定压差阀_张海平pdf

  Hydraulics Pneumatics & Seals/No.10.2011 定压差阀 张海平 （上海 ） 摘 要 本文建议使用定压差阀这一名称代替压力补偿阀和定差减压阀 介绍了定压差阀的类型 功能和应用 ： ， 、 。 关键词 流体技术 液压 定压差阀 压力补偿阀 ： ； ； ； 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） TH137.52 A 1008-0813 2011 10-0019-04 Constant Pressure Difference Valve ZHANG Hai-ping （ ， ） Shanghai Abstract: This paper suggests ， use “constant pressure difference valve ” instead of call it compensator. Its types, functions and application were introduced. Key Words: fluid power ； hydraulics ； constant pressure difference valve ； compensator 0 引言 行器的运动和停止。 溢流阀和顺序阀的液流通道开度主要由进口压力 液压阀 从本质上来说 只是一个液流通道开度可 ， ， 控制 减压阀的液流通道开度由出口压力控制 而本文 以改变的机械装置而已 有些阀 可接受外部指令信 ， 。 。 ， 要介绍的定压差阀的液流通道开度则由某两个压力之 号 如手动 机动 气控 液控或电控 有些阀则仅受内 ， 、 、 、 ； 差来控制。 部物理量 如压力 压差 弹簧力或摩擦力的影响 阀芯 ， 、 、 。 定压差阀并不是一种新阀 用在二通及三通流量 在这些力的作用下移动 停留在力平衡的位置 所导致 。 ， 。 调节阀中调节压差的部分 就是一种定压差阀 把它独 的液流通道开口的大小 就和系统中其他元件的状态 ， 。 ， 立出来 成为一个单独 的阀 在欧美被称为 一起 决定液流的方向 流量 从而影响系统的压力 执 ， ， ， 、 ， 、 被译为压力补偿阀 但他实际上并不能 Compensator ， 。 补偿 压力 而是消耗压力 这个名称也没有反映出这 “ ” ， 。 收稿日期： 2011-07-02 种阀最重要的功能是调节压差 所以 本文为其正名 作者简介 张海平 男 江西湖口人 中国液压气动密封件工业协 。 ， ， ： （1947-）， ， ， 称为定压差阀 也可以简称为压差阀 会专家委员会委员。 ， 。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 有效预防发动机熄火 车在行走中的同步 打滑和差力问题 此车已成功运用 4.4 、 。 当外界负载增大时 驱动液压系统的压力就会升 于各大船厂 ， 。 高 使运输车消耗的功率接近发动机的上限功率 发动 ， ， 机的转速就会下降 检测发动机的转速 当其转速降低 参 考 文 献 ， ， 张志华 等 动力平板运输车 起重运输机械 ， ， （ ） 时 减小液压泵的排量 使运输车的速度降低 减小运 [1] . [J]. 2001 11 . ， ， ， 罗伟亮 等 液压闭式回路在工程机械行走系统中的应用 输车消耗的功率 防止发动机憋熄火 [2] ， . [J]. ， 。 工程机械， （ ） 2004 5 . 5 小结 姚怀新 行走机械液压传动与控制 北京 人民交通出版 [3] . [M]. ： 社 ， DCY150 运输车是机电液一体化的现代化特种车 2001. 高延龄 等 汽车运用工程 北京 人民交通出版社 ， ： ， 辆设备 驱动液压系统原理 看似简单 其实不然 操作 [4] . [M]. 2006 . ， ， ， 。 马永辉 等 工程机械液压系统模块设计计算 北京 机械工业 采用电液比例 从驾驶室操作面板上控制 解决了运输 [5] ， . [M]. ： ， ， 出版社,1983. 19 液压气动与密封 年第 期 /2011 10 两端的压差不等于弹簧压力 阀芯就会相应移动 直至 在二通 三通流量调节阀中的定压差阀 ， ， 1 、 平衡 或到某个极限位置为止 在介绍定压差阀前先回顾一下二通 三通流量调 ， 。 、 这里及下文中说的弹簧压力 指的是弹簧力除以 节阀。 ， 液压有效作用面积所得的商。 众所周知 不管是二通流量调节阀 还是三通流量 ， ， 2.2 类型 调节阀 都是由一个节流部分和一个消耗压力造成定 ， 定压差阀有多种型式。 