压力控制阀优秀课件.ppt

1、1 溢流阀溢流阀 减压阀减压阀 顺序阀顺序阀 压力继电器压力继电器 调压与减压回路调压与减压回路 本章的重点是溢流阀的工作原理和性能、减本章的重点是溢流阀的工作原理和性能、减压阀的工作原理以及调压回路，压阀的工作原理以及调压回路，溢流阀、减压阀溢流阀、减压阀和顺序阀的主要区别。和顺序阀的主要区别。其中先导式溢流阀的工作其中先导式溢流阀的工作原理尤为重要。原理尤为重要。本节主要内容为本节主要内容为 ：第五章第五章 液压液压控制调节元件控制调节元件2 压力控制阀简称压力阀。压力控制阀简称压力阀。压力阀包括：压力阀包括：（1）用来控制液压系统压力）用来控制液压系统压力的阀类。的阀类。（2）利用）利用

2、压力变化作为信号压力变化作为信号来控制其它元件动作来控制其它元件动作的阀类。的阀类。压力控制阀按工作原理直动式先导式按功能用途溢流阀顺序阀减压阀压力继电器 在液压系统中，在液压系统中，用来调节液体压力的阀通称为用来调节液体压力的阀通称为压力控制阀。这类阀的共同点主要是压力控制阀。这类阀的共同点主要是利用作用在阀利用作用在阀芯上的油液压力和弹簧力相平衡芯上的油液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。的原理来工作的。按阀芯结构滑阀球阀锥阀3 1-推杆；推杆；2-调节螺母调节螺母；3-弹簧弹簧；4-锁紧螺母锁紧螺母；5-阀盖；阀盖；6-阀体；阀体；7-阀芯；阀芯；8-螺塞螺塞5.3.1.1 5.3.1.

3、1 直动型溢流阀直动型溢流阀 滑阀式直动溢流阀结构图如右图滑阀式直动溢流阀结构图如右图初始状态：初始状态：阀芯在弹簧力的作用下阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断，处于最下端位置，进出油口隔断，进口油液经径向孔、轴向小孔进口油液经径向孔、轴向小孔a作用作用在在阀芯阀芯7的锥形底面的锥形底面上。上。条件分析：条件分析：当阀芯底部的压力小于当阀芯底部的压力小于弹簧调定弹簧调定压力，压力，阀芯不动阀芯不动，进出油进出油口不通口不通，溢流阀不工作，溢流阀不工作；当阀的进；当阀的进口压力升高，使得阀芯口压力升高，使得阀芯7锥形底面的锥形底面的油液压力油液压力大于弹簧调定大于弹簧调定压力，压力

4、，阀芯阀芯上移，进出油口相通，溢流阀工作上移，进出油口相通，溢流阀工作。L调节螺母调节螺母4溢流阀的开启压力为溢流阀的开启压力为pk，即，即 pk.A=KX0 或或 pk=KX0/A 当阀芯处于某一位置时，阀芯的受力平衡为：当阀芯处于某一位置时，阀芯的受力平衡为：p.A=K(X0+x)，pKX0/A式中，式中，X0为弹簧的预压缩量，为弹簧的预压缩量，x为弹簧附加压缩量（也是阀芯为弹簧附加压缩量（也是阀芯开启位移或阀口的开度）。开启位移或阀口的开度）。由上式可知，当阀芯处于不同位由上式可知，当阀芯处于不同位置时，溢流压力是变化的。置时，溢流压力是变化的。然而由于弹簧的附加压缩量然而由于弹簧的附加

5、压缩量x相对相对于预压缩量于预压缩量x0来说是较小的，所以可认为溢流压力来说是较小的，所以可认为溢流压力P基本保持基本保持恒定，即恒定，即p保持为保持为KX0/A。这就是溢流阀这就是溢流阀起定压溢流起定压溢流作用的工作用的工作原理。（若忽略压力损失，作原理。（若忽略压力损失，p就是就是溢流阀的进口压力溢流阀的进口压力）阀芯上移，阀口打开，阀芯上移，阀口打开，P、O口接通，系统中的部分油液口接通，系统中的部分油液便通过阀口便通过阀口（视为节流口）（视为节流口）经经排油口排油口O流回油箱，流回油箱，使系统压力使系统压力不在升高；当溢流量（液压泵出口的流量经溢流阀回油箱的不在升高；当溢流量（液压泵出

6、口的流量经溢流阀回油箱的流量）相对于进入系统中的液体流量过大而使压力降低时，流量）相对于进入系统中的液体流量过大而使压力降低时，弹簧便驱动阀芯下移，减小阀口的开度，降低溢流量，以提弹簧便驱动阀芯下移，减小阀口的开度，降低溢流量，以提升压力。如此反复，使溢流量与进入系统的油液增加量基本升压力。如此反复，使溢流量与进入系统的油液增加量基本恒定，恒定，进口压力也就基本保持恒定了。进口压力也就基本保持恒定了。说明：说明：调节螺母调节螺母5 回油口回油口O与泄漏油流经的与泄漏油流经的弹簧腔相通，弹簧腔相通，L口堵塞，称为口堵塞，称为内泄内泄。内泄时回油口的背压将。内泄时回油口的背压将作用在阀芯上端面，这

