第二节压力控制阀

p2 p1 p
p
一定，
1
p ， p2
• p1 p 2 , 处于非工作状态，
不起减压作用；
• p1 p 2 , 减压、稳压。
职能符号：
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主阀芯受力平衡方程： Ap2 Ap3 Ky ( y0 ymax y)
Kx(x0 x)
p3 Ac
Ky(y0ymaxy) p3 A
▪ 按工作原理分：直动式和先导式。
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一、溢流阀
溢流阀的用途 ▪ 定压溢流作用－在定量泵节流调节系统中，
定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增 大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开 启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进 口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压 力波动开启）。
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▪ 3.球阀式
与锥阀式结 构不同，活 塞与球阀1 之间不是刚 性连接，而 是通过阻尼 弹簧4使活 塞与球阀接 触（活塞两 端的液压力 平衡）。
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▪ 球阀开启后的受力平衡方程为：
阀芯自 重
p K A 1 ( x 1 0 x ) K 2 ( x 2 0 x ) G F f F s
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▪ 卸荷压力：当溢流阀作卸荷阀使用时，额 定流量下进、出油口的压力差称为卸荷压 力。
▪ 最大允许流量和最大稳定流量：溢流阀在 最大允许流量下工作时应无噪声。溢流阀 的最小稳定流量取决于对压力平稳性的要 求，一般规定为额定流量的15％。
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▪ 锥阀开启后锥阀的受力平衡方程为：
弹簧刚度和 预压缩量
p A K (x 0 x ) G F f F s F j
射流
力
阀芯自 重
阀芯与阀套 的摩擦力
稳态液动力
p K ( x 0 x ) G F f F s F j/ A
稳态液动力平 Fs 衡 0,F， j kx
pkx0GFf
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主弹簧刚度 和预压缩量
阻尼弹簧刚 度和预压缩
量
阀芯与阀套 的摩擦力
稳态液动力
p K 1 (x 1 0K K 1 2x 2)0 (K 1 K 2 ） x G F f F s /A
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２、先导型溢流阀
▪ 由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于 直动型溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀） 形阀座式结构。主阀可分为一节同心结构、 二节同心结构和三节同心结构。
▪ 溢流阀和减压阀的阀芯，要不断浮动以保证进油 口压力（指溢流阀）和出油口压力（指减压阀） 基本恒定。而顺序阀的阀芯部需要随时浮动，只 有开或关两个位置。
▪ 希望通过顺序阀的液流在阀中形成的压力损失越 小越好。而溢流阀和减压阀阀口上的压降都很大。
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应用场合：
▪ 使两个或两个以上的执行元件按一定的顺 序工作。
Kx(x0 x)
p2 Ac
Ky(y0 y) p2 A2
先导阀芯受力平衡方程 ：
Ff
p1 A1
G
Ac p2 Kx (x0 x)
则，溢流阀的： 进口压力
p1 A A12
Kx Ac
(x0x)A11 [Ky(y0y)GFf ]
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两节同心式先导溢流阀
无阀盖
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３、顺序阀的特点和应用场合
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顺序阀与溢流阀的区别：
▪ 溢流阀排出的油不作功，直接流回油箱。顺序阀 排出的油通过另一液压回路，输出的油有一定的 压力，作功。
▪ 溢流阀的泄油通过内部通道及排油口直接流回油 箱。顺序阀除压力 很低时内泄，而多数情况外泄。
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(二)溢流阀的特性分析
▪ 1、静态性能指标 ▪ 压力调节范围：是指调压弹簧在规定的范
围内调节时，系统压力平稳地（压力无突 跳及迟滞现象）上升或下降的最大和最小 调定压力。 ▪ 启闭特性：是指溢流阀从开启到闭合过程 中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间 的关系。
先导阀芯受力平衡方程 ：
Ac p2 Kx (x0 x)
则，溢流阀的出口 ：压力
p2
Kx Ac
(x0
x)
Ky(y0
ymaxy) A
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p2 A
G
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（2）进口压力控制式先导型定压输 出减压阀
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将先导式减压阀和先导式溢流阀进行比较， 它们之间有如下几点不同之处：
