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公司動態(tài)

液壓系統(tǒng)中壓力控制閥的比較

閱讀：875發(fā)布時間：2014-11-4

壓力控制閥是液壓傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其中溢流閥、減壓閥和順序閥作為整個液壓傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵控制元件，基本存在于各個液壓系統(tǒng)回路中，并在液壓傳動技術(shù)中起著舉足輕重的作用。這三種壓閥在結(jié)構(gòu)、工作原理上存在許多相似之處，容易混淆，對三者的判斷區(qū)分存在一定的難度。

    本文以先導(dǎo)式溢流閥、先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式順序閥為例從工作原理、接入方式、壓力判定和用途等幾個方面進行區(qū)分和分析，使應(yīng)用者在實際操作中更容易把握三種控制閥運用場合。

    1 工作原理

    三種閥的工作原理基本相似，它們的共同特點是借助于節(jié)流口的降壓作用，使作用于閥芯上的彈簧力和油液壓力相平衡，達到控制油液壓力的目的。

    2 三種閥的分析比較

    從上面的論述可以看到，三種壓力閥結(jié)構(gòu)上相近，工作原理上相似，如果未進行仔細區(qū)分，相當(dāng)容易混淆，只有通過認真地比照分析，掌握它們的異同點，才能較為準(zhǔn)確和容易地區(qū)分三種壓力閥。

    2.1 從結(jié)構(gòu)上分析比較

    從三種閥的圖形符號上（見圖1），可明顯看出閥口的開閉狀態(tài)和閥內(nèi)部泄漏的處理方式是三種閥在結(jié)構(gòu)上存在的差異。

（a）溢流閥   （b）減壓閥   （c）順序閥

圖1 三種閥的圖形符號

    溢流閥與順序閥處于常態(tài)位（即閥芯未受到外力作用時所處的位置）時閥口是閉合的（圖1（a）和圖1（c）中方框內(nèi)指示油液流向的箭頭與直線是錯開的），而減壓閥的閥口處于常態(tài)位時是打開的（圖1（b）中方框內(nèi)指示油液流向的箭頭與直線是重合的）。在液壓回路中，當(dāng)壓力低于調(diào)定值時，溢流閥和順序閥的閥口是常閉的，而減壓閥無論壓力是高于還是低于調(diào)定值，閥口都是常開的。

    閥在結(jié)構(gòu)上其內(nèi)部都設(shè)計有一定的密封裝置，但又由于制造和安裝時存在的誤差和工作時的磨損，其油液的泄漏是肯定存在的。內(nèi)泄式結(jié)構(gòu)是指閥體內(nèi)部設(shè)計有專門的油路來收集泄漏的油液并將其帶回回油箱，溢流閥就采用這樣的結(jié)構(gòu)。而順序閥和減壓閥由于閥的出口油液有一定的壓力并通向執(zhí)行元件或其它液壓元件，所以泄油口必須從閥的外部單獨接回油箱，這種結(jié)構(gòu)即為外泄式。

    2.2 從接入方式上分析比較

    在油路中，溢流閥是并聯(lián)連接，而減壓閥和順序閥則是串聯(lián)。溢流閥常并聯(lián)于油路上，一般用來保持油路上某點壓力恒定在其調(diào)定值上。減壓閥常串聯(lián)于油路上，當(dāng)出口壓力達到閥調(diào)定值后閥才開始工作，實現(xiàn)降壓。順序閥常串接在油路上，在回路中相當(dāng)于一個把油液壓力當(dāng)成信號來控制執(zhí)行元件動作順序的液壓開關(guān)。

    2.3 從控制壓力的引入上分析比較

    溢流閥和順序閥的控制油液是由閥的進油口引入的，而減壓閥的控制油液是由閥的出油口引入的。減壓閥以出口油壓作為反饋信號，自動調(diào)整主閥口的大小，改變液流阻力來保證閥的出口油壓為調(diào)定值。

    2.4 從用途上分析比較

    在液壓系統(tǒng)中溢流閥的主要作為安全閥、卸荷閥、遠程調(diào)壓閥和背壓閥來使用；減壓閥通過降低液壓系統(tǒng)中的壓力，使液壓系統(tǒng)中某一支路獲得比液壓泵輸出壓力更低的穩(wěn)定壓力；順序閥主要用來控制液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的動作順序，外控順序閥可作卸荷閥用，內(nèi)控順序閥可作背壓閥用。