7、时与弹作用在阀芯上端面，这时与弹簧力相平衡的将是进出油口的簧力相平衡的将是进出油口的压差。若将泄漏油腔与压差。若将泄漏油腔与O口连口连通的通道堵塞，将通的通道堵塞，将L口打开，口打开，直接将泄漏油引回油箱，这种直接将泄漏油引回油箱，这种连接方式称为连接方式称为外泄外泄。直动式溢流阀是利用阀芯直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的上端的弹簧力直接与下端面的液压力相平衡来控制溢流压力液压力相平衡来控制溢流压力的。的。一般直动式阀只做成低压、一般直动式阀只做成低压、流量不大的溢流阀。流量不大的溢流阀。开设泄油通开设泄油通道是必要的，否道是必要的，否则阀芯弹簧腔内则阀芯弹簧腔内充满油液后，阀

8、充满油液后，阀芯不能自由移动，芯不能自由移动，溢流阀也就不能溢流阀也就不能正常工作了。正常工作了。L调节螺母调节螺母6 压力控制阀的图形符号中，用压力控制阀的图形符号中，用一个一个方框表示阀体方框表示阀体，方框内的箭头方框内的箭头表示阀体内的阀芯表示阀体内的阀芯，方框两端与箭方框两端与箭头平行方向的两根直线线段表示油头平行方向的两根直线线段表示油液的管路液的管路，在箭头方向后面的表示，在箭头方向后面的表示进油管路进油管路，在箭头方向前面的表示，在箭头方向前面的表示出油管路出油管路，方框另外两端面上表示，方框另外两端面上表示阀芯控制动作的动力源形式阀芯控制动作的动力源形式，其中，其中虚线表示液压

9、控制的控制油管路；虚线表示液压控制的控制油管路；弹簧按常用示意图的画法表示。弹簧按常用示意图的画法表示。压力控制阀的图形符号压力控制阀的图形符号 压力阀是通过控制油液压力与弹簧力相平衡的原理工压力阀是通过控制油液压力与弹簧力相平衡的原理工作的，当没有压力或压力较低时，油液不足以克服弹簧力，作的，当没有压力或压力较低时，油液不足以克服弹簧力，不能将阀芯推动，不能将阀芯推动，因而进出口不能接通，这就是所谓的常因而进出口不能接通，这就是所谓的常闭式闭式；反之，为常开式。；反之，为常开式。7 先导式溢流阀由先导式溢流阀由主阀主阀和和先导阀先导阀两部分组成。两部分组成。先导阀先导阀的结构原理与直动式溢流

10、阀相同，但一般的结构原理与直动式溢流阀相同，但一般采用锥形坐阀式结构采用锥形坐阀式结构。主阀可分为：滑阀式。主阀可分为：滑阀式(一一级同心级同心)结构、二级同心结构和三级同心结构。结构、二级同心结构和三级同心结构。下图为下图为三级三级（或三节）同心溢流阀的工作原理图。（或三节）同心溢流阀的工作原理图。5.3.1.2 5.3.1.2 先导型溢流阀先导型溢流阀 因其主阀与因其主阀与锥阀部分直径保锥阀部分直径保持同心而得名，持同心而得名，对于三级来讲就对于三级来讲就是主阀芯与阀盖、是主阀芯与阀盖、主阀芯与阀体、主阀芯与阀体、主阀芯与主阀座主阀芯与主阀座等三处有同心配等三处有同心配合要求。合要求。阀口

11、处同芯阀口处同芯活塞处同芯活塞处同芯 导向处同芯导向处同芯85.3.1.2 5.3.1.2 先导型溢流阀先导型溢流阀 出油口出油口P2 进油口进油口P1 主阀芯主阀芯 主阀口主阀口 导阀芯导阀芯 先导级固先导级固定节流孔定节流孔调压手柄调压手柄 调压弹簧调压弹簧9 主阀弹簧主阀弹簧 遥控口遥控口K通先导阀通先导阀的右腔，通主阀的上腔。的右腔，通主阀的上腔。9一、先导式溢流阀的工作原理：一、先导式溢流阀的工作原理：油液从油液从P口进入口进入充满主阀芯的充满主阀芯的下腔下腔，并作用与主阀芯的并作用与主阀芯的油液作用于主阀芯的上端和锥阀芯的右腔锥面上油液作用于主阀芯的上端和锥阀芯的右腔锥面上 当进油

12、口油压较低时，小于锥阀芯左腔的弹簧弹力，当进油口油压较低时，小于锥阀芯左腔的弹簧弹力，先导阀处于关闭状态，流经阻尼孔油液没有形成通路。先导阀处于关闭状态，流经阻尼孔油液没有形成通路。由主阀芯的上、下腔和锥阀芯的右腔形成一个由主阀芯的上、下腔和锥阀芯的右腔形成一个调压弹簧调压弹簧9 下下端端同时油液经同时油液经阻尼孔阻尼孔5 进入并充满进入并充满主阀芯的主阀芯的上腔上腔再经通道再经通道a和锥阀座和锥阀座上的小孔进入并充满上的小孔进入并充满锥阀芯的右腔锥阀芯的右腔10密封容积（腔），所以腔内各点的压力均相等。且都密封容积（腔），所以腔内各点的压力均相等。且都等于等于阀的入口油压阀的入口油压。主阀芯

