液压系统压力控制与顺序动作例题 OCR
苏州大学液压与气压传动课堂例题照片的逐图文字整理，涵盖溢流阀、减压阀、顺序阀、节流调速及压力继电器顺序动作回路。
液压系统压力控制与顺序动作例题 OCR
图片来源：苏州大学激光制造技术研究所课堂课件。题目文字按原图转录，不改字；重复翻页按同题合并。题图仅保留回路图裁切，不展示整页课堂照片。
题目 1：快进—工进—快退回路
本题知识点： 单向阀与保压 · 压力继电器 · 行程开关与机动换向阀 · 动作顺序表 · 快进—工进—快退回路
1、如图所示的液压回路可以实现“快进→工进→快退”动作的回路（活塞右行为“进”，左行为“退”）。如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向，试问：
（1）图中有哪些错误，用文字叙述？为什么是错误的？
（2）把正确的回路图重新画出来。
（3）列写出电磁铁的动作顺序表。
解、三处错误：
1、压力继电器位置错误，应放在液压缸左端。
2、机动阀常态位置；
3、单向阀方向错误；
4、溢流阀位置错误
（2）正确回路
5-7
本题知识点： 液压缸力平衡 · 溢流阀 · 减压阀 · 单向阀 · 回路压力分析
图中溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5MPa，设液压缸的无杆腔面积A=50cm²，液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时，其压力损失分别为0.2 MPa和0.3 MPa。求：当负载分别为0kN、7.5kN和30kN时，（1）液压缸能否移动？（2）A、B和C三点压力数值各为多少？
解之前弄明白问题：
（1）减压阀工作原理：
目的：调定（稳定）出口压力为调定压力；
当出口压力小于调定压力：不工作，进出口连通，仅考虑压力损失；
当出口压力大于调定压力：工作，稳定出口压力为调定值。
（2）溢流阀工作原理：安全阀，稳定系统进口压力（泵出口压力）为调定值。
（3）缸能否移动判断依据：是否有油液进入缸内。
当负载为0kN时：
考虑到单向阀的压力损失：
考虑到非工作状态下的减压阀压力损失：
所以：液压缸能够快速空载运动。
当负载为7.5kN时：
对于缸而言：
考虑到单向阀的压力损失：
考虑到非工作状态下的减压阀压力损失：
所以：液压缸能够运动。
当负载为30kN时：
对于缸而言：
考虑到单向阀的压力损失，假定单向阀能打开：
所以，单向阀无法打开。且溢流阀处于工作状态，；减压阀处于工作状态，。所以：液压缸不能运动。
5-9
本题知识点： 溢流阀 · 先导式溢流阀远程控制 · 回路压力分析
如图所示的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为。试求在系统的负载趋于无限大时，液压泵的工作压力是多少？
解之前弄明白问题：
（1）溢流阀工作原理：安全阀，稳定系统进口压力为调定值。
（3）对于先导式溢流阀而言：有远程控制口。当外接远程控制口时：直接由远程控制油控制主阀移动，当调定压力小于先导阀调定压力时，压力由远程控制口控制溢流阀口是否工作。当大于先导阀调定压力时，由先导阀调定压力控制溢流阀口是否工作。
当远程控制口封闭，其压力等于系统进口压力减去经过阻尼孔损失的压力大小。
图 (a) 中，PY1 的远程控制口接到 PY2，PY2 又受 PY3 远程控制。先导式溢流阀作远程调压时，系统压力由本阀调定压力和远程控制阀调定压力中的较小值决定。三只阀的调定压力为
因此最终由最低的 PY3 控制，泵的工作压力为
图 (b) 中，三只溢流阀串联接在泵出口到油箱的通路上。负载趋于无穷大时，泵的流量只能经三只溢流阀依次回油箱；后一级阀的入口压力会成为前一级阀的背压，所以各级调定压力叠加：
图 (c) 中，PY2 采用外泄方式，其开启压力不再叠加出口背压；但 PY1 仍要承受 PY2 之后油路形成的背压。PY3 使其入口压力为 ，PY2 外泄后使其入口压力为 ，所以 PY1 的出口背压为 。泵出口压力为
综上：
5-10
本题知识点： 液压缸力平衡 · 溢流阀 · 减压阀 · 回路压力分析
5.10.图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为1.5MPa，活塞运动时负载压力为1MPa，其它损失不计，试分析：
（1）活塞在运动期间A、B点的压力值。
（2）活塞碰到死挡铁后A、B点的压力值。
（3）活塞空载运动时A、B两点压力各为多少？
（1）当活塞运动期间 ，减压阀不工作：所以 。
（2）活塞碰到死挡铁后：负载无穷大，减压阀、溢流阀均工作，。
（3）空载，说明负载为0。。
顺序阀与溢流阀区别
对应知识点： 顺序阀与溢流阀的区别
顺序阀与溢流阀区别：
差别为：①出口接负载；②有外泄口。
由进口压力与调定压力比较，开启或关闭。
溢流阀：进口压力×面积=出口压力×面积+弹簧力。
顺序阀：出口接系统；进口压力×面积=弹簧力。
5-11
本题知识点： 液压缸力平衡 · 溢流阀 · 顺序阀 · 回路压力分析
如图所示，顺序阀的调整压力为，溢流阀的调整压力为，试求在下列情况下A、B点的压力是多少？（1）液压缸运动时，负载压力；（2）负载压力；（3）活塞运动到右端时。
（1）液压缸运动时，油路必须连通，阀口开启，顺序阀已经动作。
阀口全部打开：。
（2）负载压力：
阀口部分打开，进油口由顺序阀调定压力决定：。
（3）活塞运动到最右端，相当于负载为无穷大，顺序阀与溢流阀均工作。。
5-14
本题知识点： 溢流阀 · 减压阀 · 单向阀与保压 · 回路压力分析
