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压力控制阀
压力控制阀(简称压力阀)是用来控制液压传动系统或气压传动系统中流体压力的一种控制阀。
常用的压力阀有:溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。
大型钢厂现场采用的压力控制阀种类很多, 如:减压溢流阀、比例减压阀、先导式溢流阀、直动式溢流阀、溢流阀、电磁溢流阀、板式减压阀、减压阀、比例减压溢流阀、压力补偿器。
针对具有代表性的,现场易出故障的压力控制阀的工作原理和结构进行分析。
1、DR型先导式减压阀
1.结构分析
其组成主要包括带主阀插件(3)的主阀(1)和带压力调节组件的先导阀(2)。在静态位置,阀常开，油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)进入油口A。油口A的压力作用于主阀芯的底侧。同时作用于先导阀(2)中的球阀(6)上, 经节流孔(4)作用于主阀芯(3)的弹簧加载侧,并且流经油口(5)。
同样,压力经节流孔(7)、控制油路(8)、单向阀(9)和节流孔(10)作用于球阀(6)上。根据弹簧(11)的设定,在球阀(6)前部、油口(5)中和弹簧腔(12)内建压,保持控制活塞(13)处于开启位置。
油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)流入油口A，直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值,并打开球阀(6)、控制活塞(13)移至关闭位置。
当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时, 获得期望的减压压力。控制油经控制油路(15)由外部从弹簧腔(14)泄回油箱。通过安装一个可选的单向阀 (16)可实现从油口A至B的自由返回流动。压力表接口(17)用于油口A的减压压力监测。

2、3DR型先导式减压阀
1.结构分析
3DR型减压阀是三通先导式减压阀,起到减压溢流作用。
减压阀主要包括带控制阀芯(2)的主阀(1) 和带调压装置(10)的先导控制阀(3)。在静态位置,阀常开,油液可自由地从油口P经主阀芯(2)进入油口A。油口A的压力通过孔(4)作用于主阀芯的右侧压缩弹簧。同时通过节流孔(6)作用于主阀(2)的弹簧一侧(6)上 ,经通道(5)作用于先导球阀(7)。
根据弹簧(11)的设定,在球阀(7)之前和通道(5)中建压,保持控制阀芯(2)处于开启位置。油液可自由地从油口P经主阀芯流入油口A ,直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值,并打开球阀(7)
当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时,获得期望的减压压力。
如果油口A的压力在外力的作用下继续升高, 主阀芯(2)继续压向弹簧(9)，这样油口A通过腔(8)与油口T相连,多余的压力油泄回油箱,从而确保减压压力不变。
先导油的回油必须外泄到Y口, Y口油液要无背压自由回油箱。
压力表连接(14)用于油口A的减压压力监测。

3、DB/DBW型先导式溢流阀
1.结构分析
DB和DBW型压力控制阀是先导式溢流阀。它们用于限制( DB型),或用电磁铁限制及卸荷系统压力( DBW型)
该溢流阀(DB型)的组成主要包括带主阀芯插件(3)的主阀(1)和带压力调节组件的先导阀(2 ) DB型溢流阀油路A中的压力作用于主阀芯( 3 )上。同时,压力经带节流孔(4)和(5 )的控制通路(6 )和( 7 ),作用在主阀芯( 3 )的弹簧加载侧及先导阀(2)的球(8)上。
如果A口的压力超过弹簧(9)的设定值,球(8)克服弹簧力(9)而使先导阀开启。该信号经控制信道( 10 )和(6 )从A口内部获取。主阀芯(3 )弹簧加载侧的油液经过控制通路(7 )节流孔(11 )和球阀(8 )流入弹簧腔( 12)对DB..5*/.- .型它由控制通路( 13 )内部引入油箱, 而对DB.. 5...型经控制通路( 14 )它由外部弓入油箱。节流孔(4 )和(5 )在主阀芯(3 )两端产生压降,因此A到B连接通道被打开。油液由A口流向B口,而设定工作压力保持不变。
溢流阀借助油口X ( 15 )可对不同压力(二级压力)卸荷或切换。