13、在上下油液压差和弹簧力主阀芯在上下油液压差和弹簧力的作用下处于最下端位置。即的作用下处于最下端位置。即P口和口和O口不通。口不通。当进油口油压升高，当进油口油压升高，使锥阀芯的右腔油液压使锥阀芯的右腔油液压力大于左腔的弹簧弹力，力大于左腔的弹簧弹力，先导阀打开（经过一段先导阀打开（经过一段振荡过程后停在某一平振荡过程后停在某一平衡位置衡位置).压力油便经阻压力油便经阻尼孔尼孔5通道通道a锥阀座上的小孔锥阀座上的小孔锥阀的右腔锥阀的右腔左腔左腔主阀芯的中心孔主阀芯的中心孔回油口回油口O流回油箱流回油箱。11即流经阻尼孔即流经阻尼孔5油液形油液形成了通路，液压油流经成了通路，液压油流经阻尼孔阻尼孔

14、5时产生压力降，时产生压力降，主阀芯上腔油液压力低主阀芯上腔油液压力低于阀的进口油压，也就于阀的进口油压，也就是低于主阀芯下腔的油是低于主阀芯下腔的油压，压，当这个方向向当这个方向向上的油压差值小于上腔的弹簧力，上的油压差值小于上腔的弹簧力，主阀芯仍在最下端主阀芯仍在最下端。随着进油口油压的升高，压力差也升高随着进油口油压的升高，压力差也升高。当上下腔的当上下腔的压力差大于上腔的作用力（弹簧力时，主阀芯抬起，压力差大于上腔的作用力（弹簧力时，主阀芯抬起，上升到某一平衡位置上升到某一平衡位置。P、O连通，实现溢流。连通，实现溢流。使使溢溢流阀的进口油压不再升高流阀的进口油压不再升高，保持调压弹簧

15、，保持调压弹簧9的预紧力的预紧力。说明说明:从从P口进入的油液分口进入的油液分成两部分成两部分:少量少量(约占约占1%)经先经先导阀后流向回油口导阀后流向回油口O,大部分大部分则经主阀的阀口流向回油口则经主阀的阀口流向回油口O。12说明：说明：现在来研究现在来研究主阀芯处于某一平衡位置时的状态主阀芯处于某一平衡位置时的状态。忽略。忽略阀芯自重和摩擦力，主阀芯受力平衡方程为阀芯自重和摩擦力，主阀芯受力平衡方程为:pA=p1A+Fa=p1A+K(x0+x)或或 p=p1+K(x0+x)/Ap-p-溢流阀所控制的主阀下腔压力溢流阀所控制的主阀下腔压力,即进油口压力即进油口压力;p p1-主阀主阀芯上

16、腔的压力芯上腔的压力;a-;a-先导阀芯右端面面积先导阀芯右端面面积;A-A-主阀芯上端面主阀芯上端面面积面积;K-;K-主阀芯平衡弹簧的刚度主阀芯平衡弹簧的刚度;x;x0-平衡弹簧的预压缩量平衡弹簧的预压缩量;x-x-主阀开启后主阀开启后,平衡弹簧增加的压缩量平衡弹簧增加的压缩量;F;Fa-平衡弹簧对主平衡弹簧对主阀芯的作用力；阀芯的作用力；K K1 1-先导阀芯平衡弹簧的刚度。先导阀芯平衡弹簧的刚度。而而p1a=K1(x10+x1)，所以，所以pA=K1(x10+x1)A/a+K(x0+x)由于由于x10 x1、x0 x 且且Kx，故上式，故上式可近似表达为：可近似表达为：（P3=K1(x

17、10+x1)/a）P2=K1(x10+x1)/a+K(x0+x)/AK1x10/a常数常数 故减压阀保持出口压力基本不变故减压阀保持出口压力基本不变,且为先导阀的调定压力值且为先导阀的调定压力值.故减压阀保持出口压故减压阀保持出口压力基本不变，且为先力基本不变，且为先导阀的调定压力值。导阀的调定压力值。35 图示为一级同心式减压阀的结构和图形符号。图示为一级同心式减压阀的结构和图形符号。与一级同心式溢流阀相比，结构非常相似，但两者的与一级同心式溢流阀相比，结构非常相似，但两者的阀芯形状及油口连通情况有明显的差别。其区别为：阀芯形状及油口连通情况有明显的差别。其区别为：在原始状态时，溢流阀的进出

18、油口完全不通，而减压在原始状态时，溢流阀的进出油口完全不通，而减压阀进出油口是通畅的；阀进出油口是通畅的；进出油口位置两者恰好相反；进出油口位置两者恰好相反；溢流阀利用进油口压力来控制阀芯移动，保持进口压溢流阀利用进油口压力来控制阀芯移动，保持进口压力恒定，而减压阀则利用出口压力来控制阀芯移动，力恒定，而减压阀则利用出口压力来控制阀芯移动，保持出口压力恒定；保持出口压力恒定；溢流阀调压弹簧腔的内部通道通溢流阀调压弹簧腔的内部通道通 出油口，而减压出油口，而减压 阀调压弹簧腔的阀调压弹簧腔的 油液单独接油箱。油液单独接油箱。36二、减压阀的应用二、减压阀的应用减压回路减压回路 图7-21 减压回

