先导式溢流阀动画图解 ppt课件

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溢流阀按其工作原理可分为直动式和先导式两种。本次以直动式溢 流阀为例进行讲解。
图8-3 先导式溢流阀结构及符号
图8-4 先导式溢流阀
在阀体上有一个远程控制油口K，它的作用是使溢流阀卸荷或进行二 级调压。把它与油箱连接时，溢流阀上腔的油直接回油箱，而上腔油压为 零，由于主阀阀芯弹簧较软，因此，主阀阀芯在进油压力作用下迅速上移， 打开阀口，使溢流阀卸荷；若把该口与一个远程调压阀连接时，溢流阀的 溢流压力可由该远程调压阀在溢流阀调压范围内调节。
气动与液压传动
第8章 溢流阀和溢流阀调压回路 8.2 先导式溢流阀的结构和工作原理
目录
Contents
8系统或回路的压力维持恒定， 实现稳压、调压或限压的作用。
溢流阀的基本功用有两种：一种是溢流稳压；第二种是过载保护。 对溢流阀性能的要求主要有：1)调压范围要大，且当流过溢流阀的流量 变化时，系统中的压力变化要小，启闭特性要好；2)灵敏度要高；3)工 作平稳，没有振动和噪声；4)当阀关闭时，泄漏量要小。

先导式溢流阀原理图先导式溢流阀是一种常见的液压控制元件，它在液压系统中起着重要的作用。

溢流阀是一种通过调节流量来控制液压系统压力的装置，而先导式溢流阀则是在普通溢流阀的基础上进行了改进，使得其在一些特定的应用场合中具有更好的性能。

先导式溢流阀的原理图如下所示：[图1 先导式溢流阀原理图]在原理图中，我们可以看到先导式溢流阀的主要组成部分包括先导阀、主阀和控制阀。

其中，先导阀通过感应液压系统中的压力信号，来控制主阀的开启和关闭，从而实现对液压系统压力的调节。

控制阀则用于调节液压系统中的流量，以满足系统对流量的需求。

先导式溢流阀的工作原理是这样的，当液压系统中的压力超过设定值时，先导阀会感应到这一压力信号，并通过控制主阀的开启程度，来调节液压系统的流量，从而使得系统的压力保持在设定值以下。

这样就可以有效地保护液压系统中的元件，防止因过高的压力而损坏。

先导式溢流阀在液压系统中有着广泛的应用。

例如，在液压冲床中，先导式溢流阀可以通过对系统的压力和流量进行精确的控制，来实现对冲床的冲压力和速度的精准调节；在液压机械中，先导式溢流阀可以通过对系统的压力进行稳定调节，来保证机械的正常运行。

除此之外，先导式溢流阀还可以在液压系统中起到限压保护的作用。

当系统中的压力超过设定值时，先导式溢流阀会自动调节流量，使得系统的压力保持在安全范围内，从而保护液压系统中的元件不受损坏。

总的来说，先导式溢流阀是一种在液压系统中起着重要作用的控制元件，它通过对系统的压力和流量进行精确的调节，来保证液压系统的正常运行，并保护系统中的元件不受损坏。

通过对先导式溢流阀的原理图和工作原理进行深入了解，可以更好地掌握其在液压系统中的应用，从而为系统的设计和维护提供更好的参考。

⑤电液动换向阀
电磁阀：电磁阀负责液动阀控制油路的换 向，起先导作用。 组成
液动阀：负责主油路的换向。
结 构 及 工 作 原 理
电液动换向阀
特点： （1）换向平稳无冲击； （2）允许通过的流量大。 （国产：32MPa，1250l/min; 进口：40MPa，2000 l/min）
4、换向阀的滑阀机能
2、类型
按阀芯的形状分类
滑阀【包括控制部分、主体部分（位、通）】
转阀
位：为改变液流方向，阀芯相对于阀体不同的工作位置数 （二位、三位），一个“□”表示一个位。
通：换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、三通、 四通、五通），在一个“□”内，“↑” 或“⊥”与方框的交 点数。
按阀的安装方式分类 ： 管式、板式、法兰式。
作用： （1）起止回作用； （2）必要时解除逆止，允许油液反向通过。
结构与工作原理：
3、单向阀用途
（1）止回作用：安装在泵的出口，pk=0.3～0.5 bar （2）作背压阀用:防止液压缸前冲或爬行，使系统工作平稳。 pk=2～6 bar （3）作锁紧装置用：起重机支腿、夹紧回路等。 （4）保持控制油路有必要的压力：pk≥p液控 （5）作复合阀使用：单向节流阀、单向顺序阀、单向减压 阀、单向调速阀等。
常态位：换向阀的阀芯未受到外部操纵力作用时所处的位置。 滑阀机能： 阀芯处于常态位（原始位置）时各油口的连通
方式。如二位阀有“常通型”、“常断型”。
中位机能： 三位换向阀的阀芯在中间位置时，各油口的连通
方式，称为换向阀的中位机能。
三位换向阀常用的中位机能： “O”、“H”、“M”、“P”、“K”、“Y”型。
（6）局部回路作安全阀使用：pk＞p换热器正常工作的阻力

