压力控制元件类型及功能介绍-PPT文档资料
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压力控制系统(PPT46张)
智能差压（压力）变送器
在普通压力传感器上增加微处理器 特点：具有远程通讯的功能，依靠手操通信器，用户可 在现场或控制室设定变送器各种参数，使用维护方便， 长期稳定工作，每5年才需校检一次。
以3051C 为例： 组成：传感膜头：被测压力--- A/D转换----数 字信号 电子线路板：对信号进行修正，线性化处理--D/A转换-- 4～20mA信号
1—低压室 2—高压室 3—测量元件（膜盒、膜片） 检测放大 机构 4—轴封膜片 5—主杠杆 6—过载保护片 7—静压调整螺钉 8—矢量机构 9—零点迁移弹簧 反馈 机构 10—平衡锤 11—量程调整螺钉 12—检测片（衔铁） 杠杆机构 13—差动变压器 14—副杠杆 15—放大器 16—反馈动圈 17—永久磁钢 18—电源 19—负载
电气式压力计 （1）测压原理：把压力转换为电阻、电容、电感 或电势等电量，从而实现压力的间接测量。 （2）特点：反应较快，测量范围较广、精度可达 0.2%，便于远距离传送。在生产过程中可以实 现压力自动检测、自动控制和报警。 (3) 适用场合：适用于测量压力变化快、脉动压力、 高真空和超高压的场合。 活塞式压力计：将压力转换成活塞上平衡砝码的重 量进行测量。
传感膜头 A/D转换器
传感膜头内存
电子线路板
微处理器
传感器线性化 重设量程 诊断 工程单位
温度 传感器 电容 传感器
修正系数 膜头信号
D/A 转换
数字 通信
通信 本机量程和 电子板内存 量程值 零点调整
手 操 器
3051C型智能变送器原理图
变送器组态信息
1-3
选择、安装与校验
１、压力表的选择
（１）仪表的类型 必须满足生产过程的要求，例如是否要求指示值的 远传或变送、自动记录或报警等；被测介质的性质 及状态（如腐蚀性强弱、温度高低、粘度大小、脏 污程度、易燃易爆等）是否对仪表提出了专门的要 求；仪表安装的现场环境条化，如环境温度、电磁 场、振动等。统筹分析这些条件后，正确选用仪表 类型，这是仪表正常工作并确保生产安全的重要前 提。
液压压力控制元件
第七专题液压压力控制元件第一讲直动式溢流阀的结构与工作原理第一讲直动式溢流阀的结构与工作原理一、溢流阀的功能与分类二、直动式溢流阀的结构三、直动式溢流阀的工作原理四、直动式溢流阀的图形符号A 【思考】请看下面左侧的液压回路，当液压缸运动至顶端位置时，A 处的压力会如何变化？可能导致什么问题？压力取决于负载。
当液压缸运动至顶端位置时，相当于负载无穷大，导致泵出口至无杆腔这一段管路（包含A 点）压力急剧上升，可能导致泵损坏、管路爆裂以及液压油泄漏等问题。
A 【思考】请看下面左侧的液压回路，当液压缸运动至顶端位置时，A 处的压力会如何变化？可能导致什么问题？需要加入一个元件，限制A 处压力不超过某一压力值。
这种液压元件称为溢流阀。
溢流阀的功能就是限制其进口压力不超过某一调定压力。
按结构形式和基本动作方式，溢流阀可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀。
直动式溢流阀先导式溢流阀二、直动式溢流阀的结构弹簧阀体阀芯阀芯形式：球形、锥形、滑阀式调节螺钉进油口出油口直动式溢流阀主要由阀体、阀芯、弹簧和调节螺钉等部分组成。
1）阀芯常态位置：受弹簧预紧力作用，阀口常闭。
3）进油口作用力大于弹簧预紧力：阀芯向上运动，阀口打开，液压油从出油口流回油箱，完成溢流。
调节螺钉进油口出油口2）进油口作用力小于弹簧预紧力：阀芯不动，阀口无法打开，进油口压力可以继续升高。
【思考】直动式溢流阀的调定压力取决于何处？通过何处进行调整呢？调定压力取决于弹簧预紧力的大小。
