压力继电器 压力继电器 压力继电器是利用液体的压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。 当系统压力达到压力继电器的调定值时，发出电信号，使电气元件（如电磁铁、电机、时间继电器、电 磁离合器等）动作，使油路卸压、换向，执行元件实现顺序动作，或关闭电动机使系统停止工作，起安全保 护作用等。 压力继电器有柱塞式、膜片式、弹簧管式和波纹管式四种结构形式。下面对柱塞式压力继电器（见图） 的工作原理作一介绍： 柱塞式压力继电器当从继电器下端进油口 3 进入的液体压力达到调定压力值时，推动柱塞 2 上移，此位 移通过杠杆放大后推动微动开关 4 动作。改变弹簧 1 的压缩量，可以调节继电器的动作压力。 应用场合：用 于安全保护、控制执行元件的顺序动作、用于泵的启闭、用于泵的卸荷。 注意： 压力继电器必须放在压力有明显变化的地方才能输出电信号。若将压力继电器放在回油路上， 由于回油路直接接回油箱，压力也没有变化，所以压力继电器也不会工作。 电磁阀 电磁阀 是用来控制流体的方向的自动化基础元件，属于执行器；通常用于机械控制和工业阀门上 面，对介质方向进行控制，从而达到对阀门开关的控制。 工作原理 电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两 块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排 油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞， 活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。 溢流阀 定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需 求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力 波动开启） 。 安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压 力）时开启溢流， 进行过载保护， 使系统压力不再增加 （通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高 10％～ 20％）。 作卸荷阀用 作远程调压阀 作高低压多级控制阀 作顺序阀 用于产生背压（串在回油路上） 。 1、直动型溢流阀 1）、锥阀式直动型溢流阀 锥阀式直动型溢流阀 图示为锥阀式直动型溢流阀。 锥阀 2 的左端设有偏流盘 1 托住弹压弹簧 5，锥阀右端有一阻尼活塞 3 （阻 尼活塞一方面在锥阀开启或闭合时起阻尼作用，用来提高锥阀工作的稳定性；另一方面用来保证锥阀开启后 不会倾斜）。进口的压力油（压力为 P）可以由此活塞的径向间隙进入活塞底部，形成一个向左的液压力 F=P ?A （A 为活塞底部面积） 。当作用在底部的液压力 F 大于弹簧力时，锥阀阀口打开，油液由锥阀口经回流口 溢回油箱。只要阀口打开，有油液流经溢流阀，溢流阀入口的压力就基本保持恒定。通过调节杆 4 来改变调 压弹簧 5 的预紧力 Ft，即可调整溢流压力。 锥阀开启后， （5－21 ） 式中， K 、X0 分别为弹簧刚度和预压缩量（ m ）；G 为阀芯自重（阀芯垂直安放时考虑自重，水平安 放时不考虑自重） （N ）；Ff 为阀芯与阀套间的摩擦力（方向与阀芯运动的方向相反） （N ）；F5 为稳态液动力， 由于阻尼活塞与锥阀连接处为锥面，且与锥阀对称，因此在锥阀开启时进油流与出油流的稳态液动力相互平 衡，所以 F5=0 ；Fj 为射流力，在锥阀端部的偏流盘上开有一个环形槽，用以改变锥阀出流口的液流方向，产 生一个与弹簧力方向相反的射流力，当通过溢流阀的流量增加时，虽然因为锥阀阀口增大引起弹簧力增加， 但由于与弹簧力方向相反的射流力同时增加，结果抵消了弹簧力的增量，即 。 考虑到 F5=0 和 Fj=Kx ，则式（ 5－21 ）变成 （5 －22 ） 由式（ 5－22 ）可知，这种阀的进口压力 P 不受流量变化的影响，即 P 不受阀口开度 x 大小的影响。 被控压力 P 变化很小，定压精度高。 2 ）、球阀式直动型溢流阀 球阀式直动型溢流阀 图示为球阀式直动型溢流阀。它也有一个阻尼活塞 3，但与锥阀式结构不同，活塞与球阀 1 之间不是刚 性连接，而是通过阻尼弹簧 4 使活塞与球阀接触（活塞两端的液压力平衡） 。由于活塞的阻尼作用，可使始终 与活塞相连接的球阀运动平稳。 （Pa） （5－23） 式中， A 为球阀座孔面积（ m2）；K1 、 K2 分别为主弹簧 2 和阻尼弹簧 4 的刚度（ N/m ）；x10 、x20 分别为主弹簧 2 和阻尼弹簧 4 的预压缩量（ m ）；x 为球阀开口量（ m ）。