压力控制阀( 三 )


b.在不工作时,减压阀阀口常开,而溢流阀阀口常闭 。
c.减压阀泄油口直接接油箱(外泄);而溢流阀的出油口可外泄,也可内泄 。
与溢流阀的入口压力由负载建立一样,减压阀的出口压力也是由负载建立的 。若负载建立的压力低于减压阀的调定压力,则阀出口压力由负载决定,此时减压阀不起减压作用,进出口压力相等 。对先导式减压阀来说,保证出口压力恒定的条件是先导阀开启,这一点与溢流阀类似 。
(2)定差减压阀:定差减压阀保持进、出口压力差不变,其工作原理与图形符号分别如图8-25a、8-25b所示 。进口压力p1经减压口后变为出口压力p2,出口压力油经阀芯中心孔流入阀芯左腔,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,即
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:Ks为弹簧刚度;x0为弹簧预压缩量;x为阀口开度 。
可见,只要尽量减小阀口开度的变化量,即可使压力差Δp近似地保持为定值 。
图8-25 定差减压阀
(3)定比减压阀:定比减压阀保持进出口压力比值不变,工作原理与图形符号分别如图8-26所示 。进口压力p1经减压后降为p2,并将p2引入阀芯上腔 。稳态工作时,忽略液动力、阀芯自重和摩擦力,则可得到阀芯的力平衡方程为
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式中:A1、A2分别为p1、p2的有效承压面积;k为弹簧刚度;x0、x分别为弹簧的预压缩量和阀口开度 。
由式(8-7)知,只要保证弹簧刚度尽量小,则可忽略弹簧力,于是得
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可见,选择阀芯的作用面积A1、A2便可得到所要求的压力比,且比值近似恒定 。
图8-26 定比减压阀
2.减压阀的应用及注意事项
当液压系统主油路的压力较高,压力波动比较大而分支油路需要一个稳定的较低工作压力时,可以主油路与分支油路间串接一减压阀,用以降低和调节分去油路的工作压力,同时可消除主油路波动对分支油路的工作压力的影响 。减压阀广泛用于系统的夹紧、润滑、电液换向阀的控制压力等回路中 。应当注意,为使减压回路可靠工作,其减压阀的最高调定压力应比系统调定压力低一定的数值 。例如,在中压系统约低0.5MPa,中高压系统约低1MPa,否则减压阀不能正常工作 。当减压支路的执行元件需要调速时,节流元件应安装在减压阀出口的油路上,以免减压阀工作时,其先导阀泄油影响执行元件的速度 。
(三)顺序阀
顺序阀是以压力为信号自动控制油路通断的压力控制阀,常用于控制系统中多个执行元件动作的先后顺序 。顺序阀按动作原理可分为直动式和先导式;按控制压力油的来源,可分为内控式和外控式;按泄油方式可分为内泄和外泄等类型 。
1.顺序阀的结构和工作原理
直动式顺序阀的结构原理如图8-27a所示,当进油口的油压p1低于弹簧2的调定压力时,活塞6下端油液向上的推力较小,阀芯5处于最下端位置,阀口关闭,油液不能通过顺序阀流出 。当进油口油液压力p1达到弹簧调定压力时,阀芯5抬起,阀口开启,压力油即可从顺序阀的出口流出,使阀后的油路工作 。经阀芯与阀体间的缝隙进入弹簧腔的泄油从外泄口L进入油箱 。这种顺序阀利用其进油口压力控制,称为普通顺序阀(也称为内控式顺序阀),其图形符号如图8-27b所示 。由于阀出油口接压力油路,因此其上端弹簧处的泄油口必须另接一油管通油箱,这种连接方式称为外泄 。
图8-27 直动式顺序阀
2.顺序阀的功能及应用
顺序阀根据控制方式,泄油方式及与单向阀组合可构成各种不同功能的顺序阀 。其职能符号和用途见表8-12 。
3.平衡阀
平衡阀也称限速锁(图8-28),是一种外控内泄式单向顺序阀,由一个单向阀和一个顺序阀并在一起使用,液压回路中,可以闭锁液压缸或马达油路中的油液,为了防止立式液压缸及其工作部件在悬空停止期间因自重而自行下滑,或在下行运动中由于自重而造成失控超速的不稳定运动,此时起闭锁作用 。
表8-12 各种功能顺序阀的职能符号和用途
图8-28 平衡阀结构示意图
当液压缸或马达需要运动时,通过向另一油路通液,同时通过平衡阀内部油路控制顺序阀打开使回路接通,实现其运动 。由于顺序阀本身与双向液压锁的结构不同,工作时在回路中建立一定的背压,不至于因自重超速下滑而使液压缸或马达的工作油腔产生负压,因此不会发生向双向液压锁那样的冲击和振动 。