调整调节螺钉，改变弹簧的预紧力，进而达到改变调定压力的目的。
调节螺钉进油口出油口四、直动式溢流阀的图形符号进油口出油口压力控制阀的图形符号：1、阀芯常态位置：A、常开B、常闭2、阀芯液压力控制方式：A、进口控制B、出口控制3、是否存在外泄油口：A、有B、没有4、是否存在液控口：A、有B、没有第七专题液压压力控制元件第二讲直动式溢流阀的应用3MPa AB 0MPa 0MPa 0MPa 3MPa 2MPa 5MPa一、过载保护二、定压溢流三、稳压作用（产生背压）（1）过载保护5MPaA 【问题1】泵的额定压力是10MPa ，直动式溢流阀的调定压力是5MPa ，活塞截面面积为0.01m 2，当液压缸受到载荷为3×104N 时，A 处压力是多少呢？A 处压力是3MPa 。
压力控制元件类型及功能介绍
所有的液压系统都是由液压执行元件（液压缸与 液压马达）按照所有要求的工作顺序实现循环动作， 对外输出一定的功率（压力*流量），完成一定的运 动，平稳协调地工作着，这就必须对液压系统进行 压力流量和液流方向进行控制和调节。
在液压系统中，控制和调节压力、流量和液流 方向的方式有两种：容积式控制（泵控）和节流式 控制（阀控）。液压控制阀就是以节流式的方式去 控制液压系统的压力、流量和液流方向的液压元件。
2、压力控制阀
用来控制液压系统中油液压力的阀成为压力阀，它们的共 同特点是借助阀开口（节流口）的降压作用，使油液压力和弹 簧力相平衡达到控制油液压力的目的。其分类如下：
3、流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口开度控制输出流量多少的控制 阀，用以控制输入执行元件（液压缸、液压马达）油液流量的 大小，从而控制执行元件的运动速度。
2、伺服阀
出现于二次世界大战后期，满足了液压系统向高速、高精度、大功 率、高度自动化方向发展的要求。在向应速度要求快、控制精度要求 高的液压伺服系统中，使用伺服阀作为控制阀，具有输出功率大、反 应速度快和可电气操纵、控制性能良好的优点，因此广泛用于要求控 制准确、跟踪迅速和程序控制可灵活变动的场合。但是伺服阀成本高， 对液压系统有严格的污染控制要求和闭环系统的反馈要求，使得电气 控制装置较复杂，维修难度加大，限制了它的应用。
• 单向阀在使用过程中的常见故障主要有： • （1）阀与阀座(锥阀芯和钢球)产生泄漏，而且当反向压力比
较低时更容易发生。
• 产生上述现象的主要原因是： • 1）阀座孔与阀芯孔同轴度较差，阀芯导向后接触面不均匀，
有部分“搁空”。
• 2）阀座压入阀体孔中时产生偏歪或拉毛损伤等。 • 3）阀座碎裂。 • 4）弹簧变弱。 • 排除方法与处理措施为： • 1）对上述1、2项重新铰、研加工或者将阀座拆出重新压装
在液压系统中，控制和调节压力、流量和液流 方向的方式有两种：容积式控制（泵控）和节流式 控制（阀控）。液压控制阀就是以节流式的方式去 控制液压系统的压力、流量和液流方向的液压元件。
2、压力控制阀
用来控制液压系统中油液压力的阀成为压力阀，它们的共 同特点是借助阀开口（节流口）的降压作用，使油液压力和弹 簧力相平衡达到控制油液压力的目的。其分类如下：
3、流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口开度控制输出流量多少的控制 阀，用以控制输入执行元件（液压缸、液压马达）油液流量的 大小，从而控制执行元件的运动速度。
2、伺服阀
出现于二次世界大战后期，满足了液压系统向高速、高精度、大功 率、高度自动化方向发展的要求。在向应速度要求快、控制精度要求 高的液压伺服系统中，使用伺服阀作为控制阀，具有输出功率大、反 应速度快和可电气操纵、控制性能良好的优点，因此广泛用于要求控 制准确、跟踪迅速和程序控制可灵活变动的场合。但是伺服阀成本高， 对液压系统有严格的污染控制要求和闭环系统的反馈要求，使得电气 控制装置较复杂，维修难度加大，限制了它的应用。
