缸的增压作用使有杆越负载的作用，但差动缸的增压作用使有杆腔的压力超过许用值腔的压力超过许用值，为此这里采用双向进采用双向进口压力补偿，使速度不受负载影响，口压力补偿，使速度不受负载影响，同时还同时还利用出口压力补偿器的平衡超越负载功能。利用出口压力补偿器的平衡超越负载功能。注意这里使用的比例阀，从A到T和从B到T是不节流的，结果是PB=0，因此出口补偿器没出口补偿器没有出口压力补偿功能有出口压力补偿功能(削去被压腔的部分压削去被压腔的部分

9、压力力)，比例阀只能进口压力补偿只能进口压力补偿。在这个回路中，进口压力补偿是利用叠加式进口压力补偿器来实现的。在这个油路中在这个油路中,注意这里使用的比例阀，从A到T和从B到T是不节流的，结果是PB=0，出口补偿器没有出口压力补出口补偿器没有出口压力补偿功能偿功能(削去被压腔的部分压削去被压腔的部分压力力)，比例阀只能通过进口压只能通过进口压力补偿力补偿。出口压力补偿器在这里出口压力补偿器在这里只能起到重力平衡和平衡超只能起到重力平衡和平衡超越负载的作用越负载的作用.这里的电液比例阀比这里的电液比例阀比较特殊较特殊!此油路实现重力平衡此油路实现重力平衡和平衡超越负载的功和平衡超越负载的功能能

10、.压力补偿的节流压力补偿的节流调速功能是靠进口压调速功能是靠进口压力补偿器来完成的力补偿器来完成的.反之亦然反之亦然.正负载时正负载时,进口压力进口压力补偿起调速补偿起调速,负负载负负载时时,出口压力补偿起出口压力补偿起平衡负负载的作用平衡负负载的作用.开始时是正负载，运到中间时是0负载，继续向右运动时是负负载。比例阀左位接入系，并形成比例阀左位接入系，并形成节流作用，开始工作时是阻节流作用，开始工作时是阻性性（正）负载（正）负载，在，在A管处产管处产生高的压力。若此压力足以生高的压力。若此压力足以在在流量稳定器流量稳定器1处产生先导处产生先导流量流量，则在节流孔，则在节流孔2（或溢（或溢流阀

11、）前产生一个流阀）前产生一个1.2MPa的压力，这一压力将会克服的压力，这一压力将会克服0.4MPa的弹簧力，控制活的弹簧力，控制活塞塞10b把主锥阀完全打开，把主锥阀完全打开，这时进口节流压力补偿在起这时进口节流压力补偿在起作用。作用。0负载是瞬时转换位负载是瞬时转换位置不必讨论。置不必讨论。负负载：负负载：从从A到到A1的管道中的管道中的压力下降，当先导流量入的压力下降，当先导流量入口的压力低于口的压力低于1.2MPa时，时，它的出口压力也必然下降。它的出口压力也必然下降。主阀芯主阀芯6b与阀座形成的节流与阀座形成的节流孔孔8b起着充分的节流作用，起着充分的节流作用，足以防止负载的超速下降

12、。足以防止负载的超速下降。反之亦然反之亦然.正负载时正负载时,进口压力进口压力补偿起调速补偿起调速,负负载负负载时时,出口压力补偿起出口压力补偿起平衡负负载的作用平衡负负载的作用.7、采用插装元件插装元件的压力补偿回路 减压型进口节流压力补偿减压型进口节流压力补偿 减压型出口节流压力补偿减压型出口节流压力补偿 溢流型负载压力补偿溢流型负载压力补偿 插装式元件的双向压力补偿回路插装式元件的双向压力补偿回路7、采用插装元件的压力补偿回路本节要讨论的是本节要讨论的是用插装元件来控制的比例调速回路用插装元件来控制的比例调速回路。插装阀可以实现进口压力补偿、出口压力补偿插装阀可以实现进口压力补偿、出口压

