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壓力控制閥是指用來對液壓系統(tǒng)中液流的壓力進行控制與調(diào)節(jié)的閥,。此類閥是利用作用在閥芯上的液體壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。

在液壓傳動系統(tǒng)中,，控制油液壓力高低的液壓閥稱為壓力控制閥,，簡稱壓力閥。這類閥的共同點是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作,。

壓力控制閥在系統(tǒng)中起調(diào)壓、定壓作用,，它是利用控制油同彈簧相平衡的原理工作的,，其工作狀態(tài)直接受控制壓力的影響，其狀態(tài)是變化的,。搞清各類壓力閥的結(jié)構(gòu),，便于掌握不同工況下閥的工作特性。

在具體的液壓系統(tǒng)中,，根據(jù)工作需要,，對壓力控制的要求是各不相同的：有的需要限制液壓系統(tǒng)的高壓力，如安全閥；有的需要穩(wěn)定液壓系統(tǒng)中某處的壓力值（或者壓力差,、壓力比等）,，如溢流閥、減壓閥等定壓閥,；還有的利用液壓力作為信號控制其動作,，如順序閥、壓力繼電器等,。

溢流閥常見故障及排除

溢流閥在使用中,，常見的故障有噪聲、振動,、閥芯徑向卡緊和調(diào)壓失靈等,。

(一)噪聲和振動

液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認為是泵和閥，閥中又以溢流閥和電磁換向閥等為主,。產(chǎn)生噪聲的因素很多,。溢流閥的噪聲有流速聲和機械聲二種。流速聲中主要由油液振動,、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲,。機械聲中主要由.閥中零件的撞擊和磨擦等原因產(chǎn)生的噪聲。

(1)壓力不均勻引起的噪聲

先導(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)閥部分是一個易振部位如圖3所示,。在高壓情況下溢流時,，導(dǎo)閥的軸向開口很小，僅0.003~0.006厘米,。過流面積很小,，流速很高，可達200米/秒,，易引起壓力分布不均勻,，使錐閥徑向力不平衡而產(chǎn)生振動。另外錐閥和錐閥座加工時產(chǎn)生的橢圓度,、導(dǎo)閥口的臟物粘住及調(diào)壓彈簧變形等,，也會引起錐閥的振動。所以一般認為導(dǎo)閥是發(fā)生噪聲的振源部位,。由于有彈性元件(彈簧)和運動質(zhì)量(錐閥)的存在,，構(gòu)成了一個產(chǎn)生振蕩的條件，而導(dǎo)閥前腔又起了一個共振腔的作用,，所以錐閥發(fā)生振動后易引起整個閥的共振而發(fā)出噪聲,，發(fā)生噪聲時一般多伴隨有劇烈的壓力跳動。

(2)空穴產(chǎn)生的噪聲

當由于各種原因,，空氣被吸入油液中,，或者在油液壓力低于大氣壓時,，溶解在油液中的部分空氣就會析出形成氣泡，這些氣泡在低壓區(qū)時體積較大,，當隨油液流到高壓區(qū)時,，受到壓縮，體積突然變小或氣泡消失,，反之,，如在高壓區(qū)時體積本來較小，而當流到低壓區(qū)時,，體積突然增大,，油中氣泡體積這種急速改變的現(xiàn)象。氣泡體積的突然改變會產(chǎn)生噪聲,，又由于這一過程發(fā)生在瞬間,，將引起局部液壓沖擊而產(chǎn)生振動。先導(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)閥口和主閥口,，油液流速和壓力的變化很大,，很容易出現(xiàn)空穴現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生噪聲和振動,。

(3)液壓沖擊產(chǎn)生的噪聲

先導(dǎo)型溢流閥在卸荷時,，會因液壓回路的壓力急驟下降而發(fā)生壓力沖擊噪聲。愈是高壓大容量的工作條件,，這種沖擊噪聲愈大,，這是由于溢流閥的卸荷時間很短而產(chǎn)生液壓沖擊所致在卸荷時，由于油流速急劇變化,，引起壓力突變,，造成壓力波的沖擊。壓力波是一個小的沖擊波,，本身產(chǎn)生的噪聲很小,，但隨油液傳到系統(tǒng)中，如果同任何一個機械零件發(fā)生共振,，就可能加大振動和增強噪聲,。所以在發(fā)生液壓沖擊噪聲時，-般多伴有系統(tǒng)振動,。

