压力控制阀课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5.2,压力控制阀,常用的压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。,功能简介,：可控制液压系统中油液的压力（溢流阀、减压阀）或通过压力信号实现系统的控制（顺序阀、压力继电器）。,原理简介,：利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力平衡的原理进行工作。,5.2,压力控制阀,学习内容,溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器,工作原理,；,溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器,图形符号,；,溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器,作用,；,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),左下两个为直动时，右上为先导式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),溢流阀分为,直动式,-,Spring loaded type relief valve,（,a,）,先导式,-,Pilot operated relief valve,（,b,）,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),直动式,：系统中的压力油直接作用在阀芯上，利用产生的液压力与阀芯的弹簧力相互作用，控制阀芯的启闭。,一般用于低压小流量场合,，如图,5-1,；当对阀芯采用适当措施，也可用于高压大流量场合，如图,5-2,。,先导式,：由先导阀和主阀组成，,广泛用于高压、大流量场合,。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),直动式工作原理,P,T,符号,P,T,图,5-1,直动式溢流阀,直动式溢流阀工作过程中受力分析,当油压大于开启压力时，锥阀阀芯被顶起，开始溢流；,不考虑阀芯重力、摩擦力以及液动力的情况下，阀芯受力方程为：,为阀口的开度， 为弹簧的预压缩量，工作过程中， 变化较小，且 ，可认为进口压力基本恒定，实现溢流定压的作用。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),图,5-1,存在的问题,由于工作压力的提高，导致直动式溢流阀的弹簧力及其弹簧刚度增加，,装配困难,。,锥阀处的流量公式为 ，可知当 变化， 也将变化，故,溢流压力的波动较大,，所以图,5-1,所示的直动式溢流阀只,适用于低压系统,。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),DBD,型直动溢流阀，如图,5-2,针对图,5-1,存在的问题，在结构上进行了改进,偏流盘,1,：其上的环形槽可改变液流方向，补偿锥阀,2,的液动力；此外由于液流方向的改变，产生一个与弹簧力相反方向的射流力。,阻尼活塞,3,：增加运动阻尼，为锥阀,2,导向，提高了阀的工作稳定性。,由于以上结构变化，该结构的直动式溢流阀可用于,高压大流量,场合。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),P-B63B,型直动式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),P-B63B,型直动式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),先导式溢流阀,锥阀,锥阀座,调压弹簧,阀体,主阀芯,主阀体,主阀弹簧,遥控口,K,进油口,P,出油口,T,P,T,符号,图,5-3,三节同心式先导式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),先导式溢流阀工作原理,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),先导式溢流阀工作原理,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),先导式溢流阀工作原理,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),图,5-3,工作过程分析,系统压力低于先导阀的调定压力，油液无流动，上下腔压力相等，弹簧力作用，主阀芯处于最下端，,P,口与,T,口断开；,系统压力大于先导阀的调定压力，先导阀被打开，油液流动，由于阻尼孔产生压差，当主阀芯两端液压作用力之合力大于弹簧力，主阀芯向上移动，,P,口与,T,口接通。,综上，可知,先导阀起调压控制作用，主阀起主流量溢流作用,。,图,5-3,溢流过程,受力分析,主阀芯受力方程为：,先导阀阀芯受力方程为：,联立两式：,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),图,5-3,溢流过程,受力分析,由于主阀弹簧的作用力只是克服阀芯运动时的摩擦力，因此选用较软的弹簧，即 很小，且 ， ，所以先导阀的溢流流量较主阀小的多，可认为：,所以溢流时，进油口压力由先导阀的弹簧决定；而主阀芯溢流时，流量的变化对进油口压力的影响较小，故可用于,大流量、高压,的场合。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),下面简单介绍,二节同心式溢流阀结构,图,5-4,二节同心式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),与图,5-3,比较，,图,5-4,的特点,：,二节同心，所以结构简单，加工和装配方便。,主阀芯和阀套通用化程度好，便于批量生产。,通流面积大，在相同开启情况下，其通流能力大。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),Y-25B,型先导式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),Y-25B,型先导式溢流阀,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),溢流阀的静态特性,即溢流阀在稳定工况时的性能。,1,、,压力调节范围,：调压弹簧在规定的范围内调节，系统压力能平稳上升或下降，且压力无突变及迟滞现象时的最大和最小调定压力。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),2,、,启闭特性,：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 ，是,衡量溢流阀定压精度的重要指标,。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),3,、,卸荷压力,：先导阀的遥控口通油箱，此时卸荷，则额定流量下溢流阀进、出油口的压力差为卸荷压力，通常希望越小越好。