第七章压力控制阀及压力控制回路培训汇编PPT课件
液压与气动技术第七章液压基本回路
7.2 压力控制回路
7.2.2减压回路 1.单向减压回路 如图7-7所示为用于夹紧系统的单向减压回路。单向减压阀
5安装在液压缸6与换向阀4之间，当1YA通电，三位四通电 磁换向阀左位工作，液压泵输出压力油通过单向阀3、换向 阀4，经减压阀5减压后输入液压缸左腔，推动活塞向右运动， 夹紧工件，右腔的油液经换向阀4流回油箱；当工件加工完 了，2YA通电，换向阀4右位工作，液压缸6左腔的油液经 单向减压阀5的单向阀、换向阀4流回油箱，回程时减压阀不 起作用。单向阀3在回路中的作用是，当主油路压力低于减 压回路的压力时，利用锥阀关闭的严密性，保证减压油路的 压力不变，使夹紧缸保持夹紧力不变。还应指出，减压阀5 的调整压力应低于溢流阀2的调整压力，才能保证减压阀正 常工作（起减压作用）。
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7.1 方向控制电路
7.1.2锁紧回路
能使液压缸在任意位置上停留，且停留后不会在外力作用下 移动位置的回路称锁紧回路。凡采用M型或O型滑阀机能换 向阀的回路，都能使执行元件锁紧。但由于普通换向阀的密 封性较差，泄漏较大，当执行元件长时间停止时，就会出现 松动，而影响锁紧精度。
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7.1 方向控制电路
2.液动换向阀组成的换向回路 液动换向阀组成的换向回路，适用于流量超过63 L/min、
对换向精度和平稳性有一定要求的液压系统，但是，为使机 械自动化程度提高，液动换向阀常和电磁换向阀、机动换向 阀组成电液换向阀和机液换向阀来使用。此外，液动换向阀 也可以手动，也可以手动换向阀为先导，组成换向回路。 图7-2为电液换向阀组成的换向回路。当1YA通电，三位四 通电磁换向阀左位工作，控制油路的压力油推动液动换向阀 的阀芯右移，液动换向阀处于左位工作状态，泵输出的液压 油经液动换向阀的左位进入缸左腔，推动活塞右移；当1YA 断电2YA通电，三位四通电磁换向阀换向（右位工作），使 液动换向阀也换向，主油路的液压油经液动换向阀的右位进 入缸右腔，推动活塞左移。
第七章压力阀和压力控制回路
溢流阀和调压阀 减压阀和减压回路 顺序阀压力继电器平衡回路卸荷回路§7-1 溢流阀和调压阀溢流阀主要作用有两个一、溢流阀的结构和工作原理二、溢流阀的主要性能三、溢流阀的应用和调压回路超颖工作室金沐灶一、溢流阀的结构和工作原理图为溢流阀实物P k . A=P R =KX 0P k =KX 0/AP .A=K(X 0+x)PA=P 1A+F a =P 1A+K(x 0+x) 或P=P 1+K(x 0+x)/A二、溢流阀的主要性能弹簧压缩量x0弹簧压缩量x0+x超颖工作室金沐灶P k .πd 2/4=KX 0P k .πd 2/4=K(x 0+x)x= (πd 2/4K)(p-p k )Q=C q .a .(2/ρ)1/2p=C q .πdx(2/ρ)1/2pQ=(C q π2d 3/4K)(2/ρ)1/2(p 3/2-p k .p 1/2)先导式直动式超颖工作室金沐灶直动式和先导式溢流阀压力—流量特性比较P’k .πd 2/4=KX 0+F f P’k =4(KX 0+F f )/ πd2P”k .πd 2/4=KX 0-F f P”k =4(KX 0-F f )/πd 2三、溢流阀的应用和调压回路图7-11 溢流阀在容积调整系统中起限压安全作用超颖工作室金沐灶结束§7-2 减压阀和减压回路一、减压阀的结构和工作原理二、减压回路定压减压阀定比减压阀定差减压阀直动式先导式P 2.A=P3A+Fa=P3A+K(x+x)P 2=P3+K(x+x)/AP 2=P3+KX/A=常数下图表示了高压减压阀结构下图表示了高压减压阀结构。
其原理与一级同心式减压阀基本相同一级同心式减压阀基本相同。
在图示的操纵回路中在图示的操纵回路中，，液压操纵泵2的控制油进入减压阀式先导操纵阀3,然后扳动该阀操作手柄就可以时主回路中液动换向阀4换向，从而使液压阀工作从而使液压阀工作。
其中具有两个小阀的先导阀组，由手柄操纵由手柄操纵。
液压与气动传动第七章液压基本回路
图7-13b 调速特性曲线
q1