• 单向阀在使用过程中的常见故障主要有： • （1）阀与阀座(锥阀芯和钢球)产生泄漏，而且当反向压力比
较低时更容易发生。
• 产生上述现象的主要原因是： • 1）阀座孔与阀芯孔同轴度较差，阀芯导向后接触面不均匀，
有部分“搁空”。
• 2）阀座压入阀体孔中时产生偏歪或拉毛损伤等。 • 3）阀座碎裂。 • 4）弹簧变弱。 • 排除方法与处理措施为： • 1）对上述1、2项重新铰、研加工或者将阀座拆出重新压装
压力控制阀ppt课件
结构形式选择
直动或先导 先导阀基本选择二节同心结构 导阀设计中，减小液压力、合适的液动力补偿
及合适的阻尼结构，可扩大应用范围
66
压力阀的设计
导阀设计
导阀的增益（阀座孔径及半锥角） 固定节流孔直径
减小可减少泄漏，降低转折频率，有益于稳定性 太小容易堵塞、加工困难
导阀阀座孔直径
阀开度随开度增大而减小 增大导致稳定性变差 增大导致弹簧力和刚度增大
23
直动式压力阀性能分析
传递函数表达式
24
直动式压力阀性能分析
传函分析
传函由比例、一阶微分、惯性和二阶震荡环节组成 如果一阶微分和惯性环节相互抵消，则系统表现为二阶震荡
环节，稳定性较差 如降低惯性环节转折频率，则有可能稳定
25
直动式压力阀性能分析
增加阻尼孔后的分析
26
直动式压力阀性能分析
15
压力阀性能指标
静态性能
压力稳定性：外接干扰对阀控制压力的影响 压力损失及卸荷压力（无效的功率损失） 密封和泄漏量
16
压力阀性能指标
动态性能：在给定信号输入下，阀的响应过程， 常用阶跃信号输入描述
超调量
升压时间
压力回升时间
压力卸荷时间
17
直动式压力阀
18
直动式压力阀性能分析
数学模型建立
溢流阀：控制进口压力，阀口为节流口 泄漏口可内接
减压阀：控制出口压力，阀口为节流口 泄漏油外接
顺序阀：控制进口压力，阀口不一定是节流口 泄漏口一般外接
14
压力阀性能指标
静态性能
调压范围：在规定范围内调节时，控制压力能 平稳升降，无突变或迟滞
流量压力特性：通过流量变化时控制压力的变 化特性
直动或先导 先导阀基本选择二节同心结构 导阀设计中，减小液压力、合适的液动力补偿
及合适的阻尼结构，可扩大应用范围
66
压力阀的设计
导阀设计
导阀的增益（阀座孔径及半锥角） 固定节流孔直径
减小可减少泄漏，降低转折频率，有益于稳定性 太小容易堵塞、加工困难
导阀阀座孔直径
阀开度随开度增大而减小 增大导致稳定性变差 增大导致弹簧力和刚度增大
23
直动式压力阀性能分析
传递函数表达式
24
直动式压力阀性能分析
传函分析
传函由比例、一阶微分、惯性和二阶震荡环节组成 如果一阶微分和惯性环节相互抵消，则系统表现为二阶震荡
环节，稳定性较差 如降低惯性环节转折频率，则有可能稳定
25
直动式压力阀性能分析
增加阻尼孔后的分析
26
直动式压力阀性能分析
15
压力阀性能指标
静态性能
压力稳定性：外接干扰对阀控制压力的影响 压力损失及卸荷压力（无效的功率损失） 密封和泄漏量
16
压力阀性能指标
动态性能：在给定信号输入下，阀的响应过程， 常用阶跃信号输入描述
超调量
升压时间
压力回升时间
压力卸荷时间
17
直动式压力阀
18
直动式压力阀性能分析
数学模型建立
溢流阀：控制进口压力，阀口为节流口 泄漏口可内接
减压阀：控制出口压力，阀口为节流口 泄漏油外接
顺序阀：控制进口压力，阀口不一定是节流口 泄漏口一般外接
14
压力阀性能指标
静态性能
调压范围：在规定范围内调节时，控制压力能 平稳升降，无突变或迟滞
流量压力特性：通过流量变化时控制压力的变 化特性
《压力控制阀》课件