19、路至主油路 在在夹紧系统、控制系统和润滑系统夹紧系统、控制系统和润滑系统中常需要减压中常需要减压回路。图为常见的一种减压回路。回路。图为常见的一种减压回路。液压泵出口压力由液压泵出口压力由溢流阀调定保持基本不变溢流阀调定保持基本不变。当。当液压缸液压缸A需要得到比泵的供油需要得到比泵的供油压力低的压力时，可在油路中压力低的压力时，可在油路中串联一减压阀，减压阀可保持串联一减压阀，减压阀可保持减压后压力恒定，减压后压力恒定，即液压缸左即液压缸左腔的压力由减压阀调定保持不腔的压力由减压阀调定保持不变。变。但至少应比溢流阀调定压但至少应比溢流阀调定压力低力低0.5MPa。当执行元件的速。当执行元件的

20、速度需要调节时，节流元件应装度需要调节时，节流元件应装在减压阀的出口。在减压阀的出口。使液压系统中某一支使液压系统中某一支路的压力具有低于主路的压力具有低于主油路的稳定压力。油路的稳定压力。37至主油路图7-22 二级调压回路 下图为二级调压回路，将下图为二级调压回路，将减压阀的远程控制口通过二减压阀的远程控制口通过二位二通电磁阀位二通电磁阀与远程调压相连便可获得两种预调的压力。与远程调压相连便可获得两种预调的压力。液压泵的出口压力由溢流阀液压泵的出口压力由溢流阀1调定不变，当换向阀断开时，调定不变，当换向阀断开时，减压支路的工作压力由减压阀减压支路的工作压力由减压阀2调定基本不变调定基本不变

21、；当换向阀；当换向阀接通时，接通时，减压阀减压阀2的出口压力由远程调压阀的出口压力由远程调压阀3来调节来调节。123减压支路减压支路 减压阀的远程控减压阀的远程控制口制口K通先导阀的右通先导阀的右腔和主阀的上腔。腔和主阀的上腔。P3调定压力调定压力P2调定压力调定压力38 顺序阀顺序阀利用油液压力的变化来控制油路的利用油液压力的变化来控制油路的通断，通断，在液压系统中主要用于在液压系统中主要用于控制多个执行元控制多个执行元件顺序动作件顺序动作。顺序阀顺序阀一、顺序阀的结构和原理一、顺序阀的结构和原理 根据控制方式的不同可分为两类：一是根据控制方式的不同可分为两类：一是直直接利用阀进油口的压力来

22、控制阀口启闭的内控接利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的内控顺序阀顺序阀，简称顺序阀，简称顺序阀;二是独立于阀进口的二是独立于阀进口的外来外来压力控制阀口启闭的外控顺序阀压力控制阀口启闭的外控顺序阀，亦称顺序阀。，亦称顺序阀。按结构不同可分为按结构不同可分为直动式和先导式直动式和先导式顺序阀两类。顺序阀两类。39一、顺序阀的结构和原理一、顺序阀的结构和原理先导式顺序阀直动式顺序阀 如图所示，上图为直如图所示，上图为直动式顺序阀，下图为先导动式顺序阀，下图为先导式顺序阀。从图中可看出式顺序阀。从图中可看出他们跟溢流阀很相似。其他们跟溢流阀很相似。其主要差别在于主要差别在于溢流阀的出溢流阀的出油口接

23、油箱，油口接油箱，而而顺序阀的顺序阀的出油口与系统其它油路相出油口与系统其它油路相连，因此它的泄油口要单连，因此它的泄油口要单独接油箱独接油箱，另外顺序阀有，另外顺序阀有很好的密封性能，因此阀很好的密封性能，因此阀芯和阀体间的封油长度较芯和阀体间的封油长度较长。长。调压弹簧调压弹簧出油口出油口P2进油口进油口P1泄油口泄油口L导阀导阀芯芯主阀芯主阀芯 调压螺丝调压螺丝阻尼孔阻尼孔 外泄时此孔堵住外泄时此孔堵住41顺序阀的工作过程：顺序阀的工作过程：压力油从压力油从P1口进入油腔口进入油腔主阀上腔并到达先导主阀上腔并到达先导通过阻尼孔通过阻尼孔1进入进入阀中部的环形腔阀中部的环形腔另一路直接作用

24、在先导另一路直接作用在先导阀的左端阀的左端当进口压力低于先导阀弹簧的调定压力时当进口压力低于先导阀弹簧的调定压力时，先导先导阀芯关闭，主阀芯关闭。阀芯关闭，主阀芯关闭。当进口压力大于先导阀弹簧的调定压力时，当进口压力大于先导阀弹簧的调定压力时，先导阀芯先导阀芯向右移动，先导阀中部的环形腔与泄油口向右移动，先导阀中部的环形腔与泄油口L接通。由于接通。由于阻尼孔阻尼孔1的降压作用，主阀芯上腔压力与下腔（进口）的降压作用，主阀芯上腔压力与下腔（进口）压力的差值大于主阀芯上腔的弹簧弹力，主阀芯向上移压力的差值大于主阀芯上腔的弹簧弹力，主阀芯向上移动，进油口动，进油口P1与出油口与出油口P2接通。接通。

25、P1P2教材的教材的图图5.30泄油口泄油口L142图7-26 单向顺序阀 下图为下图为单向顺序阀的单向顺序阀的结构原理图和图形符号。它结构原理图和图形符号。它由顺序由顺序阀和单向阀并联而成阀和单向阀并联而成。当。当油液从油液从P1口进入口进入时时,单向阀关闭单向阀关闭;进进油口压力超过调压弹簧的调定值时，油口压力超过调压弹簧的调定值时，顺序阀打开顺序阀打开,油液从油液从P2流出。流出。当当油液从油液从 P2口进入时，油液经单向阀从口进入时，油液经单向阀从P1口流出口流出。43 图中为图中为液控顺序阀液控顺序阀的结构，它和顺序阀的主要差别的结构，它和顺序阀的主要差别在于阀芯是实心的，从在于阀芯