当进入液压缸的工作流量为 、泵的供油
q q 流量应为
，供油压力p为 ，1 此时
p 液压缸工作腔压力的p正常工作范围是
p2
A2 16）
回路的效率为 ：
c
(p1
p2 AA12)q1 ppqp
p1 p2 pp
A2 A1
（7-17）
（2）差压式变量泵和节流阀的调速回路
图7-6a 采用电接触式压力表控制的保压回路
2. 采用蓄能器的保压回路 图7-6b 采用蓄能器的保压回路
3.采用辅助泵的保压回路 图7-6c 采用辅助泵的保压回路
7.2 速度控制回路
7.2.1 速度调节与控制原理 7.2.2 定量泵节流调速回路 7.2.3 容积调速回路 7.2.4 快速运动回路
7.1.5 平衡回路 平衡回路的作用： 1.采用单向顺序阀的平衡回路
图7-5a 采用单向顺序阀的平衡回路
2.采用液控单向阀的平衡回路 图7-5b 采用液控单向阀的平衡回路
3.采用远控平衡阀的平衡口路 图7-5c 采用远控平衡阀的平衡回路
7.1.6 保压回路 保压回路的功能： 1．采用电接触式压力表控制的保压回路
（3）三种调速回路的刚度比较。根据式（7-12），可得速度负载 特性曲线，如图7-9b所示。
（4）三种调速回路功率损失的比较。旁路节流调速回路只有节流 损失，而无溢流损失，因而功率损失比进油和回油两种节流阀调 速回路小，效率高。
（5）停机后的启动性能。长期停机后，当液压泵重新启动时，回 油节流阀调速回路背压不能立即建立会引起瞬间工作机构的前冲 现象。而在进油节流调速回路中，因为进油路上有节流阀控制流 量，只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。
液压压力控制阀课件-PPT
本章主要内容为 ：
• 调压和稳压的基本原理 • 溢流阀 • 减压阀 • 顺序阀 • 压力继电器 • 调压与减压回路
本章的重点是压力负反馈、溢流阀的工作原理和性能、 减压阀的工作原理以及调压回路。其中先导式溢流阀的工 作原理尤为重要。学习时应从液压桥路和压力负反馈等基 本概念着手理解这些阀的工作原理。
这主要是由于在开启和闭合两种运动过程中，摩擦力的作用方向相反所致。
图6.13
① 对同一个溢流 阀.其开启特性总 是优于闭合特性。 这主要是由于在开 启和闭合两种运动 过程中，摩擦力的 作用方向相反所致。
先导式溢流阀的启闭特性 比直动式溢流阀更好
② 先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。 也就是 说， 先导式溢流阀的调压偏差比直动式溢流阀的调压偏 差小，调压精度更高。
溢流阀流量变化 液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不宜采用开停液压泵的方法，而应使泵卸荷（如压力为零）。
它与溢流阀的工作原理基本相同，主要差别为：①出口接负载；
（这1种）先静导态式特顺性序阀引的起 原理的与先压导式力溢流波阀相动似，p所不同的是二次油路即出口不接回油箱，要泄漏求油P口开L>必8须5%单独P接n 回油箱。
直动式溢流阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的溢流阀。
②动作时阀口不是微开而是全开；
图6.7
锥阀式直动型溢流阀
调压手柄
锥阀芯 与面测压
调压弹簧
图6.7
溢流阀的符号
直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力直接与 调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。
直动型溢流阀 与符号的对应关系
先导阀芯既构成先导调压回路的阀口，又作为先导级压力反馈的力比较器。
常用液压基本回路
主讲教师：吴海燕whyfool@常用液压基本回路所谓基本回路，就是由一些液压元件组成的，用来完成特定功能的油路结构。
按基本回路在系统中功能分为压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路和多执行元件控制回路。
§7.1 压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀控制整个液压系统或其分支油路的工作压力，以满足执行元件对力或力矩的要求。