4、ZDR 6 D型减压阀
1.结构分析
ZDR 6 D型减压阀是叠加式结构三通直动式减压阀,它对次级回路有减压功能。用于系统压力减压。
其组成主要包括阀体( 1 )控制阀芯( 2 )压缩弹簧( 3 )和调节组件(4 )以及可选单向阀。由调节组件( 4)设定二次压力。DA型在静态位置,该阀常开, 油液可自由地从油口A1流向油口A2。油口A2压力经控制油路( 5 )同时作用于压缩弹簧对面的活塞面积上。当油口A2的压力超过弹簧(3 )设定值时， 控制阀芯(2 )移至控制位置,油口A2的压力保持稳定。
信号和控制油经控制油道( 5 )从油口A2内部提供。如果油口A2的压力由于外力作用于执行器而继续升高，阀芯就继续向压缩弹簧(3 )方向移动。这样油口A2经控制活塞(2)上的台肩(9 )与油箱连通。足够的油液流回油箱,以防止压力进一-步升高。弹簧腔(7 )经孔(6 )至油口T ( Y )由外部泄油至油箱。
压力表接口(8 )用于阀的二次压力监测。

三、方向控制阀
方向控制阀用于控制或调节液压系统或回路中方向及其通和断,从而控制执行元件的
运动方向及其启动、停止的阀。如单向阀、换向阀等;
大型钢厂现场采用的主要方向控制阀，如:电磁换向阀、手动换向阀、电液换向阀、单向阀、方向插件，插装阀。
3、4WEH..型方向阀
型号4WEH..型方向阀WEH型方向阀是-种电液操作的方向滑阀。它们用于控制液流的开启、停止和方向。
此类阀组成主要包括阀体( 1 )主控制阀芯(2 )一个或两个复位弹簧( 3.1 )和(3.2 ),带一个或两个电磁铁:电磁铁"a” (5.1 ),电磁铁"b" (5.2 )的先导阀(4)。
主阀阀芯由弹簧或液压力保持在中位或初始位置。在初始位置, 两个弹簧腔( 6 )和( 8 )通过先导阀无压的油箱连通。经过控制油路(7 )向先导阀(4)供油。控制泊可以由内部或外部供给( 外部供给油口X )当先导阀操作时,如电磁铁"a”得电,先导滑阀(10)向左移动,因此弹簧腔(8)获得先导油压力而弹簧腔(6)保持无压状态。
先导压力施压于主阀芯的左端, 并克服弹簧力( 3.1),其结果,主阀的P至B和A至T被接通。当电磁铁断电,先导阀回复至初始位置(带定位机构滑阀除外),弹簧腔( 8 )向油箱卸荷。
控制油从弹簧腔经先导阀排入Y口。控制油可内部或外部供油和回油外部经油口Y )可选择的应急手动操作( 9 ),在电磁铁不通电情况下,可对先导滑阀( 10 )进行操作。
2、LC..型二通插装阀
二通插装阀设计成插件结构, 用于整体集成块。带油口A和B的主阀组件插入控制块上尺寸符合DIN ISO 7368标准的插孔,并用控制盖板封闭。在大多数情况下,盖板的作用,就是作为主阀组件控制侧与先导阀之间的连接件。采用适合的先导阀来控制主阀，主阀组件能承担压力、方向或者节流功能、或它们的组合功能。通过不同通径的阀和执行器*的流量变化需要相匹配,可以实现特殊的经济型结构设计。如果主阀组件能承担一种以上的功能,特殊的经济型结构就能达到。
方向功能
二通插装阀的基本组成主要包括控制盖板( 1 )和插件(2 )控制盖板含有控制孔、根据功能需要可选择的行程限位器、液压控制的方向座阀或梭阀。另外,方向滑阀或方向座阀可以安装在控制盖板的上面。插件的组成主要包括阀套(3 )调整圈( 4 )(仅适用至通径32)座阀(5)可选择带阻尼锥颈(6)或不带阻尼锥颈(7)以及复位弹簧(8)
功能说明
二通插装阀的驱动取决于压力。因此对阀的驱动，这里有三个重要的承压面积: A1, A2, A3阀座的面积( A1 )作为100%、根据类型环形面积( A2 )为面积( A1的7%或50%。因此面积比A1:A2或是14,3:1 ,或是2:1。面积( A3 )等于A1 + A2。由于A1:A2面积比不同,因此,环形面积A2也不同。面积A3在阀座面积A1为100%时，可能是107%,也可能是150%。
基本应用:
面积A1和A2的作用在阀开启方向。面积A3和弹簧的作用在阀关闭方向。合成力的有效方向(开启力或关闭力) 决定了两通插装阀的开关状
态。二通插装阀的流动方向可以从A至B ,也可以从B至A.如果作用于面积A3的控制压力来自油口B或者控制油由外部供给,油口A则关闭,且无泄漏。