差的部分所组成的 见图 消耗压力的这一部分 在很 （ 1）。 ， （1）二通型定压差阀。 多教科书中笼统称为定差减压阀 这是不全面的 ， 。 二通型的 根据低压端 弹簧腔 和高压端分别是 ， （ ） 与进口还是出口相连 可以构成 种不同形式的定压 ， 4 差阀 见图 （ 3 ）。 不管如何组合 当阀芯处在平衡位置时 总是端口 ， ， 高压端 比端口 低压端 高一个恒定压差 弹簧 1（ ） 2 （ ） ——— 二通型 前置型 二通型 后置型 三通型 （a ） ， （b ） ， （c ） 压力。 图 很多类型的流量阀 1 因为 从原理上来说 用在二通流量调节阀中 消 ， ， ， 耗压力的部分可以前置 见图 也可以后置 见图 （ 1a）， （ 1b）。 用在前置型中的 确实是通过消耗压力 降低其出 ， ， 口压力 减压 来形成恒定压差的 称之为 定 （a ）定差减压 （b ）定差溢流 （c ）定差增压 （d ）定差减压 ——— “ ”——— ， “ 图 很多类型的二通定压差阀 简化符号和详细符号 ， 差减压阀 名副其实 3 ” 。 三通 四通型定压差阀 但是 用在后置型中的 却是通过消耗压力 增 （2 ） 、 。 ， ， ，“ 定压差阀也能做成三通或四通型的 见图 其 加 其进口压力来形成恒定压差的 应该称作 定差增 （ 4 ）， ” ， “ 压阀 才是 中含一路旁通。 ” 。 与二通型的相同 当它们正常工作 阀芯能达到平 而用在三通流量阀 见图 中 却是通过旁路掉 ， ， （ 1c） ， 衡位置时 总是端口 高压端 比端口 低压端 高一 多余的流量 来保持进口与压力信号之差恒定的 这部 ， 1（ ） 2 （ ） ， ， 分应该称为 定差溢流阀 个恒定压差——— 弹簧压力。 “ ”。 所以 把这部分概括称为定压差阀 是恰当的 比 ， ， ， 较准确地表述了其功能。 采用这个名称 对理解掌握很多类型的负载敏感 ， 回路是大有裨益的。 （a ）三通型 （b ）四通型 图 三通型和四通型的定压差阀 4 2 结构与类型 3 应用 2.1 结构 不同形式的定压差阀与外加节流阀组合 就可以 定压差阀都是滑阀型 阀芯两端有效作用面积相 ， ， 组成各种各样的形式的流量调节回路。 同 见图 （ 2 ）。 这个外加节流阀可以是固定的 也可以是可调的 进口或出口压力以及信号压力 、 被引入定压 ， ； p T p C 可以是手工调节 液控调节 电磁阀多级控制 电比例 差阀芯的两端 阀芯在这两个压力和弹簧力的作用下 、 、 、 ， 调节 也可以是多路阀的一部分 并用以构成各种负载 移动 并尽量停在平衡位置 从而使这两个压力之间的 ， ， ， ， 敏感回路 定压差阀使流量调节的方式变得很灵活 差 也即压差 基本保持一个恒值 弹簧压力 一旦 。 。 ， ， ——— 。 （1）应用二通型定压差阀组成二通型流量调节回 路。 如图 中 定压差阀作为一个定差增压阀 组成 ， ， 5a 了一个后置型的二通流量调节回路。 如图 中 定压差阀作为一个定差减压阀 组成 ， ， 5b 图 二通型定压差阀基本结构示意图 了一个前置型的二通流量调节回路。 2 20 Hydraulics Pneumatics & Seals/No.10.2011 （a ）后置型 （b ）前置型 P-流量源 S-执行器 图 二通定压差阀的应用 5 （2 ）组成旁路型流量调节回路。 图 负载敏感回路 7 图 中 一个二通型的定压差阀作为定差溢流 ， 6a 在工程机械液压回路中常见的负载敏感回路 见 （ 阀 和一个节流阀 构成了一个旁路型的流量调节回 ， J ， 图8 ）， 大量采用的是换向部分和节流部分合并在一起 路 这时 从油源 来的油 优先供应通道 尽可能保 。 ， P ， S ， 的多路阀 配合定压差阀 组成的 定压差阀 使 V2 ， V1 。 V1 证一个恒定流量 多余的流量从旁路通道 流走 一般 ， ， R 多路阀 的进口压力 比负载压力 高一个恒定值 V2 p 1 p LS 直接到油箱 从能耗角度来说 旁路型流量调节回路比 。 ， 的弹簧压力 这样 通过多路阀的流量就不受负载 （V1 ）。 ， 二通型的要节能。 影响 阀 通过驱动变量泵的变量机构 使泵出口压力 。 V0 ， 与旁路型流量调速阀 节流溢流阀 相比 在旁路 （ ） ， 比 高一个恒定值 的弹簧压力 此压力应该 p 0 p LS ———V0 。 型流量调节回路中 能够准确的通过需要 方便地加入或更换 ， ， 高于 的弹簧压力 压差 在定压差阀 处被消 V 。 p -p V 1 0 1 1 适当的阻尼孔 见图 起减振阻尼作用 D （ 6b ）， 。 