壓力控制閥簡稱壓力閥。壓力閥包括：（1）用來控制液壓系統壓力的閥類；（2）利用壓力變化作為信號來控制其它元件動作的閥類。按其功能和用途不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。第六章壓力控制閥1本章提要溢流閥減壓閥順序閥壓力繼電器調壓與減壓回路重點:

溢流閥的工作原理和性能、減壓閥的工作原理以及調壓回路。其中先導式溢流閥的工作原理尤為重要。本章主要內容為：236.2溢流閥(reliefvalve)

溢流閥的主要用途：1）調壓和穩壓。如用在由定量泵構成的液壓源中，用以調節泵的出口壓力，保持該壓力恒定。2）限壓。

如用作安全閥，當系統正常工作時，溢流閥處于關閉狀態，僅在系統壓力大于其調定壓力時才開啟溢流，對系統起過載保護作用。

6.2溢流閥(reliefvalve)

溢流閥的特征：

閥與負載相并聯，溢流口接回油箱，采用進口壓力負反饋，不工作時閥口常閉。根據結構不同，溢流閥可分為直動型和先導型兩類。

對溢流閥的主要要求：調壓范圍大，調壓偏差小，壓力振擺小，動作靈敏，過流能力大，噪聲小。

圖6.7滑閥式溢流口，端面測壓

6.2.1直動型溢流閥（Springloadedtypereliefvalve）直動型溢流閥因閥口和測壓面結構型式不同，形成了三種基本結構。無論何種結構，均是由調壓彈簧和調壓手柄、溢流閥口、測壓面等三個部分構成。

錐閥式溢流口，端面測壓

錐閥式溢流口，錐面測壓

直動式溢流閥是作用在閥芯上的主油路液壓力與調壓彈簧力直接相平衡的溢流閥。滑閥式溢流口，端面測壓

6.2.1直動型溢流閥（Springloadedtypereliefvalve）由調壓彈簧和調壓手柄、溢流閥口、測壓面等三個部分構成。

6.2.1直動型溢流閥（Springloadedtypereliefvalve）由調壓彈簧和調壓手柄、溢流閥口、測壓面等三個部分構成。

錐閥式溢流口，端面測壓

6.2.1直動型溢流閥（Springloadedtypereliefvalve）由調壓彈簧和調壓手柄、溢流閥口、測壓面等三個部分構成。

錐閥式溢流口，錐面測壓圖6.7錐閥式直動型溢流閥溢流閥的符號直動型溢流閥結構簡單，靈敏度高，但因壓力直接與調壓彈簧力平衡，不適于在高壓、大流量下工作。

調壓手柄調壓彈簧直動型溢流閥工作原理溢流閥的符號閥口閥口分析受力：測壓面測壓孔直動式溢流閥動畫直動式溢流閥原理動畫12例1：圖示回路中各溢流閥的調定壓力分別為PyA＝4MPa，PyB＝3MPa，PyC＝2MPa。問在外負載無窮大時，泵的出口壓力pp為多少？1314例1：圖示回路中各溢流閥的調定壓力分別為PyA＝4MPa，PyB＝3MPa，PyC＝2MPa。問在外負載無窮大時，泵的出口壓力pp為多少？答案:pp=9MPa15直動型溢流閥

小結

直動型溢流閥的工作原理：進口壓力與彈簧調定壓力平衡

直動型溢流閥特點：不工作時常閉；起穩壓、溢流作用；動作靈敏；流量變化大時，壓力波動較大，即壓力穩定性差。

原因？

當系統穩態工作壓力較高時，彈簧的剛度較大。

6.2.2先導型溢流閥

（Pilotoperatedreliefvalve）先導型溢流閥的主要特點：由主閥芯負責控制系統的壓力，先導級負責向主閥提供指令力，作用在主閥芯上的主油路液壓力與先導級所輸出的“指令壓力”相平衡。先導式溢流閥按其主閥心不同有三種典型結構型式，即一級、二級和三級同心式。6.2.2先導型溢流閥

（Pilotoperatedreliefvalve）（1）三級同心先導型溢流閥

閥口處同心活塞處同心導向處同心先導式溢流閥工作原理動畫1先導式溢流閥工作原理動畫219出油口P2進油口P1主閥芯主閥口先導閥芯先導級固定節流孔調壓手柄調壓彈簧主閥彈簧圖6.9YF型先導式溢流閥閥口黑三角代表先導型液壓控制圖6.10YF型先導式溢流閥原理圖閥口主級測壓面主級指令主閥比較：先導控制部分圖6.11二級同心先導式溢流閥（2）二級同心先導型溢流閥閥口處同心導向處同心兩級同芯先導溢流閥動畫圖6.11二級同心型先導式溢流閥導閥芯固定節流孔閥口主級測壓面6.2.3電磁溢流閥電磁溢流閥是電磁換向閥與先導式溢流閥的組合。