封闭过程 开启过程 溢流过程
导向处同芯
工作过程
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活塞处同芯
黑三角代表 先导型液压控制
阀口处同芯
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调压手柄
调压弹簧
导阀芯
主阀弹簧
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主阀芯 主阀口
出油口P2
先导级固 定节流孔
进油口P1
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YF型先导式溢流阀原理图
导 阀 比 较
Fs F指 p2 As
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工作原理
液压力与弹簧力相平衡的原理工作， 不同压力和弹簧力的大小，溢流阀对应 不同的工作状态。 液压力低于调压弹簧力，阀口关闭。 液压力高于调压弹簧力，阀口开启。
力平衡方程
直动式滑阀阀芯溢流阀原理
直动溢流阀工作过程
p K (x0 x) A
x0 ——弹簧预压缩量（m） x ——阀开口量（m）
3）电磁溢流阀
是电磁换向阀与先导式溢流阀的组合，用于系统的多级压
力控制或卸荷。
电磁阀 部分
弹簧刚度k'，可以调整先导型溢流阀的溢流压力p。
将式（３）和（４）代入小孔（面积＝W x ）流量与压力之间关系式，便可得到直动溢流阀特性方程，即
直动式与先导式溢流阀在结构、特性、适用场合都存有不同之处。
节流孔3构成动态阻尼，稳定主阀
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5）系统卸荷油路
将先导型溢流阀１的阀体上的远程控制口K，通过二位 二通阀２接通油箱，实现系统卸荷。
[分析]：当远程控制口K 与油箱连通时，主阀芯左端 弹簧腔的压力接近于０。因 此，主阀芯在很小压力下， 便可移动到左端，阀口开度 达到最大，使系统油液在很 低压力下通过阀口流回油箱， 实现卸荷。

2. 回油节流调速回路（动画演示）
(1) 该 回路速度负载特性、最大承载 能力、损失功率和效率基本相同。
(2) 与进油节流调速回路的比较
a. 承受负值负载的能力 b.运动平稳性 c.发热及泄漏的影响 d.实现压力控制的方便性 e.停车后的起动性能
3.旁路节流调速回路（动画演示）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
动画演示
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3.采用液控单向阀的平衡回路 4.采用远控平衡阀的平衡回路
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
（四）卸荷回路
１．功用
是在液压泵不停止 转动时，使其输出的 流量或压力在很低的 情况下工作。
２．类型
（１）换向阀卸荷回路
M、H、K型中位机能的三位换向阀处于中位时，泵即卸荷 。 （动画）
（２）二通插装阀卸荷回路(动画)
当二位二通电磁阀通电后，主阀上腔接通油箱，主阀口全开，泵 即卸荷。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
（七）泄压回路
１．功用 液压系统在保压过程中，由
于油液压缩和机械部分产生弹 性变形，因而储存了相当的能 量，若立即换向，则会产生压 力冲击。因而对容量大的液压 缸和高压系统应在保压与换向 之间采取泄压措施。

在溢流阀调压弹簧的预在溢流阀调压弹簧的预压缩量调定以后溢流压缩量调定以后溢流阀的开启压力阀的开启压力ppkk即已确即已确定阀口开启后溢流阀定阀口开启后溢流阀的进口压力随溢流量的的进口压力随溢流量的增加而略有升高流量增加而略有升高流量为额定值时的压力为额定值时的压力ppss最最高随着流量减少阀高随着流量减少阀口则反向趋于关闭阀口则反向趋于关闭阀的进口压力降低阀口的进口压力降低阀口关闭的压力为关闭的压力为ppbb
精品课件
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4）启闭特性 也称为压力
流量特性（p-q特性）。
在溢流阀调压弹簧的预
压缩量调定以后，溢流
阀的开启压力pk即已确
定，阀口开启后溢流阀
的进口压力随溢流量的
增加而略有升高，流量
为额定值时的压力ps最
高，随着流量减少，阀
口则反向趋于关闭，阀
的进口压力降低，阀口
关闭的压力为pb。因摩 擦力的方向不同，pb < pk。启闭特性的好坏用
当△PAr>Fs时，阀芯上移，油液从P 口通过h口，流回油箱，实现溢流。
由上分析可知，主弹簧力是和压力 差平衡的，压力差比较小，因而弹簧的 刚度可以做的较小；虽然P2直接与先导 阀弹簧相平衡，但先导阀一般为锥阀， 受压面积也小，故先导阀的弹簧刚度也 不太大。
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调节调压螺钉，可以调节先 导弹簧的预紧力，也可以调节溢 流阀的溢流压力，这个压力就是 溢流阀的调整压力。
直动式溢流阀依靠系统中压力油 直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡， 以控制阀芯的起闭动作。右图中阀 芯在最低位置，P与T关断，这也是 溢流阀的常态位置（或静态位置）。
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压力油从P口进入，如右图 兰色箭头所示，一路经阻尼孔a 进入阀芯底部，形成底部压力油 区，作用在阀芯底部面积Ar上， 推动阀芯向上。另一路经开口h 流入回油口T，将多于的油液排 回油箱。