26、是实心的，从P1口进入的压力油不能进入滑阀口进入的压力油不能进入滑阀底部，滑阀底部的控制压力油由控制口底部，滑阀底部的控制压力油由控制口K引入。当控制引入。当控制油压超过弹簧的调定压力时阀口打开，油压超过弹簧的调定压力时阀口打开，P1口和口和P2口接通。口接通。阀口的开启和闭合与阀主油路进油口压力无关，而决定阀口的开启和闭合与阀主油路进油口压力无关，而决定于控制口于控制口K引入的控制油压的高低。引入的控制油压的高低。44减压阀的特征是：减压阀的特征是：减压阀控制出口压力为一定值，阀口常开减压阀控制出口压力为一定值，阀口常开，出，出口油液去工作，压力不为零，弹簧腔泄漏油单独引到油箱（外口油液去工

27、作，压力不为零，弹簧腔泄漏油单独引到油箱（外泄）。泄）。减压阀串联在某一支路上，提供二次压力。减压阀串联在某一支路上，提供二次压力。顺序阀的特征是：顺序阀的特征是：顺序阀利用进口压力控制开启，阀口常闭顺序阀利用进口压力控制开启，阀口常闭，出，出口油液去工作，压力不为零，弹簧腔泄漏油单独引到油箱（外口油液去工作，压力不为零，弹簧腔泄漏油单独引到油箱（外泄）。泄）。内控外泄顺序串联在执行元件的进口内控外泄顺序串联在执行元件的进口。溢流阀、减压阀和顺序阀的区别：溢流阀、减压阀和顺序阀的区别：溢流阀的特征是：溢流阀的特征是：溢流阀控制进口压力为一定值，阀口常闭溢流阀控制进口压力为一定值，阀口常闭，出，

28、出口接回油箱，出口压力为零，弹簧腔泄漏油内部引到出口（内口接回油箱，出口压力为零，弹簧腔泄漏油内部引到出口（内泄）。泄）。溢流阀旁接在液压泵的出口或执行元件的进口溢流阀旁接在液压泵的出口或执行元件的进口。顺序阀减压阀溢流阀职能符号1p2p压力控制方式进口控制出口控制进口控制/外控不工作时阀芯位置常闭常开常闭进口压力出口压力等于调定压力接油箱，等于0大于大于调定压力等于调定压力大于等于大于等于调定压力 负载决定在液压系统作用安全、定压溢流减压、稳压压力控制开关外泄口无有有溢流阀、减压阀和顺序阀的区别：溢流阀、减压阀和顺序阀的区别：461 1、用来使两个或两个以上执行元件按一定的顺序动作。、用来使

29、两个或两个以上执行元件按一定的顺序动作。图7-28 定位夹紧顺序动作回路定位缸夹紧缸至主油路 右图所示为一右图所示为一定位定位夹紧回路夹紧回路，要求先定位要求先定位后夹紧。后夹紧。如图示液压泵如图示液压泵供油，一路至主系统，供油，一路至主系统，另一路经减压阀、单向另一路经减压阀、单向阀、换向阀至阀、换向阀至定位缸的定位缸的上腔上腔，推动活塞下行进推动活塞下行进行定位行定位。定位后缸的活。定位后缸的活塞停止运动，顺序阀打塞停止运动，顺序阀打开，开，压力油进入夹紧液压力油进入夹紧液压缸的上腔压缸的上腔，推动活塞，推动活塞下行，进行下行，进行夹紧夹紧。472 2、用单向顺序阀的平衡回路、用单向顺序阀

30、的平衡回路顺序阀还顺序阀还起背压阀起背压阀的作用。的作用。为了防止为了防止立式液压缸与立式液压缸与垂直运动的工垂直运动的工作部件由于自作部件由于自重而自行下落重而自行下落造成事故或冲造成事故或冲击，可以采用击，可以采用平衡回路。平衡回路。图图7.19 用单向顺序阀的平衡回路用单向顺序阀的平衡回路 148 调节单向顺序阀调节单向顺序阀1 1的开的开启压力启压力,使其稍大于立式液使其稍大于立式液压缸下腔的背压压缸下腔的背压.活塞下行活塞下行时时,由于回路上存在一定背由于回路上存在一定背压支承重力负载压支承重力负载,活塞将平活塞将平稳下落稳下落;换向阀处于中位时换向阀处于中位时,活塞停止运动。活塞停

31、止运动。图图7.19 用单向顺序阀的平衡回路用单向顺序阀的平衡回路 1 此处的单向顺序此处的单向顺序阀又称为平衡阀阀又称为平衡阀49 又如图所示又如图所示,我们我们在单向顺序阀在单向顺序阀和液压缸之间增加和液压缸之间增加一液控单向阀一液控单向阀。因。因液控单向阀关闭时液控单向阀关闭时密性好，所以在三密性好，所以在三位四通电磁换向阀位四通电磁换向阀处于执行元件停止处于执行元件停止运动的状态下，可运动的状态下，可以防止运动部件因以防止运动部件因顺序阀泄漏而缓慢顺序阀泄漏而缓慢下滑。下滑。503、用液控顺序阀的平衡回路、用液控顺序阀的平衡回路图7-33 用液控顺序阀的平衡回路 右图是采用右图是采用液

