溢流阀及调压回路(2课时)概述.
第八章液压基本回路(二)讲解
第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。
1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。
图（a）为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图（b）为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。
溢流阀和减压阀
图示为二级同心式高压溢流阀的结构原理图.该 阀由先导阀和主阀两部分组成。其主阀芯导向面和 锥面与阀套配合良好，两处同心度要求较高，二级 同心由此得名.当系统压力低于调压弹簧调定值时， 主阀芯下压在阀座上，进油口和溢流口不通。当系 统压力超过调压弹簧的调定值时，先导阀打开，油 液回油腔。这样，主阀 芯向上抬起，使P腔和O腔 接通，压力油从P腔溢流 至O腔。阻尼孔对阀芯的 运动产生阻尼，以提高溢 流阀工作的稳定性。这种 阀的密封性好,通油能力 8 大,压力损失小,结构紧凑。
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图示为一级同心式减压阀的结构和图形符号。 与一级同心式溢流阀相比，结构非常相似，但两者 的阀芯形状及油口连通情况有明显的差别。其区别 为：在原始状态时，溢流阀的进出油口完全不通， 而减压阀进出油口是通畅的；进出油口位置两者恰 好相反；溢流阀利用进油口压力来控制阀芯移动， 保持进口压力恒定，而减压阀则利用出口压力来控 制阀芯移动，保持出口压力恒定；溢流阀调压弹簧 腔的内部通道通 出油口，而减压 阀调压弹簧腔的 油液单独接油箱。
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2、先导式溢流阀
先导式溢流阀由 主阀和先导阀两部分 组成。先导阀的结构 原理与直动式溢流阀 相同，但一般采用锥 形坐阀式结构。主阀 可分为：滑阀式(一级 同心)结构、二级同心 结构和三级同心结构。 图为一级同心溢流阀 的工作原理图。
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现在来研究主阀芯处于某一平衡位置时的状态。 忽略阀芯自重和摩擦力,主阀受力平衡为: PA=P1A+Fa=P1A+K(x0+x) 或 P=P1+K(x0+x)/A P-溢流阀所控制的主阀下腔压力,即进油口压力; P1-主阀芯上腔的压力; A-主阀芯上端面面积; K-主阀芯平衡弹簧的刚度; x0-平衡弹簧的预压缩量; x-主阀开启后,平衡弹簧增加的压缩量; Fa-平衡弹簧对主阀芯的作用力. 由上式可知,先导式溢流阀所控制的压力由P1 和Fa/A两项组成。由于有主阀上腔P1的存在。即使 被控压力P较大,主阀上平衡弹簧力也只需很小,只 7 要能克服摩擦力使主阀芯复位即可。
第一节 压力控制回路
压力控制回路（保压）
3. 采用辅助泵的保压回路 工作原理：
大泵加压 当油缸向下动 作时，大泵提供油缸向下运 动所需的流量和压力。
当油缸运动到位，则压力 开关发讯，三位四通阀换至 中位，大泵卸载。
小泵保压 小泵的流量小、 压力高，在大泵卸载后向系 统提供保压所需的压力和泄 漏所需的流量。（可用蓄能 器替代辅助泵）
压力控制回路
七、泄压回路
功能： 使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄 压过快引起剧烈的冲击和振动。
方法：控制流量（节流阀） 控制压力（顺序阀）
1.延缓换向阀切换时间的泄 压回路
工作原理：换向阀处于中位 时，主泵和辅助泵卸载，液 压缸上腔压力油通过节流阀 6 和溢流阀 7 泄压，节流阀 6 在卸载时起缓冲作用。泄压 时间由时间继电器控制。
3.采用远控平衡阀的平衡回路
它不但具有很好的密封性，能 起到长时间的闭锁定位作用，还 能自动适应不同负载对背压的要 求。
压力控制回路
六、保压回路
使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持 稳定不变的压力。保压性能有两个指标：保压时间和压力稳 定性。
方法：
1)采用单向阀和液控单向阀来保压 2)采用蓄能器、辅助泵补油和溢流阀来稳压
适用于单向作用力大、行程 小、作业时间短的场合。
问题
பைடு நூலகம்
2. 双作用增压器的增压回路
它能连续输出高压油，适用于 增压行程要求较长的场合。
压力控制回路
五、平衡回路
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。 使用元件： 液控单向阀（动画），特点：密封好，泄漏小
液压基本回路(二)
第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。
一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。
采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。
1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。
它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。
2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。
通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。
3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。
4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。
5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。
图（a）为双向进口节流调速回路。
当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。
换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。
图（b）为双向出口节流调速回路。
它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。
6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。
溢流阀简介
（1）三节同 芯先导型溢 流阀
导向处同芯
活塞处同芯
阀口处同芯
调压手柄
调压弹簧
导阀芯
主阀弹簧
主阀芯 主阀口
出油口P2
先导级固 定节流孔
进油口P1
主级指令
根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。
A1 PP
Qp
性能要求
• 定压精度高（Q---P） • 灵敏度要高 • 工作平稳无噪声 • 当阀关闭时密封要好，泄漏小。
一、溢流阀
1．直动式溢流阀 （1）结构
（2）工作原理
（3）工作场合
适合于压力、流量不大的场合
（4）职能符号
4.5.1 直动型溢流阀
Ff
p
p
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
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.