用途：

1）多級壓力控制；

2）卸荷。電磁閥部分先導式溢流閥部分圖6.12電磁溢流閥電磁溢流閥原理圖電磁閥通電卸壓先導式溢流閥部分PT符號電磁溢流回路原理動畫遠程調壓原理T先導式溢流閥部分P先導式溢流閥部分遠程調壓閥遠程調壓閥25MPa25MPa32MPa32MPa輸出25MPa遠程調壓原理動畫遠程調壓閥遠程調壓閥結構圖28例2：圖示回路最多能實現幾級調壓?溢流閥的調定壓力py1、py2、py3之間的大、小關系如何?2930例2：圖示回路最多能實現幾級調壓?溢流閥的調定壓力py1、py2、py3之間的大、小關系如何?答案：pY1>pY2>pY331例3：圖示回路中各溢流閥的調定壓力分別為PyA＝4MPa，PyB＝3MPa，PyC＝2MPa。問在外負載無窮大時，泵的出口壓力pp為多少？當將溢流閥B的外控口X堵住時，泵壓pp為多少？

答案:pp=2MPapp=3MPa326.2.4溢流閥靜態特性與動態持性靜態特性是指閥在穩態工況時的特性，動態特性是指閥在瞬態工況時的特性。圖6.13（1）靜態特性溢流閥期望壓力P指溢流閥壓力隨流量變化曲線因開啟和閉合時，閥芯摩擦力方向不同，導致開啟曲線與閉合曲線不重合要求P開>85%Pn②先導式溢流閥的啟閉特性優于直動式溢流閥。也就是說，先導式溢流閥的調壓偏差小于直動式溢流閥的調壓偏差，調壓精度更高。

先導式溢流閥的啟閉特性比直動式溢流閥更好

①對同一個溢流閥.其開啟特性總是優于閉合特性。這主要是由于在開啟和閉合兩種運動過程中，摩擦力的作用方向相反所致。溢流閥的動態特性是指流量階躍時的壓力響應特性，如圖6.13。其衡量指標主要有壓力超調量、響應時間等。圖6.13（2）動態特性響應時間t1過渡過程時間t2例4：如圖所示系統中溢流閥的調整壓力分別為pA=3MPa，pB=1.4MPa，pC=2MPa，.試求當系統外負載為無窮大時，泵的出口壓力為多少？如將溢流閥B的遙控口堵住，泵的出口壓力又為多少？

答案：2MPa；溢流閥B的遙控口堵住時,3MPa.36例5：如圖所示系統中溢流閥的調整壓力分別為pA=4MPa，pB=3MPa，pC=2MPa，當系統外負載為無窮大時，泵的出口壓力各為多少？對圖a的系統，說明溢流量是如何分配的？

答案：2MPa.37例6：如圖所示溢流閥的調定壓力為4MPa，若不計先導油流經主閥芯阻尼小孔時的壓力損失，試判斷下列情況下的壓力表的讀數：l）YA斷電，且負載為無窮大時；2）YA斷電，且負載壓力為2MPa時；3）YA通電，且負載壓力為2MPa時。

38例7：試確定圖示回路在下列情況下液壓泵的出口壓力：1）全部電磁鐵斷電；2）電磁鐵2YA通電，1YA斷電；3）電磁鐵2YA斷電，1YA通電。

396.3減壓閥(Reducingvalve)減壓閥主要用于降低并穩定系統中某一支路的油液壓力，常用于夾緊、控制、潤滑等油路中。

減壓閥也有直動型和先導型之分，但直動型減壓閥較少單獨使用。在先導型減壓閥中，根據先導級供油的引入方式不同，有“先導級由減壓出口供油式”和“先導級由減壓進口供油式”兩種結構形式。減壓閥的特征：閥與負載相串聯，調壓彈簧腔有外接泄油口，采用出口壓力負反饋，不工作時閥口常開。6.3.1先導級由減壓出口供油的減壓閥圖6.16圖6.17泄油口L（在側面，圖中看不見）泄油口L（在側面，圖中看不見）泄油口L出油口P2出油口P2進油口P1進油口P1圖6.17先導式減壓閥原理圖主級測壓面主級指令先導控制部分導閥比較主閥比較：先導式減壓閥與符號的對應關系