耗掉了。 （a ） （b ） p-油源 S-优先通道 R-旁路通道 J-节流阀 D- 阻尼孔 图 旁路型流量调节回路 6 如何利用图 所示的阀组合成流量调节回路 笔 ， 3d 者目前还不清楚。 （3 ）组成负载敏感回路。 使用一个二通型的定压差阀 配合固定的或可 ， V1 图 工程机械中常见的负载敏感回路 调的节流口 可以组成一个负载敏感回路 见图 8 J1、J2 ， （ 7 ）。 （4 ）组成可卸荷的负载敏感回路。 如果在图 定压差阀的压力信号回路中 再配置 ， 负载压力 或 通过单向阀 选择后 进入 7 p A p B D1、D2 ， 一个二位二通电磁阀 见图 则可得到一个可卸荷 到定压差阀 的弹簧腔 通过旁路掉多余的油 努 V3 （ 9 ）， V1 。 V1 ， 力使 比负载压力 高一个恒定值 的弹簧压力 的负载敏感回路。 p p p L （V1 ）。 这样 在 失电时 定压差阀 弹簧腔的压力降 ， ， 这样 进入驱动器的流量 就可以基本不受负载 V3 V1 ， QA 、QB 到零 进口 也即泵出口的压力 就降到只有 的 ， ， 影响 保持恒定 V1 p V1 ， 。 V2 用于限制最高负载压力。 弹簧压力。 节流口 起阻尼作用。 （5 ）组成旁通型流量调节回路。 J3 节流口 可以在 已经下降后 避免 持续 使用二通型或四通型的定压差阀都可以组成一个 、 ， J4 p A p B p L 保持高压。 旁通型的流量调节回路（见图 10），但其功能有明显不 同 使用二通定压差阀 旁路通道 的压力不能高于优 ： ， R 21 液压气动与密封 年第 期 /2011 10 先通道 的负载压力 所以一般都不接负载 直接回油 ， ， S 箱 而使用四通型定压差阀时 则无此限制 可完全 ； ， ， 接另一个负载 缘由分析如下 。 。 （a ）使用二通型定压差阀 （b ）使用四通型定压差阀 S-优先通道 R-旁路通道 A-优先节流口 C-旁路节流口 D-优先附加节流口 Δp - 固定节流口压差 p -负载压力 L 图11 旁通型流量调节回路的压降分析图 图 可卸荷的负载敏感回路 9 因为负载压力变化 导致阀芯移动时 节流口 和 ， ， C 的开度同时改变 因此 响应相当灵敏 如果过于灵 ， ， 。 D 敏 引起振动的话 可以在阀芯两端加入阻尼孔 减缓 ， ， ， 阀芯的移动。 （6 ）使用三通型定压差阀。 使用图 所示的三通型定压差阀也可以组成一 4a 个类似的旁通型流量调节回路 见图 只是 此时 （ 12）。 ， ， 对优先通道而言 是一个定压差阀前置型二通流量调 ， 节回路。 （a ）使用二通型定压差阀 （b ）使用四通型定压差阀 旁路通道 也可接第二个负载。 图10 使用不相同类型定压差阀构成的旁通型流量调节回路 R 如图 11a 示意了使用二通型定压差阀时优先通道 和旁路通道 的压降。 S R 如果旁路通道 的压力 少量升高 导致 R p ， p -p 2 1 2 减小 则旁路的流量会减小 这就导致通过节流口 的 ， 。 A 流量增加 使 升高 就会推动定压差阀芯 开大旁路 ， p 1 。 ， 口 使旁路的流量增加 可以某些特定的程度降低 使 C ， ， p ， p - 1 1 恢复到恒定值 从而使通过节流口 的流量保持恒 p 2 ， A 定。 图12 使用三通型定压差阀构成的旁通型流量调节回路 但是 如果 升高 超过了 加弹簧压力 定压差 ， p 2 ， p 3 ， 定压差阀的特性 测试与实例 可以参见参考文献 、 ， 。 阀的阀芯就会移至极限位置 失去了定差调节作用 那 1 ， ， 么通过节流口 的流量就不能再保持恒定。 A 参 考 文 献 因此 其旁路口 一般都不接第二个执行器 ， R 。 张海平 液压螺纹插装阀 北京 机械工业出版社 ： ， 但是 使用四通型定压差阀时情况却不同 见图 [1] . [M]. 2011. ， （ 它既是一个旁路型回路 也是一个定压差阀后置 11b）。 ， 型的二通流量调节回路 对优先通道而言 因为 定压 ， 。 ， 差阀阀芯能同时控制旁路通道的节流口 和优先通道 C 的附加节流口 如果 很高 虽然 会随之升高 推 D 。 p 2 ， p 1 ， 动定压差阀芯 但在开大旁路通道的节流口 的同时 ， ， C 也关小优先通道的附加节流口 这样就能升高 使 D ， p 4 ， 优先节流口A 两端的压差p -p 从始至终保持恒定。 1 4 所以 其旁路口 可以接第二个执行器 ， R 。 22

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