13、力补偿。减压型可以控制进、出口压力补偿；减压型可以控制进、出口压力补偿；溢流型只能控制进口压力补偿。溢流型只能控制进口压力补偿。本节讨论的是：插装元件的进、出口压力补偿回路。插装元件的进、出口压力补偿回路。插装阀是专门设计用于组成集成块的。选择插装阀的压力补选择插装阀的压力补偿回路偿回路，具有结构紧凑，易维修的特点。插装阀：由插装组件与盖板组成插装组件与盖板组成，而插装组插装组件又是由阀套阀芯和偏置弹簧组成件又是由阀套阀芯和偏置弹簧组成。它被插装在集成块多路板上。而盖板安装在插装组件的顶部。盖板有盖板有2 2个功能：个功能：把插装组件固定在集成块孔内，设置设置插装组件的先导油流孔。比例方向阀的

14、压力补偿可以采用比例方向阀的压力补偿可以采用插装溢流元插装溢流元件件或或减压元件减压元件来实现来实现。插装阀的组成1 1、控制盖板、控制盖板2 2、插装主阀（阀套、弹簧、阀、插装主阀（阀套、弹簧、阀 芯及芯及密封件组成）密封件组成）3 3、插装块体先导元件（装在控制盖板、插装块体先导元件（装在控制盖板上）上）插装阀：由插装组件与盖板组成插装组件与盖板组成，而插装组件又是由阀套阀芯和偏置弹簧插装组件又是由阀套阀芯和偏置弹簧组成组成。它被插装在集成块多路板上。而盖板安装在插装组件的顶部。盖板有盖板有2 2个功能：个功能：把插装组件固定在集成块孔内，设置设置插装组件的先导油流孔。图图3-34 3-3

15、4 插装式组件插装式组件a)a)溢流组件溢流组件 b)b)减压组件减压组件常闭常闭阀芯常开阀芯常开阀套装在阀块内静止阀套装在阀块内静止不动，阀芯可上下运不动，阀芯可上下运动动减压型进口节流压力补偿减压型进口节流压力补偿减压型压力补偿是指采用定差减压型压力补偿是指采用定差减压组件作为补偿元件减压组件作为补偿元件。因定差减压阀只有两条主油路，故有时被称作二通阀。二通型进口节流压力补偿的油路原理如左图所示。图3-35 二通型进口节流压力补偿回路进口节流压力补偿回路1减压插装组件 2盖板R20.5-0.8MPaR2是动态反馈液阻，用于改善动态是动态反馈液阻，用于改善动态特性。特性。压力补偿可以从P孔到

16、孔到A孔孔或从P孔到孔到B孔孔选择。通过更换不同刚度的弹簧来改变横跨比例阀口的恒定压差。压差通常设为压差通常设为0.5-0.8MPa（这里的压差是不可（这里的压差是不可调）调）。如果想获得可调压降的二通型可调压降的二通型的进口节流压力补偿的进口节流压力补偿，可以采用图3-36所示的回路。图3-35 二通型进口节流压力补偿回路进口节流压力补偿回路1减压插装组件 2盖板R20.5-0.8MPa调pppAC调ppppppAAC图图3-36 可调压降二通型压力补偿回路可调压降二通型压力补偿回路 R1是流动液阻，用于产生必要是流动液阻，用于产生必要的压降使减压阀主阀芯动作。的压降使减压阀主阀芯动作。R2