主级测压面
阀
黑三角代表
口
先导型液压控制
液压与气压传动基本回路ppt课件
5.1.3 增压回路 • 单作用增压缸的增压回路 • 双作用增压缸的增压回路
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5.1.4 卸荷回路 •电磁溢流阀卸荷回路
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 ）。利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。
换向居上位，溢流阀 遥控口通油箱，卸压
注意:节流调速回路速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性
比较差。为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代33替。
5.2.3 容积调速回路
容积调速回路有泵-缸 式回路和泵-马达式回路。 这里主要介绍泵-马达式 容积调速回路。
5.2.3.1 变量泵-定量马达式 容积调速回路
马达为定量,改变泵排量 VP可使马达转速nM随之 成比例地变化.
图为用于工件 夹紧的减压回路。 夹紧时，为了防止 系统压力降低油液 倒流，并短时保压， 在减压阀后串接一 个单向阀。图示状 态，低压由减压阀1 调定；当二通阀通 电后，阀1出口压力 则由远程调压阀2决 定，故此回路为二 级减压回路。
换向阀居左位，减压阀 由阀1弹簧调压为5MPa
换向阀居右位，减压阀 由远程阀2调压为3MPa
15
利用平衡阀的平衡回路
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用单向顺序阀的平衡回路
1
为了防止立式 液压缸与垂直运动 的工作部件由于自 重而自行下落造成 事故或冲击，可以 采用平衡回路。
用单向顺序阀的平衡回路
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调节单向顺序阀1的开启压力,
使其稍大于立式液压缸下腔的
背压.活塞下行时,由于回路上存
1
在一定背压支承重力负载,活塞
将平稳下落;换向阀处与流量阀调节相吻合，无△P溢，η高。 2）进入执行元件的qV与F变化无关，且自动补
7.3液压速度控制回路——【液压传动与气动技术】
液压缸
变量泵
安全阀 定量液压马达
安全阀
背压阀
变量泵
开式回路
辅助泵
溢流阀
闭式回路
容积调速回路
（定量泵+变量液压马达）
变量液压马达
安全阀
定量泵
容积调速回路
（变量泵+变量液压马达）
变量泵
变量马达
溢流阀
安全阀 辅助泵
容积调速回路的特点及应用
特点：无节流损失和溢流损失,效率高，发热少，成本高，平稳性差。 应用：大功率，对速度稳定性要求不高的液压系统。
容积节流调速回路
流量阀 变量泵
q泵=q阀
特点：无溢流损失,效率高，发热少，用调速阀速度稳定性好。 应用：较大功率，对速度稳定性要求较高的液压系统。
调速回路选用
回油路加背压阀
运
动
平
稳
采用调速阀
性
高
①小功率，速度稳定性高 ②大功率，速度稳定性要求不高 ③大功率，速度稳定性高
2. 快速运动回路
目的：采用快速回路，可以在尽量减少液压泵流量损 失的情况下使执行元件获得快速，以提高生产率。
节流调速回路
• 核心元件：定量泵+流量阀（节流阀或调速阀）。
进油路节流调速回路 回油路节流调速回路 旁油路节流调速回路
进油路节流调速回路 节流开口
p2≈0 v
p 1 q1
q2
A
F负
载
背压阀
A0
p2≠0
改为调速阀 p泵，q泵
v q1 KA0 Δp AA
结构简单，使用方便
可获得较大推力和较低速度
v
v q
A
A
第二章 液压系统的基本回路
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。 1.基本调压回路
系统中无节流阀时，溢流阀作安全阀用 只有当执行元件处于形成终点、泵输出油路 闭锁或系统超载时，溢流阀才开启，起安全
保护作用。
2.远程调压回路
利用先导型溢流阀遥 控口远程调压时，主 溢流阀的调定压力必 须大于远程调压阀的 调定压力。
当执行元件15向一个方向 运动且换向阀3切换为中 位时，回油侧的压力将溢 流阀16打开，以缓冲管路 中的液压冲击
同时通过单向阀向另一侧 补油
第二章 液压系统的基本回路 第一节 压力控制回路 七.制动缓冲回路
第二节 速度控制回路 一.增速回路
增速回路是指在不增加泵流量前提 下，提高执行元件运动速度的回路
2.行程开关控制减速回路
换向阀3 左位，液压缸活塞快进 到预定位置，活塞杆上挡块压下 行程开关1S ，控制电磁铁2YA 带电，缸右腔油液必须经过节流 阀5 才能回油箱，活塞转为慢速 工进
换向阀2 右位，压力油经单向阀 4 进入缸右腔，活塞快速向左返 回
阀的安装灵活，但速度换接的平 稳性、可靠性和换接精度相对较 差
第二章 液压系统的基本回路 第一节 压力控制回路 三.增压回路
2.连续增压回路
当液压缸活塞向右 运动遇到负载后， 增压缸开始增压
不断切换换向阀7， 增压缸8可以连续输 出高压