32、控顺序阀液控顺序阀的起重的起重平衡回路平衡回路。此。此回路适用于在平衡重量有回路适用于在平衡重量有变化的情况。当变化的情况。当换向阀切换向阀切换至右位换至右位时，时，液压缸举液压缸举起重物起重物。当。当换向阀切换至换向阀切换至左位左位 时时，活塞下行放下重活塞下行放下重物物。将换向阀切换至中位，将换向阀切换至中位，活塞停止运动。这一回路活塞停止运动。这一回路的特点是的特点是液控顺序阀的启液控顺序阀的启闭取决于控制口的油压，闭取决于控制口的油压，而与负载大小无关。而与负载大小无关。51 但上图的平衡回路是不完善的。当压力油使液但上图的平衡回路是不完善的。当压力油使液控顺序阀打开，活塞开始向下运动

33、时，液压缸上控顺序阀打开，活塞开始向下运动时，液压缸上腔的压力将迅速降低，这可能导腔的压力将迅速降低，这可能导 致液控顺序阀关闭，活塞停止运致液控顺序阀关闭，活塞停止运 动。紧接着压力升高，液控顺序动。紧接着压力升高，液控顺序 阀又打开，活塞又开始运动。所阀又打开，活塞又开始运动。所 以活塞继续下降，产生所谓以活塞继续下降，产生所谓“点点 头头”（液控顺序阀始终工作于启、液控顺序阀始终工作于启、闭的过渡状态闭的过渡状态）现象。为了解决）现象。为了解决这一问题，可这一问题，可在控制油路中装一在控制油路中装一节流阀节流阀，使液控顺序阀的启闭动，使液控顺序阀的启闭动作减慢。如图作减慢。如图 所示。所

34、示。524 4、保证油路的最保证油路的最低压力：低压力：如图所如图所示，当液压缸示，当液压缸I I的的活塞开始上升后，活塞开始上升后，在压力超过顺序阀在压力超过顺序阀A A的调整压力时液的调整压力时液压缸压缸IIII才动作；这才动作；这样样在液压缸在液压缸IIII动作动作时，不致因压力过时，不致因压力过低，而使液压缸低，而使液压缸I I的活塞在自重作用的活塞在自重作用下下落下下落。图7-29 顺序阀保证油路的最低压力A535 5、顺序阀控制的顺序动作回路、顺序阀控制的顺序动作回路 左端电磁铁得电左端电磁铁得电，换向阀，换向阀处于左位，压力油进入油处于左位，压力油进入油缸缸A A的左腔，实现动作

35、的左腔，实现动作,当油缸当油缸A A行至终点时，压力行至终点时，压力升高，在足以打开顺序阀升高，在足以打开顺序阀D D时，油液进入油缸时，油液进入油缸B B的左腔，的左腔，实现动作实现动作；同理，当；同理，当右右端电磁铁得电端电磁铁得电，换向阀处，换向阀处于右位，油液进入油缸于右位，油液进入油缸B B的的右腔，油缸右腔，油缸B B实现动作实现动作，当油缸当油缸B B行至终点时，压力行至终点时，压力升高，在足以打开顺序阀升高，在足以打开顺序阀C C时，油液进入油缸时，油液进入油缸A A的右腔，的右腔，实现动作实现动作545.3.4 5.3.4 压力继电器压力继电器 压力继电器是将液压系统中的压力

36、继电器是将液压系统中的压力信号压力信号转换为电信号的转换装置转换为电信号的转换装置。它的作用是，根它的作用是，根据液压系统压力的变化，据液压系统压力的变化，通过压力继电器内通过压力继电器内的微动开关，自动接通或切断有关电路的微动开关，自动接通或切断有关电路，以，以实现顺序动作或安全保护等。实现顺序动作或安全保护等。55图图5.23 压力继电器压力继电器压力继电器符号压力继电器符号进油口进油口调压弹簧调压弹簧一、压力继电器的结构和工作原理一、压力继电器的结构和工作原理电器开关电器开关调压螺丝调压螺丝柱塞柱塞56 柱塞式压力继柱塞式压力继电器的结构和图形电器的结构和图形符号如右图所示，符号如右图所

37、示，当当进油口进油口P处油液处油液压力压力达到压力继电达到压力继电器的调定压力时，器的调定压力时，作用在柱塞作用在柱塞1上的上的液压力通过顶杆液压力通过顶杆2的推动，合上微动的推动，合上微动电器开关电器开关4，发出，发出电信号。图中，电信号。图中，L为泄油口。改变弹为泄油口。改变弹簧的压缩量，可以簧的压缩量，可以调节继电器的动作调节继电器的动作压力。压力。一、压力继电器的结构和工作原理一、压力继电器的结构和工作原理57图7-31 压力继电器的应用二、压力继电器的应用举例二、压力继电器的应用举例 压力继电器按压力继电器按左图的接法安装在节流阀和液压左图的接法安装在节流阀和液压缸之间，称为升压发信