17、是动态反馈液阻，用于改是动态反馈液阻，用于改善动态特性。善动态特性。式中式中pc溢流阀溢流压力；溢流阀溢流压力；P调调与溢流阀调压弹簧力与溢流阀调压弹簧力等价的压力；等价的压力；PA比例方向阀出口压力。比例方向阀出口压力。又因为减压元件的偏置弹簧很软，又因为减压元件的偏置弹簧很软，所以平衡时所以平衡时pc与比例阀进口压与比例阀进口压力力p相等。于是有相等。于是有改变溢流阀的调定压力即改变了改变溢流阀的调定压力即改变了PA间的压差。间的压差。0.035MPa 减压型出口节流压力补偿出口节流压力补偿图图3-37a出口节流压力补偿回路出口节流压力补偿回路0.5-0.8MPa采用减压单元以及一个合适的

18、盖板，并装置在A管或B管上，便可构成出口节流压力补偿回路（右图）。该回该回路能使从路能使从A A到到T T的的流量不受负载变流量不受负载变化的影响化的影响。从A到T油口的压力降取决于盖板上的偏置弹簧。与进口节流时相同，一般也设定在0.50.8MPa的范围内。为了使减压元件的为了使减压元件的弹簧腔产生一定弹簧腔产生一定的控制力，在油的控制力，在油口口T T处加上一个作处加上一个作为背压阀的单向为背压阀的单向阀是必要的阀是必要的。这个背压通过一个背压通过一个单向阀，能快速单向阀，能快速反映在控制腔上，反映在控制腔上，提供必要的开启提供必要的开启力，使阀反应快力，使阀反应快速和增加稳定性速和增加稳定

19、性。要能识别进、出口压力补偿要能识别进、出口压力补偿图3-37 二通型出口节流压力补偿出口节流压力补偿a)恒压型 为了使减压元件的弹簧腔产生一定的控制力，在油口为了使减压元件的弹簧腔产生一定的控制力，在油口T处加上一个作处加上一个作为背压阀的单向阀是必要的为背压阀的单向阀是必要的。这个背压通过一个单向阀，能快速反映在控制腔上，背压通过一个单向阀，能快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使阀反应快速和增加稳定性提供必要的开启力，使阀反应快速和增加稳定性。b)可调压降型右图是可调压差可调压差的出口节流压力补偿。其工作原理与进口节流的情况完全相同工作原理与进口节流的情况完全相同。与恒压型的不同点：无

20、须增加作为背压阀的单向阀。因这时直动式溢流阀所需的先导油从B口经X口引入，无需从回油口T处取出。从原理上看，如果连接油口如果连接油口Y Y与与T T的油管分开回的油管分开回油。整个补偿阀就是一个普通的插装式先导减油。整个补偿阀就是一个普通的插装式先导减压阀。压阀。它的先导油引自一次压力油口X，而不是二次压力油口（A口）。这样可使先导流量这样可使先导流量更加稳定。更加稳定。它的先导回油口Y与比例阀的回油口T连接，使减压阀的二次压力跟随回油压力使减压阀的二次压力跟随回油压力变化，变化，并使减压阀的二次压力失去恒压的性质。而这正是我们需要的定差减压阀的性质。正是我们需要的定差减压阀的性质。（ATAT

21、压差不变）压差不变）因为减压元件的偏置弹簧很因为减压元件的偏置弹簧很软，所以平衡时软，所以平衡时pcpc与减阀出口压力与减阀出口压力p p相等。相等。图图3-37b出口节流压力补偿回路出口节流压力补偿回路溢流型负载压力补偿采用一个定差溢流阀作为压力补偿元件采用一个定差溢流阀作为压力补偿元件。它由溢流插装单元组件和一适当的盖板单元构成。由于它有三个主油口，有时又被称为三通型压力补偿器。它有三个主油口，有时又被称为三通型压力补偿器。元件顶部的偏置弹簧对阀芯的作用力相当于0.50.8MPa的压力作用。这个压力确定了横这个压力确定了横跨比例阀节流口的恒定压差跨比例阀节流口的恒定压差。图3-38 三通压