液压缸返回时增压 回路不起作用
第二章 液压系统的基本回路 第一节 压力控制回路 三.增压回路
四.卸荷回路
不频繁启动驱动泵的原动 机，使泵在很小的输出功 率下运转的回路称为卸荷 回路
安全阀2的调整压力一般 为系统最高压力的120%
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阀芯受力：PA 与Fs
低压溢流阀
高压溢流阀的结构
两者比较：高压阀总效率高、通流能力大、 调压范围大、稳定性高
直动式溢流阀特点（重点）
• 溢流阀是利用弹簧力和进口有压力所产生 的作用力相平衡来进行工作的。 • 对应调压弹簧一定的预压缩量 xo，阀的进 口压力 p 基本为一定值。
• 若系统压力升高，阀芯上移，阀口开大，
溢流阀 接在执行元 件的出口， 用来保证系 统运动平稳 性，称为背 压阀
溢流阀旁接 在泵的出口， 用来限制系统 压力的最大值 ，对系统起保 护作用，称为 安全阀。
练习
• 课堂练习：P146 例5-2,5-3
• 作业：例5-2 P150 计算题2 3
难点：溢流阀在回路中的运用。
直动式溢流阀
• 直动式溢流阀工作原理 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。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔 作用在阀芯底端面，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，阀口溢流满足压力流量方程。
向上P A Fx1 ' ' 向左P A 先导阀芯受力 向右Fx 2
先导式溢流阀的原理演示
遥控口K的作用：控制P1变化使进口压力P2受到控制 讨论：当h孔堵塞或e孔堵塞后会产生什么后果
先导式溢流阀特点
• 先导阀和主阀阀芯分别处于受力平衡，其阀口 都满足压力流量方程。溢流阀的压力值主要由 先导阀调压弹簧的预压缩量确定，主阀弹簧 （较弱）起复位作用。 • 主阀芯开启是利用液流流经阻尼小孔形成的压 力差。阻尼小孔一般为细长孔，孔径很小 φ =0.8~1.2mm，孔长l = 8~12mm，因此工作时 易堵塞，一旦堵塞则导致主阀口常开无法调压。
• 先导阀前腔有一控制口，用于卸荷和遥控。
溢流阀的性能
静态特性
压力~流量特性：阀在工作状态， 溢流量q变化时进口压力变化情况。 启闭特性：阀在开启闭合过 程中，压力~流量间关系。
压力调节范围：在规定的范围内 调节时，阀的输出压力能平稳的 升降，无突跳或迟滞现象。
卸荷压力：当溢流阀的远程控 制口与油箱相通时，额定流量 下的压力损失称为卸荷压力。
溢流阻力减小，则系统压力下降；当压力
低于调定压力时，阀芯下降，阀口关小，
溢流阻力增大，限制了系统压力的继续下 降，从而保持液压系统的压力稳定。
先导式溢流阀
结构 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， 职能符号 其弹簧只在阀口关 闭时起复位作用。
• 直动式溢流阀结构
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。 – 分为：低压溢流阀（P型）、高压溢流阀
当P F 时，无溢流 s A 当PA Fs时， P Pk， 临临界 状 当P F 时，有溢流 s A k (x x ) 0 而x x 此时P 0 A 因此，阀进口压力 P基本稳定
第五章 第二节 压力控制阀 和压力控制回路
8课时
5.2.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 溢流阀和调压回路 减压阀和减压回路 顺序阀与平衡回路 本节复习 （2课时） （2课时） （2课时） （2课时）
压力控制阀
• 压力控制阀：控制液压系统中油液压力或 通过压力信号实现来控制其他元件动作的 阀。
• 按其功能和用途分为：溢流阀、减压阀、 顺序阀和压力继电器。
溢流阀（2课时）
• 按结构形式分
• 直动型溢流阀 • 先导型溢流阀
本节课学习要求
① 了解溢流阀的类型、结构和工作原理 和功能； ② 熟练画出溢流阀的职能符号。
③ 重点掌握溢流阀在回路中的运用；
重点与难点
重点：掌握溢流阀结构、工作原理、 功能及职能符号。
动态特性：进口压力突变时，压力与时间之间的关系。
压力超调：最大峰值压力与调定压力值之间差值 过渡时间：压力上升达到稳定调定值所需时间
压力稳定性：压力在调定值之间变化
溢流阀的应用
溢流阀旁接 在泵的出口 ，用来保证 系统压力恒 定，称为调 压阀。 电磁溢流阀 还可以在 执行机构 不工作时 使泵卸载 。
按主阀芯与阀体的配合可分：
一级同心式 二级同心式 三级同心式
一级同心先导型）中、低压溢流阀
先导式溢流阀的工作原理
当P ' A' Fx1时 — 先导阀关闭， ' 主阀芯 P P — 在Fs1作用下关闭 当P ' A' F 时 — 先导阀开启， x1 ' ' 主阀芯 P P ，但 PA P A Fs1时关闭 ' ' ' 当P A Fx 2时，且PA P A Fx1时， P ' A k1 ( x0 x1 ) P 主阀芯开启，此时 A 向下PA 主阀芯受力 P基本不变 '