项目五压力阀拆装及压力控制回路的组建

项目五压力阀拆装 及压力控制回路的组建 2008 年 4 月机械工程系

压力控制阀的主要作用是控制油液压力的高低或利用压力变化控制其他元件动作的阀。压力控制回路的作用是利用压力控制阀控制液压系统主油路或分支油路的压力。压力控制阀的主要作用是控制油液压力的高低或利用压力变化控制其他元件动作的阀。压力控制回路的作用是利用压力控制阀控制液压系统主油路或分支油路的压力。教学要求重点难点目录

教学要求 • 掌握溢流阀的种类、结构原理及应用 • 掌握减压阀的结构原理及应用 • 掌握顺序阀的结构原理及应用 • 了解压力继电器的原理 • 掌握调压、减压回路的结构原理 • 了解顺序控制回路的结构组成及原理

重点难点 • 压力控制阀的分类及工作原理 • 溢流阀的调压回路 • 减压阀的减压回路 • 顺序阀的顺序控制回路

目录 5.1 压力控制阀 5.2 压力控制回路

5.1 压力控制阀 压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。通过液压力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。 5.1.1 溢流阀 5.1.2 减压阀 5.1.3 顺序阀 5.1.4 压力继电器

5.1.1溢流阀 按结构形式分 • 直动型溢流阀 • 先导型溢流阀

直动式溢流阀 工作原理原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。当液压力等于或大于弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。阀芯受力：PA 与Fs

直动式溢流阀结构 直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、上盖、调节杆、调节螺母等零件组成。阀体上进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。

先导式溢流阀 结构由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。

工作原理 油液从进油口P进入，经阻尼孔7进入主阀弹簧腔，并作用在先导阀锥阀芯上。当进油压力低于先导阀弹簧调定力时，阀内无油液流动。当压力升高到先导阀的弹簧力时，先导阀口打开，主阀弹簧腔的油液流过先导阀口并经阀体上的通道（内泄油口）和回油口O流回油箱。此时，主阀芯在压力差的作用下克服弹簧阻力上移，P与O油口连通，实现溢流稳压。外控口K接一直动型溢流阀可实现远程调压

先导式溢流阀的工作原理 遥控口K的作用：控制P1变化使进口压力P2受到控制讨论：当h孔堵塞或e孔堵塞后会产生什么后果

溢流阀的应用 溢流阀旁接在泵的出口，用来保证系统压力恒定，起溢流稳压作用，称为调压阀。电磁溢流阀还可以在执行机构不工作时使泵卸载。溢流阀接在执行元件的出口，用来保证系统运动平稳性，称为背压阀溢流阀旁接在泵的出口，用来限制系统压力的最大值，对系统起过载保护作用，称为安全阀。

5.1.2减压阀 • 减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。 • 按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称减压阀。工作原理

减压阀的特点 与先导型溢流阀比较 • 减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值。 • 减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。 • 减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。 • 减压阀与溢流阀一样有遥控口。

减压阀的应用 减压阀用在液压系统中获得压力低于系统压力或使出口压力稳定的二次油路上，如夹紧回路、润滑回路和控制回路。必须说明，减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。稳压回路减压回路

5.1.3顺序阀 • 顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀。 • 按结构可分为直动式和先导式；按控制油来源不同分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。先导式顺序阀直动式顺序阀

顺序阀的四种结构及符号 通过改变上盖或底盖的装配位置可得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。内控外泄内控内泄外控外泄外控内泄

顺序阀的应用 控制多个执行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的调定压力，而出口压力取决于负载。当负载压力高于阀的调定压力时，进口压力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压力，阀的开口一定。

作背压阀 串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平稳。与单向阀组成平衡阀用于支撑立式液压缸及执行机构的重量，防止液压缸因自重下落。

控制双泵系统中大流量泵卸荷 • 泵1为低压大流量泵，泵2为高压小流量泵。快速进退时，p较低，顺序阀3关闭，两泵同时供油； • 慢速工进时，p较高，顺序阀3开启，高压小流量泵2供油，高压大流量泵1卸荷。

5.1.4压力继电器 • 压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。 • 按结构特点分为柱塞式、弹簧管式和膜片式。压力油作用在柱塞下端，液压力直接与弹簧力比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压微动开关触头，接通或断开电气线路。反之，微动开关触头复位。