特点
先导型溢流阀具有灵敏度高、调节方 便、稳定性好等优点，广泛应用于各 种液压系统中。
03
先导型溢流阀的特点
压力稳定
溢流阀通过控制主阀芯的 开口度来稳定系统压力， 确保压力波动在允许范围内。
先导型溢流阀采用先导控 制原理，通过先导阀调节 主阀芯的运动，实现精确 的压力控制。
先导型溢流阀具有较高的 压力稳定性，能够减小压 力波动对系统稳定性的影响。
பைடு நூலகம்
先导阀用于控制主阀的开启和关闭， 通过调节先导阀的弹簧压力来控制溢 流压力。
主阀部分
主阀的组成
主阀主要由阀体、阀芯、弹簧和 密封圈等组成。
主阀的作用
主阀用于实现溢流功能，当系统 压力超过溢流压力时，主阀打开，
使油液通过主阀流回油箱。
主阀的工作原理
当先导阀打开后，主阀上腔的压 力降低，当系统压力超过溢流压 力时，主阀芯在油液压力的作用 下向上移动，使油液通过主阀流
汽车领域
用于调节发动机机油压力， 保证发动机正常运转。
航空航天领域
用于调节燃料压力，保证 飞行安全。
02
先导型溢流阀的结构
先导阀部分
先导阀的组成
先导阀主要由阀座、锥阀芯和弹簧等 组成。
先导阀的作用
先导阀的工作原理
当系统压力达到先导阀的弹簧压力时， 锥阀芯打开，使主阀上腔的油液通过 先导阀流回油箱，从而降低主阀上腔 的压力，使主阀打开。
流量调节
先导型溢流阀通过调节先导阀的 弹簧预紧力和先导阀芯的开口度，
实现对系统流量的调节。
流量调节范围较大，适用于不同 流量需求的工况。
调节过程简单方便，能够快速响 应系统流量变化，提高系统的动
态性能。

液压传动
205.3 压力控制阀
压力控制阀：在液压系统中，稳定、调节和控制液压系统 压力，或 利用压力信号控制其它动作的液压控制阀，统称 为压力控制阀，简称压力阀。
基本原理：压力控制阀利用油液压力和弹簧力相平衡的原 理进行工作， 以满足执行元件对 力 或 扭矩 的要求。
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1）三节同芯先导型溢流阀
主要特点：由主阀芯负责控制系统的压力，先导级负 责向主阀提供指令力，作用在主阀芯上的主油路液压力与 先导级所输出的“指令压力”相平衡。
封闭过程 开启过程 溢流过程
导向处同芯
工作过程
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活塞处同芯
黑三角代表 先导型液压控制
溢流阀的结构
由控制部分和调节部分组成，其中： ➢控制部分：由阀芯、阀体、弹簧等组成。 ➢调节部分：由调节手轮、弹簧、锥阀、遥控口等组成。
溢流阀的分类
溢流阀按照其结构原理可分为：直动式 和 先导式两种溢流阀。
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（1）直动式溢流阀 结构
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2）二节同芯先导型溢流阀
导向处同芯
阀口处同芯
结构特点
二节同芯先导式溢流阀
➢ 结构简单，加工和装配方便
➢ 通流面积大
➢ 主阀芯与阀套通用化，便于批量生产
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导 阀 比 较
实物剖图面片图
可知：
直动溢流阀是由 阀体、阀芯、弹簧和 调节旋钮组成的。
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第三节 压力控制阀
压力控制阀简称压力阀，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。
压力阀包括： （1）用来控制液压系统压力的阀类。 （2）利用压力变化作为信号来控制其它元件动 作的阀类。
按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、 顺序阀和压力继电器等。
溢流阀
溢流阀的主要用途有以下两点： 1）调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中，用以调 节泵的出口压力，保持该压力恒定。 2）限压。如用作安全阀，当系统正常工作时，溢流阀处于 关闭状态，仅在系统压力大于其调定压力时才开启溢流，对 系统起过载保护作用。
AB
O型机能
1）O型机能
PT
阀芯处于中位时, P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点是：
①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住, 且能承受 一定的正向负载和反向负载。
② 因P口封闭，泵不能卸荷 ，泵排出的压力油只能从溢 流阀排回油箱。
③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换 向阀处于中位时, 仍可保持系统压力，不致影响其它分 支的正常工作。
图4.17(b)则 为弹簧自动复 位式三位四通 手动换向阀。
复位弹簧
图4.17 三位四通手动换向阀中位 手柄
阀 芯
复位弹簧
图4.17 三位四通手动换向阀左位 手柄
阀 芯
复位弹簧
图4.17 三位四通手动换向阀右位 手柄
阀 芯
2.机动换向阀 此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块
固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时 ， 推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触 后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程 有关，也有管此类阀叫“行程阀”。