1順序閥和溢流閥是否可以互換使用？

答：順序閥可代替溢流閥，反之不行。

2試比較溢流閥、減壓閥、順序閥(內(nèi)控外泄式)三者之間的異同點

答：相同點：都是利用控制壓力與彈簧力相平衡的原理，改變滑閥移動的開口量，通過開口

量的大小來控制系統(tǒng)的壓力。結(jié)構(gòu)大體相同，只是瀉油路不同。

不同點：溢流閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制進油路的壓力，保證進口壓力恒定。出油

口與油箱相連。泄漏形式是內(nèi)泄式，常閉，進出油口相通，進油口壓力為調(diào)整壓力,

在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式是并聯(lián)。起限壓、保壓、穩(wěn)壓的作用。

減壓閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制出油路的壓力，保證出口壓力恒定。出油口與減壓

回路相連。泄漏形式為外泄式。常開，出口壓力低于進口壓力，出口壓力穩(wěn)定在調(diào)

定值上。在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式為串聯(lián)，起減壓、穩(wěn)壓作用。

順序閥是通過調(diào)定彈簧的壓力控制進油路的壓力，而液控式順序閥由單獨油路控制壓

力。出油口與工作油路相接。泄漏形式為外泄式。常閉，進出油口相通，進油口壓

力允許繼續(xù)升高。實現(xiàn)順序動作時串聯(lián)，作卸荷閥用時并聯(lián)。不控制系統(tǒng)的壓力，只利

用系統(tǒng)的壓力變化控制油路的通斷

3如圖5.12所示溢流閥的調(diào)定壓力為4Mpa,若閥芯阻尼小孔造成的損失不計，

試判斷下列情況下壓力表讀數(shù)各為多少？

(1)Y斷電，負載為無限大時；

(2)Y斷電，負載壓力為2Mp。時；

(3)Y通電，負載壓力為2Mp夕時

答：⑴4；(2)2；(3)0

4如圖5.13所示的回路中，溢流閥的調(diào)整壓力為5.0A/Pa,減壓閥的調(diào)整壓力為

2.5MPa,試分析下列情況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)？

(1)當泵壓力等于溢流閥調(diào)整壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A、C點的壓力

各為多少？

(2)當泵壓力由于工作缸快進壓力降到L5MP。時(工作原先處于夾緊狀態(tài))

A、C點的壓力各為多少？

(3)夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A、B、C三點的壓力各為多少？

B

l_l_l

(3)工件夾緊時，夾緊缸壓力即為減壓閥調(diào)整壓力，pA=pc=2.5Mpao減壓

閥開口很小這時仍有一部分油通過減壓閥閥芯的小開口(或三角槽)，將先導閥打開

而流出，減壓閥閥口始終處在工作狀態(tài)。

泵的壓力突然降到1.5MPA時，減壓閥的進口壓力小于調(diào)整壓力P/,減壓閥閥口全

開而先導閥處于關(guān)閉狀態(tài)，閥口不起減壓作用，P.=PB=1.5吸。。單向閥后的

C點壓力，由于原來夾緊缸處于2.5Mpa,單向閥在短時間內(nèi)有保壓作用，故

Pc=25Mpa,以免夾緊的工件松動。

夾緊缸作空載快速運動時，Pc=0。A點的壓力如不考慮油液流過單向閥造成的壓

力損失，〃A=0。因減壓閥閥口全開，若壓力損失不計，則〃8=0。由此可見，夾

緊缸空載快速運動時將影響到泵的工作壓力。

5如圖5.14所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積4=4=l(X)cm2，缸I負

載尸=35000N,缸H運動時負載為零。不計摩擦阻力、慣性力和管路損失，

溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為4Mpa、3MPa^2MPa.求

在下列三中情況下，A、B、C處的壓力。

(1)液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；

(2)1Y通電，液壓缸1活塞移動時及活塞運動到終點時；

(3)1Y斷電，2Y通電，液壓缸2活塞運動時及活塞碰到固定擋塊

E

題5.14圖

解:

(4)PA=PB=4MPa

pc=2MPa

F_35000

I移動:=3.5MPa

PA100x10-4

pc=2MPa

終端：p—PB=4MPa

pc-2MPa

I移動：PA=PB=Pc=GMPa

固定時：pA=PB=4MPa

p(.=2MPa

6在圖5.15所示回路中，液壓泵的流量4p=10L/min,液壓缸無桿腔面積

4=50刖2,液壓缸有桿腔面積&=25c〃/,溢流閥的調(diào)定壓力

py=24MPa,負載F=10kN。節(jié)流閥口為薄壁孔，流量系數(shù)