減壓閥符號閥口閥口測壓孔測壓面測壓面先導型減壓閥與符號的對應關系

減壓閥符號先導控制部分代表液壓先導控制6.3.2先導級由減壓進口供油的減壓閥圖6.18圖6.19泄油口L出油口P2進油口P1主閥芯先導級可變節流口主閥口導閥芯先導級固定節流孔先導級由減壓進口供油的減壓閥泄油口L出油口P2進油口P1主閥芯先導級可變節流口主閥口導閥芯先導級固定節流孔先導級由減壓進口供油的減壓閥圖6.18先導式減壓閥原理圖主級測壓面主級指令先導級恒流器Q由于減壓閥進口壓力P1波動較大，會引起導閥流量Q波動，進而使主閥指令壓力P3波動。先導級采用恒流器后，Q基本不波動，因此先導級輸出壓力P3能夠穩定。先導級恒流器主閥減壓口導閥導閥例8：如圖所示回路，溢流閥的調定壓力為5MPa，減壓閥的調定壓力為1.5MPa，活塞運動時負載壓力為1MPa，其它損失不計，試求：1）活塞在運動期間和碰到死擋鐵后A、B處壓力；2）如果減壓閥的外泄油口堵死，活塞碰到死擋鐵后A、B處壓力。

51泄油口L（在側面，圖中看不見）泄油口L出油口P2出油口P2進油口P1進油口P1例9：如圖所示系統溢流閥的調定壓力為5MPa，減壓閥的調定壓力為2.5MPa。試分析下列各工況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態？1）當泵出口壓力等于溢流閥調定壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A、B、C點壓力各為多少？2）當泵出口壓力由于工作缸快進，壓力降到1.5MPa時（工件原處于夾緊狀態），A、B、C點壓力各為多少？3）夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A、B、C點壓力各為多少？

到工作缸夾緊缸53例10：圖示回路，溢流閥的調整壓力為5MPa，先導式減壓閥的調整壓力分別為1.5MPa和3MPa，活塞運動時的負載壓力為1MPa，試求：活塞在運動期間和碰到死擋鐵后的管路中A、B處的壓力？

AB546.4順序閥

(Sequencevalve)

順序閥的作用是利用油液壓力作為控制信號，控制油路通斷。相當于定壓開關。順序閥也有直動型和先導型之分，根據控制壓力來源不同，它還有內控式和外控式之分。通過改變控制方式、泄油方式以及二次油路的連接方式，順序閥還可用作背壓閥、卸荷閥和平衡閥等。順序閥的特征：閥的出口一般接負載（串聯），調壓彈簧腔有外接泄油口，采用進口測壓，不工作時閥口常閉。圖6.206.4.1直動型順序閥

直動式順序閥是作用在閥芯上的主油路液壓力與調壓彈簧力直接相平衡的順序閥。順序閥的符號調壓手柄測壓柱塞閥芯泄油口泄油口測壓孔測壓孔調壓彈簧調壓彈簧進油口進油口出油口出油口順序閥的符號直動型順序閥與符號的對應關系

閥口測壓孔測壓孔測壓面測壓面泄油口泄油口進油口進油口出油口出油口直動式順序閥原理動畫直動型順序閥與直動式溢流閥的比較

順序閥在油路中相當于一個以油液壓力作為信號來控制油路通斷的液壓開關。它與溢流閥的工作原理基本相同，主要差別為：

①出口接負載；②動作時閥口不是微開而是全開；③有外泄口。

閥口常閉彈簧指令力指向閥口關閉進油口測壓進油口測壓閥口常閉彈簧指令力指向閥口關閉內泄外泄出口壓力較高出口回油箱順序閥溢流閥比較*內控順序閥圖形符號動畫外控順序閥圖形符號動畫60616.4.2先導型順序閥

如果在直動型順序閥在基礎上，將主閥芯上腔的調壓彈簧用先導調壓回路代替，且將先導閥調壓彈簧腔引至外泄口L，就可以構成圖6.21所示先導式順序閥。外泄量較大的一種先導式順序閥

圖6.21將主閥芯上腔的調壓彈簧用先導調壓回路代替泄油口L泄油口L泄油口L出油口P2出油口P2進油口P1圖6.21先導式順序閥原理圖主級測壓面開關指令半橋式先導控制部分

