4.3压力控制阀 压力控制阀是用来控制和调节系统油压髙低的阀。其分为:溢流阀、减压阀、顺序阍、压力继电器。其垬同特 点是利用油液作用力和弹簣力相平衡的原理进行工作。 4.3.1溢流阀 其作用是用来调整系统压力和防止系统过载。这是任何一种液压系统都不可缺少的阀。要求它调压范围大,调 压偏差小,动作灵敏,过流能力大、噪音小。它分为两类:直动式和先导式。直动式直接利用阀心上的液压力与弹 簧力相平衡的原理,适用于低压系统。先导式有先导阀和主阀组成,适用于高中压系统。 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等相平衡,以控制阀芯的启闭动作,溢流阀是 利用被控压力作为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。当系统 压力升高时,阀芯上升,阀口通流面积增加,溢流量増大,进而使系统压力下降。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运 动构成的这种负反馈作用是其定压作用的基本原理,也是所有定压阀的基本工作原理 (1)结构和工作原理 P→→8→C腔作用在4的下端面 区 A<e+F+F C阀心最下位 式中:P一-油压; A面积 F,弹簧力 Fg 阀心自重 摩擦力 今P、T互不相通(L长封闭肥→◆不溢流,P值取决 于系统负载大小。 当P=P时,阀心上移,阀口开启,开始溢流。改叫作阀 口开启压力:PkA=2++,可见改变可使2值改 变。(转动1,调节弹簧予紧力实现变化)。 直动式溢流阔〔图4-1) 1一调节母;2一婵簧;3一上養;4一阳心;5一個伟; 泄油孔e的作用是使泄漏在弹簧腔的油液排回油箱(内泄 油孔;e一通道;f一径自力;g限尼孔;p-进油口:T回 式)。阻尼孔g的作用是使阀动作平稳,减少振动 (2)阀的流量对系统压力的影响 这种阀是利用阀心底部受液压力与弹簧力平衡原理工作的。从开启压力直至泵的流量全部从阀口流出( )时对应的压力(全流压力或调整压力)不再上升,如下图。 由右图可看出,阀的控制油压不是个定值,而是在P间波 动。所以希望波动范围今越小越好,即弹簧刚度K越小,曲线就越陡, 调压精度就越高。但另一方面弹簧刚度大,则也大,且下降。所以 弹簧刚度不宜过大,因而直动式溢流阀适用于低压系统(25MPa) 直动式溢流阀结构简单、可靠,但不适用于高压(高压时,必须弹簧 刚度大,则会使￥增大,且阀笨重)。 2.先导式溢流阀 PkL△ p pep 先导式溢流阀由先导阀(诱导阀)和主阀组成。下面以常用的YF型 开启压力 调整压力 (会流压力) 溢流阀为例说明其工作原理和结构。 谥流阀的开启特性图
4.3 压力控制阀 压力控制阀是用来控制和调节系统油压高低的阀。其分为：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。其共同特 点是利用油液作用力和弹簧力相平衡的原理进行工作。 4.3.1 溢流阀 其作用是用来调整系统压力和防止系统过载。这是任何一种液压系统都不可缺少的阀。要求它调压范围大，调 压偏差小，动作灵敏，过流能力大、噪音小。它分为两类：直动式和先导式。直动式直接利用阀心上的液压力与弹 簧力相平衡的原理，适用于低压系统。先导式有先导阀和主阀组成，适用于高中压系统。 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等相平衡，以控制阀芯的启闭动作，溢流阀是 利用被控压力作为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。当系统 压力升高时，阀芯上升，阀口通流面积增加，溢流量增大，进而使系统压力下降。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运 动构成的这种负反馈作用是其定压作用的基本原理，也是所有定压阀的基本工作原理。 （1）结构和工作原理 腔作用在4 的下端面。 （ ） 阀心最下位 式中： —－油压； A——面积； ——弹簧力； ——阀心自重； ——摩擦力。 P、T互不相通（L长封闭段） 不溢流，P值取决 于系统负载大小。 当 时，阀心上移，阀口开启，开始溢流。 叫作阀 口开启压力： 。可见改变 可使 值改 变。（转动1 ，调节弹簧予紧力实现 变化）。 泄油孔e的作用是使泄漏在弹簧腔的油液排回油箱（内泄 式）。阻尼孔g的作用是使阀动作平稳，减少振动。 （2）阀的流量对系统压力的影响 动画 演示 这种阀是利用阀心底部受液压力与弹簧力平衡原理工作的。从开启压力 直至泵的流量全部从阀口流出（ ）时对应的压力 （全流压力或调整压力）不再上升，如下图。 由右图可看出，阀的控制油压不是一个定值，而是在 间波 动。所以希望波动范围 越小越好，即弹簧刚度K越小，曲线就越陡， 调压精度就越高。但另一方面弹簧刚度大，则 也大，且 下降。所以 弹簧刚度不宜过大，因而直动式溢流阀适用于低压系统（2.5MPa）。 直动式溢流阀结构简单、可靠，但不适用于高压（高压时，必须弹簧 刚度大，则会使 增大，且阀笨重）。 2.先导式溢流阀 先导式溢流阀由先导阀（诱导阀）和主阀组成。下面以常用的YF型 溢流阀为例说明其工作原理和结构
(1)结构(三节同心指主阀心6与阀盖3、阀体4和主阀座7三处有同心配合要求。) 1—先导阔 2—先导 3-阳 5-尼孔; 6-士阀心; 8—主個簧 9压坤簧 YF型三节同心先导式溢流阀〔图4-3) 动画演示 2)工作原理 先导部分:油压p→ 主阀塞下腔→ 阻尼孔5 →主阀塞上腔→a孔→先导阀锥前端 面。 当p小时,先导阀阀心1不能打开→主阀塞上下腔压力相等→ 在主阀弹簧8作用下主阀处于最下位置 主阀口关闭→P、T口不通,不溢流。压力由系统负载所决定 当p大到某值时→先导阀阀心1打开(油液经主阀中心孔由T口排出)→阻尼孔5使主阀上腔油压<下腔油 压→主阀上移→主阀口打开,溢流。当主阀心6处于某一平衡位置时,主阀口保持一定的开度,压力也保持一定 值。 控制压力p的调定是通过调整11,改变先导调压弹簧9的予紧力来实现的。 控制口K的作用 接油箱→主阀口开度很大→系统压力几乎为零(先导阀口关闭),可作泄荷阀使用; 可迒程调压。K口并连远程调压阀,控制该远程调压阀的压力(该压力必须小于溢流阀的调定压力)可调节系 统压力。 (3)注意事项 ①溢流阀的先导阀能否打开,取决于该阀锥前后压力差; ②溢流阀用于不同场合,所起作用及工作状态也不同,主要有以下两点 安全阀 定压溢流阀 所调定压力 是系统所允许的极限压力(不所调定压力就是系统的工作压 发生事故的压力),高出10~力 20%系统正常工作压力 常态下主阀口开闭状态主阀口是关闭状态 主阀口是常开状态 ③适用场合:高中压、大流量系统。 3溢流阀的主要性能 (1)压力—流量特性 图中:P_直动式溢流阀开启压力; P1先导阀的开启压力 m拐点; Pk先导式溢流阀主阀的开启压力 P—阀的调定压力(全流压力),为便于比较,假定此处直动式与先导式的2相等 4,阀的额定流量
（1）结构（三节同心指主阀心6与阀盖3、阀体4和主阀座7三处有同心配合要求。） 动画演示 （2）工作原理 先导部分：油压p 主阀塞下腔 阻尼孔5 主阀塞上腔 a孔 先导阀锥前端 面。 当p小时，先导阀阀心1不能打开 主阀塞上下腔压力相等 在主阀弹簧8作用下主阀处于最下位置 主阀口关闭 P、T口不通，不溢流。压力由系统负载所决定。 当p大到某值 时 先导阀阀心1打开（油液经主阀中心孔由T口排出） 阻尼孔5使主阀上腔油压<下腔油 压 主阀上移 主阀口打开，溢流。当主阀心6处于某一平衡位置时，主阀口保持一定的开度，压力也保持一定 值。 控制压力p的调定是通过调整11，改变先导调压弹簧9的予紧力来实现的。 控制口K的作用： K接油箱 主阀口开度很大 系统压力几乎为零（先导阀口关闭），可作泄荷阀使用； 可远程调压。K口并连远程调压阀，控制该远程调压阀的压力（该压力必须小于溢流阀的调定压力）可调节系 统压力。 （3）注意事项 ①溢流阀的先导阀能否打开，取决于该阀锥前后压力差； ②溢流阀用于不同场合，所起作用及工作状态也不同，主要有以下两点： 安全阀 定压溢流阀 所调定压力 是系统所允许的极限压力（不 发生事故的压力），高出10～ 20％系统正常工作压力 所调定压力就是系统的工作压 力 常态下主阀口开闭状态 主阀口是关闭状态 主阀口是常开状态 ③适用场合：高中压、大流量系统。 3.溢流阀的主要性能 （1）压力—流量特性 图中： ——直动式溢流阀开启压力； ——先导阀的开启压力； m——拐点； ——先导式溢流阀主阀的开启压力； ——阀的调定压力（全流压力），为便于比较，假定此处直动式与先导式的 相等； ——阀的额定流量；
△主阀开启时先导阀的流量(很小),此时主阀流量为 零。 直动式与先导式比较 动瓦 在相同的下(直动式的压力变化Ax,先导式的压力变化 Ap,),明显41>AP,即直动式压力波动比先导式大,故先号式 的压力一流量特性好。 2)启闭特性 由于溢流阀的阀心在工q P 作过程中受到摩擦力的作 用,而且阀口开大和关小时 闭合线程 升启过程 谥流阀压力一流量特性曲线〔图4-7) 摩擦力的方向恰好相反,导 无摩擦力的 致溢流阀的开启压力和闭合 里恐曲线 压力不等,且开启和闭合过0p p 程特性线不重合。如右图所 溢流阀启闭特性〔图4-8 用比值,之 P来表示。二者比值越大越好(即P、P都接近)。 (3)调压范围 调压范围指最小调节稳定压力与最大调节稳定压力之间的范围。所谓稳定压力是指调压时压力变化均匀,无尖 叫声或剧烈振动。一般可更换调节弹簧,实现不同的调压范围要求。 (4)泄荷压力 泄荷压力是指把溢流阀当作泄荷阀使用时,在额定流量下的压力损失。希望压力越小越好。 (5)最大流量和最小稳定流量 最大流量和最小稳定流量决定了溢流阀的流量调节范围,其范围越大, 应用范围就越大。最大流量(即公称流量或额定流量),在此范围内工作应 无噪音、振动。最小流量取决于它的压力平稳性要求,一般规定为额定流量 的15%。 (6)动态超调量 4_动态超调量,越小越好。当压力、流量由0变为额定压力、额定 流量时,系统就会出现压力冲击,一般希望动态超调量要小,否则会发生元 件损坏或管路损坏等事故; (7)泄荷时间、压力回升时间 溢流阀动态特性曲线〔图49 t2 —泄荷时间,即从泄荷信号发岀开始,溢流阀从额定压力降到泄荷 压力所需要的时间 △1压力回升时间,即从泄荷压力升到额定压力所需的时间。 从△2,△2反映了两个稳定状态的过渡时间(从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态),这两个值越小越 4.溢流阀的作用和应用举例 (1)作用 作溢流阀用,当溢流阀溢流时,可保持系统压力恒定不变; 作安全阀(又叫限压阀)用,是系统最大压力不超过安全阀的调定压力,起过载保护作用; 作背压阀用,使系统的回油路有一定的压力,改善执行元件运动的平稳性; 作远程调压用 作多级调压用 作泄荷阀用 (2)应用举例
——主阀开启时先导阀的流量（很小），此时主阀流量为 零。 直动式与先导式比较： 在相同的 下（直动式的压力变化 ，先导式的压力变化 ），明显 ，即直动式压力波动比先导式大，故先导式 的压力—流量特性好。 （2）启闭特性 由于溢流阀的阀心在工 作过程中受到摩擦力的作 用，而且阀口开大和关小时 摩擦力的方向恰好相反，导 致溢流阀的开启压力和闭合 压力不等，且开启和闭合过 程特性线不重合。如右图所 示。 用比值 ， 来表示。二者比值越大越好（即 、 都接近 ）。 （3）调压范围 调压范围指最小调节稳定压力与最大调节稳定压力之间的范围。所谓稳定压力是指调压时压力变化均匀，无尖 叫声或剧烈振动。一般可更换调节弹簧，实现不同的调压范围要求。 （4）泄荷压力 泄荷压力是指把溢流阀当作泄荷阀使用时，在额定流量下的压力损失。希望压力越小越好。 （5）最大流量和最小稳定流量 最大流量和最小稳定流量决定了溢流阀的流量调节范围，其范围越大， 应用范围就越大。最大流量（即公称流量或额定流量），在此范围内工作应 无噪音、振动。