压力和流量控制阀

节流阀调节流量； 定差减压阀消除负 载变化对节流阀输 出流量的影响 行程限位器：防止 液压缸再启动（停 止后）时前冲
qv CAT P

小结
单向阀
• 分两类
– 普通单向阀只允许液流向一个方向通过 – 液控单向阀既有普通单向阀的功能，并且 只要在控制口通以一定压力的油液，液流 反向也能通过
• 直动型 • 先导型

分类


按控制油源
• 内控式 • 外控式
工作原理和组成
• 直动型 • 符号
•
直动型
• 先导型顺序阀 • 职能符号
顺序阀的特点
依靠进口压力控制阀的启闭； 串联在系统中，出油口为压力油； 常态下是闭合的

• 顺序阀结构上与溢流阀十分相似，但在功 能和性能上有很大差别
思考：

先导型溢流阀的外控口接油箱，会发生 什么现象？如果接一个直动型的溢流阀 会发生什么现象？
典型应用

为定量泵系统溢流稳压

为变量泵系统提供过载保护
典型应用

使泵卸荷

实现远程调压

造成背压，改善执 行件运动平稳性
又称：电磁溢流阀
溢流阀的性能

静态特性：

是指元件或系统在稳定状态下的性能。
其它静态性能指标
– 流量许用范围
• 一般指额定流量的15%~100%（在此流量 范围内工作，其压力应当平稳，噪声小）
– 卸荷压力
• 溢流阀的遥控口与油箱连通后，油泵处于卸荷 状态，溢流阀进出油口压力之差，称为卸荷压 力
• 卸荷压力越小，系统发 热越小 • 一般不大于0.2MPa，最 大不超过0.45MPa
调定压力与闭合压力的比值： ---闭合比
– 在某溢流量下，两曲线压力坐标的差值：-不灵敏区（因为压力在此范围内变化时，阀 口开度无变化）。 – 它的存在相当于加大了调压偏差，并加剧了 压力波动 – 为了保证溢流阀具有良好的静态特性，一般 规定： – 开启压力比（>90%） – 闭合压力比(>85%)
溢流阀的选择
(1)选压力。根据要溢流的压力选择溢流阀的调整 范围。 常见调整范围：0-7MPa、7-14、14-21、21-28 、28-35。也有大范围可调的，调整精度低。 （2）根据溢流流量选择通径。 （3）根据安装形式选择安装形式（板接、管接）
顺序阀
作用及分类

作用

利用压力的变化来控制油路的通断（相当于 一个开关阀门）；控制执行机构按顺序动作。 按结构
减压阀
• 定值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，并使出口压力基本保持不 变 • 其阀口常开，只有主油路的压力高 于减压阀调定压力才工作；反之减 压阀就相当于一个通道，进出口压 力由负载决定
顺序阀
在油路中相当于一个以油液压力作为信号来 控制油路通断的液压开关，它与溢流阀的工 作原理基本相同 阀口常闭，只有控制油压高于顺序阀调定压 力，进出油口才接通
• 减压阀上设置远程控 制口，可以接受远程 控制，原理与远程控 制的溢流阀相同
• 减压阀的主要特点：
– 阀口常开； – 从出口引压力油控制阀口的开度，是阀口压力恒定； – 泄油单独接入油箱。
• 减压阀上设置远程控制口，可以接受远程控制，原理 与远程控制的溢流阀相同
减压阀的典型应用
• 用于保证某一支路获 得较低压力：如定位 夹紧、润滑等（获得 稳定低压）
调速阀
调速阀是由节流阀和定差减压阀组成的
组合阀
节流阀负责调节流量，定差减压阀保证节
流阀两端压差保持不变，从而使节流阀输 出的流量基本不受负载变化的影响，保证 执行机构速度稳定
换向阀