這種先導式順序閥的原理與先導式溢流閥相似，所不同的是二次油路即出口不接回油箱，泄漏油口L必須單獨接回油箱。但這種順序閥的缺點是外泄漏量過大。

先導式順序閥與符號的對應關系

先導式順序閥符號閥口閥口測壓孔測壓孔測壓面測壓面開關指令66外控順序閥(外控外泄)

順序閥(內控外泄)

背壓閥(內控內泄)

卸荷閥(外控內泄)

外控單向順序閥

內控平衡閥

外控平衡閥

內控單向順序閥

不同控制方式順序閥動畫

單向順序閥有內外控之分。若將出油口接通油箱，且將外泄改為內泄，即可作平衡閥用，使垂直放置的液壓缸不因自重而下落。把外控式順序閥的出油口接通油箱，且將外泄改為內泄，即可構成卸荷閥。順序閥的職能符號

溢流閥、減壓閥和順序閥之區別68例11：如圖所示回路，順序閥的調整壓力pX=3MPa，溢流閥的調整壓力py=5MPa，問在下列情況下A、B點的壓力為多少？1）液壓缸運動時，負載壓力pL=4MPa時；2）如負載壓力pL變為1MPa時3）活塞運動到右端時。

69例12：如圖所示系統，缸Ⅰ、Ⅱ上的外負載力F1=20000N，F2=30000N，有效工作面積都是A=50cm2，要求缸Ⅱ先于缸Ⅰ動作，問：1）順序閥和溢流閥的調定壓力分別為多少？2）不計管路阻力損失，缸Ⅰ動作時，順序閥進、出口壓力分別為多少？

1)P溢>P順>6MPa2)P進=P順>6MPaP出=4MPa70例13：如圖所示回路，順序閥和溢流閥串聯，調整壓力分別為PX和PY，當系統外負載為無窮大時，問：1）泵的出口壓力為多少？2）若把兩閥的位置互換，泵的出口壓力又為多少？

716.5壓力繼電器

壓力繼電器是利用油液的壓力來啟閉電氣觸點的液壓電氣轉換元件。壓力繼電器在壓力達到調定值時，發出電信號，控制電氣元件動作。壓力繼電器有柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式四種結構形式。

柱塞式壓力繼電器的結構和圖形符號如圖6.23所示，當進油口P處油液壓力達到壓力繼電器的調定壓力時，作用在柱塞1上的液壓力通過頂桿2的推動，合上微動電器開關4，發出電信號。圖中，L為泄油口。改變彈簧的壓縮量，可以調節繼電器的動作壓力。

73圖6.23壓力繼電器進油口電器開關原理測壓面壓力繼電器符號調壓彈簧電器開關調壓螺絲柱塞壓力繼電器動畫當壓力超過彈簧力時，頂桿推動電器開關，發出電信號進油口電器開關原理測壓面壓力繼電器符號調壓彈簧電器開關調壓螺絲柱塞當壓力超過彈簧力時，頂桿推動電器開關，發出電信號6.6壓力閥在調壓與減壓回路中的應用

在定量泵系統中，通過溢流閥來調節液壓泵的供油壓力可以。在變量泵系統中，用溢流閥作安全閥來限定系統的最高壓力，防止系統過載。當系統中如需要兩種以上壓力時，則可采用多級調壓回路。

6.5.1調壓回路

調節溢流閥便可調節泵的供油壓力。（1）單級調壓回路

溢流閥調壓彈簧壓力表為了便于調壓和觀察，溢流閥旁一般要就近安裝壓力表。當換向閥在左位工作時，活塞為工作行程，泵出口壓力較高，由溢流閥1調定。（2）雙向調壓回路a

高壓溢流閥10MPa開啟低壓溢流閥4MPa當執行元件正反向運動需要不同的供油壓力時，可采用雙向調壓回路。雙向調壓回路動畫（2）雙向調壓回路b

換向閥居右位，低壓溢流閥4MPa開啟換向閥居左位，高壓溢流閥10MPa開啟在不同的工作階段，液壓系統需要不同的工作壓力，多級調壓回路便可實現這種要求。圖6.26（a）所示為二級調壓回路。圖示狀態下，泵出口壓力由溢流閥3調定為較高壓力。（3）二級調壓回路主溢流閥調10MPa遠程溢流閥調4MPa切斷二級調壓回路動畫圖示狀態下，閥2換位后，泵出口壓力由遠程調壓閥1調為較低壓力。（3）二級調壓回路主溢流閥調10MPa實際為4MPa遠程溢流閥調4MPa開啟（3）三級調壓回路換向閥居中位，溢流閥主閥1調壓12MPa開啟換向閥居左位，遠程溢流閥2調壓8MPa開啟換向閥居右位，遠程溢流閥3調壓10MPa開啟三級調壓回路動畫（3）多級調壓回路c