Cd=0.62,油液密度夕=900Zg/〃/,試求：節(jié)流閥口通流面積

3

2

Ar=0.05cm時的液壓缸速度v、液壓泵壓力pp、溢流功率損失Apy和

回路效率〃。

A,A,

題5.15圖

解:

(5)

液壓缸的速度V：

%=KAT(PpA「F)m=及%(p、4一十)"'

X-—&用

0.03x0.05x10-4x(2.4x1Q6x50x10-4-10000)°5

(25x10-嚴?

=0.054，”/s

液壓泵壓力Pp：pp=p、.=2A(MPa)

溢流功率損失Apv：

5y=Ppbq=%(%,-5)=Py?-A%)

10x10~3

=2.4x1()6x—50x10一4*0.054)<0

60

溢流功率無損失，所以3、.=0

回路效率小

_P/M-%_F-V

7==

Pp%,P/p

10X103X0.054X60

-2.4X106X10X10~3

=0.135

8~19重要

8.如圖所示的系統(tǒng)中，兩個溢流閥串聯(lián)，若已知每個溢流閥單獨使用時的調(diào)整壓力，

55

pyi=20X10Pa,py2=40X10Pao溢流閥卸載的壓力損失忽略不計，試判斷在二位二通電磁

閥不同工況下，A點和B點的壓力各為多少。

解：電磁鐵1DT一2DT-PA=0PB=0

5

1DT+2DT-PA=0pB=20X10Pa

55

1DT-2DT+pA=40X10PapB=40X10Pa

55

1DT+2DT+pA=40X10PapB=60X10Pa

當兩個電磁鐵均吸合時，圖示兩個溢流閥串聯(lián),A點最高壓力由小2決定,PA=40X105pa。

由于PA壓力作用在溢流閥1的先導閥上（成為背壓），如果要使溢流閥1的先導閥保持開啟

工況，壓力油除了克服調(diào)壓彈簧所產(chǎn)生的調(diào)定壓力小1=20義1050。以外，尚需克服背壓力

55

PA=40X105p。的作用，故泵的最大工作壓力：PB=pyi+PA=（20+40）X10=60X10Pa。

9.如圖所示的系統(tǒng)中，主工作缸I負載阻力乃=20002,夾緊缸II在運動時負載阻力很

小可忽略不計。兩缸大小相同，大腔面積4=20cm2,小腔有效面積A2=10cm2,溢流閥調(diào)整

值Pv=30X105pa,減壓閥調(diào)整值pj=15X105pa。試分析：1）當夾緊缸II運動時：p,和Pb

分別為多少？2）當夾緊缸II夾緊工件時：Pa和Pb分別為多少？3）夾緊缸II最高承受的

壓力Pmax為多少？

5

解：1)2)由于節(jié)流閥安裝在夾緊缸的回油路上，屬回油節(jié)流調(diào)速。因此無論夾緊缸在運動

時或夾緊工件時，減壓閥均處于工作狀態(tài)，pA=Pj=15X105pa。溢流閥始終處于溢流工況，PB=

Pv=30X105pa。

3)當夾緊缸負載阻力F“=0時，在夾緊缸的回油腔壓力處于最高值：

Pmax=(4"&)PA=(2x15)X1()5=3()X1()5Pa

15.在如圖所示系統(tǒng)中，兩液壓缸的活塞面積相同,A=20cm2,缸I的阻力負載Fl=8000N,

缸H的阻力負載F”=4000/V,溢流閥的調(diào)整壓力為小=45*1052心。在減壓閥不同調(diào)定壓力

55

時(pji=10X105p。、Pj2=20X10Pa,pj3=40X10Pa)兩缸的動作順序是怎樣的？2)在上

面三個不同的減壓閥調(diào)整值中，哪個調(diào)整值會使缸II運動速度最快？

解：1)啟動缸II所需的壓力：p,=&="叩=20x105Pa

-A20

5

Pji=10X10Pa<p2,減壓閥處于工作狀態(tài)，由于出口壓力不能推動阻力F2,故缸II不動,

55

v2=0、pA=10X10Pa,pB=Py=45X10Po,壓力油使缸I右移。

5

pl2=20X10Pa=p2,減壓閥處于工作狀態(tài)，流量根據(jù)減壓閥口、節(jié)流閥口及溢流閥口

的液阻分配，兩缸同時動作。

5

pj3=40X10Pa>p2,減壓閥口全開、不起減壓作用，若不計壓力損失，PBP2=20X

