4.0第四章：压力控制阀.ppt

第三节：压力控制阀 在液压传动系统中,控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀,简称压力阀。这类阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的，平衡状态破坏时，其结果不是改变阀口的大小就是改变阀口的开闭。 根据 压力阀作用的不同，压力控制阀分为： 1：用来控制液压系统压力的阀，比如溢流阀、减压阀。 2：利用压力变化作为信号来控制其它元件动作的阀，比 如顺序阀和压力继电器。 一：溢流阀的基本结构及其工作原理 溢流阀的作用是对液压系统定压或进行安全保护。其性能好坏对整个液压系统的正常工作有很大影响。 （一）溢流阀的结构和工作原理 常用的溢流阀按其结构形式和基本动作方式为直动式和先导式两种，共同的特点是溢流阀不工作时，阀口常闭的。 1：直动式溢流阀 直动式溢流阀是依靠系统中 的压力油直接作用在阀芯上与 弹簧力相平衡，来控制阀芯的 启闭。假设进油口 压力为p， 出油口压力p2=0，弹簧刚度为 ks ，预压缩量为xc，阀芯下端 液体作用的有效面积为AR，液 体的压力为p3。液体的作用力 为F1弹簧力为Fs，在不虑阀芯 上的摩擦力、液动力以及阀芯 的自重时，阀芯的工作位置就 由F1和Fs 来决定。 P T 1）当进油口压力小于调定压力时（p（ksxc)/AR) 这时由于F1=p*AR ksxc ，阀芯处于最下端， 阀口关闭，进出油口不通，溢流阀不起作用。 2）当进油口压力接近于调定压力时（p= ksxc/AR) 这时由于p*AR= ksxc，阀芯仍处于最下端，阀 口关闭，进出油口不通，溢流阀处于临界状态。 3）当进油口压力等于调定压力时（p ksxc/AR) 这时由于p*AR ksxc，阀芯上移，阀口打开， 弹簧压缩量增大，直到p*AR=ks(xc+x)时，阀芯处 于平衡状态，这时进油口压力就等于： P= ks(xc+x)/AR 由于xcx，近似认为xc+x≈ xc P= ksxc/AR 使进油口压力保持不变 4）特点 （1）溢流阀不工作时阀口是常闭的，进出油口不通。 （2）溢流阀是利用进油口的压力作为控制信号来改变弹 簧的压缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来 达到定压目的的。也就是说：控制阀芯运动的压力油来至 进油口 。 （3）溢流阀是控制进油口的压力为调定值或限制最大值 （4）溢流阀阀口只要打开有液体流过，溢流阀进油口的 压力就等于调定值而不变。 （5）溢流阀的出油口接油箱，因此泄漏油液采用内泄泄 方式流回油箱。 （6）当出油口压力不等于零时，溢流阀阀口只要打开并 有液体流过，进油口的压力就等于： p进=p调定值+p出油口 2先导式溢流阀 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，如图所示是先 导式溢流阀的结构原理图，假设 进油口的压力为p1，出油口的压 力为pT，油腔b内的压力为p2， 油腔c内的压力为pT，液体流过 阻尼孔3时产生的压力损失为Δp1 b腔内液体作用在阀芯2上的有效 面积为AR， c腔内液体作用在阀 芯2上的有效面积为A2，k腔内液 体作用面积为A3，弹簧5的弹簧刚度为k2，预压缩量为x2, 弹簧1的刚度为k1，预压缩量为 x1，阀芯受力如图所示，这里 F1=P2AR F2= k1 x1+ PT A2 F3= P2 A3 F4= k2 x2 F= p1AR 在不考虑摩擦力、液动 力及阀芯自重时，阀芯 的工作位置就有这五个 力来决定，当pT=0时 ΔF= F- F1- F2 = p1AR -P2AR- k1 x1 =(p1 -P2)AR- k1 x1 = Δp1 AR- k1 x1 1：当进油口压力小于调定压力时（p(k2x2/A3) 时 由于F3= P2 A3 (k2x2/A3) / A3 则F3F4，先导 阀打不开，这时流 过阻尼孔3内的压 力损失 Δp1=0 p1= p2 主阀芯在弹簧1的 作用处于最下端， 阀口关闭进出油 口不通。 2：当进油口压力等于调定压力时（p(k2x2/A3) 时 由于F3= P2 A3 (k2x2/A3) / A3 则F3F4，先导 阀打开，这时流过 过