(4)機械噪聲

先導(dǎo)型溢流閥發(fā)出的機械噪聲,，一般來自零件的撞擊和由于加工誤差等產(chǎn)生的零件磨擦。在先導(dǎo)型溢流閥發(fā)出的噪聲中,，有時會有機械性的高頻振動聲，一般稱它為自激振動聲,。這是主閥和導(dǎo)閥因高頻振動而發(fā)生的聲音,。它的發(fā)生率與回油管道的配置,、流量、壓力,、油溫(粘度)等因素有關(guān),。-般情況下，管道口徑小,、流量少,、壓力高、油液粘度低,，自激振動發(fā)生率就高,。

減小或消除先導(dǎo)型溢流閥噪聲和振動的措施，一般是在導(dǎo)閥部分加置消振元件,。

消振套一般固定在導(dǎo)閥前腔,，即共振腔內(nèi)，不能自由活動,。在消振套上都設(shè)有各種阻尼孔,，以增加阻尼來消除震動。另外,，由于共振腔中增加了零件,，使共振腔的容積減小，油液在負壓時剛度增加,，根據(jù)剛度大的元件不易發(fā)生共振的原理,，就能減少發(fā)生共振的可能性。

消振墊一般與共振腔活動配合,能自由運動,。消振墊正反面都有一條節(jié)流槽,油液在流動時能產(chǎn)生阻尼作用,，以改變原來的流動情況。由于消振墊的加入,，增加了一個振動元件,，擾亂了原來的共振頻率。共振腔增加了消振墊,，同樣減少了容積,，增加了油液受壓時的剛度，以減少發(fā)生共振的可能性,。

在消振螺堵上設(shè)有蓄氣小孔和節(jié)流邊,，蓄氣小孔中因留有空氣，空氣在受壓時壓縮,，壓縮空氣具有吸振作用,，相當于一個微型吸振器。小孔中空氣壓縮時,，油液充入,，膨脹時,，油液壓出，這樣就增加了一個附加流動,，以改變原來的流動情況,。故也能減小或消除噪聲和振動。

另外,，如果益流閥本身的裝配或使用權(quán)用不當,，也都會造成振動，產(chǎn)生噪聲,。如三節(jié)同心式溢流閥,，裝配時三節(jié)同心配合不當，使用時流量過大或過小,，錐閥的不正常磨損等,。在這種情況下，應(yīng)認真檢查調(diào)整,，或更換零件,。

(二)閥芯徑向卡緊

因加工精度的影響，造成主閥芯徑向卡緊,，使主閥開啟不上壓或主閥關(guān)閉不卸壓,，另因污染造成徑向卡緊。

(三)調(diào)壓失靈

溢流閥在使用中有時會出現(xiàn)調(diào)壓失靈現(xiàn)象,。先導(dǎo)型溢流閥調(diào)壓失靈現(xiàn)象有二種情況:一種是調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪建立不起壓力,，或壓力達不到額定數(shù)值;另一種調(diào)節(jié)手輪壓力不下降，甚至不斷升壓,。出現(xiàn)調(diào)壓失靈,，除閥芯因種種原因造成徑向卡緊外，還有下列一些原因:

一是主閥體阻尼器堵塞,，

所以主閥變成了一個彈簧力很小的直動型溢流閥,，在進油腔壓力很低的情況下，主閥就打開溢流,，系統(tǒng)就建立不起壓力,。

壓力達不 到額定值的原因，是調(diào)壓彈簧變形或選用錯誤,，調(diào)壓彈簧壓縮行程不夠,，閥的內(nèi)泄漏過大，或?qū)чy部分錐閥過度磨損等,。

第二是阻尼器(3)堵塞,，油壓傳遞不到錐閥上，導(dǎo)閥就失去了支主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。阻尼器(小孔)堵塞后,，在任何壓力下錐閥都不會打開溢流油液,，閥內(nèi)始終無油液流動，主閥上下腔壓力一直相等,，由于主閥芯上端環(huán)形承壓面積大于下端環(huán)形承壓面積，所以主閥也始終關(guān)閉,，不會溢流,，主閥壓力隨負載增加而上升。當執(zhí)行機構(gòu)停止工作時,，系統(tǒng)壓力就會無限升高,。除這些原因以外，尚需檢查外控口是否堵住,，錐閥安裝是否良好等,。

(四)其它故障

溢流閥在裝配或使用中，由于“O"形密封圈,、組合密封圈的損壞,，或者安裝螺釘、管接頭的松動,，都可能造成不應(yīng)有的外泄漏,。

如果錐閥或主閥芯磨損過大，或者密封面接觸不良,，還將造成內(nèi)泄漏過大,，甚至影響正常工作。

電磁溢流閥常見的故障有先導(dǎo)電磁閥工作失靈,、主閥調(diào)壓失靈和卸荷時的沖擊噪聲等,。后者可通過調(diào)節(jié)加置的緩沖器來減少或消除。如不帶緩沖器,，則可在主閥溢流口加一背壓閥,。(壓力一 般調(diào)至5kgf/cm2左右，即0.5MPa)

