[工学]2 压力控制阀及其应用11.ppt

2 压力控制阀及其应用 在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。 ? 2．1 溢流阀及其应用 当液压执行元件不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是“溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个： 2 压力控制阀及其应用 “溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个： 1）作溢流阀用：在定量泵的液压系统中如图4－16（a）所示，常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工作压力保持定值。 2）作安全阀用：图4－16（b）所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保护作用。 2 压力控制阀及其应用 1．溢流阀结构及分类 1）直动型溢流阀（Spring loaded type relief valve）结构如图4－17b所示，压力由弹簧设定，当油的压力超过设定值时，提动头上移，油液就从溢流口流回油箱，并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。图4－17c为直动式溢流阀的职能符号。 压力控制回路 直动型溢流阀 2 压力控制阀及其应用 2） 先导型溢流阀（Pilot operated relief valve）：结构如图4－18所示，由主阀和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧力相平衡。 压力控制回路 先导型溢流阀 压力控制回路 先导型溢流阀工作原理 压力控制回路 先导型溢流阀工作原理 压力控制回路 先导型溢流阀工作原理 结论 只要主阀口打开，溢流阀入口处的压力就基本上保持恒定； 调节先导阀的弹簧预压力，便可调整溢流压力，压力调整比较轻松； 反应不如直动式灵敏； 阀体上有一个远程控制口Ｋ，当将此口接通油箱时，便可实现卸荷作用；当将此口接到一个远程调压阀上时，便可实现远程调压。 溢流阀的职能符号 静态特性 １、阀芯受力平衡方程式 　　　设p为进油口处的压力，A为阀芯承压面积，Fs为弹簧作用力，Fg为阀芯重力，Fbs为作用在阀芯上的轴向稳态液动力，Ff为摩擦力， xc为弹簧的预压缩量， xR为阀口开口量。当阀垂直安放时，阀芯上的受力平衡方程为： 　　　　　pA=Fs+Fg+Fbs+Ff (1) 一般情况下，可以略去阀芯自重Ｆg和摩擦力Ff 因为　Ｆbs=2CdxRWpcosθ （２） 　　　　　　Fs＝ks(xc+xR)　　　　（３） 　将(2)、(3)式代入(1)，整理后得： ks(xc+xR) p =　　　 　　　　 　　　 A - 2CdxRWcos θ 　由（４）式得出： 　　　 1）、溢流阀的开启压力pc：当溢流阀开始溢流时（阀口将开未开时）， xR = 0，这时进口处的压力称为溢流阀的开启压力。 ２、溢流量 q = CdWxR(2p/n)1/2 (6) 3、流量压力特性曲线 将(４)、(５)式代入(６)式，得: 由曲线可知： 溢流阀的理想特性曲线最好是一条在pT处平行于流量坐标的直线； 先导式溢流阀的静态调压偏差比直动式小； 溢流阀工作时出现粘滞现象，使阀开启和闭合时的特性产生差异； 不灵敏区使受溢流阀控制的系统压力波动范围增大。 应用 1、作溢流阀，使系统压力恒定（起溢流定压作用）； 2、作安全阀，对系统起过载保护作用； 3、作背压阀，以改善执行元件的运动平稳性； 4、使系统卸荷 5、实现远程调压 当ＤＴ＋时，p = pB 当ＤＴ－时，p = pA 远程压力控制回路：从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，回路压力调定是由遥控溢流阀（remote control relief valves）所控制，回路压力维持在