105pa,該壓力不能克服缸|負載，故缸H單獨右移，待缸II運動到端點后，壓力上升pA=Pj

55

=40X10Pa,pB=py=45X10Pa,壓力油才使缸I向右運動。

2）當pj3=40X105pa時，減壓閥口全開、不起減壓作用。泵的壓力取決于負載，PB=P2

=20X105Pa。因為溢流閥關(guān)閉，泵的流量全部進入缸II,故缸II運動速度最快，v產(chǎn)q/A

19.有人設(shè)計一雙手控制氣缸往復運動回路如圖所示。問此回路能否工作？為什么？如

不能工作需要更換哪個閥？

解：此回路不能工作，因為二位二通閥不能反向排氣，即二位四通換向閥左側(cè)加壓后，無

論二位二通閥是否復位，其左側(cè)控制壓力都不能泄壓，這樣彈簧就不能將它換至右位，氣缸

也就不能縮回；將兩個二位二通閥換為二位三通閥，在松開其按鈕時使二位四通換向閥左

側(cè)處于排氣狀態(tài)，回路即可實現(xiàn)往復運動。

1.如圖所示定量泵輸出流量為恒定值qp,如在泵的出口接一節(jié)流閥，并將閥的開口調(diào)

節(jié)的小一些，試分析回路中活塞運動的速度v和流過截面P,A,B三點流量應滿足什么樣

的關(guān)系（活塞兩腔的面積為4和4,所有管道的直徑d相同）。

解：圖示系統(tǒng)為定量泵，表示輸出流量qp不變。根據(jù)連續(xù)性方程，當閥的開口開小一些，

通過閥門的流速增加，但通過節(jié)流閥的流量并不發(fā)生改變，qA=qp，因此該系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)活

塞運動速度V,如果要實現(xiàn)調(diào)速就須在節(jié)流閥的進口并聯(lián)一溢流閥，實現(xiàn)泵的流量分流。

連續(xù)性方程只適合于同一管道，活塞將液壓缸分成兩腔，因此求qe不能直接使用連續(xù)

性方程。根據(jù)連續(xù)性方程，活塞運動速度v=qA/4,qB=qA/4=（4/4）QP

2.如圖所示節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)中，節(jié)流閥為薄壁小孔，流量系數(shù)C=0.67,油的密度O

=900kg/cm3,先導式溢流閥調(diào)定壓力Py=12XlC）5pa,泵流量q=20//min,活塞面積4=30cm2,

載荷尸=2400N。試分析節(jié)流閥開口（面積為5）在從全開到逐漸調(diào)小過程中，活塞運動速

度如何變化及溢流閥的工作

7

狀態(tài)。

解：節(jié)流閥開口面積有一臨界值4。。當小＞AT。時，雖然節(jié)流開口調(diào)小，但活塞運動速度保

持不變，溢流閥閥口關(guān)閉起安全閥作用；當ATST。時，活塞運動速度隨開口變小而下降，溢

流閥閥口打開起定壓閥作用。

液壓缸工作壓力Pi=2=24%0*]0-4）=8乂10?5pa

液壓泵工作壓力Pp=Pi+Ap

式中Ap為節(jié)流閥前后壓力差，其大小與通過的流量有關(guān)。

3.已知一個節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量為qmin，液壓缸兩腔面積不等，即缸的負

載為F。如果分別組成進油節(jié)流調(diào)速和回油節(jié)流調(diào)速回路，試分析：1）進油、回油節(jié)流

調(diào)速哪個回路能使液壓缸獲得更低的最低運動速度。2）在判斷哪個回路能獲得最低的運動

速度時，應將下述哪些參數(shù)保持相同，方能進行比較。

解:1）進油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)活塞運動速度Vi=qmin/4；

出口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)活塞運動速度V2=qmm〃2

因故進油節(jié)流調(diào)速可獲得最低的最低速度。

5

2）節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量是指某一定壓差下（2~3X10PO）,節(jié)流閥在最小允許開度