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壓力控制閥

作用:

用來控制液壓傳動系統(tǒng)中油液的壓力,，以滿足執(zhí)行元件所要求的力和轉(zhuǎn)矩,。

類型:

溢流閥、減壓閥,、順序閥,、壓力繼電器等。

共同點:

利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作,。

溢流閥

類型:直動式,、先導(dǎo)式

作用:

(1)在不斷溢流過程中保持系統(tǒng)壓力恒定,，起穩(wěn)壓和溢流作用(p,FP

系統(tǒng)’閥口常開) ;

(2)防止液壓系統(tǒng)過載，起安全保護作用(p,=1.1~1.2p,max,，閥口常閉)

(一)溢流閥的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理

1,、直動式溢流閥

工作原理:

直接利用液壓力與彈簧力相平衡以控制閥芯的啟閉動作，從而保證進油口壓力基本恒定,。

特點:

①閥芯所受的液壓力全靠彈簧力平衡,，故當系統(tǒng)壓力很高時，彈簧必須很硬,，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重,，調(diào)壓不輕便。一般用于壓力小于2.5MPa的低壓系統(tǒng)中,，作安全閥或背壓閥使用,。

②由于慣性或負載的變化，導(dǎo)致q,、變化,，即開口度h的變化，由于k很大,，所以p不穩(wěn)定,，穩(wěn)壓精度差;

③結(jié)構(gòu)簡單、便宜,，但工作時易產(chǎn)生振動和噪音,。

2、

先導(dǎo)式溢流閥

結(jié)構(gòu):先導(dǎo)調(diào)壓部分:控制主閥的溢流壓力,；主閥部分:溢流

工作原理:

利用主閥芯上下兩端液體壓力差與彈簧力相平衡的原理來進行壓力控制,。

特點:

①因為錐閥作用面積很小，即使壓力很高,，彈簧剛度仍不大,，調(diào)壓輕便;

②因為主閥彈簧很軟，因此溢流量變化時,，壓力波動小,。靜態(tài)特性好;

③能適應(yīng)各種不同的調(diào)壓范圍的要求;

④主閥芯采用錐面閥座式結(jié)構(gòu)密封，沒有搭合量,，動作靈敏,。

(二)溢流閥的應(yīng)用場合

1、起穩(wěn)壓和溢流作用(閥口常開)

在定量泵進油或回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中

2,、起安全保護作用(閥口常閉)

變量泵液壓系統(tǒng),、定量泵旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和非節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。

3、起卸荷作用

4,、作背壓閥使用

5,、作吸收換向沖擊使用

6、可實現(xiàn)多級調(diào)壓和遠程調(diào)壓

二,、減壓閥

1,、作用

(1)減壓:

降低液壓系統(tǒng)某支路(控制油路、夾緊回路,、潤滑回路等)的壓力,。

(2)穩(wěn)壓:穩(wěn)定液壓系統(tǒng)某支路的壓力。

2,、類型

按功能分

定值減壓閥:保證閥的出口壓力為定值。

定差減壓閥:保證閥的進,、出油口壓差為定值,。

定比減壓閥:保證閥的進、出油口壓力比為定值,。

按結(jié)構(gòu)分

直動式

先導(dǎo)式(常用)

3,、先導(dǎo)式定值減壓閥結(jié)構(gòu)及工作原理

結(jié)構(gòu)

先導(dǎo)調(diào)壓部分:給定閥的出口壓力值。

主閥部分:通過主閥芯上下移動,，調(diào)節(jié)減壓孔口節(jié)流損失,，保證出口壓力恒定。

4,、先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥的不同之處:

①減壓閥保持出口壓力基本不變,，而溢流閥保持進口處壓力基本不變。

②在不工作時,，減壓閥進,、出油口互通，而溢流閥進出油口不通,。

③為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定,，先導(dǎo)閥彈簧腔需通過泄油口單獨外接油箱;而溢流閥的出油口是通油箱的，所以它的導(dǎo)閥彈簧腔和泄漏油可通過閥體上的通道和出油口相通,，不必單獨外接油箱,。

三、順序閥

1,、作用:

