压力控制回路教案9

第9 次课教学整体设计

教学过程（教学设计实施步骤及时间分配）

步骤1：复习巩固、检查课后搜集的资料（10分钟）

一、复习方向控制回路概念及功能

二、复习方向控制回路的分类。

三、检查预习情况。

步骤2：本节课学习任务、情境设计（5分钟）

本节课主要学习压力控制回路，通过学习压力控制回路有关方面的知识，了解压力控制回路原理，控制方法。

步骤3-1：讲授知识（30分钟）

3.2 压力控制回路

压力控制回路主要是利用压力控制阀来控制液压系统的工作压力，以满足液压系统中执行元件驱动负载的要求，或者达到整个系统的调压、减压、增压、卸荷、保压以及平衡的目的等。

一、调压回路

调压回路的功用是调定或限定液压系统的最高工作压力，或使执行元件在工作过程中不同阶段实现压力变换。为使系统的压力与负载相适应并保持稳定，或为了安全而限定系统的最高压力，都要用到调压回路。

在定量泵系统中，一般用溢流阀来调节并稳定系统的工

作压力。在变量泵系统中，通过改变泵的排量来调节系统的

工作压力，溢流阀用于调节系统的安全压力值，起到系统过

载保护作用。关于溢流阀的溢流稳压，远程调压与安全保护

等在前面已有实例。下面再介绍两种调压回路。

双向调压回路如图3-16所示。活塞向右运行时为工作行程，

液压泵最大工作压力由溢流阀1 调定，当活塞向左运行时为

空行程，液压泵最大工作压力由溢流阀2 调定，阀2 的调整

压力小于阀1 的调整压力。当执行元件往返行程需不同的供

油压力时，可采用此双向调压回路。

多级调压回路如图3-17所示。该回路是由三个溢流阀组成的三级调压回路。图中液压泵最大工作压力随三位四通阀左、右、中位置不同而分别由远程调压阀2、3和溢流阀1 调定。三个阀在调整时须保证P2＜P1、P3＜P1且 P2≠P3，以保证实现三级调压。这种回路可用于注塑机、液压机等液压系统中，以实现不同的工作阶段，使液压系统得到不同的压力等级。图3-16 双向调压回路

二、减压回路

减压回路的功用是从调好压力的液压

源处获得一级或几级较低的恒定工作压

力。如图3-18所示为用于工件夹紧的二

级减压回路。工作缸的压力由溢流阀调

节，夹紧缸所需的低压由主减压阀调定，

二级低压由主减压阀后的先导调压阀实

现。为使减压回路工作可靠，减压阀的

调定压力至少应比主系统工作压力低

0.5 MPa.通常减压阀后要设置单向阀，

以防止系统压力降低时油液倒流，并可

短时保压。为确保安全，应采用失电夹

紧的电磁换向阀，以防止在电路出现故

障时松开工件造成事故。

图3-18 减压回路

三、增压回路

增压回路的功用是在系统的整体工作压力较低情况下，提高系统中某一支路的工作压力，以满足局部工作机构的需要，这样可以节省高压泵，降低能源消耗。

如图3-19所示为单作用增压器的增压回路。在图示状态下，液压泵输出的压力p1进入增压器的1的左腔 A1，推动活塞右行，增压器 1右腔A2输出压力p2进入工作缸2，由于A1>A2，因此输出压力p2 >p1 ,以此达到增压的目的。

单作用增压回路只能断续供油，若需获得连续输出的高压油，就要采用双作用增压器的增压回路。如图3-20所示双作用增压器的增压回路，泵输出的压力油进入增压器左端大、小油腔，右端大油腔则回油，活塞右移，右端小油腔增压后的高压油经单向阀4 输出，此时单向阀1、3被封闭。油路换向后，活塞左移，左端小油腔经单向阀3 输出高压油，此时单向阀2、4被封闭。增压器活塞

