压力阀与压力控制回路课件.ppt

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1、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第七章压力阀和压力控制回路溢流阀主要作用有两个：一是定量泵节流调节系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢流回油箱。这时溢流阀起定压溢流作用；二是在系统中起安全作用。§7-1溢流阀和调压阀一、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根据结构不同，溢流阀可分为直动式和先导式两类。1、直动式溢流阀直动式溢流阀按其阀芯形式不同可分为球阀式、锥阀式、滑阀式等。现以力士乐DBD直动式溢流阀来说明直动式溢流阀的结构和工作原理。其结构如

2、图。一、溢流阀的结构和工作原理图为溢流阀实物溢流阀的开启压力为PR，即Pk.A=PR=KX0或Pk=KX0/A当阀芯处于某一位置时，阀芯的受力平衡为：P.A=K(X0+x)式中，x为弹簧附加压缩量。由上式可知，当阀芯处于不同位置时，溢流压力是变化的。然而由于弹簧的附加压缩量x相对于预压缩量x0来说是较小的，所以可认为溢流压力P基本保持恒定，这就是溢流阀起定压溢流作用的工作原理。直动式溢流阀是利用阀芯上端的弹簧力直接与下端面的液压力相平衡来控制溢流压力的。一般直动式阀只做成低压、流量不大的溢流阀。2、先导式溢流阀先导式溢流阀由主阀

3、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。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)/AP-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

4、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,只要能克服摩擦力使主阀芯复位即可。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

5、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,通油能力大,压力损失小,结构紧凑。二、溢流阀的主要性能1、压力-流量特性当溢流量变化时,阀口开度也相应地变化,其溢流压力也有所变化,这就是溢流阀的压力-流量特性.图示为直动式溢流阀的两个工作位置.a图为关闭状态,b图为开启状态.当系统压力Pk为时,液压力与弹簧预紧力相平衡,阀口处于将开的临界状态。此时,阀芯的受力平衡方程为:Pk.d2/4=KX0式中Pk—开启压力；d—滑阀直径；k—弹簧刚度；x0—弹簧顶压缩量。当油压增加到P时，阀口开度为x，阀芯的受力平衡方程为：Pk.

6、d2/4=K(x0+x)两式相减得x=(d2/4K)(p-pk)通过阀口的流量可按薄壁小孔流量公式计算：即Q=Cq.a.(2/)1/2p=Cq.dx(2/)1/2p将两式整理得：Q=(Cq2d3/4K)(2/)1/2(p3/2-pk.p1/2)上式即为溢流阀的压力—流量特性方程，相应的特性曲线如下图所示。溢流阀的压力—流量特性曲线从上式可以得到以下几点结论：（1）不同的开启压力pk对应不同的曲线。Pk的大小可用改变弹簧的预压缩量x0来调节；（2）当开启压力pk一定时，溢流压力随溢流量的增加而增加。当溢流量达到阀的额

7、定流量QT时，与此相对应的压力值称为溢流阀的全流量溢流压力PT。从上式看出，弹簧刚度K越小，曲线就越陡，溢流量变化所引起的压力变化量就越小，定压性能就好。反之，调压性能就差。常用调压偏差(Pk-Pk)和开启比Pk/PT来衡量定压性能的好坏。调压偏差越小则该阀的定压性能越好。且进一步开启比来衡量定压性能的优劣，其值越高越好。溢流阀的结构不同,其定压性能也不同.下图分别画出了调定压力压力相同的直动式和先导式溢流阀的曲线,以便比较。由图可以看出先导式溢流阀的定压性能优于直动式溢流阀。以上的分析忽略了阀芯移动时摩擦力的影响，如果考虑摩擦

8、力，则当阀闭合到开启时，阀芯的受力平衡方程式为：P’k.d2/4=KX0+Ff因此P’k=4(KX0+Ff)/d2而当阀由开启到闭和时，阀芯的受力平衡方程式为P”k.d2/4=KX0-Ff即P”k=4(KX0-Ff)/d2从上两式可看出，由于存在摩擦阻力