1、 12017年 7月 4日于兰州家属院 1 顺序阀和溢流阀是否可以互换使用？ 答：顺序阀可代替溢流阀，反之不行。 2 试比较溢流阀、减压阀、顺序阀（内控外泄式）三者之间的异同点 答：相同点：都是利用控制压力与弹簧力相平衡的原理，改变滑阀移动的开口量，通过开口量的大小来控制系统的压力。结构大体相同，只是泻油路不同。 不同点：溢流阀是通过调定弹簧的压力，控制进油路的压力，保证进口压力恒定。出油口与油箱相连。 泄漏形式是内泄式 ，常闭，进出油口相通，进油口压力为调整压力，在系统中的联结方式是并联。起限压、保压、稳压 的作用。 减压阀是通过调定弹簧的压力，控制出油路的压力，保证出口压力恒定。出油口与减
2、压回路相连。 泄漏形式为外泄式 。常开，出口压力低于进口压力，出口压力稳定在调定值上。在系统中的联结方式为串联，起减压、稳压作用。 顺序阀是通过调定弹簧的压力控制进油路的压力，而液控式顺序阀由单独油路控制压力。出油口与工作油路相接。 泄漏形式为外泄式 。常闭，进出油口相通，进油口压力允许继续升高。实现顺序动作时串联，作卸荷阀用时并联。不控制系统的压力，只利用系统的压力变化控制油路的通断 3 如图 5.12 所示溢流阀的调定压力为 MPa4 ，若阀芯阻尼小孔造成的损失不计，试判断下列情况下压力表读数各为多少？ （ 1） Y 断电，负载为无限大时； （ 2） Y 断电，负载压力为 MPa2 时；
3、(3 )Y 通电，负载压力为 MPa2 时 答：（ 1） 4；（ 2） 2；（ 3） 0 24 如图 5.13 所示的回路中，溢流阀的调整压力为 MPa0.5 ，减压阀的调整压力为 MPa5.2 ，试分析下列情况，并说明减压阀阀口处于什么状态？ （ 1） 当泵压力等于溢流阀调整压力时，夹紧缸使工件夹紧后， A、 C 点的压力各为多少？ （ 2） 当泵压力由于工作缸快进压力降到 MPa5.1 时（工作原先处于夹紧状态） A、 C点的压力各为多少？ （ 3） 夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时， A、 B、 C三点的压力各为多少？ （ 3） 工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力， Mpapp CA
4、 5.2 。减压阀开口很小这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口（或三角槽），将先导阀打开而流出，减 压阀阀口始终处在工作状态。 泵的压力突然降到 1.5MPA 时，减压阀的进口压力小于调整压力 Jp ，减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用， Mpapp BA 5.1 。单向阀后的 C 点压力，由于原来夹紧缸处于 2.5Mpa，单向阀在短时间内有保压作用，故MpapC 5.2 ，以免夹紧的工件松动。 夹紧缸作空载快速运动时， 0Cp 。 A 点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失， 0Ap 。因减压阀阀口全开，若压力损失不计，则 0Bp 。由此可见，夹紧缸空载快速运动时将
5、影响到泵的工作压力。 5 如图 5.14 所示的液压系统，两液压缸的有效面积 221 100 cmAA ，缸 I负载 NF 35000 ，缸运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为 MPa4 、 MPa3 和 MPa2 。求在下列三中情况下， A、 B、 C 处的压力。 （ 1） 液压泵启动后，两换向阀处于中位； （ 2） 1Y 通电，液压缸 1 活塞移动时及活塞运动到终点时； （ 3） 1Y 断电， 2Y 通电，液压缸 2 活塞运动时及活塞碰到固定挡块 3解： （ 4） MPapp BA 4 MPapc 2 I 移动： M P aAFpp BA
6、5.3101 0 03 5 0 0 0 41 MPapc 2 终端： MPapp BA 4 MPapc 2 I 移动： M P appp cBA 0 固定时： MPapp BA 4 MPapc 2 6 在图 5.15 所示回路中，液压泵的流量 min/10Lqp ，液压缸无杆腔面积21 50cmA ，液压缸有杆腔面积 22 25cmA ，溢流阀的调定压力MPapy 4.2 ，负载 kNF 10 。节流阀口为薄壁孔，流量系数62.0dC ，油液密度 3/900 mkg ，试求：节流阀口通流面积205.0 cmAT 时的液压缸速度 v 、液压泵压力 p 、溢流功率损失 yp 和回路效率 。 4解：
7、 （ 5） smAFApKAAFApKAAqvCKvmmyTmmpTd/054.0)1025()1 0 0 0 01050104.2(1005.003.0)()(03.0900262.0215.045.046412112122：液压缸的速度 M Pappp ypp 4.2：液压泵压力 00)0 5 4.01050601010(104.2)()(436111ypypppyypvAqpqqpqppp溢流功率无损失，所以：溢流功率损失135.01010104.260054.01010363221pypppqpvFqpqpqp：回路效率819 重要 8如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀
8、单独使用时的调整压力，5py1=20 105Pa， py2=40 105Pa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下， A 点和 B 点的压力各为多少。 解：电磁铁 1DT 2DT pA=0 pB=0 1DT+ 2DT pA=0 pB=20 105Pa 1DT 2DT+ pA=40 105Pa pB=40 105Pa 1DT+ 2DT+ pA=40 105Pa pB=60 105Pa 当两个电磁铁均吸合时，图示两个溢流阀串联， A 点最高压力由 py2决定， pA 40105Pa。由于 pA压力作用在溢流阀 1 的先导阀上（成为背压），如果要使溢流阀 1 的先导阀保持开
9、启工况，压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力 py1 20 105Pa 以外，尚需克服背压力 pA 40 105Pa 的作用，故泵的最大工作压力： pB py1+ pA（ 20+40）105=60 105Pa 。 9如图所示的系统中，主工作缸负载阻力 F =2000N，夹紧缸 II 在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同，大腔面积 A1=20cm2，小腔有效面积 A2=10cm2，溢流阀调整值 py =30 105Pa，减压阀调整值 pj=15 105Pa。试分析： 1） 当夹紧缸 II 运动时： pa和 pb分别为多少？ 2） 当夹紧缸 II 夹紧工件时： pa和 pb分别为多少？
10、3）夹紧缸 II 最高承受的压力 pmax为多少？ 解： 1） 2）由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，属回油节流调速。因此无论夹紧缸在运动时或夹紧工件时，减压阀均 处于工作状态， pA=pj=15 105Pa。溢流阀始终处于溢流工况， pB= py=30 105Pa。 3）当夹紧缸负载阻力 FII=0 时，在夹紧缸的回油腔压力处于最高值：PapAAp A 5521m a x 103010)152()( 15 在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同， A=20cm2，缸 I 的阻力负载 F=8000N，缸 II 的阻力负载 F =4000N，溢流阀的调整压力为 py =45 105Pa。 1）
11、在减压阀不同调定压力时（ pj1 =10 105Pa 、 pj2 =20 105Pa、 pj3 =40 105Pa）两缸的动作顺序是怎样6的？ 2）在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸 II 运动速度最快？ 解： 1）启动缸 II 所需的压力： PaAFp 52 1020204000 pj1 =10 105Pa p2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不计压力损失， pB p2 =20105Pa，该压力不能克服缸 I 负载，故缸 II 单独右移，待缸 II运动到端点后，压力上升 pA =pj =40 105Pa， pB =py =45 105Pa，压力油才使缸 I 向右运动。 2）当
12、 pj3 =40 105Pa 时，减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力取决于负载， pB = p2 =20 105Pa 。因为溢流阀关闭，泵的流量全部进入缸 II，故缸 II 运动速度最快， vII=q/A 19有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？ 解：此回路不能工作，因为二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后，无论二位二通阀是否复位，其左侧控制压力都不能泄压，这样弹簧就不能将它换至右位，气缸也就不能缩回； 将两个二位二通阀换为二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。 1如图所示定
13、量泵输出流量为恒定值 qp ，如在泵的出口接一节流阀，并将阀的开口调节的小 一些，试分析回路中活塞运动的速度 v 和流过截面 P， A， B 三点流量应满足什么样的关系（活塞两腔的面积为 A1和 A2，所有管道的直径 d 相同）。 7解：图示系统为定量泵，表示输出流量 qP不变。根据连续性方程，当阀的开口开小一些，通过阀口的流速增加，但通过节流阀的流量并不发生改变， qA= qp ，因此该系统不能调节活塞运动速度 v，如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀，实现泵的流量分流。 连续性方程只适合于同一管道，活塞将液压缸分成两腔，因此求 qB不能直接使用连续性 方程。根据连续性方程，活塞运动
14、速度 v = qA/A1， qB = qA/A1=（ A2 / A1） qP 2如图所示节流阀调速系统中，节流阀为薄壁小孔，流量系数 C=0.67，油的密度=900kg/ cm3，先导式溢流阀调定压力 py=12105Pa，泵流量 q=20l/min，活塞面积A1=30cm2，载荷 =2400N。试分析节流阀开口（面积为 AT）在从全开到逐渐调小过程中，活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作 状态。 解：节流阀开口面积有一临界值 ATo。当 ATATo 时，虽然节流开口调小，但活塞运动速度保持不变，溢流阀阀口关闭起安全阀作用；当 AT 2，缸的负载为 F。如果分别组成进油节流调速和回油节流调速回路