    3 幾個具體的問題分析

    從以上分析比較可以看到當(dāng)真正地掌握了溢流閥、減壓閥和順序閥的工作原理和區(qū)別后，分析它們并不難。

    在四個液壓系統(tǒng)中（如圖2所示），當(dāng)節(jié)流閥關(guān)閉后，分析液壓泵出口處的壓力。液壓閥的調(diào)定壓力分別為PA=5MPa，PB=4MPa，PC=3MPa，PD=2MPa，對于圖2（a），A、B、C三個溢流閥串聯(lián)，從緊挨油箱的閥向前分析，C閥開啟壓力為3MPa，開啟B閥壓力需要7MPa，則液壓泵出口處壓力，即A閥開啟壓力為各調(diào)節(jié)壓力之和12MPa。

圖2 問題分析

    對于圖2（b），A、B、C三個閥串聯(lián)，其中B閥為順序閥。B閥開啟壓力為4MPa，C閥開啟壓力為3MPa，當(dāng)B閥入口處的油壓達到開啟壓力時，B閥開啟，而此時B閥出口處的4MPa油壓大于C閥開啟壓力，C閥也開啟，因此液壓泵出口處壓力就為A、B調(diào)節(jié)壓力之和9MPa。

    對于圖2（c），A、B、C三個閥串聯(lián)，其中B閥為順序閥。由于B閥連接在回路末端相當(dāng)于溢流閥，則液壓泵出口處壓力，為三閥調(diào)節(jié)壓力之和12MPa。

    對于圖2（d），當(dāng)二位二通閥未通電時的回路和圖2（a）所示回路是一樣的，液壓泵出口處壓力12MPa；當(dāng)二位二通閥通電工作時，D閥接入回路遠程控制為B閥，B閥調(diào)定壓力值為4MPa，D閥為2MPa，此時D閥限定B閥的控制壓力為2MPa，實際上B閥就相當(dāng)于調(diào)節(jié)壓力為2MPa的順序閥，因此則液壓泵出口處壓力為8MPa。

    4 結(jié)束語

    溢流閥、減壓閥、順序閥三種壓力控制閥是整個液壓傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵控制元件，只有從根本上理解其結(jié)構(gòu)原理，并掌握三種閥的異同點，在實際操作運用中才不會出錯，希望本文對液壓閥的分析會有借鑒作用。

壓力控制閥是液壓傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其中溢流閥、減壓閥和順序閥作為整個液壓傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵控制元件，基本存在于各個液壓系統(tǒng)回路中，并在液壓傳動技術(shù)中起著舉足輕重的作用。這三種壓閥在結(jié)構(gòu)、工作原理上存在許多相似之處，容易混淆，對三者的判斷區(qū)分存在一定的難度。

    本文以先導(dǎo)式溢流閥、先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式順序閥為例從工作原理、接入方式、壓力判定和用途等幾個方面進行區(qū)分和分析，使應(yīng)用者在實際操作中更容易把握三種控制閥運用場合。

    1 工作原理

    三種閥的工作原理基本相似，它們的共同特點是借助于節(jié)流口的降壓作用，使作用于閥芯上的彈簧力和油液壓力相平衡，達到控制油液壓力的目的。

    2 三種閥的分析比較

    從上面的論述可以看到，三種壓力閥結(jié)構(gòu)上相近，工作原理上相似，如果未進行仔細區(qū)分，相當(dāng)容易混淆，只有通過認真地比照分析，掌握它們的異同點，才能較為準(zhǔn)確和容易地區(qū)分三種壓力閥。

    2.1 從結(jié)構(gòu)上分析比較

    從三種閥的圖形符號上（見圖1），可明顯看出閥口的開閉狀態(tài)和閥內(nèi)部泄漏的處理方式是三種閥在結(jié)構(gòu)上存在的差異。

（a）溢流閥   （b）減壓閥   （c）順序閥

圖1 三種閥的圖形符號

    溢流閥與順序閥處于常態(tài)位（即閥芯未受到外力作用時所處的位置）時閥口是閉合的（圖1（a）和圖1（c）中方框內(nèi)指示油液流向的箭頭與直線是錯開的），而減壓閥的閥口處于常態(tài)位時是打開的（圖1（b）中方框內(nèi)指示油液流向的箭頭與直線是重合的）。在液壓回路中，當(dāng)壓力低于調(diào)定值時，溢流閥和順序閥的閥口是常閉的，而減壓閥無論壓力是高于還是低于調(diào)定值，閥口都是常開的。