主溢流閥調壓彈簧調壓至12MPa比例閥作遠程溢流實現比例調壓0-10MPa

液壓系統工作時，執行元件短時間停止工作，不宜采用開停液壓泵的方法，而應使泵卸荷，（如壓力為零）。利用電磁溢流閥可構成調壓-卸荷回路。（4）電磁溢流閥調壓-卸荷回路換向居下位，溢流閥遙控口通油箱，卸壓換向居上位，溢流閥主閥調壓10MPa開啟電磁溢流閥是由先導式溢流閥和兩位兩通電磁換向閥組合而成的復合閥，既能調壓又能卸荷。如圖6.27所示，當二位二通換向閥電磁鐵通電時，電磁溢流閥可實現調壓；電磁鐵斷電時，液壓泵處于卸荷（卸壓）狀態。換向居上位，溢流閥遙控口通油箱，卸壓換向居下位，溢流閥主閥調壓10MPa開啟電磁溢流閥泄荷回路動畫6.6.2減壓回路主油路壓力由溢流閥調定，主路壓力為10MPa經過減壓后支路壓力為3MPa

液壓系統中的定位、夾緊、控制油路等支路，工作中往往需要穩定的低壓，為此，在該支路上需串接一個減壓閥[圖6.28(a)]。圖6.28(b)夾緊時，為了防止系統壓力降低油液倒流，并短時保壓，在減壓閥后串接一個單向閥。圖示狀態，高壓由減壓閥1調定；換向閥居左位，減壓閥由閥1彈簧調壓為5MPa6.6.2減壓回路－－工件夾緊

當二通閥通電后，閥1出口壓力則由遠程調壓閥2決定，故此回路為二級減壓回路。換向閥居右位，減壓閥由遠程閥2調壓為3MPa6.6.2減壓回路－－工件夾緊

工件夾緊的減壓回路動畫例14圖a示回路中，液壓缸無桿腔面積A＝50cm2,負載FL＝10000N，各閥的調定壓力如圖示，試確定在活塞運動時和活塞運動到終端停止時A、B兩處的壓力。89例15圖b示回路中，液壓缸無桿腔面積A＝50cm2,負載FL＝10000N，各閥的調定壓力如圖示，試確定在活塞運動時和活塞運動到終端停止時A、B兩處的壓力。90例16

圖示系統，液壓缸的有效面積A1=A2=100cm2,缸1負載FL＝35000N，缸2運動時負載為零，不計摩擦阻尼、慣性力和管路損失。溢流閥、順序閥和減壓閥的調定壓力分別為4MPa,3MPa和2MPa.求下列三種工況下AB和C處的壓力。1）泵啟動后，兩換向閥處于中位；2）1YA通電，液壓缸1運動時和運動到終端停止時；3）1YA斷電，2YA通電，液壓缸2運動時和碰到固定擋塊停止運動時。9192小結壓力閥中，溢流閥和減壓閥用于調壓和穩壓（控制壓力）。壓力負反饋的核心是將被控壓力轉化為力信號與指令力比較，指令力可用調壓彈簧或比例電磁鐵產生，比較元件一般是主閥或先導閥。要通過“測壓面”、“測壓孔”、“調節閥口”等幾個要點去理解工作原理。

溢流閥的主要作用有：①在某些定量泵系統中起定壓溢流作用；②在變量泵系統或某些重要部位起安全限壓作用。

溢流閥的結構形式主要有兩種：

直動式溢流閥和先導式溢流閥。前者一般用于低壓或小流量，后者用于高壓大流量。

小結

溢流閥是利用作用于閥芯的進油口壓力與彈簧力平衡的原理來工作的。彈簧力可以調整，故壓力也可調整。當有一定流量通過溢流閥時，閥必須有一開口，此開口形成一個液阻，油液流過液阻時產生壓降，這就形成了進油口壓力（即溢流壓力）。實際工作時，溢流閥開口大小是根據通過的流量自動調整，閥的進口壓力將隨溢流量的增加而加大。溢流量改變引起的壓力變化的大小，主要取決于主閥芯上彈簧的剛度。彈簧剛度愈小，壓力變化也愈小。壓力變化大小反映了溢流閥穩壓性能的好壞。從這點出發，先導式溢流閥較直動式溢流