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1.定压输出减压阀
▪ 定压输出减压阀有直动型和先导型两种结 构形式。在先导型中又有“出口压力控制 式”和“进口压力控制式”两种控制方式。
▪ （1）出口压力控制式先导型定压输出减压 阀
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特点：出口压力控制阀 芯动作，有单独泄油口
工作原理：
节流口产生压降 p
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压力控制阀概述
▪ 在液压系统中，凡是用来控制最高压力， 或保持某一部分的压力值，以及利用油液 的压力来控制油路的通断等等的阀通称为 压力阀。这类阀的共同特点是利用油液压 力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。
▪ 按功能和用途可分为溢流阀、减压阀、顺 序阀、平衡阀和压力继电器等。
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2.锥阀式
▪ 锥阀的结构
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1—偏流盘 2—锥阀 3—活塞
•阻尼活塞3（阻尼活塞一方面在锥阀开启或闭合时起阻尼作 用，用来提高锥阀工作的稳定性；另一方面用来保证锥阀开 启后不会倾斜
•偏流盘1上的环形槽用来改变液流方向，一方面抵消液动力 另一 方面增加射流力抵消弹簧力的增量。
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1—定量泵2—溢流阀 3—
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4—液压缸5—变量
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▪ 安全保护作用－系统正常工作时，阀门关 闭。只有负载超过规定的极限（系统压力 超过调定压力）时开启溢流，进行过载保 护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀 的调定压力比系统最高工作压力高10％～ 20％）。
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（一）溢流阀的结构和工作原理
１、直动型溢流阀 1）滑阀式直动型溢流阀 ２）锥阀式直动型溢流阀 3）球阀式直动型溢流阀
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（1） 直动式溢流阀 1.滑阀式
▪ 结构： ▪ 工作原理：
▪ pA Fs,时阀口不开； ▪ pA Fs，溢流。
▪ 职能符号：
阻尼小孔a — 减小滑阀振动；
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▪ 应用场合：
▪ 用于安全保护。
▪ 控制执行元件的顺序动作。
▪ 用于泵的启闭。
▪ 用于泵的卸荷。
▪
▪ 注意：
▪ 压力继电器必须放在压力有明显变化
的地方才能输出电信号。若将压力继电器
放在回油路上，由于回油路直接接回油箱，
压力也没有变化，所以压力继电器也不会
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2.定差减压阀
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3.
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Байду номын сангаас
三、顺序阀
▪ 顺序阀是用来控制液压系统中各执行元件 动作的先后顺序。依控制压力的不同，顺 序阀又可分为内控式和外控式两种。前者 用阀的进口压力控制阀芯的启闭，后者用 外来的控制压力油控制阀芯的启闭(即液控 顺序阀)。顺序阀也有直动式和先导式两种， 前者一般用于低压系统，后者用于中高压 系统。
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2、动态性能指标
当溢流阀的溢流量由零阶跃变化至额 定流量时，其进口压力（及其控制的系 统压力）将迅速升高并超过额定压力的 调定值，然后逐步衰减到最终稳定压力， 从而完成其动态过渡过程（如下图所 示）。
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额定调定 压力pn
响应时间
压力超调量
过渡时间
流量阶跃变化时溢流阀的进口压力响应特
▪ 作背压阀用。 ▪ 单向顺序阀可作为平衡阀用。 ▪ 液控顺序阀可作卸荷阀用。
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４、溢流阀、顺序阀、减压阀的比较
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四、压力继电器
▪ 压力继电器是一种将油液的压力信号转换 成电信号的电液控制元件，当油液压力达 到压力继电器的调定压力时，即发出电信 号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器 等元件动作，使油路卸压、换向、执行元 件实现顺序动作，或关闭电动机，使系统 停止工作，起安全保护作用等。
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（2） 先导式溢流阀
结构：先导阀+主阀 阻尼孔， 压差Δp 调压弹簧2 ，平衡弹簧4 远程控制口K : 实现远程调压。 K口打开，p 由控制油压决定； K口堵上，p 由先导阀ps 决定。
职能符号：
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主阀芯受力平衡方程：
A1p1 A2 p2 Ky(y0 y) G Ff
性曲线
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