[工学]第五章 液压控制阀讲课教案

第五章 液压控制阀
1.直动式溢流阀
(1)作用：防止系统过载，保持系统压力恒定。 (2)工作原理
pA < Fs ,阀口不开； pA > Fs ,溢流。 Fs — 弹簧力
职能符号：
内部压力控制 内部泄油：泄油与回油合流
弹簧刚度较大，调节较费力，溢流量变化进口 压力变化较大。用于低压小流量或稳定性要求不高的系统。
p = p100% ps
压力超调率是衡量溢流阀动 态定压误差的一个性能指标
t1称之为响应时间；t2称之为过渡过程时间。显然，t1越小，溢流阀的响 应越快；t2越小，溢流阀的动态过渡过程时间越短。
第五章 液压控制阀
4、应用
(1).作安全阀（常闭） 作用：防止系统过载。
第五章 液压控制阀
（2）作溢流阀（常开）
第五章 液压控制阀
二.动态性能
当溢流阀在溢流量发生由零至额定流量的阶跃变化时，它的进口压力， 也就是它所控制的系统压力，将如图所示的那样迅速升高并超过额定 压力的调定值，然后逐步衰减到最终稳定压力，从而完成其动态过渡 过程。定义最高瞬时压力峰值与额定压力调定值Ps的差值为压力超调
量Δp，则压力超调率Δ-p为：
作用：保持系统压力恒定
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（3）卸荷或远程调压
卸荷
远程调压
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(4）作背压阀
放在系统回油路上
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多级压力切换回路
利用电磁换向阀可 调出三种回路压力， 注意最大压力一定 要在主溢流阀上设 定。
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三、其他压力控制阀
1、减压阀 (1)作用：减低系统压力，并有稳压作用。 (2)特点：出口压力控制阀芯动作，
第五章 液压控制阀
(３)启闭特性：
开闭启合比比pp--KB
：开始溢流的开启压力pK与ps的百分比。 ：停止溢流的闭合压力pB与ps的百分比。
由于摩擦的作用，开启压力大于闭合压力。
pK
=
pK ps
×- 100 %
-
pB
= pB ×100 % ps
显然上述两个百分比越大，则两者越接近，溢流阀的启闭特性 就越好。一般开启比大于90%，闭合比大于85%。
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
§5.1 阀的作用和分类
一、作用 控制液流的方向、压力和流量。
二、分类 按用途：压力阀、流量阀、方向阀
按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动 按连接方式：管式、 板式、法兰式、叠加式等
第五章 液压控制阀
§5.2 压力控制阀
第五章 液压控制阀
(２)卸荷压力： 当溢流阀的远程控制口K与油箱相连时，额定流量下的进、出口的压力差 称为卸荷压力。
(３)启闭特性： 启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开启到闭合的过程中，被控压力与通 过溢流阀的溢流量之间的关系。 它是衡量溢流阀定压精度的一个重要指标，一般用溢流阀处于额定流量、 调定压力ps时，开始溢流的开启压力pK及停止溢流的闭合压力pB分别与ps 的百分比来衡量 。
有单独泄油口 (3)工作原理：节流口产生压降Δp
第五章 液压控制阀
▪ 先导型溢流阀工作原理要点
➢阀的进口压力由两次比较得到，压力值主要由先导阀 调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧起复位作用。 ➢通过先导阀的流量很小，是主阀额定流量的1％，因此其 尺寸很小，即使是高压阀，其弹簧刚度也不大。这样一来阀 的调节性能有很大改善。
➢主阀弹簧只用来克服阀芯运动时的摩擦力，在系统无 压时使主阀关闭，因此，主阀很软。
一、压力控制阀分类
在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制
阀，这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡 的原理来工作的。
溢流阀
按用途
减压阀 顺序阀
平衡阀
按阀芯结构
滑阀 按工作原理
球阀 锥阀
直动式 先导式
第五章 液压控制阀
第五章 液压控制阀
“溢流阀（Relief valve）”，其 主要用途有二个： 1）作溢流阀用(常开）：在定量 泵的液压系统中如图（a）所示， 常利用节流阀调节进入液压缸的 流量，多余的压力油可经溢流阀 流回油箱，这样可使泵的工作压 力保持定值。 2）作安全阀用（常闭）：图(b) 变量泵的液压系统中，在正常工 作状态下，溢流阀是关闭的，只 有在系统压力大于其调整压力时， 溢流阀才被打开溢流，对系统起 过载保护作用。
程调压的作用。
✓ 卸荷时，主阀芯上腔通油箱，主阀弹簧刚度又很小，所以主阀
芯在很低的压力下就会开启。
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先导阀实物
第五章 液压控制阀
3、溢流阀的性能
一.静态性能
(１)压力调节范围： 压力调节范围是指调压弹簧在规定的范围内调节时，系统压力能平稳地 上升或下降，且压力无突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。
符号
T P
阀体
主阀芯
主阀体
主阀弹簧
进油口
P
远程控制口K : 与主阀上腔相通， 实现远程调压。
K口打开，p 由控制油压决定；
K口堵上，p 由先导阀ps 决定。
T
出油口
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▪ 先导型溢流阀遥控口接法
先导阀前腔有一遥控口，在该控制口接远程调压阀可实现远控， 接通电磁阀回油箱可实现卸载。
✓ 远程调压的最高压力小于主溢流阀的调定压力，否则起不到远
符号
T P P
T
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DBD型直动式溢流阀
第五章 液压控制阀
结构图
实物图
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2.先导型溢流阀
结构组成 它由先导阀和主阀 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，， 其弹簧只在阀口关闭时起复位 作用。
职能符号：
液压先导控制方式
▪ 动作原理动画
➢ 主阀芯开启是利用液流流经阻力孔形成的压力差。阻
力孔一般为细长孔，孔径很小φ=0.8~1.2mm，孔长l = 8~12mm，因此工作时易堵塞，一旦堵塞则导致主阀 口常开无法调压。
故可用在高压、大流量的场合。
先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。
第五章 液压控制阀
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调节螺钉
调压弹簧 锥阀 锥阀座 遥控口K
第五章 液压控制阀
具有阻尼活塞和偏流盘的直动式溢流阀
✓灵敏度高：锥形面开启容易，阀芯惯性小，移动灵活； ✓受力好，通流能力大：偏流盘上有环形凹槽，改变液流方向，抵消部分 弹簧压缩量，增加稳定性；中间连接处为锥面，平衡锥阀的稳态液动力。 ✓稳定性增加：阻尼活塞，使阀芯移动受到液压油的阻尼。不直 接与阀体接触，减少摩擦力。