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液壓系統(tǒng)中壓力控制閥的比較
閱讀:2016 發(fā)布時間:2014-11-21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,在回路中相當于一個把油液壓力當成信號來控制執(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。