    閥在結(jié)構(gòu)上其內(nèi)部都設(shè)計有一定的密封裝置，但又由于制造和安裝時存在的誤差和工作時的磨損，其油液的泄漏是肯定存在的。內(nèi)泄式結(jié)構(gòu)是指閥體內(nèi)部設(shè)計有專門的油路來收集泄漏的油液并將其帶回回油箱，溢流閥就采用這樣的結(jié)構(gòu)。而順序閥和減壓閥由于閥的出口油液有一定的壓力并通向執(zhí)行元件或其它液壓元件，所以泄油口必須從閥的外部單獨接回油箱，這種結(jié)構(gòu)即為外泄式。

    2.2 從接入方式上分析比較

    在油路中，溢流閥是并聯(lián)連接，而減壓閥和順序閥則是串聯(lián)。溢流閥常并聯(lián)于油路上，一般用來保持油路上某點壓力恒定在其調(diào)定值上。減壓閥常串聯(lián)于油路上，當(dāng)出口壓力達到閥調(diào)定值后閥才開始工作，實現(xiàn)降壓。順序閥常串接在油路上，在回路中相當(dāng)于一個把油液壓力當(dāng)成信號來控制執(zhí)行元件動作順序的液壓開關(guān)。

    2.3 從控制壓力的引入上分析比較

    溢流閥和順序閥的控制油液是由閥的進油口引入的，而減壓閥的控制油液是由閥的出油口引入的。減壓閥以出口油壓作為反饋信號，自動調(diào)整主閥口的大小，改變液流阻力來保證閥的出口油壓為調(diào)定值。

    2.4 從用途上分析比較

    在液壓系統(tǒng)中溢流閥的主要作為安全閥、卸荷閥、遠程調(diào)壓閥和背壓閥來使用；減壓閥通過降低液壓系統(tǒng)中的壓力，使液壓系統(tǒng)中某一支路獲得比液壓泵輸出壓力更低的穩(wěn)定壓力；順序閥主要用來控制液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的動作順序，外控順序閥可作卸荷閥用，內(nèi)控順序閥可作背壓閥用。

    3 幾個具體的問題分析

    從以上分析比較可以看到當(dāng)真正地掌握了溢流閥、減壓閥和順序閥的工作原理和區(qū)別后，分析它們并不難。

    在四個液壓系統(tǒng)中（如圖2所示），當(dāng)節(jié)流閥關(guān)閉后，分析液壓泵出口處的壓力。液壓閥的調(diào)定壓力分別為PA=5MPa，PB=4MPa，PC=3MPa，PD=2MPa，對于圖2（a），A、B、C三個溢流閥串聯(lián)，從緊挨油箱的閥向前分析，C閥開啟壓力為3MPa，開啟B閥壓力需要7MPa，則液壓泵出口處壓力，即A閥開啟壓力為各調(diào)節(jié)壓力之和12MPa。

圖2 問題分析

    對于圖2（b），A、B、C三個閥串聯(lián)，其中B閥為順序閥。B閥開啟壓力為4MPa，C閥開啟壓力為3MPa，當(dāng)B閥入口處的油壓達到開啟壓力時，B閥開啟，而此時B閥出口處的4MPa油壓大于C閥開啟壓力，C閥也開啟，因此液壓泵出口處壓力就為A、B調(diào)節(jié)壓力之和9MPa。

    對于圖2（c），A、B、C三個閥串聯(lián)，其中B閥為順序閥。由于B閥連接在回路末端相當(dāng)于溢流閥，則液壓泵出口處壓力，為三閥調(diào)節(jié)壓力之和12MPa。

    對于圖2（d），當(dāng)二位二通閥未通電時的回路和圖2（a）所示回路是一樣的，液壓泵出口處壓力12MPa；當(dāng)二位二通閥通電工作時，D閥接入回路遠程控制為B閥，B閥調(diào)定壓力值為4MPa，D閥為2MPa，此時D閥限定B閥的控制壓力為2MPa，實際上B閥就相當(dāng)于調(diào)節(jié)壓力為2MPa的順序閥，因此則液壓泵出口處壓力為8MPa。

    4 結(jié)束語

    溢流閥、減壓閥、順序閥三種壓力控制閥是整個液壓傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵控制元件，只有從根本上理解其結(jié)構(gòu)原理，并掌握三種閥的異同點，在實際操作運用中才不會出錯，希望本文對液壓閥的分析會有借鑒作用。

 


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