ATmin時能正常工作的最小流量qmin。因此在比較哪個回路能使液壓缸有較低的運動速度時，

就應保持節(jié)流閥最小開口量與min和兩端壓差△口相同的條件。

設(shè)進油節(jié)流調(diào)速回路的泵壓力為Ppi,節(jié)流閥壓差為則：

Pp\=FA+切幼=ppi-F/A1

設(shè)出口調(diào)速回路液壓缸大腔壓力（泵壓力）為Pp2,節(jié)流閥壓差為△2？，則：

AiPp2=P

=F+Ap2A2A/?2p2AJA2-F/A2

由最小穩(wěn)定流量qmin相等的定義可知：即：

p?,=p?2AJA2+F/At-F/A2為使兩個回路分別獲得缸最低運動速度，兩個泵的調(diào)定

壓力Ppi、Pp2是不相等的。

4.在圖示的回路中，旁通型調(diào)速閥（溢流節(jié)流閥）裝在液壓缸的回油路上，通過分析

其調(diào)速性能判斷下面哪些結(jié)論是正確的。（A）缸的運動速度不受負載變化的影響，調(diào)速性

能較好；（B）溢流節(jié)流閥相當于一個普通節(jié)流閥，只起回油路節(jié)流調(diào)速的作用，缸的運動速

度受負載變化的影響；（C）溢流節(jié)流閥兩端壓差很小，液壓缸回油腔背壓很小，不能進行調(diào)

速。

解：只有C正確，當溢流節(jié)流閥裝在回油路上，節(jié)流閥出口壓力為零，差壓式溢流閥有彈簧

的一腔油液壓力也為零。當液壓缸回油進入溢流節(jié)流閥的無彈簧腔時，只要克服軟彈簧的作

用力，就能使溢流口開度最大。這樣，油液基本上不經(jīng)節(jié)流閥而由溢流口直接回油箱，溢流

節(jié)流閥兩端壓差很小，在液壓缸回油腔建立不起背壓，無法對液壓缸實現(xiàn)調(diào)速。

5.如圖所示的回路為帶補油裝置的液壓馬達制動回路，說明圖中三個溢流閥和單向閥

的作用。

-------------C?-

解：液壓馬達在工作時，溢流閥5起安全作用。制動時換向閥切換到中位，液壓馬達靠慣性

還要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，故產(chǎn)生液壓沖擊，溢流閥1,2分別用來限制液壓馬達反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的

最大沖擊壓力，起制動緩沖作用。另一方面，由于液壓馬達制動過程中有泄漏，為避免馬達

在換向制動過程中產(chǎn)生吸油腔吸空現(xiàn)象，用單向閥3和4從油箱向回路補油。

5

6.如圖所示是利用先導式溢流閥進行卸荷的回路。溢流閥調(diào)定壓力py=30X10Pa?

要求考慮閥芯阻尼孔的壓力損失，回答下列問題：1）在溢流閥開啟或關(guān)閉時，控制油路E,

F段與泵出口處B點的油路是否始終是連通的？2）在電磁鐵DT斷電時，若泵的工作壓力PB

=30X105Pa,B點和E點壓力哪個壓力大？若泵的工作壓力pB=15X105p。，B點和E點哪

個壓力大？3）在電磁鐵DT吸合時，泵的流量是如何流到油箱中去的？

9

nDr

解：1）在溢流閥開啟或關(guān)閉時，控制油路E,F段與泵出口處B點的油路始終得保持連通

2）當泵的工作壓力pB=30X105pa時，先導閥打開，油流通過阻尼孔流出，這時在溢

流閥主閥芯的兩端產(chǎn)生壓降，使主閥芯打開進行溢流，先導閥入口處的壓力即為遠程控制口

E點的壓力，故PB>PE;當泵的工作壓力PB=15X105pa時，先導閥關(guān)閉，阻尼小孔內(nèi)無油

液流動，PB=PE?