不断的往复运动，两端便交替输出高压油，从而实现连续增压。

图3-19 单作用增压器的增压回路图3-20 双作用增压器的增压回路

步骤3-2讲授知识（30分钟）

四、卸荷回路

液压执行元件在工作中，由于各种原因常需要短时停歇，处于不工作状态，此时不需要供油，但也不宜关闭电动机，因为频繁启闭电动机将大大缩短电动机和液压泵的寿命。

卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动的情况下，使液压泵在零压或在很低压力下运转，以减少系统功率损耗和噪声，延长泵的工作寿命。

所谓卸荷，即泵的功率损耗接近于零的运转状态。功率为流量与压力之积，两者任意一项近似为零，功率损耗接近于零，故卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种方法。流量卸荷法用于变量泵，一般变量泵当工作压力高到某数值时，输出流量为零。例如限压式变量叶片泵在最高压力下运转，输出流量接近于零，变量泵便处于卸荷状态。但泵处于高压状态，磨损比较严重，较少采用。通常采用压力卸荷法，使泵接近于零压下工作。

如图3-21所示为几种常见的压力卸荷回路。图3-21a 所示是用两位两通阀组成的卸荷回路，当两位两通阀1 的电磁铁通电时，阀 1右位工作，则泵的出油口通过阀1和油箱相连，泵在低压下运转，处于卸荷状态。图3-21b 所示是利用换向阀中位机能组成的卸荷回路，当三位四通电磁换向阀处于中位时，泵即卸荷。M、H、和 K 型中位机能的三位换向阀都具有此功能。图3-21c 所示是利用溢流阀组成的卸荷回路，当两位两通电磁阀的电磁铁通电时，先导型溢流阀的远程控制口通过此阀和油箱相通，使泵在阀的卸荷压力下运转而处于卸荷状态。

前两种方法简单，但换向阀切换时会产生液压冲击，仅适用于低压、流量小于40L／min 处，且配管应尽量短。采用先导型溢流阀实现卸荷的方法性能较好，可用于大流量的液压回路中。

图3-21 卸荷回路

a）两通阀的卸荷回路 b）中位机能的卸荷回路 c）溢流阀的卸荷回路

五、平衡回路

平衡回路的功用是平衡执行元件的重力负载，通过平衡阀产生的压力来平衡重力产生的压力。回路要求结构简单、闭锁性能好、工作可靠。

为了防止立式液压缸

及其工作部件在悬空停止

期间因自重而下滑，或在下

行运动中由于自重而造成

失控超速的不稳定运动，可

设置平衡回路。

自控顺序阀组成的平

衡回路如图 3-22a 所示，

在垂直放置的液压缸的下

腔串接一单向顺序阀，回油

经顺序阀流出，回油背压由

顺序阀调定，顺序阀的调定

压力应稍大于工作部件在

液压缸下腔产生的压力，达

到过平衡，这样，由于顺序

阀的存在，可以防止液压缸

因自重而下滑。但该种平衡

回路的缺点是闭锁不严，活

塞不能长期停留在任意位置上，且当自重较大时，顺序阀调定压力较高，活塞下行时功率损失较大，故这种回路只用于工作部件重量不太大的场合。

外控顺序阀的平衡回路如图 3-22b 所示，液压缸回油由外控顺序阀闭锁，外控顺序阀的开闭与顺序阀本身进油无关，通过外控压力来控制液压缸的下行。为了防止液压缸出现“点头”现象, 常在顺序阀的外控口上加节流阀（图中末画）。但由于滑阀本身的泄漏，该种平衡回路也存在闭锁不严现象，活塞不能长期停留在任意位置上。若要长期停留在任意位置上可用液压锁。

图3-22 平衡回路

a)自控顺序阀平衡回路 b)外控顺序阀平衡回路

步骤４：师生活动安排（5分钟）

找学生到前面分析减压回路

步骤5：教师总结（ 5分钟）