自动化控制系统中的应用
智能制造
用于自动化生产线上，实现压力的快速、准确控制，提高生产效 率和产品质量。
航空航天
用于控制航空器和航天器的液压系统压力，保证飞行和航行的安全 性和稳定性。
智能家居
用于控制家庭设备的压力，如智能马桶和淋浴系统，提高生活舒适 度和便利性。
03
压力控制阀的选型与设计
压力控制阀的选型原则
电力行业
用于控制锅炉和蒸汽管道的压力，保证发电过程 的效率和安全性。
食品加工
用于控制食品生产过程中的压力，满足工艺要求 和提高产品质量。
流体控制领域的应用
液压系统
用于控制液压油的流动和压力，实现机械设备的运动 控制和力传递。
气瓶压力控制
用于调节气瓶的压力，保证气体供应的安全性和稳定 性。
水处理
用于控制水处理过程中的压力，保证水质的稳定性和 处理效果。
安装阀体
按照阀体上的指示，正确安装阀体，确保密封性和 稳定性。
连接管路
根据设计要求，将压力控制阀与其他管路和设备 进行正确连接。
测试与调试
完成安装后，应进行测试和调试，确保压力控制阀正常 工作并满足设计要求。
压力控制阀的日常维护
定期检查
定期对压力控制阀进行检查，包括外观、密 封性、阀门动作等。
更换磨损件
根据工艺要求
选择满足工艺流程需求 的压力控制阀，确保其 调节压力、流量等参数
符合要求。
考虑流体特性
了解流体的性质，如粘 度、温度、腐蚀性等， 以选择适合的阀体材质
和密封材料。
确定连接方式
根据管道的接口标准， 选择合适的连接方式，
如法兰、螺纹等。
考虑安全因素
在易爆、易燃等危险场 合，选择具有防爆、防 火等安全功能的压力控
压力控制元件类型及功能介绍
• 单向阀在使用过程中的常见故障主要有： • （1）阀与阀座(锥阀芯和钢球)产生泄漏，而且当反向压力比 较低时更容易发生。 • 产生上述现象的主要原因是： • 1）阀座孔与阀芯孔同轴度较差，阀芯导向后接触面不均匀， 有部分“搁空”。 • 2）阀座压入阀体孔中时产生偏歪或拉毛损伤等。 • 3）阀座碎裂。 • 4）弹簧变弱。 • 排除方法与处理措施为： • 1）对上述1、2项重新铰、研加工或者将阀座拆出重新压装 再研配。 • 2）对3、4项予以更换。
6.2.2方向控制阀常见故障及排除
• 方向控制阀是用以控制和改变液压系统中各油路之间液流方 向的阀，方向控制阀可分为单向阀和换向阀两大类。 1、普通单向阀常见故障及排除 • 单向阀是用以防止液流倒流的元件。按控制方式不同，单向 阀可分为普通单向阀和液控单向阀两类。单向阀在液压系统 中的主要作用是： • 1）保护液压泵：液压泵输出油的压力管道中，一般都装有 单向阀，用来防止由于系统压力的突然升高而损坏液压泵。 • 2）作背压阀使用：对于主阀中位机能为M、H、K型的电液 动换向阀，当采用内部压力油控制形式时，将单向阀换用了 稍硬弹簧作回油背压阀使用，可保证电液动换向阀的控制油 压力，而使换向正常。 • 3）组成复合阀: 单向阀除经常单独使用外，也可以与其它元 件并联使用。如与节流阀、减压阀等并联组合使用，成为单 向节流阀、单向减压阀等，可构成执行元件正向慢速，反向 快速；或者正向减压，反向自由流通的控制回路等。
• （2）单向阀起闭不灵活，有卡阻现象。在开启压力较小 和单向阀水平安放时易发生。 • 主要原因与措施是： • 1）阀体孔与芯阀加工尺寸、形状精度较差，间隙不适当。 • 2）阀芯变形或阀体孔安装时因螺钉紧固不均匀而变形。 • 3）弹簧变形扭曲，对阀芯形成径向分力，使阀芯运动受 阻。 • 处理措施为： • 1）修研抛光有关变形阀件并调整间隙。 • 2）换用新弹簧。
07压力控制元件
19
减压阀的应用
（二）应用 主要用于获得稳定低压的回路，如夹紧回路。
21
顺序阀
作用：利用液压系统的压力变化来控制油 路的通断，从而实现多个执行元件 按一定的顺序动作。