22、力补偿器（进口）补偿回路（进口）补偿回路a)不带安全阀 b)带安全阀 溢流型负载压力补偿回路溢流型负载压力补偿回路上图是三通压力补偿器用于对比例阀节流口进行压力补偿的情况三通压力补偿器用于对比例阀节流口进行压力补偿的情况。只要进口处的压力Pp大于出口处的压力pA与偏置弹簧力（0.50.8MPa）之和，定差溢流阀就开启。这样导致Pp下降直至重新建立阀芯的受力平衡。可见供油压力追随负载压力变化。Pp只比pA高出一个与偏置弹簧力等价的压力。采用这种压力补偿的动力源成为压力适采用这种压力补偿的动力源成为压力适应的供油系统。具有较好的节能效果应的供油系统。具有较好的节能效果。但不能对多个执行器进行同时供

23、油不能对多个执行器进行同时供油。图3-38 三通压力补偿器（进口）补偿回路（进口）补偿回路a)不带安全阀 b)带安全阀 A)图：R1是动态反馈液阻，其油路是远程控制油路。压力补偿器是插装式溢流阀。调溢pppAP调ppppAPB）图：在盖板组件中加上一个小型直动式溢流阀加上一个小型直动式溢流阀便可。图中液阻液阻R1R1用于向直动式溢流阀提供先导油流用于向直动式溢流阀提供先导油流。如果负载压力超过直动式溢流阀的设定值，它便开启。因而限制了溢流组件顶部的压力。因主溢流元件的顶部还加油0.50.8MPa的弹簧力。所以主溢流元件的开启压力比直动式溢流阀的主溢流元件的开启压力比直动式溢流阀的开启压力要高出

24、开启压力要高出0.5-0.8MPa0.5-0.8MPa。三通型压力补偿器中还可在上面的基础上再复合上卸荷卸荷功能功能。如右图所示。为卸荷状态，因这因这时主溢流元件的弹时主溢流元件的弹簧腔压力为零。卸簧腔压力为零。卸荷压力只与偏置弹荷压力只与偏置弹簧刚度有关。簧刚度有关。二位三通电磁阀通电时是工作状态，带最高限压保护。远程控制溢流阀是小型直动式溢流阀。主远程控制溢流阀是小型直动式溢流阀。主溢流阀是插装式溢浪阀。溢流阀是插装式溢浪阀。X是用于向小型直动式溢流阀提供先导油流。是用于向小型直动式溢流阀提供先导油流。图图3-39 带安全阀和卸荷装置的三通型压力补偿带安全阀和卸荷装置的三通型压力补偿 插装

25、式元件的双向压力补偿回路双向压力补偿回路当需要对执行器两个方向的速度进行准确控制时，就要采用双向负载压力补偿。利双向负载压力补偿。利用前两节介绍的基本回路，很容易构成具用前两节介绍的基本回路，很容易构成具有双向补偿功能的应用回路。有双向补偿功能的应用回路。图3-40所示为正向和反向都具有负载压力补偿能正向和反向都具有负载压力补偿能力的回路力的回路。采用的补偿元件是二通型的。使用该使用该回路时应注意，若油缸的面积比大约为回路时应注意，若油缸的面积比大约为2 2：1 1时，时，必须注意四通比例滑阀应该有必须注意四通比例滑阀应该有2 2：1 1的节流面积比的节流面积比。这种回路与3.7.2节中介绍的

26、单向补偿回路的差别仅在于多用了一单向阀用了一单向阀。这是为了反向时让主油流通过而设置的。其它元件的作用与前面说过的相同。这个回路是：这个回路是：正向和反向都具有负载压力补偿功正向和反向都具有负载压力补偿功能能。采用的补偿元件是二通型的。使用使用该回路时应注意，若油缸的面积比该回路时应注意，若油缸的面积比大约为大约为2：1时，必须注意四通比例时，必须注意四通比例滑阀应该有滑阀应该有2：1的节流面积比的节流面积比。在油口在油口T处加作为背压阀的单向阀把处加作为背压阀的单向阀把背压能快速反映在控制腔上，提供背压能快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使插装式减压阀反必要的开启力，使插装式减压阀反应快