利用油路本身的壓力變化來控制閥口開啟,，達到油路通斷,實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動作，它一般不控制系統(tǒng)壓力,。

2,、類型:

按控制方式

直控順序閥

外(液控)控順序閥

按結(jié)構(gòu)

直動式

先導(dǎo)式

3、結(jié)構(gòu)與工作原理:

4、先導(dǎo)式順序閥和先導(dǎo)式溢流閥的不同之處:

(1)溢流閥的進口壓力在通流狀態(tài)下基本不變,。而順序閥一般不控制系統(tǒng)壓力,。

(2)溢流閥為內(nèi)泄漏，而順序閥需單獨引出泄漏通道,，為外泄漏,。

(3)溢流閥的出口必須回油箱，順序閥出口可接負載,。

壓路機行走電子控制系統(tǒng)

振動壓路機的作業(yè)質(zhì)量過去主要依靠司機的經(jīng)驗和技術(shù),，司機的勞動強度很大，開發(fā)振動壓路機的電子控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:

(1)提高作業(yè)質(zhì)量,進行施工質(zhì)量管理,，使壓實均一化,，提高表面精度;

(2)減輕司機的勞動強度。壓路機通常租賃使用較多,，希望誰都能使用,，操作越簡單越好。

1.電子控制系統(tǒng)的基本組成

壓路機電子控制系統(tǒng)由以下基本元件組成:

(1)傳感器:滾輪轉(zhuǎn)速傳感器,。

(2)操縱開關(guān):手動和自動操縱轉(zhuǎn)換開關(guān),、行走車速設(shè)定開關(guān)。

(3)控制器:由微處理機和接口電路組成,，對傳感器輸入信號進行處理后輸出控制信號進行控制,。

(4)顯示器:顯示行走距離、行走速度等,。

(5)執(zhí)行元件:接受控制器輸出的控制信號進行控制,。如行走泵流量控制比例電磁閥，它根據(jù)控制器輸出電流控制油泵的流量,、方向和響應(yīng)時間,。

2.操縱方法

(1)手動方式

采用電子控制系統(tǒng)的振動壓路機和-般壓路機操作相同，由前后進操縱桿控制前進后退,。另外,，車速、行走距離和振動頻率都能顯示,。

(2)自動模式

按起動開關(guān)振動壓路機開始行走,，到達設(shè)定距離后自動返程。如前進后退距離設(shè)定相等,如后退距離比前進距離設(shè)定較短,。這樣往返,，可得均一的滾壓次數(shù)的壓實。

行走速度和加減速度由設(shè)定旋鈕來設(shè)定,。起振車速由其設(shè)定旋鈕來設(shè)定,，到達起振車速自動振動,，低于此車速，振動自動停止,。壓路機停止時按停車開關(guān),，按設(shè)定的減速度停車，緊急情況可跳剎車制動,。

在此模式下,，司機只需操縱轉(zhuǎn)向，大大減輕疲勞強度,。

3.行走控制

(1)設(shè)定壓實行走距離,、自動前進后退往復(fù)行走控制:由設(shè)計開關(guān)設(shè)定行走距離，通過裝在滾輪上的傳感器檢出行走距離,，當接近設(shè)計距離時控制器輸出信號,，蜂鳴器發(fā)出斷續(xù)音，到達設(shè)定值時發(fā)出連續(xù)聲,。

(2)設(shè)定速度保持恒定行走速度控制;

為了行到均勻的壓實度需保持車速成恒定,。振動壓路機在壓瀝青路面時，如果行走速度不均,，由于車速成和振動頻率相互關(guān)系的變化，對滾壓面的加振

節(jié)距改變,，將使表面壓實加工出現(xiàn)不均,。一般壓路機的車速 可由改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即控制油門)和改變油泵排量(即操縱前進后退手柄行程)來調(diào)速，但發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)速將影響振動頻率,需采用.調(diào)節(jié)油泵排量來改變車速,，但由司機操縱手柄來調(diào)整車速,，會增加司機的負擔,而且較難設(shè)定正確的車速，需采用自動控制,。

(3)加減車速控制.