四、流量控制阀
流量控制阀用于控制或调节液压系统或回路中工作液体流量大小的阀。如节流阀、调速阀、分集流阀等
大型钢厂现场采用的主要流量控制阀，如：二通流量控制阀、叠加式流量控制阀、双单向节流阀，单向阀、节流阀、液压锁。
1、Z2FS...型双单向节流阀
1.结构分析
Z2FS16型阀是叠加式设计的双路单向节流阀。该阀用于限制来自一个或两个工作油口的主流量或控制流量。
两个对称设置的单向节流阀在一个方向上限定流量,(通过调整节流阀芯),在相反方向上允许自由流通。用于进口节流控制时, 油液从油口A流经节流口( 1 )到达工作油口。节流阀芯( 4.1 )可借助于调节螺钉( 5 )进行轴向调整,从而可以设定节流口(1 )同时,油口A中的油液通经道( 2 )到节流阀芯( 4.1 )的弹簧加载侧(3 )产生的压力与弹簧
共同作用,使节流阀芯( 4.1 )保持在节流位置,
油液从执行器回流推动节流阀芯( 4.2 ),允许油液自由流过。此时阀作为单向阀工作。根据型号(S或S2 ),节流口可以起进口或出口节流的控制作用。限制主流量为了改变执行器的速度(主流量限制),双路单向节流阀是而安装于方向控制阀和底板之间。限制控制流量对液控方向阀,双路单向节流阀用作控制阻尼调节,在此情况下,它被安装于主阀和控制阀之间。

液压系统的组成及其作用
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、诚压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等，方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

液压系统结构
液压系统由信号控制和液压动力两部分组成，信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。
液压动力部分采用回路图方式表示，以表明不同功能元件之间的相互关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件;液压控制部分含有各种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力和方向;执行部分含有液压缸或液压马达，其可按实际要求来选择。
在分析和设计实际任务时，一般采用方框图显示设备中实际运行状况。空心箭头表示信号流，而实心箭头则表示能量流。
基本液压回路中的动作顺序一控制元件(二位四通换向阀)的换向和弹簧复位、执行元件(双作用液压缸)的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。对 于执行元件和控制元件，演示文稿都是基于相应回路图符号，这也为介绍回路图符号作了准备。
根据系统工作原理，您可对所有回路依次进行编号。如果一个执行元件编号为0，则与其相关的控制元件标识符则为1。如果与执行元件伸出相对应的元件标识符为偶数，则与执行元件回缩相对应的元件标识符则为奇数。不仅应对液压回路进行编号，也应对实际设备进行编号，以便发现系统故障。
DIN ISO1219-2 标准定义了元件的编号组成，其包括下面四个部分，设备编号、回路编号、元件标识符和元件编号。如果整个系统仅有一种设备，则可省略设备编号。
实际中，另一种编号方式就是对液压系统中所有元件进行连续编号，此时，元件编号应该与元件列表中编号相*。这种方法特别适用于复杂液压控制系统，每个控制回路都与其系统编号相对应。

液压或气动技术在工业中的应用
液压传动和气压传动统称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理，利用液体与气体来传递能量的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。液压技术初用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，后来随着技术的逐步进步，介质改为油，至今大部分的液压机械仍然是使用油作为介质，但制造出来的产品无论在性能、范围、用途等各方面都是以往的技术所不能比及的。经过二百多年的发展，到如今，流体与气体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。液压与气动技术开始大范围的应用是在二十世纪，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在19世纪术20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动标准的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁尼斯克对能量波动传递进行了理论及实际研究。
液压技术一般应用于重型、大型、特大型设备，如冶金行业轧机压下系统，连铸机压下系统等;高速响应随动系统等工程机械，抗冲击，要求功重比较高系统一般都采用液压系统，这是应用液压技术的大的三个领域。

液压传动基本原理
从原理上来说，液压传动所基于的基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是*的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是较常见的一-种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从而对外做功。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。除了上述的元件以外，液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器.蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。根据液压传动的结构及其特点，在液压系统的设计中，首先要进行系统分析，然后拟定系统的原理图，其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。
之后通过计算选择液压器件，进而再完成系统的设计和调试。这个过程中，原理图的绘制是关键的。它决定了一个设计系统的优劣。液压传动的应用性是很强的，比如装卸堆码机液压系统，它作为一种仓储机械，在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大，生产的效率比较高，平稳性比较好。

力士乐压力补偿器ZDC10P-25/M

力士乐REXROTH进口节流压力补偿器，直动式ZDC 10...32
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液压阀的作用:控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照要求进行工作。
2、液压阀的基本结构:包括阀芯、阀体和驱动阀芯在阀体内作相对运动的装置。
3、液压阀的工作原理:利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和方向的控制。