主要有调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路、保压回路、平衡回路和释压回路等。
7.1.1 调压回路调压回路的功用是调定或限制液压系统的最高工作压力。
多用溢流阀来实现。
1、单级调压回路（书133页图7.1）溢流阀调定系统压力溢流阀调定系统过载压力图7-11 溢流阀在容积调2、二级调压回路图示位置压力由高压溢流阀3调节。
4通电，压力由远程调压阀5调节。
先导溢流阀实现远程调压的条件：5的调定压力低于3的调定压力。
动画演示图7-15 二级调压回路低压图7-16 二级调压回路远程调压阀3、多级调压回路图示，由阀1调压，压力较高。
YA+，由阀2或3调压，压力较低。
为获得多级压力，阀2或3的调定压力必须小于阀1的调定压力，否则，阀1将不起作用。
动画演示3级调压4、无极调压回路采用比例溢流阀7.1.2 减压回路减压回路的功用是单独调节系统中某一分油路的压力，使其低于系统压力的调定值。
单级减压——用一个减压阀即可分类< 多级减压——减压阀+远程调压阀即可无级减压——比例减压阀即可动画演示二级减压回路动画演示无极减压回路7.1.3 增压回路增压回路用来使系统某一分油路获得比系统压力高但流量不大的油液。
1、单作用增压缸的增压回路原理：p2 = p1A1/ A2=p1D2/d2特点：只能断续增压。
动画演示2、双作用增压缸的增压回路特点：能实现连续增压动画演示7.1.4 卸荷回路当系统中执行元件短时间工作时，常使液压泵在很小的功率下作空运转，而不是频繁启动驱动液压泵的原动机。
因为泵的输出功率为其输出压力与输出流量之积，当其中的一项数值等于或接近于零时，即为液压泵卸荷。
压力控制回路
防止缸 5 的压力受主油路的干扰。
二位二通电磁阀。
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1.3 卸荷回路
• 功用 在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启 动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。
• 卸载方式：压力卸载；流量卸载（仅适用于变量泵）
▪ 1.换向阀的卸荷回路
▪2. 电磁溢流阀的卸荷回路
▪ 功用 调定和限制液压系统的最高工作压力，或者
使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。 一般用溢流阀来实现这一功能。
▪ 单级调压回路
▪ 系统中有节流阀。当执行
元件工作时溢流阀始终开 启，使系统压力稳定在调 定压力附近，溢流阀作定 压阀用。
▪ 系统中无节流阀。当
系统工作压力达到或超 过溢流阀调定压力时， 溢流阀才开启，对系统 起安全保护作用。
▪ 顺序阀压力调定后，若工作负
载变小，系统功率损失将增大。
▪ 由于滑阀结构的顺序阀和换向
阀存在泄漏，活塞不可能长时 间停在任意位置。
▪ 该回路适用于工作负载固定且
活塞闭锁要求不高的场合。
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▪ 采用液控单向阀的平衡
回路 液控单向阀是锥面密封， 故闭锁性能好。回路油路 上串联单向节流阀用于保 证活塞下行的平稳。
▪ 有蓄能器的卸载回路 当
回路压力到达卸载溢流阀调
定压力时，泵通过该阀卸载， 蓄能器保持系统压力。
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1.4 平衡回路
▪ 功用 使立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止
运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运 动时因自重超速失控。
液压控制回路
p1q1 p1q1 q1
ppqp p1qp qp
qp q 1 KAT p1m
qp
qp
河南科技大学 郭冰菁
节流调速回路
（进 定油 压节 式流 ）调
速
（回 定油 压节 式流 ）调
进油、回油节流调速的比较
回油节流调速回路回油腔有一定背压，故液压缸能承受负 值负载，且运动速度比较平稳。