由式（ 5 －23 ）可知，由于增加了阻 尼弹簧，相当于主弹簧的刚度增大了 K2 、预压缩量减小了 K2x20/K1 ，有利于提高阀的静特性。 2 、先导型溢流阀 由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于直动型溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀）形阀座式结 构。主阀可分为一节同心结构、二节同心结构和三节同心结构。 图一、先导型溢流阀 图 1 为先导型溢流阀。由于主阀芯 6 与阀盖 3、阀体 4 与主阀座 7 等三处有同心配合要求，故属于三 节同心结构。压力油自阀体 4 中部的进油口 P 进入，并通过主阀芯 6 上的阻尼孔 5 进入主阀芯上腔，在油阀 盖 3 上的通道 a 和锥阀座 2 上的小孔作用与锥阀 1 上。当进油口的压力 p1 小于先导阀调压弹簧 9 的调定值时， 先导阀关闭，而且由于主阀芯上、下两侧有效面积比（ A2/A1 ）为 1.03～ 1.05，上侧稍大，作用与主阀芯上的 压力差和主阀弹簧力均使主阀口闭紧，不溢流。当进油压力超过先导阀的调定压力时，先导阀被打开，造成 资金油口 P 井主阀芯阻尼孔 5、先导阀口、主阀芯中心孔至阀体 4 下部出油口（溢流口） O 的流动。阻尼孔 处的流动损失使主阀芯上、下腔中的油液产生一个随先导阀流量增加而增加的压力差，当它在主阀芯上、下 作用面上产生的总压力差足以克服主阀弹簧力、主阀自重 G 和摩擦力 Ff 时，主阀芯开启。此时进油口 P 与 出油口（溢流口） O 直接相通，造成溢流以保持系统压力。 图 2、二节同心先导型溢流阀的结构图 图 2 为二节同心先导型溢流阀的结构图，其主阀芯为带有圆柱面的锥阀。为使主阀关闭时有良好的密封 性，要求主阀芯 1 的圆柱导向面和圆锥面与阀套配合良好，两处的同心度要求较高，故称二节同心。主阀芯 上没有阻尼孔，而将三个阻尼孔 2、3 、4 分别设在阀体 10 和先导阀体 6 上。其工作原理与三节同心先导型溢 流阀相同，只不过油液从主阀下腔到主阀上腔，需经过三个阻尼孔。阻尼孔 2 和 4 只主阀下腔与先导阀前腔 产生压力差， 在通过阻尼孔 3 作用于主阀上腔， 从而控制主阀芯开启。阻尼孔 3 还用以提高主阀芯的稳定性。 溢流阀进出口压力为 （Pa） （5－24） 式中， Ac 为先导阀座孔的面积（ m2 ）；Ky 、Kx 分别为主阀和先导阀弹簧的刚度（ N/m ）；y0 、x0 分别为主阀和先导阀的预压缩量（ m）；y 、x 分别为主阀和先导阀阀口的开度（ m ）；Ff 为主阀与阀体间的摩 擦力（ N ）；G 为主阀芯自重（ N ）。 安全阀 (溢流阀 ) 安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，安全阀汀开，将系统中的一部分气体排入 大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。安全阀又称溢流阀。图示为安全 阀的几种典型结构形式。图 a 为活塞式安全阀，阀芯是一平板。气源压力作用在活塞 A 上，当压力超过由弹 簧力确定的安全值时，活塞 A 被顶开，一部分压缩空气即从阀口排入大气；当气源压力低于安全值时，弹簧 驱动活塞下移，关闭阀口。 图 b 和 c 分别为球阀式和膜片式安全阀，工作原理与活塞式完全相同。这三种安全阀都是弹簧提供控制 力，调节弹簧预紧力，即可改变安全值大小，故称之为直动式安全阀 . 图 d 为先导式安全阀，以小型直动阀提供控制压力作用于膜片上，膜片上硬芯就是阀芯，压在阀座上。 当气源压力 A 大于安全压力时，阀芯开启，压缩空气从左侧输出孔排入大气。膜片式安全阀和先导式安全阀 压力特性较好、动作灵敏；但最大开启力比较小，即流量特性较差。实际应用时，应根据实际需要选择安全 阀的类型，并根据最大排气量选择其通径。 单向阀 如图 l 所示，单向阀是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。其工作原理与液压单向阀 一样。压缩空气从尸口进入，克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，压缩空气从 P 流至 A ；当 P 口无压缩 空气时，在弹簧力和 A 口(腔 )余气力作用下；阀口处于关闭状 态，使从 A 至 P 气流不通。单向阀应用于不 允许气流反向流动的场合，如空压机向气罐充气

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