第10-顺序阀和调速阀

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(3) 增大背压，使活塞运动速度稳定
(4) 用于产生平衡力
与单向阀组成平衡阀，保 持垂直放置的液压缸不因自 重而下落。
动画回路
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四、压力继电器
1.结构与工作原理
压力继电器是将液压信号转换为电信号控制的液压传感元
件。当系统的压力达到继电器预先调定的压力时，它发出 控制电信号的动作，操纵电器元件，使油路换向、卸压 、 实现顺序动作，或关闭电机起安全保护作用。
就使用顺序阀，顺序阀串联于系统之中，当进油口压力达到 或超过顺序阀预调压力时，阀口开启，油液通过。 因此，顺序阀相当于压力开关，它是利用系统本身的压 力来控制执行元件动作的先、后顺序。
顺序阀的结构及工作原理与溢流阀基本相同，唯一不同的是
顺序阀的出口不是接油箱，而是接到系统中继续用油的地方， 除非作卸荷阀用。不工作时，阀芯常闭，工作时，阀芯常开， 串联或并联于系统。
同，电液比例流量阀又可分为比例节流阀、比例调速阀 和比例单向、双向调速阀。
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三、电液比例换向阀
电液比例换向阀由比例减压阀、液动换向阀和比例电磁铁组
成。
靠改变输入电信号的大小和方向来控制换向阀的开度，改变
流量和方向。不仅可以改变液流的方向，而且还可以控制流 量的大小。
Ｐ2
Ｐ1
（２）当进口压力Ｐ１大于某 一设定值时，阀芯底部的液压 力大于弹簧力，阀芯上移，进、 出油口连通，压力油就流经顺 序阀。
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内控式
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外控式
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4.先导式顺序阀 先导式顺序阀与先导式溢流阀结构与原理基本相似， 其区别是： （１）先导式顺序阀有专门的泄油口。这是因为顺序阀的出 油口要接到工作回路上。 （２）顺序阀的调压弹簧刚度小，因为，为了保证顺序阀准 确动作的顺序。 （３）顺序阀在关闭状态下，其泄漏量也小。
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几点结论：
1.Q
A节，当A节一定时，则Q与P和油液性质有关；
2.若P发生变化，则Q也随着改变； 3.若油温 T发生变化，则系数 C发生改变，从而引起 Q
的变化。
但有些工作机要求速度稳定，即在A节调定后，要求Q
不随外载P和油温T的变化的影响，这样便出现了所 谓调速阀。
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三、节流阀
结构
工作原理
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工作原理（动画）
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二、普通节流阀
（１）结构和原理 阀芯带有轴向三角槽，通过 改变阀芯与阀体的相对位置，可 以改变阀孔的过流面积，即改变 了通过阀的流量。
（２）符号
（3）特点和应用 普通节流阀的流量仅依靠一个节流口调节，其流量稳定性 受温度和压力的影响较大。 一般与定量泵、溢流阀组成 节流调速系统，通过调节节流 口大小，实现调节执行部件运动速度的大小。
２、影响流量稳定性的因素
（１）压力 对流量稳定性的影响
由上式可知， φ＝1.0时，压力对流量稳定性的影响最大， 如图所示。
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因此，节流口一般制成薄壁小孔（φ=0.5），比制成细 长孔要好。 （２）温度对流量稳定性的影响 温度影响油液粘度，从而对流量有影响。对细长孔影响比 较显著。 对薄壁小孔，当雷诺系数大于临界值时，流量系数C不受 粘度影响；但是，当压差小，且通流面积小时，流量系数C与 Re有关，即流量受温度影响。
工作原理（动画）
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具体分析如下:
若外载，减压滑阀下移，开度增加，P不变 外载，减压滑阀上移，开度减小，P不变 若p1，减压滑阀上移，P不变
若p1，减压滑阀下移，P不变
调速阀的应用: 调速阀在液压系统中的应用，与节流阀相仿。它适 用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中、 也可以用于“容积－节流调速回路”中。
柱塞式 薄膜式
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当p > ps ，微动开关闭合，发出电信号。 当p < ps ，微动开关断开，电信号撤销。
微动开关
调节螺钉
顶杆
柱塞
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举例
当压力小于设计值时，压力继电器不动作，灯泡不亮。
当压力大于设计值时，压力继电器动作，常开触点闭合， 灯泡亮。
原理是当一边的比例电磁铁输入的电信号增大，减压阀的开
口量也增大，液动换向阀的位移也增大，其流量也增大；另 一边输入时，则换向，并按输入的电信号的大小调节。
这种阀流量会受负载的影响。所以又有双向比例调速阀
。
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本堂内容小节： （1） 顺序阀的结构和工作原理及其应用。
第五节 比例控制阀
随着工业自动化水平的提高，许多液压系统要求油流的压力
和流量能连续地或按比例地跟随控制信号而变化。
若仅用普通的控制阀很难实现这种控制。 若用电液伺服阀组成伺服系统当然能实现这种控制，但伺服
系统的控制精度和动态性能大大超过了这些液压系统的要求， 使得系统复杂、成本高、制造和维护困难。
3.节流后的压力损失要小。调节准确、轻便。
分类： 可分为节流阀，调速阀和
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溢流节流阀等。
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一、节流口的基本形式
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二、节流口的静态特性