,4,、,最大允许流量和最小稳定流量,：前者为额定流量，后者通常为额定流量的,15,，取决于对压力平稳性要求。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),动态特性,即溢流阀在瞬态工况时的性能。,1,、,压力超调量,：最高瞬时压力峰值与调定压力值,pn,的差值，是,衡量动态定压误差及稳定性的重要指标,，要求小于,30,。,2,、,响应时间,：从起始稳态压力,p0,与最终稳态压力,ps,之差的,10,上升到,90,的时间，该时间越小，说明溢流阀响应越快。,3,、,过渡过程时间,：从,0.9,（,ps,p0,）的压力到瞬时过渡过程的最终时刻之间的时间，该时间越小，表明动态过渡过程越短。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),4,、,升压时间,：流量阶跃变化时，从,0.1,（,pn,p0,）到,0.9,（,pn-p0,）的时间，与响应时间一致，该值越小，阀的,动态性能,越好。,5,、,卸荷时间,：卸荷信号发出后，由,0.9,（,pn-p0,）至,0.1,（,pn-p0,）的时间，该值越小，阀的,动态性能,越好。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),溢流阀的作用,溢流定压,作用，此时主阀芯处于常开状态，系统压力由溢流阀调定值调定。,安全作用,，主阀芯处于常闭状态，系统压力由负载决定，当系统压力达到溢流阀调定值，主阀芯打开，起过载保护作用。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),溢流阀的作用,利用溢流阀的遥控口，可以实现,远程多级调压,，具体内容在回路中将详细介绍。,将溢流阀接在系统回油路上，作,背压,阀用。,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),溢流定压作用,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),安全作用,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),远程多级调压,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),背压,5.2,压力控制阀溢流阀,(,relief valve,),对溢流阀的性能要求,定压精度要高，即静态压力超调要小。,灵敏度要高，即动态超调量要小。,工作平稳，振动和噪声小。,阀关闭时，密封要好，泄漏要小。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),左上为先导式，其它为直动式,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),简介,减压阀亦称压力调节阀，是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。,可以限制二次压力，即输出压力。只要输入压力（一次压力）超过调定的数值，二次压力即不受一次压力的影响而保持不变，该内容仅针对定值减压阀。,综上，减压阀作用是,降低,系统某一支路的,油液压力,，使同一系统有两个或多个不同压力，且该压力可以,保持定值、定比或定差,。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀分类,按,结构形式,分为：直动式和先导式减压阀。,按,调节要求,分为：定压输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。,定压输出减压阀：保证出口压力为定值。,定差减压阀：保证进出口压力差不变。,定比减压阀：保证进出口压力成比例。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),直动式减压阀工作原理,1,阀芯,2,弹簧,A0,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),直动式减压阀工作原理,进口油液压力,p1,小于减压阀调定值（由弹簧,2,调定）时，阀芯,1,处于最下端，减压口或节流口最大，此时,p1,p2,。,进口油液压力,p1,大于减压阀调定值（由弹簧,2,调定）时，阀芯,1,向上移动，弹簧被压缩，达到新的平衡，减压口或节流口变小，产生压降，导致,p1p2,，从而实现出口压力下降，即减压。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),直动式减压阀力平衡方程式,弹簧刚度；,弹簧预压缩量； 弹簧变化量；,由于 ，如果弹簧刚度比较小，则减压阀出口压力 可基本稳定。,该类型减压阀的调节精度受弹簧影响较大，高压大流量场合，弹簧刚度会较大，节流口的微小变化都会造成较大的出口压力波动，所以只适合中低压、小流量的液压系统。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),出口压力控制式先导型定压输出减压阀,先导阀调压，主阀减压,先导阀,主阀,先导型减压阀工作过程描述,，控制阀芯向下运动，阀开口最大，无减压作用；,，控制阀芯向上运动，阀开口 ， （,减压口或节流口进出口压差,），导致 ；,出口压力由先导阀调压弹簧决定。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),先导式减压阀力平衡方程式,主阀阀芯受力平衡方程：,由于 ，所以 （,1,）,先导阀阀芯受力平衡方程 ：,由于 ，所以 （,2,）,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),先导式减压阀力平衡方程式,联立（,1,）（,2,）可知：,由于主阀弹簧刚度很小，先导阀有效作用面积 远小于主阀有效作用面积 ，可认为 ：,综上，出口压力 主要取决先导阀弹簧的选用和调定，且基本恒定。,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),进口压力控制式先导型定压输出减压阀,1-,阀体,2-,主阀芯,3-,阀套,4-,单向阀,5-,主阀弹簧,6-,控制油流量恒定器,7-,先导阀,8-,调压弹簧,I-,固定阻尼孔,II-,可变阻尼,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),J-10B,型先导式减压阀,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),J-10B,型先导式减压阀,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),定差减压阀,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),定比减压阀,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,1,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,1,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,1,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,1,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,1,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,1,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,2,已知：,1DT,得电，在,A,缸活塞运动过程中，试分析,a,、,b,两点压力的变化情况？