压力控制阀分类

压力控制阀是制压力的阀的总称。按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。    在液压传动系统中,控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀，简称压力阀。这类阀的共同点是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作的。

一、压力控制阀分类溢流阀的基本结构及其工作原理

溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护。

（一）溢流阀的作用和性能要求

1．溢流阀的作用

在液压系统中用来维持定压是溢流阀的主要用途。它常用于节流调速系统中，和流量控制阀配合使用，调节进入系统的流量，并保持系统的压力基本恒定。用于过载保护的溢流阀一般称为安全阀。

2．液压系统对溢流阀的性能要求

（1）定压精度高 

（2）灵敏度要高

（3）工作要平稳且无振动和噪声

（4）当阀关闭时密封要好，泄漏要小。



（二）压力控制阀分类溢流阀的结构和工作原理

常用的溢流阀按其结构形式和基本动作方式可归结为直动式和先导式两种。

1.直动式溢流阀


直动式溢流阀是依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力等相平衡，以控制阀芯的启闭动作，溢流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压目的的。在执行元件没有拖动全部负载时，系统压力较低，阀口x关进油口闭，无溢流。 随着负载增加，系统压力升高，弹簧2被压缩，阀芯上升，直到P=Fs／A时，阀 门打开，开始溢流。起溢流、定压作用。 

         定压调节过程如下： 

         如果系统压力升高，超过调定值，则阀口开度增大，溢流阻力减小，使系统压力降至调定值； 如果系统压力低于调定值，则阀口开度减小，溢流阻力加大，使系统的压力升到调定值。由于阀口开度z值变化很小，弹簧力F可近似地视为常数，故系统压力能被控制在调定值保持不变。 

2.压力控制阀分类先导式溢流阀

图-11所示为先导式溢流阀的结构示意图，由于先导阀芯一般为锥阀，受压面积较小，所以用一个刚度不太大的弹簧即可调整较高的开启压力 ，用螺钉调节导阀弹簧的预紧力，就可调节溢流阀的溢流阀压力。

先导式溢流阀有一个远程控制口Ｋ，如果将K口用油管接到另一个远程调压阀（远程调压阀的结构和溢流阀的先导控制部分一样），调节远程调压阀的弹簧力，即可调节溢流阀主阀芯上端的液压力，从而对溢流阀的溢流压力实现远程调压。但是，远程调压阀所能调节的高压力不得超过溢流阀本身导阀的调整压力。当远程控制口K通过二位二通阀接通油箱时，主阀芯上端的压力接近于零，主阀芯上移到高位置．阀口开得很大。由于主阀弹簧较软，这时溢流阀ｐ口处压力很低,系统的油在低压下通过溢流阀流回油箱，实现卸荷。


（三）溢流阀的性能 

溢流阀的性能包括溢流阀的静态性能和动态性能。

1.静态性能

(1)压力调节范围

压力调节范围是指调压弹簧在规定的范围内调节时，系统压力能平稳地上升或下降，且压力无突跳及迟滞现象时的大和小调定压力。溢流阀的大允许流量为其额定流量，在额定流量下工作时溢流阀应无噪声、溢流阀的小稳定流量取决于它的压力平稳性要求，一般规定为额定流量的15％。

(2)压力*量特性 图4－12  溢流阀的压力流量特性图。

 

    调定压力-阀的溢流量达到额定溢流量qn时，所对应的压力pn称为溢流阀的调定压力。 

    开启压力-溢流阀刚开启时，阀进口的压力p0称为开启压力。 

    调压偏差-调定压力pn与开启压力p0的差值称为调压偏差，其值越小，性能越好。 

    可见先导式溢流阀要优于直动式溢流阀。 

启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开启后到闭合的过程中，被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系。它是衡量溢流阀定压精度的一个重要指标，一般用溢流阀处于额定流量、调定压力ｐs时，开始溢流的开启压力ｐk及停止溢流的闭合压力ｐB分别与ｐs的百分比来衡量，前者称为开启比，后者称为闭合比。

（3）卸荷压力

当溢流阀的远程控制口及与油箱相连时,额定流量下的压力损失称为卸荷压力。

二、减压阀 

减压阀是使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。

 作用：减低液压系统中某一回路的油液压力，使用一个油源能同时提供两个或几个不同压力的输出。

用途：减压阀在各种液压设备的夹紧系统、润滑系统和控制系统中应用较多。此外，当油压不稳定时，在回路中串入一减压阀可得到一个稳定的较低的压力。

分类：根据减压阀所控制的压力不同，它可分为定值输出减压阀、定差减压阀和定比减压阀。



（一）定值输出减压阀

1. 工作原理

    阀不工作时，阀芯在弹簧作用下处于下端位置，阀的进、出油口是相通的，亦即阀是常开.