１、节流口的流量特性 节流阀的流量特性决定于节流口的结构形式。
q=CAΔpφ 式中，C为流量系数；A节流口面积； φ为由节流口形状决定的 节流指数，φ＝0.5～1.0 ；Δp为节流口的前后压差。 可知：节流阀流量是由节流口的前后压差Δp 、油温和节流口 的形状有密切关系。
分为压力补偿调速阀和温度补
根据补偿的要求不同 ,
偿调速阀。
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三、调速阀
1.结构 压力补偿调速阀是由定差减压阀和简 单节流阀串联组合而成的。 2.工作原理 液压泵出口压力p1，由溢流阀调 整，基本保持恒定。调速阀出口压力p2由 活塞上的负载F决定。 当F增大时，利用减压阀的自动调 节作用，使得节流阀前后压差Δp=pm-p2 基本保持不变。
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举例
1DT得电，油 缸5，运动①
当压力达设定值， 3动作,而3DT得电
油缸6，运动②
当运动达一定位 置，4DT得电
当压力达设定值， 4动作,而2DT得电 油缸6，运动③
油缸5，运动④
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动画
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压力阀小结
作用：控制液压系统中的压力。 共性：利用液压力和弹簧力比较，控制阀口的开与关； 或控制开口大小。 溢流阀：控制进口压力 减压阀：控制出口压力 顺序阀：控制阀口通与不通，进而控制执行元件的 动作顺序。 平衡阀：装在执行元件的回油路上，平衡重物。 卸荷阀：使油泵卸荷。 要求：掌握各种阀的工作原理及应用场合。
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2.结构
顺序阀按结构原理有直动式和先导式两种。 根据控制方式的不同，又有(直）内控顺序阀、外（远）控顺
序阀和卸荷阀三种。
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3. 顺序阀的工作原理 （１）当进口压力Ｐ１小于某 一设定值时，阀芯在弹簧力作 用下，处于下部位置，进、出 油口不通。
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6.顺序阀的应用
(1)
实现多个执行机构顺序动作，如图。
顺序阀4动作， 运动②
运动①，当压 力达到一定值
当换向阀通电， 运动③
顺序阀2动作， 运动④
运动③ ，当压 力达到一定值
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(2) 作大流量泵卸荷阀用
当系统压力达到一定数值 时，顺序阀起卸荷作业。
（2）压力继电器的结构和原理。
（3）流量控制阀的结构和原理。
重点是调速阀的结构和原理。
（4）比例控制阀的结构原理和特点。
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液压技术基础
上堂课内容小节： (1) 压力控制阀基本概念及分类。 (2) 直动式溢流阀的结构、原理、特点和功用。 (3) 先导式溢流阀的结构、原理、特点和功用。 (4) 溢流阀的压力－流量特性、启闭特性和动态特性。 (5) 溢流阀应用实例。 （6）减压阀的结构和工作原理。
三、顺序阀
1.作用
当一主油路同时向几个执行元件供油，并要求顺序动作时，
为了满足生产中这类液压系统的要求，近几年来发展了比例
控制阀，以它组成开环比例控制或闭环比例控制系统。
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比例阀的结构特点是由比例电磁铁与液压控制阀两部分组
成。
相当于在普通液压控制阀上装上比例电磁铁以代替原有的
手调控制部分。电磁铁接收输入的电信号，连续地或按比 例地转换成力或位移。液压控制阀受电磁铁输出的力或位 移控制，连续地或按比例地控制油流的压力和流量。
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第四节 流量控制阀
定义： 用于控制液压系统的流量，以满足执行元件所提出的速度 要求。控制油液流量的阀统称为节流阀，它一般用在定量泵 系统中，利用改变阀孔过流面积来调节流量。 要求： 1. 具有较大流量调节范围，且调节均匀。 2.节流阀阀孔不易堵塞。 3.节流前后压力差和温度变化对流量影响要小，
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（3）最小稳定流量和流量调节范围
当节流孔的通流面积小到一定数值时，通过节流孔的流量 会出现周期性波动，甚至会出现断流，即发生堵塞现象。 节流口堵塞会使系统中执行元件的运动速度不均匀，因此， 每一个节流阀都有一个能正常工作的最小流量限制，称为节流 阀的最小稳定流量。 流量调节范围：指通过阀的最大流量和最小流量之比。有 些阀也采用实际的最大流量和最小流量，来表示阀的流量调节 范围。
一、电液比例压力阀
1.工作原理
直动式
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比例阀与先导式溢流阀、顺序阀、减压阀的主阀组合成
各式电液比例压力阀。 例如， 先导式比例溢流阀
p
V/I
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二、电液比例流量阀
普通比例流量阀
电液比例流量阀是输入相应的电信号去调节系统的流量。
它是由比例电磁铁与流量阀组成。根据流量阀结构的不
由于比例阀实现了用电信号控制液压系统的压力和流量，
因此它兼有液压机械传递功率大，反应快；电气设备易操 纵控制，电信号易放大、传递和检测的优点，适用于遥控、 自动化和程序控制。
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根据被控制的参数不同，比例阀可分为比例压力阀、比例
流量阀、比例方向阀和比例复合阀。下面对这几种阀作简 单介绍。
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四、溢流（旁通）调速阀（Ｐ105）
1.结构 溢流调速阀是由溢流阀和节流阀并联连接而成。 2.工作原理 由图5-38可知，当F增大时，出口压力 p2增大，阀芯下移，阀口关小，从而进口 压力p1增大。 因此，节流阀前、后压差Δp=p１-p2基 本保持不变。
工作原理（动画）
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