液压-第06章压力控制阀

导阀比较： 半桥式先导控制部分 F指 F指 Fp
F主 p2 A p1 A 若先导级p2 常数 且当 F主 趋 于 0时
p2 A p2 A p1 A p1 p2 (近似恒定)
主阀的指令信号
导阀流量稳压精度高
输出p2
F指 AS
(近似恒定)
可作为主级的指令
主阀的反馈压力
主阀比较： F主 p2 A p1A
溢流式调节 pL QLZ
（2）压力型油源串联减压式调压
pL ps pR
如果油源换成恒压 源PS，并联式调节不能 改变负载压力。这时可 将控制阀口Rx串联在压 力源PS和负载Z之间， 通过阀口的减压作用即 可调节负载压力PL 。
减压式调节
pR
（3）半桥回路分压式调压
图6.2 液压半桥实质上是由进、回油节流口串联而成的分压 回路。为了简化加工，进油节流口多采用固定节流孔来代 替，回油节流口是由锥阀或滑阀构成可调节流口。这种调 压方式主要用于液压阀的先导级中。
调压是指以负 载为对象，通过调 节控制阀口的大小， 使系统输给负载的 压力大小可调。
溢流式调节
pL QLZ
（1）流量型油源并联溢流式调压
显然，只有改变负 载流量QL的大小才能 调节负载压力PL。将控 制阀口RX与负载Z并联， 通过阀口的溢流作用， 能使负载流量QL发生 变化，最终达到调节负 载压力之目的。
图6.6
主级为并联溢流式 压力负反馈控制
导阀比较： 半桥式先导控制部分 F指 F指 Fp
主级为串联 减压式压力 负反馈控制
图6.6
主阀的指令信号
主阀的反馈压力
主阀比较：
F主 p2 A p1 A
上述先导型压力压力负反馈控制的共同特点如下：
•先导型压力负反馈控制中有两个压力负反馈回路。（先导
6.1.2 压力负反馈
压力的大小能够调节，并不等于能够稳压。当负载因 扰动而发生变化时，负载压力会随之变化。压力的稳定必 须通过压力负反馈来实现。
压力负反馈控制的核心是要构造一个压力比较器。 构造压力反馈系统必须研究以下问题： • ①代表期望压力的指令信号如何产生？ • ②怎样构造在实际结构上易于实现的比较器？ • ③受控压力PL如何测量？转换成什么信号才便于比较？， 怎样反馈到比较器上去？
本章的重点是压力负反馈、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。其中先导式溢流阀的工 作原理尤为重要。学习时应从液压桥路和压力负反馈等基 本概念着手理解这些阀的工作原理。
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6.1 压力的调节与控制
在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和 压力反馈两个方面的问题。
6.1.1 调压原理
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压力控制阀简称压力阀。 压力阀包括： （1）用来控制液压系统压力的阀类。 （2）利用压力变化作为信号来控制其它元件动 作的阀类。 按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、 顺序阀和压力继电器等。
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本章提要
本章主要内容为 ：
• 调压和稳压的基本原理 • 溢流阀 • 减压阀 • 顺序阀 • 压力继电器 • 调压与减压回路
图6.4
直动型串联 减压式压力
负反馈控制
图6.5
半桥分压式压 力负反馈控制
6.1.3 先导控制
直动型压力控制中，由力比较器直接驱动主控制 阀芯，驱动力远小于弹簧力，因此驱动能力十分有 限。这种控制方式导致主阀芯不能做得太大，不适 合用于高压大流量系统中。
在高压大流量系统中一般应采用先导控制。 所谓先导型压力控制，是指控制系统中有大、 小两个阀芯，小阀芯为先导阀芯，大阀芯为主阀芯， 并相应形成先导级和主级两个压力调节回路。
•先导阀芯既构成先导调压回路的阀口，又作为先导级压 力反馈的力比较器。（先导级的测压容腔设在先导阀芯的一端，
另一端安装有作为先导级指令元件的调压弹簧和调压手柄。）
•主阀和先导阀均有滑阀式和锥阀式两种典型结构。
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6.2 溢流阀
根据“并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称 为溢流阀。
溢流阀的主要用途有以下两点： 1）调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中，用以调 节泵的出口压力，保持该压力恒定。 2）限压。如用作安全阀，当系统正常工作时，溢流阀处于 关闭状态，仅在系统压力大于其调定压力时才开启溢流，对 系统起过载保护作用。
溢流阀的特征是：阀与负载相并联，溢流口接回油箱， 采用进口压力负反馈， 不工作时阀口常开。
根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。
6.2.1 直动型溢流阀
直动式溢流阀是作用在阀 芯上的主油路液压力与调压弹 簧力直接相平衡的溢流阀。
直动型溢流阀因阀口和 测压面结构型式不同，形成 了三种基本结构。无论何种 结构，均是由调压弹簧和调 压手柄、溢流阀口、测压面 等三个部分构成。
力信号的比较最容易实现。
开环调压回路
F指 F指 pA Kx
负反馈部分
压力通过微型测量油缸测量反馈
-
指令力通过调压弹簧产生
不要形成正反馈！
图6.3
直动 型并 联溢 流式 压力 负反 馈控 制
F指 F指 Fp
当 F指 趋 于 0时 F指
Fp F指
pL
F指 A
(近似恒定)
负反馈部分
负反馈部分
滑阀式溢流口，端面测压
锥阀式溢流口 ，端面测压
锥阀式溢流口，锥面测压
图6.7
锥阀式直动型溢流阀
调压手柄
锥阀芯 与面测压
调压弹簧
图6.7
溢流阀的符号
直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力直接与 调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。
直动型溢流阀 与符号的对应关系
测压孔
阀口
阀 口
比较：
F指 F指 pL A Kx 0
级负责主级指令信号的稳压和调压；主级则负责系统的稳压。）
•主阀芯既构成主调压回路的阀口，又作为主级压力反馈 的力比较器。（主级的测压容腔设在主阀芯的一端，另一端作用有
主级的指令力P2A。）
•主级所需要的指令信号由先导级负责输出。（先导级通过半
桥回路向主级的力比较器输出一个压力P2，该压力称为主级的指令压 力，然后通过主阀芯端部的受压面积转化为主级的指令力P2A 。）
p K (x0 x) Kx0 (常数)
A
A
测压面
溢流阀的符号
直动型溢流阀 与符号的对应关系
测压孔
阀
口
阀口
溢流阀的符号
测压面
6.2.2 先导型溢流阀
先导型溢流阀的主要特点：由主阀芯负责控制系统的 压力，先导级负责向主阀提供指令力，作用在主阀芯上的 主油路液压力与先导级所输出的“指令压力”相平衡。