    若出口压力增大，使作用在阀芯下端的压力刚好大于弹簧力时，阀芯上移，关小阀口，这时阀处于工作状态。

    若忽略其它阻力，仅考虑作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的条件，则可以认为出口压力基本上维持在某一定值——调定值上。 如出口压力减小，阀芯就下移，开大阀口，阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值 先导式减阀动画

    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：

    (1)减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。

    (2)在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。

    (3)为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。

2．工作特性
(1)当负载为零或负载所决定的压力小于减压阀的调定压力时，减压阀口常开，减压阀处非工作状态，这时减压阀口相当于一个通道，减压阀出口油压为零或为小于减压阀调定压力的某个数值；

    (2)当负载压力等于减压阀调定压力时，减压阀口关小，减压阀处工作(减压)状态，其出口压力为所调定的额定值；

    (3)当负载压力大于减压阀的调定压力或为无穷大(液压油推不动负载、负载速度为零)时，减压阀仍处于工作状态，出口压力仍为减压阀的调定值。与前者不同的是此时负载流量(流径减压阀口通向负载的流量)已为零(因负载已停止运动)，但仍有一部分流量经减压阀的导阀泄回油箱，因此，此时减压阀阀口的流量并不为零。 

（二）定差减压阀

    定差减压阀是使进、出油口之间的压力差等于或近似于不变的减压阀。 高压油P1经节流口XR减压后以低压P2流出，同时，低压油经阀芯中心孔将压力 传至阀芯上腔，则其进、出油液压力在阀芯有效作用面积上的压力差与弹簧力相平衡,只要尽量减小弹簧刚度k和阀口开度XR，就可使压力差△户近似地保持为定值



（三）定比减压阀

    定比减压阀能使进、出油口压力的比值维持恒定。 

    选择阀芯的作用面积A1和A2，便可得到所要求的压力比，且比值近拟恒定。 

三、顺序阀

在液压系统中，除了需要进行压力的调控外，还常常需要根据油路压力的变化来控制执行元件之间的动作顺序，这时就要使用顺序阀。图4—14a为直动式顺序阀，图4—14b为先导式顺序阀。顺序阀从结构上可分为直动式和先导式；从控制方式上可分为内控式和外控式。内控式顺序阀的工作原理与溢流阀很相似，区别在于顺序阀的出油口p2不接油箱而是接后续的液压元件。因此，泄油口L要单独接油箱。再就是顺序阀阀口的封油长度大于溢流阀，所以在进口压力p1低于调定值时，阀口全闭；当进口油压达到调定值时阀口开启，进出油口接通，使后续元件动作。


    图4—14c所示为外控式液控顺序阀，它与内控式顺序阀的区别在于阀芯上没有与进油口相通的孔，因而进口油液不能进入阀芯下腔。控制阀芯运动的油液由控制口K引入，阀芯启闭由控制油液压力是否达到调定值决定。调整调节手柄，改变弹簧压力就能改变调定值。 

四、压力继电器

压力继电器是一种将液压信号转换成电信号的元件。图4—15为其工作原理图，压力油经控制口进入柱塞A或膜片底部，当压力达到压力继电器的调定值时，柱塞A上移或膜片中间凸起顶动柱塞B，通过锥面作用使钢球平移，压动微动电气开关，发出电信号。由于摩擦力的存在，压力降至调定值时，压力继电器并不是马上复位，而是再降一定值时才复位，这个压力称为复位压力。动作压力与复位压力的差值为返回区间，其调节范围为0．35～0．8MPa。压力继电器正确位置是在液压缸和节流阀之间 。

(1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恆定状态。用於过载保护的溢流阀称为安全阀。当系统发生故障，压力昇高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。
(2)减压阀：能控制分支迴路得到比主迴路油压低的稳定压力。减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀(输出压力为恆定值)﹑定差减压阀(输入与输出压力差为定值)和定比减压阀(输入与输出压力间保持一定的比例)。
(3)顺序阀：能使一个执行元件(如液压缸﹑液压马达等)动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。油泵產生的压力先推动液压缸1运动，同时通过顺序阀的进油口作用在面积A上，当液压缸1运动*成后，压力昇高，作用在面积A的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上昇使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。