3）二位二通閥的開啟或關(guān)閉，對控制油液是否通過阻尼孔（即控制主閥芯的啟閉）有

關(guān)，但這部分的流量很小，溢流量主要是通過CD油管流回油箱。

12.圖（a）,（b）所示為液動閥換向回路。在主油路中接一個節(jié)流閥，當活塞運動到行

程終點時切換控制油路的電磁閥3,然后利用節(jié)流閥的進油口壓差來切換液動閥4,實現(xiàn)液

壓缸的換向。試判斷圖示兩種方案是否都能正常工作？

解：在（a）圖方案中，溢流閥2裝在節(jié)流閥1的后面，節(jié)流閥始終有油液流過?；钊谛?/p>

程終了后，溢流閥處于溢流狀態(tài)，節(jié)流閥出口處的壓力和流量為定值，控制液動閥換向的壓

力差不變。因此，（a）圖的方案可以正常工作。

在（b）圖方案中，壓力推動活塞到達終點后，泵輸出的油液全部經(jīng)溢流閥2回油箱，

此時不再有油液流過節(jié)流閥，節(jié)流閥兩端壓力相等。因此，建立不起壓力差使液動閥動作，

此方案不能正常工作。

13.在圖示的夾緊系統(tǒng)中，已知定位壓力要求為10X105pa,夾緊力要求為3X104N,

夾緊缸無桿腔面積/i=100cm,試回答下列問題：1）A,B,C,D各件名稱，作用及其調(diào)

整壓力；2）系統(tǒng)的工作過程。

11

解：1）A為內(nèi)控外泄順序閥，作用是保證先定位、后夾緊的順序動作，調(diào)整壓力略大于

10X105Pa；

B為卸荷閥，作用是定位、夾緊動作完成后，使大流量泵卸載，調(diào)整壓力略大于10

X105Po；

C為壓力繼電器，作用是當系統(tǒng)壓力達到夾緊壓力時，發(fā)訊控制其他元件動作，調(diào)整

壓力為30X105Po

D為溢流閥，作用是夾緊后，起穩(wěn)壓作用，調(diào)整壓力為30X105pa。

2）系統(tǒng)的工作過程：系統(tǒng)的工作循環(huán)是定位一夾緊一拔銷一松開。其動作過程：當1DT

得電、換向閥左位工作時，雙泵供油，定位缸動作，實現(xiàn)定位；當定位動作結(jié)束后，壓力升

高，升至順序閥A的調(diào)整壓力值，A閥打開，夾緊缸運動；當夾緊壓力達到所需要夾緊力時，

B閥使大流量泵卸教，小流量泵繼續(xù)供油，補償泄漏，以保持系統(tǒng)壓力，夾緊力由溢流閥D

控制，同時，壓力繼電器C發(fā)訊，控制其他相關(guān)元件動作。

14.圖示系統(tǒng)為一個二級減壓回路，活塞在運動時需克服摩擦阻力尸=1500N,活塞面

積A=15cm2,溢流閥調(diào)整壓力Py=45X105pa,兩個減壓閥的調(diào)定壓力分別為加=20乂

和Pj2=35X105pa,管道和換向閥的壓力損失不計。試分析：1）當DT吸合時活塞處于運

動過程中，PB、PA、pc三點的壓力各為多少？2）當DT吸合時活塞夾緊工件，這時PB、PA、

s5

Pc三點的壓力各為多少？3）如在調(diào)整減壓閥壓力時，改取pji=35X10Papj2=20X10Pa,

該系統(tǒng)是否能使工件得到兩種不同夾緊力？

解：1）DT吸合，活塞運動時:

F_1500=10x105

入—15x10-4

因PKPj,減壓閥閥口處于最大位置，不起減壓作用，PA=Pc=Pi=10X105pa,PB=10

x105+APiPa,△Pj為油液通過減壓閥時產(chǎn)生的壓力損失。

2）DT吸合，活塞夾緊工件：

溢流閥必然開啟溢流，pB=Py=45X105pa。對于減壓閥L由于PL的作用使其先導閥開

啟，主閥芯在兩端壓力差的作用下，減壓開口逐漸關(guān)小，直至完全閉合；對于減壓閥2,由

于PL的作用使其主閥口關(guān)小處于平衡狀態(tài)，允許（1?2）的流量經(jīng)先導閥回油箱，以

維持出口處壓力為定值，pc=PA=Pj2=35XlOSpa。

3）由以上分析可知，只要DT—吸合，缸位于夾緊工況時，夾緊缸的壓力將由并聯(lián)

的減壓閥中調(diào)定值較高的那一減壓閥決定。因此，為了獲得兩種不同夾緊力，必須使如＜如。

如果取Pji=35X105pa,則無法獲得夾緊缸壓力pj=20X105pa。

16.如圖所示采用蓄能器的壓力機系統(tǒng)的兩種方案，其區(qū)別在于蓄能器和壓力繼電器

的安裝位置不同。試分析它們的工作原理，并指出圖（a）和（b）的系統(tǒng)分別具有哪些功能？

解：圖（a）方案，當活塞在接觸工件慢進和保壓時，或者活塞上行到終點時，泵一部分油