进油节流调速回路容易实现压力控制。其进油口压力随负 载变化。工作部件运动碰到死挡铁后，液压缸进油腔压力 上升至溢流阀调定压力，压力继电器发出信号，可控制下 一步动作。
回油节流调速回路回油腔压力较高，当负载接近零时，压 力更高，这对回油管的安全、密封及寿命均有影响。
▪ 分类：
1．单级调压回路：泵出口 处并联溢流阀，从而控制 液压系统的工作压力。
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调压回路
2．二级调压回路（远程调 压）
由溢流阀1和溢流阀3各 调一级，可实现两种不同 的系统压力控制。
注意:主溢流阀3的调定压 力一定要大于远程调压阀 1的调定压力。
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5MPa
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减压回路
功用：使系统中的某一部分油路 具有较系统压力低的稳定压力。
常用于夹紧回路、控制油路和润 滑油路。
常见的减压回路通过定值减压阀 与主油路相连：回路中的单向阀 防止主油路压力降低(低于减压阀 调整压力)时，防止油液倒流，起 短时保压之用。
当进口压力<调定压力时，减压阀全开。
流量连续性方程： qp=q1+Δq
活塞受力平衡方程：p1A1=F
节流阀压力流量方程：
Δp＝ pp－p1
q1=KATΔpm =KAT(pp- F/A1)m
第七章 液压基本回路
v q1 q2 q1,q2——流入、流出液压缸的流量； A1 A2 A1,A2——液压缸无杆腔、有杆腔的有效工作面积。
液压马达的转速nM由进入马达的流量q和马达的排量VM决定，即nM
q VM
改变流入或流出执行元件的流量q，或改变液压缸的有效工作面积A和 马改达变的变排量量马达VM排均量可V以M达来到控控制制执执行行元元件件的速速度度的。目的。通常用改变流量q或
m——由孔口形状决定的指数，0.5＜m＜1
液 调节节流阀通流面积AT，即可改变通过节流阀的流量q1，从而调节
压缸的工作速度。
根据上述讨论，液压缸的运动速度为v
q1 A1
KAT A1
( pP
F )m A1
称为进油节流调速回路的速度―负载特性方程。
由此式可知，液压缸的工作速度是节流阀通流面积AT和液压缸负
(a) 用蓄能器保压的回路 (b)多缸系统一缸保压回路
7.1.5 背压回路
在液压系统中设置背压回路，是为了提高执行元件的运动平稳性 或减少爬行现象。所谓背压就是作用在压力作用面反方向上的压力或 回油路中的压力。背压回路就是在回油路上设置背压阀，以形成一定 的回油阻力，用以产生背压，一般背压为0.3MPa～0.8MPa。
调速阀进油路调速回路速度―负载特性如图：
5. 采用溢流节流阀的 进油节流调速回路
这种回路是在进油节流调速回路中用溢流节流阀替代 节流阀(或调速阀)而构成。泵不在恒压下工作(属变压系统) ，泵压随负载的大小而变，故效率比用节流阀(或调速阀) 的进油节流调速回路高。
此回路适用于运动平稳性要求较高、功率较大的节流 调速系统。
节流阀控制液压缸的回油量q2，实现速度的调节。由连续性原理可得
q1 v q2
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第七章 压力控制阀和压 力控制回路
二、 压力控制阀
u 作用：是用来控制液压系统中油液压力，或利用 系统中的压力变化来控制其他液压元件的动作。
u 分类：按用途分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压 力继电器。
u 压力控制阀的基本工作原理 利用作用于阀芯上 液压力与弹簧力相平衡的原理来进行工作。
溢 流 阀的结构和工作原理
分类：按结构不同，有直动型顺
序阀和先导型顺序阀。
直动溢流阀的工作原理及图形符号
先导式顺序阀的结构组成及职能符号
结构原理：其结构原 理与溢流阀类似，不同 的是：顺序阀出口与工 作回路相连，溢流阀出 口接油箱。
顺序阀应用举例
溢流阀、减压阀、顺序阀的性能比较
名称
溢流阀
减压阀
顺序阀
图形符号
作用 控制方式 阀口常态
功用：减压阀是用来降低液压系统中某一支路的压 力，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。
