液壓與氣壓傳動技術1學習任務任務5.1方向控制閥的認識及方向控制回路的組建任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建任務5.3流量控制閥的認識及速度控制回路的組建任務5.4新型液壓控制閥的認識和多缸動作回路的的組建項目五液壓控制元件的認識及基本回路的組建2任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建3知識庫一、壓力控制閥

1．溢流閥溢流閥的功用：溢流穩壓、限壓保護。溢流閥的分類：直動式溢流閥和先導式溢流閥兩類。

（1）溢流閥的結構與工作原理

1）直動式溢流閥圖5-13所示為直動式溢流閥，依靠系統中油液的液壓力直接作用在閥芯上與彈簧力相平衡的原理工作的。直動式溢流閥結構簡單，制造容易，成本低，但只用于低壓小流量場合，或作為先導閥使用。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建42）先導式溢流閥由先導閥和主閥兩部分組成，如圖5-14所示。先導閥是一個小規格的直動式溢流閥，用來調定壓力；主閥是滑閥，用來實現溢流。先導式溢流閥工作時振動小，噪聲低，壓力穩定，但反應不如直動式溢流閥快。先導式溢流閥適用于中、高壓系統。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建5

（2）溢流閥在液壓系統中的應用1）作溢流閥用

正常工作時溢流閥處于常開狀態，使系統的壓力保持穩定。2）作安全閥用

正常工作時溢流閥處于常閉狀態，當系統超載，壓力上升，超過溢流閥的調定壓力時，溢流閥打開，油液流回油箱，防止系統過載，保障系統安全。這時的溢流閥稱為安全閥。3）作背壓閥用

接在系統的回油路上，產生一定的回油阻力，以改善執行元件的運動平穩性。4）利用先導式溢流閥的遠程控制口實現遠程調壓或使系統卸荷。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建

2．減壓閥減壓閥的作用：降低并穩壓。減壓閥的分類：定值減壓閥、定差減壓閥和定比減壓閥。其中，定值減壓閥中的先導式減壓閥應用較多。（1）減壓閥的結構與工作原理圖5-15所示為先導式減壓閥，由先導閥和主閥組成，先導閥調壓，主閥減壓，P和A分別為進、出油口。

減壓閥能利用出口油液壓力的反饋作用，自動調整減壓口開度，保證出口壓力基本不變。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建6（2）減壓閥與溢流閥的區別1）減壓閥利用出口油液的液壓力與彈簧力平衡，保持出口油液壓力基本穩定，而溢流閥則利用進口油液的液壓力與彈簧力平衡，保持進口油液壓力基本穩定。2）減壓閥的進、出油口均通壓力油，所以泄漏油液需要單獨接油箱，而溢流閥的泄漏油液可由內部通道經回油口流回油箱。3）非工作狀態時，減壓閥閥口常開（閥口開度為最大），而溢流閥閥口常閉。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建7（3）減壓閥在液壓系統中的應用1）降低液壓泵輸出油液的壓力，供給低壓回路使用。如控制油路、潤滑系統、夾緊、定位和分度等裝置回路。2）穩定壓力。減壓閥輸出的二次壓力比較穩定，供給執行裝置工作時可以避免一次壓力油波動對它的影響。3）與單向閥并聯實現單向減壓。4）遠程減壓。減壓閥的遠程控制口接遠程調壓閥可以實現遠程減壓，但必須是遠程控制減壓后的壓力在減壓閥調定的范圍之內。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建8

3．順序閥順序閥的作用：利用系統油液壓力的變化來控制油路的通斷，以控制各執行元件按先后順序動作。順序閥的分類：按控制壓力的不同，可分為內控式（簡稱順序閥）和外控式（稱液控式順序閥）；按結構的不同，順序閥又分為直動式和先導式。（1）順序閥的結構與工作原理順序閥的工作原理與溢流閥相似，其主要區別在于：

溢流閥的出油口接油箱，而順序閥的出油口接執行元件。

順序閥的內泄漏油液不能用通道與出油口相通，應通過專用的泄油口接通油箱。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建910