液压阀的分类:
1根据结构形式分类
滑阀：滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度，因此滑阀运动存在一个死区。
锥阀：锥阀阀芯半锥角一 般为12°-20°，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。
球阀：性能与锥阀相同
2.根据控制制方式不同分:
定值或开关控制阀:被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。
比例控制阀:被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。
伺服控制阀:被控制量与(输出与输入之间的)偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。.
数字控制阀:用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流
量、方向的阀类。
3.根据用途分:
压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀
方向控制阀的作用:在液压系统中控制液流方向。
方向控制阀包括:单向阀和换向阀
单向阀包括:普通单向阀和液控单向阀
1.普通单向阀
使油液只能沿一个方向流动，反向则被截止的方向阀。
普通单向阀的应用
常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。
被用来分隔油路以防止高低压干扰。:
与其他的阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等复合阀。
安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为( 0. 3~0.5) MPa。
2.液控单向阀
外泄式液控单向阀，内泄式单向阀
工作原理:当控制油口不通压力油时，油液只能从pi→P:当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自由通过。
3.换向阀
换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。
换向阀的分类
按结构形式可分:滑阀式、转阀式、球阀式。
按阀体连通的主油路数可分:两通、三通、四通...等。
按阀芯在阀体内的工作位置可分:两位、三位、四位等。
按操作阀芯运动的方式可分:手动、机动、电磁动、液动、电液动等。
换向阀的中位机能，多位阀在不同工作位置时，各油口的连通方式体现了换向阀的不同的控制机能，称之为换向阀的机能。对于三位阀，左、右位实现执行元件的换向，中位则能满足执行元件处于非工作状态时系统的不同要求。

力士乐REXROTH压力补偿器，压力补偿阀，比例阀压力补偿器：

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液压比例控制系统
以比例控制元件完成动力与运动方向控制，分为比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀及比例方向流量阀，可为模拟量输入或数字量输入，视是否带反馈分为开环控制与闭环控制，一般获得频率不是很高(10HZ)以内，高频响阀可实现较高频率。
若精度要求不高可考虑使用电液比例控制系统，一般电液比例控制系统可达至以下精度
位置精度- 3 mm
速度精度带压力补偿器- 3%
加减速斜坡时间-0.5秒
压力带位移传感器的产品-比例压力阀设定的0.3% (如压力设定为200bar,精度可达0.6bar)
一般的多驱动器液压系统皆要求流量及压力控制，提供比例压力及流量控制系统
开环式比例压力及流量控制可用于定量泵及变量泵系统。
速度和流量比例控制的分别是:
流量控制只控制供油量,并不控制驱动元件的运动方向;
若系统负载及变速要求高，则要使用速度控制系统。
速度比例控制多用于自动化控制、注塑机、压力机等
使用闭环的主要原因:
保持设定值不受外来干扰所影响
→在不同的工作压力下保持稳定的速度
→在不同的输出力下保证相同位置
→在带偏载的情况下作同步移动
提高精度要求
→位置误差低于1 mm
→压力误差低于1 ba
→需要控制加减速度
高动态要求的系统
→模拟应用
→测验应用

液压伺服控制系统
以伺服控制元件完成动力与运动方向控制，综合压力、流量、方向控制为一体，利用偏差控制进行纠偏，以满足精度控制需要，必须为闭环控制，可实现较高频率( 100HZ以上) ,有滑阀式、喷嘴挡板式、射流管式等，常采用机械伺服、电液伺服、气液伺服。

液压伺服系统分类:
(1)按输入的信号变化规律分类:定值控制系统、程序控制系统和伺服系统三类。当系统输入信号为定值时，称为定值控制系统，其基本任务是提高系统的抗干扰能力。当系统的输入信号按预先给定的规律变化时，称为程序控制系统。伺服系统也称为随动系统，其输入信号是时间的未知函数，输出量能够准确、迅速地复现输入量的变化规律。
(2)按输入信号的不同分类:机液伺服系统、电液伺服系统、气液伺服系统等。
(3)按输出的物理量分类:位置伺服系统、速度伺服系统、力(或压力)伺服系统等。
(4)按控制元件分类:阀控系统和泵控系统。在机械设备中，阀控系统应用较多。

液压伺服系统的特点如下:
(1)反馈。把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输入信号进行比较，这就是反馈。在上例中，反馈(测速装置输出)电压和给定(输入信号)电压是异号的，即反馈信号不断地抵消输入信号，这是负反馈。自动控制系统大多数是负反馈。
(2)偏差。要使液压缸输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。液压缸运动的结果又力图消除这个误差。但在伺服系统工作的任何时刻都不能*消除这一-偏差，伺服系统正是依靠这一-偏差信号进行工作的。
(3)放大。执行元件(液压缸)输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率，其输出的能量是液压能源供给的。
(4)跟踪。液压缸的输出量*跟踪输入信号的变化。