图示回路中，溢流阀的调整压力为5.0MPa，减压阀的调整压力为2.5MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。
（1）当泵压力等于溢流阀的调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后。
（2）当泵的压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa时。
（3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时。
（1）泵压力等于溢流阀的调定压力，夹紧缸使工件夹紧后，减压阀工作：，。
（2）减压阀不工作，单向阀截止：，。
（3）空载：。
5-14（补充题）
本题知识点： 液压缸力平衡 · 薄壁小孔流量公式 · 进油节流调速
如图为进油节流加背压的节流调速回路，已知液压泵流量 ，液压缸无杆腔面积A1=50 cm2，有杆腔面积A2=25 cm2，溢流阀调整压力 ，背压阀的压力 ，负载 ，节流阀通流面积 ，通过节流阀流量 ，设C=0.62，ρ=900 kg/m3，求活塞的运动速度和泵的工作压力。
液压缸活塞受力平衡方程为：
设液压泵出口压力为溢流阀，调整压力，可得进、口压差：
流过节流阀的流量：
所以液压缸活塞的运动速度：
液压泵的压力：。
5-15
本题知识点： 减压阀 · 串联减压阀的出口压力
如题5-15图所示两阀组中，设两减压阀调定压力一大一小，并且所在支路有足够的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀？为什么？
5-15（补充题）
本题知识点： 液压缸力平衡 · 薄壁小孔流量公式 · 回油节流调速
如图为回油路节流调速回路，已知液压泵流量 ，液压缸无杆腔面积A1=50 cm2，有杆腔面积A2=25 cm2，溢流阀调整压力 ，负载 ，节流阀通流面积 ，通过节流阀流量 ，设C=0.62，ρ=900 kg/m3，不计压力损失，求活塞的运动速度和泵的工作压力。
设油缸无杆腔压力为溢流阀的调定压力，则活塞杆受力平衡方程：
流过节流阀的流量：
活塞运动所需的流量：。
所以活塞运动时，溢流阀处在稳定溢流状态，所以，。
5-16
本题知识点： 溢流阀 · 先导式溢流阀远程控制 · 回路压力分析
5-16 如图所示的回路，问系统的最高压力各为多少？
· 当1YA不通电时，______；
· 当1YA通电时，______；
5-17
本题知识点： 单杆活塞缸有效面积 · 液压缸力平衡 · 顺序阀
如图所示的回路。液压缸无杆腔面积 ，负载 ，溢流阀的调整压力 ，顺序阀的调整压力为 ，完成下列问题。
· 活塞运动时：______ ______
· 活塞运动到终点时：______ ______
7-27
本题知识点： 液压缸力平衡 · 薄壁小孔流量公式 · 并联液压缸先动与速度判断
图所示，各液压缸完全相同，负载 。已知节流阀能调节液压缸速度并不计压力损失。试判断在图（a）和图（b）的两个液压回路中，哪个液压缸先动？哪个液压缸速度快？请说明道理。
（a）A缸先动，两个缸速度相等。
原因：。A缸的进油腔压力小于B缸，A缸先达到负载所需求的压力，所以A缸先动。另外，节流阀安装在进油路上，分别进入A缸、B缸的流量相同，所以速度相等。
（b）A缸先动，A缸速度快。
原因：节流阀安装在出油路上，两个液压缸并联，液压泵调定的压力相同，所以负载小的A缸回油压力大，即节流阀压差大，故A缸速度大，此时B缸不动。当A缸运动到缸底，B缸运动，由于其负载大，回油压力小，即节流阀压差小，故B缸运动速度小。
7-34
本题知识点： 压力继电器 · 动作顺序表 · 压力控制顺序动作可靠性
请列表说明图所示压力继电器式顺序动作回路是怎样实现1→2→3→4顺序动作的？在元件数目不增加的情况下，排列位置容许变更的条件下如何实现1→2→4→3的顺序动作，画出变动顺序后的液压回路图。
动作1：按启动按钮，1YA得电，左阀左位工作，左液压缸的活塞向右移动，实现动作顺序1；
动作2：到右端后，左缸左腔压力上升，达到压力继电器1PD的调定压力时发讯，1YA断电，3YA得电，右阀左位工作，压力油进入右缸的左腔，其活塞右移，实现动作顺序2；
电磁铁和电器动作表：
| 电磁铁和电器 | 1 | 2 | 3 | 4 | 原位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1YA | + | − | − | − | − |
| 2YA | − | − | − | + | − |
| 3YA | − | − | + | − | − |
| 4YA | − | + | − | − | − |
| 1PD | − | + | − | − | − |
| 2PD | − | − | + | − | − |
| 1XK | − | − | − | − | + |
| 2XK | − | − | − | + | − |
7-35
如图所示的液压回路，它能否实现“夹紧缸Ⅰ先夹紧工件，然后进给缸Ⅱ再移动”的要求（夹紧缸Ⅰ的速度必须能调节）？为什么？应该怎么办？
不能实现“夹紧缸Ⅰ先夹紧工件，然后进给缸Ⅱ再移动”的要求。
因为系统压力恒定在，若，则夹紧缸Ⅰ先夹紧，而进给缸Ⅱ在Ⅰ夹紧后不动作；若，则夹紧缸Ⅰ和进给缸Ⅱ同时动作。
应该将顺序阀的远程控制口放在单向阀的后面，。
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