,5.2,压力控制阀减压阀,(,Reducing valve,),减压阀应用,3,溢流阀调定压力为,6MPa,，减压阀调定压力为,4MPa,，无杆腔面积为 ，则外负载,F,分别为,0N,、,1000N,、,4000N,、,6000N,，,10000N,时，,A,、,B,点压力是多少，活塞运动状态或位置如何？,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),左为先导，右为直动顺序阀,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀作用,以压力为控制信号，使多个执行元件按设计顺序动作。,顺序阀分类,按结构分类,直动式：适用于,低压,。,先导式：适用于,高压,。,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),按控制压力来源分类,内控式：控制阀芯开启的压力油来自顺序阀,进口,。,外控式：控制阀芯开启的压力油从,外控口,外部引入。,按泄油方式分类,内泄式：弹簧腔内的油液直接从,出油口,泄漏。,外泄式：弹簧腔内的油液直接从,外泄油口,泄漏到油箱。,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),直动式顺序阀工作原理,1-,控制活塞,2-,阀芯,3-,弹簧,4-,阀体,5-,调节机构,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),直动式顺序阀与溢流阀的区别,：,顺序阀出口接负载油路，溢流阀接油箱；,溢流阀的进口最高压力由调压弹簧限定，顺序阀进口压力由工况决定；,溢流阀弹簧腔与出油口相通，而出口与负载油路相通的顺序阀的泄油口应单独接回油箱，以免弹簧腔有油压。,直动式顺序阀应用场合,：,弹簧刚度大，且工作时阀口开度大、阀芯行程较大，启闭特性不好，用于,压力较低,的场合（,8MPa,）。,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),带单向阀的直动式顺序阀（,DZ10D,）,1-,壳体,2-,控制活塞,3-,压力弹簧,4-,调整装置,5-,单向阀,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),带单向阀的直动式顺序阀工作原理,A,进油，,B,出油时，相当于直动式顺序阀。,进油口压力低于顺序阀调定值，在弹簧力作用下，顺序阀主阀芯关闭，进出油口不通；,进油口压力大于顺序阀调定值，顺序阀主阀芯打开，进出油口相通，进出油口压力取决外负载；,B,进油，,A,出油时，单向阀打开，顺序阀不起作用。,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),X-B25B,型直动式顺序阀,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),X-B25B,型直动式顺序阀,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),先导式顺序阀（,DZ,型）,1-,先导阀体,2-,主阀芯,3-,先导级测压孔,4-,先导阀芯,5-,阻尼孔,6-,调压弹簧,7-,喷管,8-,控制管路,X,控制油口,Y,泄漏口,A,进油口,B-,出油口,I,进油腔,II,出油腔,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),应用场合,由于先导阀处的泄漏量大大减少，可以用于,高压、大流量或小流量,的场合。,先导式顺序阀（,DZ,型）受力情况,A,口的压力油通过,3,作用于先导阀芯,4,的左端面。,先导阀芯,4,的右端面受,6,的弹簧力的作用。,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),先导式顺序阀工作原理,A,口油液压力小于,6,的弹簧力时，先导阀芯,4,处于最左端，油液无流动，主阀芯,2,处于最下端，,A,和,B,口隔断。,A,口油液压力大于,6,的弹簧力时，先导阀芯,4,向右移动，,I,腔的油液通过,5,、,7,以及,4,和,1,形成的环型缝隙，进入,II,腔，从而油液发生流动，导致,5,产生压降，利用该压差克服主阀芯,2,所受弹簧力作用，主阀芯向上移动，,A,和,B,口沟通。,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),先导式顺序阀,（该类型在先导阀处泄漏量较大，,不易在小流量场合使用,）,a-,外控式,b-,内控式,c-,一般符号或直动式顺序阀,d-,先导式顺序阀符号,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀顺序作用应用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀顺序作用应用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀顺序作用应用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀顺序作用应用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀顺序作用应用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀顺序作用应用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀作平衡阀应用,为了避免活塞杆和重物在下降过程出现加速，利用,顺序阀起平衡,作用,5.2,压力控制阀顺序阀,(,Sequence valve),顺序阀起卸荷阀作用,5.2,压力控制阀,溢流阀、减压阀和顺序阀之区别,5.2,压力控制阀压力继电器,右：活塞压力继电器,HED1,；左及下：弹簧管式压力继电器,HED2,及,3,5.2,压力控制阀压力继电器,工作原理,利用液体的压力信号来启闭电气触点的液压电气转换元件。,分类,柱塞式。,膜片式。,弹簧管式。,波纹管式。,5.2,压力控制阀压力继电器,柱塞式压力继电器,1-,外壳,2-,柱塞,3-,顶杆,4-,弹簧,5-,调节螺钉,6-,微动开关,7-,机械挡销,5.2,压力控制阀压力继电器,弹簧管压力继电器,1-,弹簧管,2-,微型开关,3-,开关杆,