15、，试分析： 1） 进油 、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的最低运动速度。 2）在判断哪个回路能获得最低的运动速度时，应将下述哪些参数保持相同，方能进行比较。 解： 1）进油节流调速系统活塞运动速度 v1= qmin/A1； 出口节流调速系统活塞运动速度 v2= qmin/A2 因 1 2，故进油节流调速可获得最低的最低速度。 82）节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下（ 2 3105Pa），节流阀在最小允许开度 ATmin时能正常工作的最小流量 qmin。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时，就应保持节流阀最小开 口量 ATmin 和两端压差 p 相同的条件。 设进油节流调速
16、回路的泵压力为 pp1,节流阀压差为 p1则： 111 pAFpp 111 AFpp p 设出口调速回路液压缸大腔压力（泵压力）为 pp2 ，节流阀压差为 p2 ，则： 2221 ApFpA p 22122 AFAApp p 由最小稳定流量 qmin相等的定义可知： p1= p2 即： 212121 AFAFAApp pp 为使两个回路分别获得缸最低运动速度，两个泵的调定压力 pp1、 pp2 是不相等的。 4在图示的回路中，旁通型调速阀（溢流节流阀）装在液压缸的回油路上，通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。（ A）缸的运动速度不受负载变化的影响，调速性能较好；（ B）溢流节流阀相当于
17、一个普通节流阀，只起回油路节流调速的作用，缸的运动速度受负载变化的影响；（ C）溢流节流阀两端压差很小，液压缸回油腔背压很小，不能进行调速。 解：只有 C正确，当溢流节流阀装在回油路上 ，节流阀出口压力为零，差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时，只要克服软弹簧的作用力，就能使溢流口开度最大。这样，油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱，溢流节流阀两端压差很小，在液压缸回油腔建立不起背压，无法对液压缸实现调速。 5如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路，说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。 解：液压马达在工作时，溢流阀 5 起安全作用。制动时换向阀
18、切换到中位，液压马达靠惯性还要继续旋转，故产生液压冲击， 溢流阀 1， 2 分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，起制动缓冲作用。另一方面，由于液压马达制动过程中有泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀 3 和 4 从油箱向回路补油。 6如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。溢流阀调定压力 py 30105Pa。9要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失，回答下列问题： 1） 在溢流阀开启或关闭时，控制油路E， F 段与泵出口处 B 点的油路是否始终是连通的？ 2） 在电磁铁 DT 断电时，若泵的工作压力 pB 30105Pa， B 点和 E 点压力哪个压力大？若
19、泵的工作压力 pB 15105Pa， B 点和E 点哪个压力大？ 3）在电磁铁 DT 吸合时，泵的流量是如何流到油箱中去的？ 解： 1） 在溢流阀开启或关闭时，控制油路 E， F段与泵出口处 B 点的油路始终得保持连通 2）当泵的工作压力 pB 30105Pa 时，先导阀打开，油流通过阻尼孔流出，这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降，使主阀芯打开进行溢流，先导阀入口处的压力即为远程控制口 E 点的压力，故 pB pE；当泵的工作压力 pB 15105Pa 时，先导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动， pB pE。 3）二位二通阀的开启或 关闭，对控制油液是否通过阻尼孔（即控制主阀芯的启闭）有关，但这部分
20、的流量很小，溢流量主要是通过 CD 油管流回油箱。 12图（ a），（ b）所示为液动阀换向回路。在主油路中接一个节流阀，当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀 3，然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀 4，实现液压缸的换向。试判 断图示两种方案是否都能正常工作？ 10解： 在（ a）图方案中，溢流阀 2 装在节流阀 1 的后面，节流阀始终有油液流过。活塞在行程终了后，溢流阀处于溢流状态，节流阀出口处的压力和流量为定值，控制液动阀换向的压力差不变。因此，（ a）图的方案可以正常工作。 在（ b）图方案中，压力推动活塞到达终点后，泵输出的油液全部经溢流阀 2 回油箱，此时不再有油液流过节流阀，节流阀两端压力相等。因此，建立不起压力差使液动阀动作，此方案不能正常工作。 13在图示的夹紧系统中，已知定位压力要求为 10105Pa，夹紧力要求为 3104 ，夹紧缸无杆腔面积 1=100cm，试回答下列问题： 1） A， B， C， D 各件名称，作用及其调整压力； 2）系统的工作过程。