既可以用来使执行元件换向，也可以用来切换油路。 在各种换向阀的结构形式中，滑阀式用的最多，而在 各种操纵形式的换向阀中，电磁阀和电液换向阀用的 较多。 换向阀的“位”、“通”、“中位机能”概念非常重 要，它们对各种形式的换向阀均有相同的意义
–
–
–
一般来说，换向阀那边有动力就在那个位置工作； 如：对于电磁阀，当左边得电时，换向阀在左边工作；当右 边得电时，换向阀在右边工作。 在常位态下，对于三位阀，在中位工作；对于二位阀，则在 靠弹簧的一边工作。
溢流阀的性能


动态性能：
指在系统压力突变时，阀在响应过 程中所表现的性能。 性能测试方法： 几个性能指标： 压力超调量
• 最大峰值与调定压力之间的差值 （越小，压力稳定性越好）

过渡时间
• 压力从开始升高达到稳定在调定压力所需时间（越小，灵敏度越高）
压力稳定性
• 溢流阀在调压状态下工作时，由于泵的压力脉动引起系统压力在调定 压力附近产生有规律的波动（表针摆动），此压力振摆的大小标志阀 的稳定性 • 一般溢流阀的压力摆动应小于0.2MPa
• 锥阀阀口的通流截面积：
• 阀口流量计算公式：
溢流阀的性能

先导型比直动型更平缓：

主要不同时主阀芯上腔的压力 P2≠0，取决于先导阀的预压缩量 由于主阀的弹簧刚度kˊ小，所以， 当开度x（即流量）变化时，入口 压力p变化很小，即曲线平缓。

• p-q曲线表明：
– 阀口的压力随着溢流量的增减而增减； – 溢流量为额定值（全溢流量qn）所对应的压力为调定压 力pn ； – 调定压力与开启压力p0之差：调压偏差 – 开启压力p0与调定压力之比：开启比； – 先导型曲线平缓，调压偏差小，开启比大，所以稳压性 能优于直动型。 • 先导型溢流阀宜用于系统溢流稳压； • 直动型溢流阀因灵敏度高，宜用作 安全阀。
直动型溢流阀

特点

结构简单、反映灵敏； 但溢流量发生变化时， 会造成P的 波动，而且 弹簧刚度大，调整费力 低压、小流量处

应用

先导型溢流阀




组成 工作原理 先导阀的作用是 控制和 调节溢流压力；主阀的 作用则在于溢流 特点 主阀和先导阀的弹簧刚 度都较小 噪音小，压力稳定，响 应慢，灵敏度低于直动 型 应用 压力大，流量大的场合
– 溢流阀出口接油箱；顺序阀出口接下一级液压 元件； – 溢流阀采用内泄；顺序阀一般采用外泄； – 溢流阀主阀芯遮盖量小；顺序阀主阀芯遮盖量 大； – 溢流阀打开时阀处于半打开状态，主阀芯开口 处节流作用强；顺序阀打开时阀芯处于全打开 状态，主通道节流作用弱。
顺序阀的典型应用
控制多缸顺序动作； 起平衡作用
– 只有当减压阀的进口压力﹥其调定压力0.3~0.5MPa时，减压阀的 先导阀开启，主阀芯处于工作状态，此阀才能起到减压作用； – 当进口压力﹤出口压力，或，出口压力=0时，减压阀失去作用；
– 当负载压力﹥调定压力，或为无穷大（活塞到终点）时（出口油 路的油液不再流动），阀处于工作状态，出口压力为调定压力， 此时流经减压阀口通向负载的流量=0，但仍有极少数的油流经先 导阀的泄油口回油箱，保持减压阀处于工作状态。
节流口（芯） 调节元件

工作原理 符号

各种节流口的形式

节流阀存在的不足：执行元件负载发生变化，会使节流阀出 口的压力发生变化，节流口前后压差也就随之变化，因此， 进入执行元件的流量就时大时小，造成运动速度不平稳

调速阀可以解决这个问题
调速阀
组成和工作原理

属于组合阀--定差 减压阀和节流阀
溢流阀
利用作用于阀芯的进油口的压力与弹簧力相平衡来 工作的。
当进油口的压力低于弹簧力时，阀口关闭；相反，则打 开 弹簧力可以调整，故所控制的液压力也可以调整 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，弹簧刚度越小，压力变化也越小。所以， 先导型溢流阀较直动型溢流阀稳压性能好。 先导型溢流阀有一个遥控口，通过它可以实现远程调压， 或使液压泵卸荷。
液压控制阀
压力控制阀
概述