1）直動式順序閥如圖5-16所示，常態下進油口P與出油口A不通。

任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建內控外泄式順序閥是控制油液從進油口P引入，泄漏油液從泄油口L流回油箱，若控制油液從外部引入則為液控外泄式順序閥，若將液控外泄式順序閥的泄漏油液的彈簧腔與出油口T（A）相通則為液控內泄式順序閥（又稱為卸荷閥）。11

2）先導式順序閥如圖5-17所示，其結構和工作原理與先導式溢流閥相似。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建12

3）單向順序閥如圖5-18所示，單向順序閥由單向閥和順序閥并聯組合而成的復合閥。當油液從油口P進入時，單向閥關閉，順序閥起控制作用；當油液從油口A進入時，油液經單向閥從P口流出。單向順序閥用在油液在一個方向流動時受順序閥控制，反方向流動時則自由通過的油路中。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建13

4）順序閥在液壓系統中的應用1）用于實現多個執行元件的順序動作。如某機床上的一個定位與夾緊回路，其動作順序是先定位后夾緊，工件加工完后，兩缸是同時縮回。2）液控順序閥可作卸荷閥用，使液壓泵卸荷。3）單向順序閥作平衡閥用，保正（持）垂直放置的液壓缸不因自重而下落。4）作背壓閥用，接在回油路上，增大背壓，使執行元件的運動平穩。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建

4．壓力繼電器壓力繼電器的作用：根據液壓系統的壓力變化自動接通或斷開有關電路，以實現對系統的程序控制和安全保護功能。壓力繼電器的分類：按結構上分，有柱塞式、彈簧管式、膜片式和波紋管式；按發出電信號的功能分，有單觸點式和雙觸點式。其中柱塞式壓力繼電器最為常用。（1）壓力繼電器的結構與工作原理圖5-19所示為單觸點柱塞式壓力繼電器。（2）壓力繼電器在液壓系統中的應用1）用于安全保護。2）用于控制執行裝置的動作順序。3）用于控制換向閥，使執行元件換向。4）用于液壓泵的起閉或卸荷。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建14任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建15

5．壓力控制閥的使用與維護

（1）壓力控制閥的安裝使用1）油液黏度為17cSt~38cSt，正常工作油溫在10℃~60℃范圍內。2）要求系統過濾精度不得低于30μm。3）螺紋連接與法蘭連接方式有兩個進油口，一個回油口（或二次壓力口）。4）順時針轉動手輪時壓力升高，逆時針轉動手輪時壓力降低。5）溢流閥回油阻力不得大于0.5MPa，作安全閥使用時，調定壓力不得超過液壓系統的最高壓力。6）減壓閥泄油口須直接通回油箱。7）油口安裝應保證其密封性。8）用戶購回元件后如不及時使用，須將內部灌入防銹油，并將外露加工表面涂防銹脂，妥善保存。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建16

（2）壓力控制閥的常見故障及排除方法1）溢流閥的常見故障及排除方法見表5-6。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建172）減壓閥的常見故障及排除方法見表5-7。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建183）順序閥的常見故障及排除方法見表5-8。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建194）壓力繼電器的常見故障及排除方法見表5-9。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建2021二、壓力控制回路

1．調壓回路調壓回路是根據系統負載的大小來調節系統工作壓力的回路。調壓回路的核心元件是溢流閥。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建（1）單級調壓回路圖5-20a所示為采用溢流閥的單級調壓回路，溢流閥的調定壓力應大于執行元件的最大工作壓力和管路上各種壓力損失的之和。

圖5-20b所示為采用遠程調壓閥的單級調壓回路，遠程調壓閥的調定壓力應低于先導閥的調定壓力。22任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建（2）多級調壓回路圖5-21a所示為二級調壓回路，分別由溢流閥1和遠程調壓閥3調定，且閥3的調定壓力應小于閥1的調定壓力。圖5-21b所示為三級調壓回路，分別由溢流閥1及遠程調壓閥3和4調定，閥1的調定壓力應高于閥3和4的調定壓力，且閥3和4的調定壓力不等。232．減壓回路減壓回路用于調節液壓系統中某個執行元件或某個支油路所需要的工作壓力低于主系統壓力的。減壓回路主要由減壓閥組成。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建圖5-22a所示為單級減壓回路，低壓力由減壓閥2調節。