顺序阀也有直动式和先导式两种
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直动式减压阀的工作原理
工作原理： 进油口压力较小时，
阀口关闭，进出油口 不通；压力升高阀芯 上移，阀口打开，进 进出油口互通。
5.3 压力控制阀
压力控制阀
功用：控制油液压力高低或利用压力变化控制其他元件动作。 共同特点：利用作用在阀芯上的液压力与弹簧力相平衡来控
制阀口开度。
溢流阀 顺序阀 减压阀 压力继电器
一. 溢流阀
溢流阀的结构和工作原理 溢流阀性能特点 溢流阀应用
溢流阀
作用：通过阀口的溢流，使被控系统或回 路的压力维持恒定，以实现稳压、 调压或限压。
（三）应用 1.作溢流阀，使系统压力恒定 2.作安全阀，对系统起过载保护作用 3.作背压阀，接在系统回油路上形成一定的回油阻力，改
善执行元件的运动平稳性。 4.用于远程调压； 5.实现系统的多级调压； 6.使系统卸荷
16
减压阀
作用：用于降低系统某一支路的油液压力， 使系统获得一个较主系统低的稳定 的工作压力。
左右两方的液压力平衡，主阀被弹簧压在最右端位置，阀 口关闭。
当系统的压力增大到使先导阀打开时，液流通过阻尼孔 ，先导阀流回油箱，使主阀左端压力减小，主阀芯左移， 打开阀口，实现溢流。
注：其限压和稳压过程同直动式溢流阀，调定压力由先导阀弹簧
的预紧力决定。
9
溢流阀的性能特点
远程控制口K的作用： 1.能实现远程； 2.能实现泵的卸荷
工作原理： 压力油从p口通入，作 用在柱塞底部，若其 压力达到弹簧的调定 压力时，便克服弹簧 阻力和柱塞表面的摩
压力控制阀介绍、功能与用途
电磁阀通电卸压 先导式溢流阀部分
远程调压原理
32MPa
先导式溢 流阀部分
P
25MPa
远程调压阀
25MPa
32MPa
远程调压阀 先导式溢流阀部分
输出25MPa
T
电磁溢流阀除应具有溢流阀的基本性 能外，还要满足：
建压时间短； 具有通电卸荷或断电卸荷功能； 卸荷时间短且无明显液压冲击。
溢流阀的主要用途有：
（4）作远程调压阀用。溢流阀（一般为直动式）通过管 路连接先导式溢流阀遥控口实现远程调压。
（5）作卸荷阀用。通过电磁换向阀控制先导式溢流阀遥 控口实现卸荷。
5.3.2 减压阀
根据“串联减压式压力负反馈”原理设计而成的液压阀 称为减压阀。减压阀主要用于降低并稳定系统中某一支路 的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路中。
调压原理
调压是指以负 载为对象，通过调节 控制阀口的大小，使 系统输给负载的压力 大小可调。
溢流式调节
pL QLZ
（1）流量型油源并联溢流式调压
显然，只有改变负 载流量QL的大小就能 调节负载压力PL。将控 制阀口RX与负载Z并联， 通过阀口的溢流作用， 能使负载流量QL发生 变化，最终达到调节负 载压力之目的。
溢流阀的主要用途有以下两点： 1）调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中，用以调 节泵的出口压力，保持该压力恒定。 2）限压。如用作安全阀，当系统正常工作时，溢流阀处于 关闭状态，仅在系统压力大于其调定压力时才开启溢流，对 系统起过载保护作用。
溢流阀的特征是：阀与负载相并联，溢流口接回油箱， 采用进口压力负反馈， 不工作时阀口常开。
为保证减压阀出油口处压力恒定 （为其调定值）， 它的先导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱，而 溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的先导阀弹簧 腔和泄油腔可通过阀体上的通道和出油口接通，不 必单独外接油箱。