最小流量取决于它的压力平稳性要求，一般规定为额定流量 的15％。 （6）动态超调量 ——动态超调量，越小越好。当压力、流量由0变为额定压力、额定 流量时，系统就会出现压力冲击，一般希望动态超调量要小，否则会发生元 件损坏或管路损坏等事故； （7）泄荷时间、压力回升时间 ——泄荷时间，即从泄荷信号发出开始，溢流阀从额定压力降到泄荷 压力所需要的时间； ——压力回升时间，即从泄荷压力升到额定压力所需的时间。 从 ， 反映了两个稳定状态的过渡时间（从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态），这两个值越小越 好。 4.溢流阀的作用和应用举例 （1）作用 作溢流阀用，当溢流阀溢流时，可保持系统压力恒定不变； 作安全阀（又叫限压阀）用，是系统最大压力不超过安全阀的调定压力，起过载保护作用； 作背压阀用，使系统的回油路有一定的压力，改善执行元件运动的平稳性； 作远程调压用； 作多级调压用； 作泄荷阀用。 （2）应用举例
例1、作溢流阀用例 例2、作安全阀使用 调节节流阀,多余油液经溢流阀排 出(溢流阀总是在溢流状态下工作) ,油泵输出压力为恒定值υ,(等与 流阀调定压力,与负载无关) 系统最大压力不大于调 定压力p:,阀口常闭 例3、作背压阀用 例4、远程调压 原理:应满足p2<P1,当2溢流 时(压力为p2)→1的控制油压下降 溢流阀1起背压作用 →1溢流,系统压力为p2值 (活塞右行时),大小可调 例5、多级调压 P1>P2P1>P3P2≠P3 原理:系统为三级调压。 (1)1DT、2DT均断开,Pm=P1 (2)1DT通电,2DT断电,Pm=P2 (3)1DT断电,2DT通电,P=P3 例6、作泄荷阀用 当2不通电时,1在系统中起安全阀作 当2通电后,油泵泄荷
例1、作溢流阀用例 例2、作安全阀使用 例3、作背压阀用 例4、远程调压 例5、多级调压 ， ， 。 原理：系统为三级调压。 （1）1DT、2DT均断开， ； （2）1DT通电，2DT断电， ； （3）1DT断电，2DT通电， 。 例6、作泄荷阀用 当2不通电时，1在系统中起安全阀作 用； 当2通电后，油泵泄荷
4.3.2减压阀 在一个系统中,有时用一个油泵要供给几个工作压力不同的执行元件用油。为此,只要执行元件压力不超过油 泵供油压力,只要在攴路串联减压阀即可达到目的。减压阀是靠缝隙流动,产生压力降原理工作的,是使岀口压力 二次压力)低于进口压力(一次压力)的一种压力控制阀。减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制 系统中应用较多。此外,当油压不稳定时,在回路中串入一减压阀可得到个稳定的较低的压力 定值减压阀:阀口压基本保持不变,应用最泛的一种; 定差减压阀:出口压另一压力差基本保持不变,一般和节流阀聆合使用; 分类定比减压阀:进口与出压力比值基本不变。 1.先导式定值减压阀的工作原理 它是由先导阀和主阀组成的 NNNN P DR型先导式减压阀(图410) 1一主阀心;2套:3-阀件:4-通道:5-先导阏心;6-调压爝簧:7-主阙流 8一士阀心径向孔;9一阳尼孔 爆把31一调压手轮;2—调节擦钉; 3一先导個:4一先导個座; 5阀;6—個汴;了一士阔心 是社18-端蠡;9—阳尼礼 一主阳婵簧;11-压婵寶 JF型先导式减压阀(图4-11)
4.3.2 减压阀 在一个系统中，有时用一个油泵要供给几个工作压力不同的执行元件用油。为此，只要执行元件压力不超过油 泵供油压力，只要在支路串联减压阀即可达到目的。减压阀是靠缝隙流动，产生压力降原理工作的，是使出口压力 （二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制 系统中应用较多。此外，当油压不稳定时，在回路中串入一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。 分类 1.先导式定值减压阀的工作原理 它是由先导阀和主阀组成的。 动画演示