38、缸之间，称为升压发信。按。按右图安装在回油路上，右图安装在回油路上，位于液压缸和节流阀之间，称为零压发信。位于液压缸和节流阀之间，称为零压发信。AP58卸荷回路卸荷回路 工程机械在工作循环中为保持大量作用力，工程机械在工作循环中为保持大量作用力，会造成功率损失和油液发热。为减少损失，会造成功率损失和油液发热。为减少损失，应使应使泵在空载的工况下运动（泵在空载的工况下运动（常使液压泵在很小的功常使液压泵在很小的功率下作空运转率下作空运转），这种工况称为），这种工况称为卸荷。在实际系卸荷。在实际系统中卸荷有两种方法：统中卸荷有两种方法：一种是使泵的输出直接回一种是使泵的输出直接回油箱，泵在压力为零

39、的情况下工作油箱，泵在压力为零的情况下工作，称为压力卸，称为压力卸荷；荷；另一种是使泵的流量为零而压力仍然维持原另一种是使泵的流量为零而压力仍然维持原来情况，来情况，称为流量卸荷。以下介绍几种典型的卸称为流量卸荷。以下介绍几种典型的卸荷回路。荷回路。591 1、用三位换向阀卸荷的回路、用三位换向阀卸荷的回路一、执行元件不需要保压的卸荷回路一、执行元件不需要保压的卸荷回路图7-34 用电磁换向阀的卸荷回路 当滑阀中位机当滑阀中位机能为能为“H”、”K”、或或”M”型的三位换向型的三位换向阀处于中位时，阀处于中位时，泵输出泵输出的油液直接回油箱的油液直接回油箱。如。如图所示。这种方法比较图所示。这

40、种方法比较简单，但不适用于一泵简单，但不适用于一泵驱动两个或两个以上执驱动两个或两个以上执行元件的系统。行元件的系统。602 2、用二位二通阀卸荷的回路、用二位二通阀卸荷的回路图7-36 用二位二通阀的卸荷回路到系统 如图所示，图中专门增加了一个二位二如图所示，图中专门增加了一个二位二通电磁阀使泵卸荷。二位二通电磁阀流量必通电磁阀使泵卸荷。二位二通电磁阀流量必须与泵的流量相适应。须与泵的流量相适应。613 3、用先导式溢流阀卸荷回路、用先导式溢流阀卸荷回路图7-37 用先导式溢流阀的卸荷回路到系统 如图所示，先导式溢流阀的远程控制口可通如图所示，先导式溢流阀的远程控制口可通过二位二通电磁换向阀

41、与油箱相通。过二位二通电磁换向阀与油箱相通。当二位二通阀电磁铁通电时，当二位二通阀电磁铁通电时，溢流阀远程控制口通油箱，这溢流阀远程控制口通油箱，这 时溢流阀主阀全部打开时溢流阀主阀全部打开，泵排，泵排 出油液全部回油箱，液压泵卸出油液全部回油箱，液压泵卸 荷。这一回路中二位二通阀只荷。这一回路中二位二通阀只 通过很少的流量，因此可以用通过很少的流量，因此可以用 小流量规格。在是产品中，可小流量规格。在是产品中，可 将小规格的电磁阀换向阀和先将小规格的电磁阀换向阀和先 导式溢流阀组合一起，这种组导式溢流阀组合一起，这种组 合阀称为电磁溢流阀。合阀称为电磁溢流阀。621 1、用蓄能器保压、用蓄能

42、器保压图7-38 用蓄能器保压的回路到系统 如图所示，液压泵向系如图所示，液压泵向系统及蓄能器供油。当统及蓄能器供油。当压力达压力达到压力继电器调定压力到压力继电器调定压力时，时，压力继电器发出信号，使二压力继电器发出信号，使二位二通电磁换向阀的电磁铁位二通电磁换向阀的电磁铁通电，通电，液压泵卸荷液压泵卸荷，由，由蓄能蓄能器保持系统的压力器保持系统的压力。保证时。保证时间决定于系统的泄露、蓄能间决定于系统的泄露、蓄能器的容量和压力继电器的返器的容量和压力继电器的返回区间等。回区间等。蓄能器是储存、释放压力油的蓄能器是储存、释放压力油的装置，在液压系统中常用来实现以装置，在液压系统中常用来实现以

43、下功用：下功用：短时间内供应大量的压力油液；短时间内供应大量的压力油液；系统保压；系统保压；应急能源；应急能源；减小液压冲击和压力脉动。减小液压冲击和压力脉动。632 2、用限压式变量泵保压的卸荷回路、用限压式变量泵保压的卸荷回路 如图所示。当如图所示。当活塞移动到终点停止运动活塞移动到终点停止运动后，后，泵压升高到最大值，此时泵泵压升高到最大值，此时泵 的供油量减小到只需补偿本的供油量减小到只需补偿本 身的泄漏量和阀泄漏量之和身的泄漏量和阀泄漏量之和，泵的泵的供油量小供油量小，而执行元件，而执行元件 仍由仍由泵保持一定的压力泵保持一定的压力，泵，泵 消耗的消耗的功率很小功率很小。从原理上。从