27、速和增加稳定性应快速和增加稳定性。图3-40 双向出口节流压力补偿回路双向出口节流压力补偿回路当活塞杆正向伸出运动时,阀2控制B、T两端口压差不变。反向运动时，阀1控制A、T两端口的压差不变。图3-40 双向出口节流压力补偿回路双向出口节流压力补偿回路12PABT图3-41所示为另一种正向和反向都具有压另一种正向和反向都具有压力补偿的回路。力补偿的回路。但它的正向为差动连接。正向时正向时是左电磁铁a受到激励。这时构成的构成的是进口节流压力补偿是进口节流压力补偿，P口到A口的节流压力差由补偿阀2保持恒定。电磁铁b b通电通电时返回形成。这时为出口节流为出口节流。A口到Y油口的节流压差由补偿阀1保

28、持恒定。回油口Y处的单向阀用于产生背压。双向控指的是油缸正向伸出，反向缩回都双向控指的是油缸正向伸出，反向缩回都得到控制。得到控制。该回路正向运动时，是差动油路，由该回路正向运动时，是差动油路，由插装式减压阀插装式减压阀2控制控制P、A两端口压降不变。两端口压降不变。反向运动时，由阀反向运动时，由阀1控制控制A、T两端口的压两端口的压降不变。降不变。a电磁铁通电时，无杆腔进油，差动缸差电磁铁通电时，无杆腔进油，差动缸差动连接。减压阀动连接。减压阀2起作用，调节的是起作用，调节的是P到到无杆腔两端压差，为差动连接进口节流。无杆腔两端压差，为差动连接进口节流。目的是保持目的是保持PA两端压差恒定。

29、注意减两端压差恒定。注意减压阀是单向流通。不能反向流通的。压阀是单向流通。不能反向流通的。b通电时，通电时，2不起作用，减压阀不起作用，减压阀1起作用，起作用，（先减压后节流串联）为出口节流。保持（先减压后节流串联）为出口节流。保持AT两端压差恒定。压差都在两端压差恒定。压差都在0.5-0.8MPa图图3-41 差动连接的双向压力补偿差动连接的双向压力补偿总结一下：比例方向阀的出口节流压力补偿回路总结一下：比例方向阀的出口节流压力补偿回路出口节流压力补偿可以采用：减压阀减压阀 专用的出口节流压力补偿器专用的出口节流压力补偿器 插装阀插装阀来设计。虽然出口节流能承受一定的超越负载能力出口节流能承

30、受一定的超越负载能力。但由于有杆腔的增压作用，所以出口节流压力补偿回路较少应用。出口节流压力补偿回路较少应用。下面是一种采用普通减压阀的双向压力补偿回路：下面是一种采用普通减压阀的双向压力补偿回路：左图为单作用缸的正、反向负载压力补偿调速回路、该回路上升时是进口节流，下降该回路上升时是进口节流，下降时靠自重，是回油节流压力补偿时靠自重，是回油节流压力补偿。只要适当限制比例阀的最大开口。该回路有一定的该回路有一定的平衡自重，防止超速下降的能力平衡自重，防止超速下降的能力。图中压力补偿元件用滑阀元件表示。改用插装式元件也是完全可行的。且可通过更大的流量。应该在T口加单向阀。为了使减压元件的弹簧腔产为了使减压元件的弹簧腔产生一定的控制力，在油口生一定的控制力，在油口T处加上一个作为背压阀处加上一个作为背压阀的单向阀是必要的的单向阀是必要的。这个背压通过一个单向阀，能背压通过一个单向阀，能快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使阀反快速反映在控制腔上，提供必要的开启力，使阀反应快速和增加稳定性应快速和增加稳定性。图图3-42 单作用缸双向压力补偿回路单作用缸双向压力补偿回路