工作原理 当压力达到调定值时，发电信号使电路接通调节方式螺钉2调整发信压力压力继电器的应用如图所示，压力继电器用在顺序动作回路中。当执行元件工作压力达到压力继电器调定压力时，压力继电器将发出电信号，使电磁铁得电，换向阀换向，从而实现两液压缸的顺序动作。

名称项目溢流阀减压阀顺序阀出油口情况出油口与油箱相连与减压回路相连与执行元件相连泄油形式内泄式外泄式外泄式状态常闭常开常闭在系统中的连接方式并联串联实现顺序动作时串联,作泄荷阀时并联功用限压、保压、稳压减压、稳压不控制回路的压力，只控制回路的通断工作原理利用控制压力与弹簧力相平衡的原理，通过改变滑阀开口量大小，来控制系统的压力，结构结构基本相同，只是泄油路不同溢流阀、减压阀、顺序阀的比较

5.2压力控制回路 5.2.1 调压回路利用压力控制元件控制液压系统主油路或分支油路压力的回路称为压力控制回路。 5.2.2 卸荷回路 5.2.3 保压回路 5.2.4 减压回路 5.2.5 增压回路 5.2.6 释压回路 5.2.7 平衡回路 5.2.8 工业实例

5.2.1调压回路 调定和限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这一功能。单级调压回路系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。

远程调压回路 利用先导型溢流阀遥控口远程调压，系统的压力由远程阀2来调定，主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。

多级调压回路 由先导型溢流阀、远程调压阀和电磁换向阀组成。无级调压回路通过电液比例溢流阀来实现。

双向调压回路 该回路适应于执行元件正反行程需要不同压力的场合。图中二维斯通换向阀左位工作，液压缸左腔进油，由溢流阀1调定压力，远程调压阀2不起作用；当电磁铁通电后，换向阀右位工作，液压缸右腔进油，远程调压阀出口经换向阀接油箱，从而实现双向调压。

三位换向阀中位卸荷 5.2.2卸荷回路在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。卸荷方式压力卸荷；流量卸荷（仅适用于变量泵）泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现降压卸载。一般适用于压力较低和小流量场合。且选用换向阀的通径应与泵的额定流量相适应。

二位二通阀卸荷 利用二位二通电磁换向阀断电实现泵出口压力卸荷二位二通阀的规格必须与液压泵的额定流量相适应，常用于泵流量小于63L/min的场合。

先导式溢流阀和二位二通阀卸荷 采用二位二通电磁阀控制先导型溢流阀的遥控口来实现卸载。这种回路比直接用二位二通电磁阀的回路平稳，适合于大流量的系统。且二位二通电磁阀可选用小流量规格。

5.2.3保压回路 使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的情况下保持稳定不变的压力。 1、利用液压泵保压 2、利用蓄能器保压 3、自动补油保压回路蓄能器的保压回路

5.2.4减压回路 减小系统压力到需要的稳定值，以满足机床的夹紧、定位的要求。单级减压回路在需要低压的支路上串联定值减压阀。单向阀用来防止缸的压力受主油路的干扰。

5.2.5增压回路 使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。实现压力放大的元件主要是增压器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。 (a) 单作用缸的增压回路 (b) 双作用缸的增压回路

5.2.6释压回路 • 使高压腔中的压力能（＞7MPa）在换向前缓慢释放 • 防止液压冲击换向阀中位时泵卸荷，缸上腔通过节流阀释压，当压力降至压力继电器调定压力时，发信号，换向阀右位工作，活塞上升。换向阀中位时缸上腔的高压油通过节流阀释压，释压得快慢由节流阀调节

5.2.7平衡回路 使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失控。采用单向顺序阀的平衡回路采用内控式顺序阀，当活塞下行时回油路存在一定的背压；图b为采用液控顺序阀，当活塞下行时，控制压力油打开液控顺序阀，背压消失，因而回路效率较高，当停止工作时，液控顺序阀关闭以防止活塞和工作部件因自重而下降。

5.2.8 工业实例 钻床用于加工各种空心体的零件。工件被一台液压虎钳夹紧，根据空心体的壁厚不同，必须能够调整夹紧力。这是一个典型的压力控制回路，可以用到的主要控制元件是溢流阀和减压阀。减压阀用于降低系统压力，以满足不同液压设备的压力需要。

项目五 压力阀拆装 及压力控制回路的组建