44、原理上 讲这种卸荷方式性能比较理讲这种卸荷方式性能比较理 想，但泵本身需有较高的效想，但泵本身需有较高的效 率，否则泵即使处于卸荷状率，否则泵即使处于卸荷状 态，其消耗功率还是比较可态，其消耗功率还是比较可 观的。观的。p-q特性曲线特性曲线C点的含义：点的含义：泵的流量全部用于泵的流量全部用于补偿泄漏，泵的实际输出流量为零，此时，补偿泄漏，泵的实际输出流量为零，此时，不管外负载怎样增大，泵的压力也不会升高不管外负载怎样增大，泵的压力也不会升高了，即最大压力为了，即最大压力为pC。溢流阀是利用作用于阀芯的进油口压力与弹簧溢流阀是利用作用于阀芯的进油口压力与弹簧力平衡的原理来工作的。力平衡的原理

45、来工作的。弹簧力可以调整，故压力也弹簧力可以调整，故压力也可调整。当有一定流量通过溢流阀时，阀必须有一开可调整。当有一定流量通过溢流阀时，阀必须有一开口，此开口形成一个液阻，油液流过液阻时产生压降，口，此开口形成一个液阻，油液流过液阻时产生压降，这就形成了进油口压力（即溢流压力）。实际工作时，这就形成了进油口压力（即溢流压力）。实际工作时，溢流阀开口大小是根据通过的流量自动调整，阀的进溢流阀开口大小是根据通过的流量自动调整，阀的进口压力将随溢流量的增加而加大。溢流量改变引起的口压力将随溢流量的增加而加大。溢流量改变引起的压力变化的大小，主要取决于主阀芯上弹簧的刚度。压力变化的大小，主要取决于主

46、阀芯上弹簧的刚度。弹簧刚度愈小，压力变化也愈小。压力变化大小反映弹簧刚度愈小，压力变化也愈小。压力变化大小反映了溢流阀稳压性能的好坏。从这点出发，先导式溢流了溢流阀稳压性能的好坏。从这点出发，先导式溢流阀较直动式溢流阀稳压性能好。阀较直动式溢流阀稳压性能好。减压阀是利用液流通过阀口缝隙所形成的液减压阀是利用液流通过阀口缝隙所形成的液阻使出口压力低于进口压力，并使出口压力基本阻使出口压力低于进口压力，并使出口压力基本不变的压力控制阀不变的压力控制阀。它常用于某局部油路的压力。它常用于某局部油路的压力需要低于系统主油路压力的场合。需要低于系统主油路压力的场合。顺序阀和压力继电器不是顺序阀和压力继电

47、器不是用于控制压力用于控制压力。反过来，。反过来，它们它们利用压力作为信号去驱动液压开关或电器开关利用压力作为信号去驱动液压开关或电器开关。顺序阀是顺序阀是液控液压开关液控液压开关，压力继电器是液控电开关压力继电器是液控电开关。信号压力达到调定压力值时开关动作信号压力达到调定压力值时开关动作（对顺序阀，（对顺序阀，阀口全开）。阀口全开）。先导式溢流阀有一个遥控口，通过它可以实现先导式溢流阀有一个遥控口，通过它可以实现远程调压、多级压力控制和使液压泵卸荷等功能。远程调压、多级压力控制和使液压泵卸荷等功能。顺序阀在油路中相当于一个以油液压力作为信顺序阀在油路中相当于一个以油液压力作为信号来控制油路

48、通断的液压开关。它与溢流阀的工作号来控制油路通断的液压开关。它与溢流阀的工作原理基本相同，主要差别为：原理基本相同，主要差别为：出口接负载；出口接负载；动动作时阀口不是微开而是全开；作时阀口不是微开而是全开；有外泄口。有外泄口。压力继电器是将压力信号转换为电信号的转压力继电器是将压力信号转换为电信号的转换装置。当作用于压力继电器上的控制油压升高换装置。当作用于压力继电器上的控制油压升高到（或降低到）调定压力时，压力继电器便发出到（或降低到）调定压力时，压力继电器便发出电信号。电信号。本章所介绍的是一些比较典型和比较常用的本章所介绍的是一些比较典型和比较常用的基本回路。对于其他一些基本回路，感兴

49、趣的读基本回路。对于其他一些基本回路，感兴趣的读者可以根据书后所列的参考文献查阅。学习基本者可以根据书后所列的参考文献查阅。学习基本回路的目的，就是要掌握它的基本原理、特点，回路的目的，就是要掌握它的基本原理、特点，并能将它们有机的组合应用于复杂液压系统的设并能将它们有机的组合应用于复杂液压系统的设计当中，以满足所设计系统特定的工作要求。计当中，以满足所设计系统特定的工作要求。68BAC教材教材P182页，习题页，习题5-8已知已知:py=5MPa,pj=2.5MPa,p2=0.3MPa解：解：负载负载F=0kN时时 由于减压阀所在的分支油路最大的压力为减压阀由于减压阀所在的分支油路最大的压力

50、为减压阀的调定压力的调定压力py=2.5MPa0 所以负载所以负载F=0kN时，时，液压缸能移动，且做空载快液压缸能移动，且做空载快速运动。速运动。pC=0MPa；pB=pC+p1=0.2 MPa pA=pB+p2=0.2+0.3=0.5MPaA=50cm2,p1=0.2MPa溢流阀不工作；减压阀的阀口开度最大，也不工作。溢流阀不工作；减压阀的阀口开度最大，也不工作。69BAC解：解：负载负载F=7.5kN时时 由于减压阀所在的分支油路最大的压力为减压阀由于减压阀所在的分支油路最大的压力为减压阀的调定压力的调定压力py=2.5MPa1.5MPa 所以负载所以负载F=7.5kN时，液压缸能移动。