第六章 压力控制阀

溢流阀的用途： （1）调压和稳压 （2）限压
溢流阀的特征：
阀与负载相并联，溢流口接 回油箱，采用进口压力负反馈。
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根据结构不同，溢流阀可分为直动型和先导型两类。
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一、直动式溢流阀： 直动型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。 根据阀口和测压面结构形式不同，形成三种基本结构。
其中，小阀芯以主阀为负载，构成小流量半桥分 压式调压回路；
主阀芯以系统中的执行元件为负载，根据油源不 同，具体选择并联式、串联式或油泵变量式等调节 方式，构成大流量级调压回路。
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先导型压力控制阀有以下共同特点：
（1）先导型压力负反馈控制中有两个压力负反馈回 路，有两个比较器和调压回路。先导级负责主级指 令信号的稳压和调压；主级则负责系统的稳压。
1、静态特性
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静态特性主要讨 论其溢流特性： 指溢流阀在稳定 工况下，其进口 压力和流量之间 的关系，它是衡 量溢流阀特性的 一个重要指标。
图中pc为开启压 力， pn为调定压 力（全流压力）
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由溢流阀的启闭特性可以看出： 1）对同一个溢流阀，其开启特性总是优于闭合特性。 2）先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。
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（4）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，先导级的测压容腔设 在先导阀芯的一端，另一端安装有作为先导级指令 元件的调压弹簧和调压手柄。在比例压力阀中则用 比例电磁铁产生指令力。
（5）主阀和先导阀均有滑阀式和锥阀式两种典型结构。 .
§6—2 溢 流 阀
压力阀的共同点：都是靠作用在 阀芯上的液压力与弹簧力相平衡 的原理来进行工作的。 根据并联溢流式压力负反馈原理 设计而成的液压阀称为溢流阀。
A
A
因为，x值很小，可忽略不计。
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由此可知直动式溢流阀的开启压力是直 接与弹簧力相平衡的，改变弹簧的预压紧 力就能改变阀的开启压力，因此直动式溢 流阀的开启动作迅速，且结构简单，所以 多用作系统的安全阀，而不作溢流阀（调 压）。
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DBD型直动式溢流阀
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二、先导式溢流阀：
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1、结构：由主阀和导阀 组成，主阀部分有：阀 体、主阀芯、主阀弹簧； 导阀部分有：调压螺母、 调压弹簧、导阀阀芯和 导阀阀座等主要零件组 成。
利用压力变化作为信号来控制其它 元件动作的阀类
按其功能与用途分：
溢流阀
减压阀
顺序阀
压力继电器
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§6-1 压力的调节与控制
压力阀控制压力过程中需要解决两个关键问题： 压力可调 压力反馈
一、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。
1、流量型油源并联溢流式调压
是由电磁换向阀与先导溢流阀的组合，用于系统 的多级压力控制或泄荷。
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电磁溢流阀除具有溢流阀的基本性能外，还要满足以 下要求：
1）建压时间短； 2）具有通电或断电卸荷功能； 3）卸荷时间短且无明显液压冲击。 四、溢流阀的静态特性与动态特性 静态特性是指阀在稳态工况时的特性； 动态特性是指阀在瞬态工况时的特性。
pL QLZ
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2、压力型油源串联减压式调压
p Lp s R xZ Z
或
pLps pR
3、半桥回路分压式调压
4、油泵变量调压
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二、压力负反馈 压力负反馈的核心是构造一个压力比较器。 压力比较器一般是一个减法器，将代表期望压
力大小的指令信号与代表实际受控压力大小的压力 测量信号相减后，使其差值转化为阀口液阻的控制 量，并通过阀口的调节使期望压力与受控压力之间 的误差趋于减小，这就是简单的压力反馈过程。 构造压力负反馈必须研究以下问题：
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2、工作原理 动画1 动画2 动画3
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3、阀芯受力分析：
令导阀的指令力
F指Ksxs0
FsF指p2ASKSxs
即
p2 Ks
xs0 xs As
（xs≈0）
p2
Ksxs0 As
常数
令主阀的指令力 F调p2A2
FF调p1A1p2A2P1A1Kx0x 0
故
p1
F调 A1
p2A2 A1
第六章 压力控制阀
pressure control valve
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主要内容 重点
本章提要
调压和稳压基本原理 溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电
器等四种控制阀的原理、结构、主 要性能和应用 调压与减压回路 压力负反馈原理
溢流阀工作原理和性能
减压阀工作原理和性能
调压回路
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压力控制阀简称压力阀
包括
用来控制液压系统的压力
（2）主阀芯既构成主调压回路的阀口，又作为主级 压力反馈的力比较器，主级的测压容腔设在主阀芯 的一端，另一端作用有主级的指令力。
（3）主级所需要的指令信号由先导级负责输出，先 导级通过半桥回路向主级的力比较器输出一个压力， 该压力称为主级的指令压力，然后通过主阀芯端部 的受压面积转化为主级的指令力。
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与三节同心结构相比，二节同心结构的特点是：
1）主阀芯仅与阀套和主阀座有同心度要求，免 去了与阀盖的配合，故结构简单，加工和装配 方便。
2）过流面积大，在相同流量的情况下，主阀开 启高度小；或者在相同开启高度的情况下，其 通流能力大。
3）主阀芯与阀套可以通用化，便于组织生产。
三、电磁溢流阀
（1）代表期望压力的指令信号如何产生？
（2）怎样构造在实际结构上易于实现的比较器？
（3）受控压力pL如何测量？转换成什么信号才便于 比较？怎样反馈到比较器上去？
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三、先导控制 所谓先导压力控制，是指控制系统中有大、小
两个阀芯，小阀芯为先导阀芯，大阀芯为主阀芯， 并相应形成先导级和主级两个压力调节回路。
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无论何种结构，直动型溢流阀均是由调压弹簧和调压 手柄、溢流口、测压面三部分构成。
1、结构：
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2、工作原理：
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动画
动画2
3、阀芯受不计， 令指令力（弹簧调定力）时，阀芯在稳态 下的受力平衡方程为：
F指＝F指－pAKx
p K(x0 x) Kx0 (常数）
K s xs0 A2 As A1
F指 As
A2 A1
常数
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由此可知先导式溢流阀的开启压力主要是 由p2来平衡的，而p2是由导阀弹簧调定 的， 所以改变导阀弹簧的预压紧力就能改变阀的 开启压力。与直动式溢流阀相比，结构复杂， 开启动作慢，但稳压性能好，所以多用作系 统的溢流阀（调压）。 4、远程控制口的作用： 1）卸荷 2）远程调压