分类：按结构不同，有直动型减压阀和先导型减压 阀。
减压原理：利用出口压力油通过缝隙降压，使出口 压力低于进口压力，并保持出口压力一定。
直动型减压阀的结构原理
图形符号
先导型减压阀的结构原理
减压阀结构原理与先导式溢流 阀类似，由压力先导阀和主阀 组成。
单级调压回路
——安全保护
系统中无节流阀。 当系统工作压力达 到或超过溢流阀调 定压力时，溢流阀 才开启，对系统起 安全保护作用。
二 、减压回路
n 作用：使系统中某 一部分获得稳定的 低压。
B A
§7-6 卸荷回路
n 功用 在液压系统执行元件短时间不工作时， 不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率 (液压功率P=p.q≈0)下运转。
溢流阀的分类
按结构形式分
直动型溢流阀 先导型溢流阀
直动型溢流阀
结构原理 直动型溢流阀由阀芯、 阀体、弹簧、上盖、 调节杆、调节螺母等 零件组成。
图形符号
先导型溢流阀
¢ 结构组成 它由先导阀和 主阀组成。先导阀实际上 是一个小流量直动型溢流 阀，其阀芯为锥阀。主阀 芯上有一阻尼孔，且上腔 作用面积略大于下腔作用 面积，其弹簧只在阀口关 闭时起复位作用。
n 卸荷方式：压力卸载；流量卸载（仅适用于变 量泵）
一 、用换向阀中位机能的卸载回路
n 泵可借助M型、 H型或K型换 向阀中位机能 来实现降压卸 载。
二 、用先导溢流阀的卸载回路
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
压力继电器的工作原理
n 图示为柱塞式压力继电 器。主要零件包括柱塞 1、调节螺帽2和电气微 动开关3。压力油作用 在柱塞下端，液压力直 接与弹簧力比较。当液 压力大于或等于弹簧力 时，柱塞向上移压微动 开关触头，接通或断开 电气线路。反之，微动 开关触头复位。
压力控制回路
n 压力控制回路：是利用压力控制阀来 控制整个系统或局部支路的压力，以 满足执行元件对力和转矩的要求。
¢ 溢流阀的功用
——起溢流和稳压作用。 ——起限压保护作用。 ——溢流阀体上进油口旁接 在泵的出口，出口接油箱。
溢流阀的应用原理
n 原始状态，阀芯在弹 簧力的作用下处于最 下端位置，进出油口 隔断。进口油液在阀 芯底端面，当液压力 等于或大于弹簧力时， 阀芯上移，阀口开启， 进口压力油经阀口溢 回油箱。此时阀芯受 力平衡，使泵出口压 力保持恒定。
¢ 图形符号
先导型溢流阀工作原理及要点
先导阀的作用是控制和 调节压力，主阀的的功 能在于溢流。
先导阀阀口直径较小作 用在阀芯上的液压推力 不大，因此弹簧刚度很 小，压力调整轻便，稳 压性能优于直动溢流阀。
先导阀前腔有一控制口， 用于卸荷和遥控。
溢流阀应用举例
n 溢流稳压
n 过载保护
2、减压阀
n 常见回路: q 调压回路 q 卸荷回路 q 减压回路
一、调压回路
n 功用 调定和限制液压系统的最高工作压 力，或者使执行机构在工作过程不同阶段 实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现 这一功能。
单级调压回路——溢流调压
系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力 稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。
稳定进油口 稳定出油口 “开关”
压力
压力
由进口油压 由出口油压 由进口油压
力控制
控制
力控制安装位置 与油路并联 与油路串联 与油路串联
4、压力继电器
n 压力继电器是一种将液 压系统的压力信号转换 为电信号输出的元件。
n 作用：是实现执行元件 的顺序控制或安全保护。
n 分类：按结构特点分为 柱塞式、弹簧管式和膜 片式。
不同的是：1、减压阀为常开 式，常态下进出油口接通； 2、出口压力油引至主阀芯上 腔和先导阀前腔。 当出口压力大于减压阀的调定 压力时，先导阀开启，主阀芯 上移，减压缝隙关小，减压阀 才起减压作用且保证出口压力 为定值。
减压阀应用举例
¢ 用于夹紧系统
减压阀应用举例
¢ 用于润滑系统
顺序阀
功用：顺序阀是一种利用压力控 制阀口通断的压力阀，可控制执 行元件先后动作顺序。