液压传动讲义第6章压力控制阀

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1、6压力控制阀6.1压力的调节与控制6.2溢流阀6.3减压阀6.4顺序阀6.5压力继电器6.6压力阀在调压与减压回路中的应用小结本章提要：本章主要内容为①调压和稳压的基本原理；②溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等四种压力控制阀的原理、结构、主要性能和应用；③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。教学内容：本章介绍了压力的调节与控制；介绍了压力阀--

2、溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器的结构和工作原理；并介绍了压力阀在调压与减压回路中的应用。教学重点：1．压力调节与控制的原理；2．溢流阀、减压阀、顺序阀的原理与结构及区别。教学难点：1．掌握压力调节与控制的原理；2．溢流阀、减压阀、顺序阀的原理与结构；3．溢流阀和减压阀的稳态特性方程、主要参数及其含义。教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念，利用实验，了解压力阀的结构及工作原理。教学要求：掌握压力调节与控制的原理；溢流阀、减压阀、顺序阀的原理与结构；溢流阀和减压阀的稳态特

3、性方程、主要参数及其含义。压力控制阀简称压力阀。它包括用来控制液压系统的压力或利用压力变化作为信号来控制其它元件动作的阀类。按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。6.1压力的调节与控制在压力阀控制压力的过程中，需要解决压力可调和压力反馈两个方面的问题。6.1.1调压原理调压是指以负载为对象，通过调节控制阀口（或调节油泵的变量机构）的大小，使系统输给负载的压力大小可调。调压方式主要有以下四种：（1）流量型油源并联溢流式调压定量泵Q0是一种流量源（近似为恒流源），液压负载可以用一个带

4、外部扰动的液压阻抗Z来描述，负载压力PL与负载流量QL之间的关系为PL=QLZ显然，只有改变负载流量QL的大小才能调节负载压力PL。用定量泵向负载供油时，如果将控制阀口Rx串联在油泵和负载之间，则无论阀口Rx是增大还是减少，都无法改变负载流量QL的大小，因此也就无法调节负载压力PL。只有将控制阀口RX与负载Z并联，通过阀口的溢流（分流）作用，才能使负载流量QL发生变化，最终达到调节负载压力之目的。这种流量型油源并联溢流式调压回路如图6.1(a)所示。（2）压力型油源串联减压式调压图6.1不同油源的调压方

5、式(a)流量型油源并联溢流式调压(b)压力型油源串联减压式调压如果油源换成恒压源PS（例如用恒压泵供油），并联式调节不能改变负载压力。这时可将控制阀口Rx串联在压力源PS和负载Z之间，通过阀口的减压作用即可调节负载压力PL：PL=PS/（RX+Z）或者写成：PL=PS-ΔPR式中ΔPR---控制阀口RX上的压差。压力型油源串联减压式调压回路如图6.1(b)所示。（3）半桥回路分压式调压图6.2所示液压半桥实质上是由进、回油节流口串联而成的分压回路。为了简化加工，进油节流口多采用固定节流孔来代替，回油节流

6、口是由锥阀或滑阀构成可调节流口[见图6.2(a)、(b)]。将负载连接到半桥的A口（即分压回路的中点），通过调节回油阀口的液阻，可实现负载压力的调节。这种调压方式主要用于液压阀的先导级中。（4）油泵变量调压利用变量泵，通过调节油泵的输出流量可达到改变负载压力之目的。图6.2半桥式调压方式(a)带一个固定节流孔的锥阀式半桥；(b)带一个固定节流孔的滑阀式半桥；(c)进、回油阀口均为可控节流口的滑阀式半桥6.1.2压力负反馈压力的大小能够调节，并不等于能够稳压。当负载因扰动而发生变化时，负载压力会随之变化。

7、压力的稳定必须通过压力负反馈来实现。压力负反馈控制的核心是要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，这就是简单的压力负反馈过程。构造压力反馈系统必须研究以下问题：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（减法）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？实际上，力信号的比较最

8、容易实现。如图6.3（a）所示，在一个刚体的正、反两个方向上分别作用代表指令信号的指令力F指及代表受控压力PL的反馈力FP，其合力ΔF就是比较结果。比较结果用于驱动阀芯，自动调节阀口的开度，从而完成自动控制。这种由力比较器直接驱动主控制阀芯的压力控制方式称为直动型压力控制，所构成的压力控制阀称为直动式压力阀。指令力可以通过手动调压弹簧来产生。由调压手柄调节弹簧的压缩量，改变弹簧预压缩力，即可提供不同的指令力。指令力也可以通过比例电磁铁产生。