壓路機滾輪急啟動或急停,，會使路面拱起，影響地面的平整度,。特別是對簿而軟的混合土進行壓實時,，會使壓實表面形成明顯的波紋。希望壓路機起步平穩(wěn)和停車緩和,，即要求控制起步,、停車時的加減速度，特別是前后換向過程中,，要求保證加減速平穩(wěn)性,，還要換向迅速。

5.壓路機壓實管理控制系統(tǒng)

(1)前進后退控制裝置

一般壓路機油泵方向和排量的改變通常采用杠桿操縱,，為了調(diào)整車速,，要求能在中間位置停留,，故采用摩擦機構(gòu)，機械杠桿操縱力較大,，而且行程也較

大,，操縱功較大，特別在狹窄場所作業(yè)時往復(fù)頻繁,，司機勞動強度大,。為此，采用電操縱桿和電液伺服控制,。前后進操縱桿和電位器相連,，操縱信號通過改變電位器的電阻值輸入控制器，控制器發(fā)出電信號,，可以操縱變量泵電液伺服系統(tǒng),。

電操縱非常輕巧，用手指就能操縱,，且行程小,。 車速由旋鈕來設(shè)定，當前后進操縱桿*限位置時,，壓路機可達到設(shè)定車速,，在其它位置則低于設(shè)定車速。由于杠桿操縱很輕,，為了防止不注意引起的誤操作,，在中間位置有鎖定機構(gòu)。

(2)滾壓次數(shù)管理裝置

為了掌握路面的壓實度,，-般以規(guī)定的滾壓次數(shù)來進行壓實,。對于大壩、飛機場等壓實管理要求高的場合,，司機需記憶滾壓次數(shù),，如采用算盤類記憶裝置等，但易出差錯,。為此開發(fā)了滾壓次數(shù)管理裝置,，在司機座操作面板上和外部顯示器上顯示滾壓次數(shù)。

1)手動:每滾壓一次,司機按一下面板上的按鈕,。滾壓次數(shù)在面板上和外部顯示器上顯示,，外部顯示器采用高輝度的電子顯示器(LED),在50m內(nèi)都能看清。

2)自動:計數(shù)機構(gòu)與前后進杠桿連動,，可自動進行滾壓計數(shù),。

(3)壓實管理裝置

壓實過程中司機希望知道路面的壓實度，以便合理地進行壓實,。目前采用的一種方式就是通過檢測壓路機滾輪的運動來求得壓實度方式,。其工作原理是隨著壓實作業(yè)的進行,，路面強度的增加，會引起振動壓路機滾輪的振動波形發(fā)生變化,。在滾輪上裝置加速度傳感器,，可測得加速度波形，通過微機處理,，求得壓實度,，能在操作面板上顯示與壓實度有關(guān)的數(shù)值?；蛘邔⒋藬?shù)值在顯示屏幕上利用濃淡形象地表示,，壓路機行走速度和振動頻率也可同時表示出來。由此司機可較全面地了解路面的壓實程度,，有利于合理施工,。測得(的各種數(shù)值也可以在內(nèi)存中記憶下來，待作業(yè)結(jié)束后,，在辦公室中利用微機進行處理,，并在微機中記載作業(yè)情況。

(4)行走管理裝置

行走管理裝置是將滾壓距離,、次數(shù)輸入給計算機,，向司機顯示前后進次數(shù)，以便進行液壓行走管理,。還可以附加前后進的自動反轉(zhuǎn)控制,，振動的自動控制等，以及在每一個滾輪上安裝行走距離傳感器,，計算行走速度，進行各種控制,。

6.振動壓路機電子控制系統(tǒng)的特點及存在問題

(1)特點:

1)操縱簡單,，不需杠桿、踏板和開關(guān)操縱,，只需操縱轉(zhuǎn)向,。

2)壓實行走距離能正確控制，壓實次數(shù)和壓實質(zhì)量均勻化能保證,，壓實作業(yè)中,，行走速度保持不變，壓實質(zhì)量好且均勻,。

3)平穩(wěn)起步,、停車，不影響壓實的路面,，低車速時自動停止振動,，不影響壓實路面的平整性,。

4)具有車速表和振動頻率表，能夠確切了解路面壓實情況,。

5)電子控制系統(tǒng)能簡單地裝在大型兩輪振動壓路機上,。

(2)存在的問題:

1)經(jīng)濟性:由于產(chǎn)量少、價格高,，因此一-般作業(yè)任選或高價機子上有,。

2)可靠性:建設(shè)機械作業(yè)環(huán)境惡劣，電子控制系統(tǒng)要注意耐環(huán)境性(特別是無駕駛室)和耐振動性,。需要故障診斷系統(tǒng)和采用部件更換結(jié)構(gòu),。

3)操縱性:電子控制系統(tǒng)具有很多功能，使操作面板上開關(guān)和指示燈較多,，使操作麻煩,，應(yīng)盡量簡化。

4)安全性:為防止誤操作引起事故,，需要有安全措施:如中位鎖定裝置,、抗電波干擾裝置以及相關(guān)對策等。