圖5-22b所示為二級減壓回路，低壓由減壓閥4、溢流閥3分別調節。a）單級減壓回路b）二級減壓回路圖5-22減壓回路243．增壓回路增壓回路用于液壓系統或某個支油路所需要壓力較高但流量又不大的壓力油，且采用高壓泵又不經濟，或者根本就沒有必要增設高壓泵的場合下。增壓回路中提高壓力的主要元件是增壓缸或增壓器。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建

圖5-23a所示為采用單作用增壓缸的增壓回路，該回路只能實現間歇增壓。圖5-23b所示為采用雙作用增壓缸的增壓回路，能連續輸出高壓油。增壓回路利用壓力較小的液壓泵，獲得壓力較高的液壓油，節省了能源損耗，而且系統工作較可靠，噪聲小。a）單作用增壓回路b）雙作用增壓回路圖5-23增壓回路254．卸荷回路卸荷回路的功用是在液壓泵驅動電動機不頻繁啟閉的情況下，使液壓泵在輸出功率接近于零的情況下運轉，以減少功率損耗，降低系統發熱，延長泵和電動機的壽命。

液壓泵卸荷有流量卸荷和壓力卸荷兩種方法。流量卸荷主要是使用變量泵，使變量泵在輸出流量接近零的狀態下工作，此方法比較簡單，但變量泵的工作壓力仍很高，磨損比較嚴重。

壓力卸荷的方法是將液壓泵的出口直接接回油箱，使液壓泵在零壓或接近零壓的狀態下運轉。常見的壓力卸荷回路有采用換向閥的卸荷回路、采用溢流閥的卸荷回路、采用液控順序閥的卸荷回路等。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建26

（1）采用換向閥的卸荷回路圖5-24a為采用三位四通換向閥的M型（或H、K型）中位滑閥機能實現卸荷的回路。圖5-24b為采用電液動換向閥的卸荷回路。圖5-24c為采用二位二通電磁換向閥的卸荷回路。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建a）用換向閥中位卸荷b）用電液動換向閥卸荷c）用二位二通換向閥卸荷圖5-24用換向閥的卸荷回路27

（2）采用溢流閥的卸荷回路圖5-25所示為采用溢流閥的卸荷回路。采用小型的二位二通電磁閥2，將溢流閥1的遠程控制口接通油箱，即可使液壓泵卸荷，可用于大流量場合。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建

圖5-25用溢流閥的卸荷回路28

（3）采用液控順序閥的卸荷回路圖5-26所示為采用液控順序閥的卸荷回路，在雙泵供油的液壓系統中，常采用的卸荷回路。當系統壓力升高，打開液控順序閥3，使低壓大流量泵1卸荷。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建圖5-26用液控順序閥的卸荷回295．保壓回路保壓回路是使系統在液壓執行元件加載不動或有微小的位移下能保持穩定不變的壓力，并且使液壓泵處于卸荷狀態。常采用液壓泵保壓回路和采用蓄能器的保壓回路。（1）采用液壓泵的保壓回路用液壓泵的保壓回路也就是在保壓過程中，液壓泵仍以較高的壓力（保壓所需壓力）工作：

若采用定量泵，系統功率損失大，易發熱，故只在小功率的系統且保壓時間較短的場合下才使用；

若采用變量泵，在保壓時泵的壓力較高，但輸出流量幾乎等于零，系統的功率損失小，這種保壓方法能隨泄漏量的變化而自動調節輸出流量，因而其效率也較高。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回路的組建30（2）采用蓄能器的保壓回路圖5-27所示為采用蓄能器的保壓回路。圖5-27a為液壓泵卸荷的保壓回路，液壓泵卸荷時，液壓缸則由蓄能器補油保壓。適用于保壓時間長，要求功率損失小的場合。圖5-27b為多缸系統中的保壓回路，這種回路中負載的變化不影響保壓缸內壓力的穩定。當主油路壓力降低時，單向閥關閉，支油路由蓄能器補油保壓。任務5.2壓力控制閥的認識及壓力控制回