概念

在液压系统中，用来控制油液压力的高低、或利用 压力的变化实现某种动作的阀，统称为压力控制阀。 按功用分为：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电 器等。 都是利用油液的压力与阀中的弹簧力相平衡这一原 理来工作

常见的压力控制阀


共同特点

溢流阀
主要作用： 用途较多，主要是在溢去多余
• 调节手轮（调节x0），可以得到一 组曲线； • 最小调定压力到最大调定压力之间 的范围---调压范围； • 更换弹簧可以扩大调压范围，但在 调压范围内，压力升降要平稳，且 无突跳和迟滞现象。
溢流阀的性能
• 启闭特性
– 溢流阀开启和闭合的全过程中的 p-q特性 – 开启和闭合时，p-q曲线不重合： 摩擦力的原因 – 开启压力>闭合压力（阀口完全关 闭时溢流阀入口压力）
进程：A先动，到终点后，B在动； 回程：同时动作
减压阀
作用、组成、工作原理
• 作用：
– 减压：将较高的入口压力P1减低为较低的出口压力P2； – 稳压：将出口压力稳定在所调整的数值上。
• 原理：
– 以出口处的压力为控制信号，自动调整 主阀阀口的缝隙开度，保证出口处的压 力恒定
• 减压阀的工作是有条件的：
压力继电器
功用、组成和工作原理

功用：

是一种液-电信号转换元件 当其入口压力达到一定数值 时，触动电器开关发出电信 号，操纵电器元件，以实现 顺序动作或其安全保护作用
组成： 工作原理：


压力继电器的 一般符号

任何压力继电器都是由压力-位移转换装置和微动开关组成，其中 压力-位移转换装置有柱塞式、膜片式、弹簧管式、波纹管式等。
油液的同时，使泵的供油压力 得到调整并保持恒定。
类型：
直动型
先导型
直动型溢流阀
组成： 工作原理：

P=k（x+x0）/A
• • • • • P：入口压力 K：弹簧刚度 X：阀芯移动产生的弹簧的压缩量 X0：弹簧的预压缩量 A：阀芯的通流面积

由于x变动很小，所以认 为阀的进口压力基本保持 不变
压力继电器
• 将压力信号转换为电信号的转换 装置。
• Fra Baidu bibliotek作用于压力继电器上的控制油压 升高时（或降低时），压力继电器 便发出电信号。
节流阀
• 油液在流动时，通过的流量与其液阻
（表现为压力损失ΔP）有关，因此，可 用改变液阻（调整通流截面积）的办法 来调节流量，这种方法称为节流调速。 • 节流阀就是一个可变液阻，是节流调速 中最基本的元件 • 普通节流阀的流量受出口和进口压差的 影响而波动，从而影响执行件的运动速 度。

指标很多，主要有如下几个：

压力-流量特性（P-qv）
• 又称溢流特性 • 指溢流阀入口压力与流量之 间的变化关系：即稳压性能 • 理想的曲线是一直线 • 实际曲线：图示
定量说明p-q曲线
• 以锥形阀芯为研究对象：受力如图 • 稳定溢流时，阀芯受力平衡
• 开始溢流时，x=0，这时的进 口压力称为开启压力 • 上面两式相减，得到阀口开度为x 时的表达式：
压力继电器的性能

主要有两项

调压范围：即发出电信号的最低和最高
液压控制阀
流量控制阀
功用及种类

功用

改变阀口的通流面积的大小或通流通道 的长短来改变液阻，从而控制通过阀的 流量，达到调节执行元件（液压缸或液 压马达）的运动速度的目的

种类
节流阀 调速阀 组合阀

节流阀
节流阀

组成