液压与气动典型例题解析4

例4-1 如图所示，两减压阀调定压力分别为pJ1和pJ2，随着负载压力的增加，请问图(a)和(b)两种连接方式中液压缸的左腔压力决定于哪个减压阀?为什么?另一个阀处于什么状态?

图4-1 例4-1图

 解：（a）液压缸的左腔压力决定于调定压力较低者，当pJ1>pJ2时，随着负载压力的增加，阀2的导阀先被负载压力顶开，其阀芯首先抬起，把出口C点压力定在阀2的调定值pJ2上之后，随着流量的不断输入，阀2入口（即阀1出口）油压升高，阀1的阀芯抬起，使阀1出口（即B点）压力定为阀1的调定值pJ1，对出口(C点)压力无影响。当pJ1（b）液压缸的左腔压力决定于调定压力较高者。假设pJ2>pJ1，随着负载压力的增加，当达到阀1的调定值pJ1时，阀1开始工作，出口压力瞬时由阀1调定为pJ1。因阀2的阀口仍全开，而泵仍不断供油，使液压缸的左腔油压继续增加，阀1不能使出口定压。此时因出口压力的增加，使阀1导阀开度加大，减压阀口进一步关小。当负载压力增加到阀2的调定值pJ2时(此时阀1的减压阀口是否关闭，取决于pJ2的值与使减压阀1阀口关闭的压力的大小关系)，阀2的阀芯抬起，起减压作用，使出口油压定在pJ2上，不再升高。此时阀1的入口、出口油压与阀2的相同，其导阀开度和导阀调压弹簧压缩量都比原调定值要大，减压阀口可能关闭或关小。

在上述两种回路中，由于减压阀的减压作用，使其过流量都比泵的供油量少，因此A点压力很快憋高，当达到溢流阀调定压力pY时，溢流阀开启，溢流定压，使泵的出口、即A点压力稳定在pY上。

例4-2 如图所示，顺序阀与溢流阀串联，其调定压力分别为pX和pY，随着负载压力的增加，请问液压泵的出口压力pP为多少？若将两阀位置互换，液压泵的出口压力pP又为多少?

图4-2  

解： 当pX>pY时，随着负载压力的增加，顺序阀入口油压逐渐升高到顺序阀的调定压力后，顺序阀打开，接通溢流阀入口，当溢流阀入口油压达到其调定压力时，溢流阀溢流，使其入口压力定在pY上，泵的出口油压则为顺序阀的调定压力pX；当pY>pX时，在顺序阀开启接通油路的瞬间，泵的压力为pX，但因负载趋于无穷大，泵仍在不断的输出流量，所以当泵出口油压憋高到溢流阀的调定值时，溢流阀打开，溢流定压。此时泵的出口压力为溢流阀的调定值pY。

当两阀位置互换后，只有顺序阀导通，溢流阀才能工作。但当顺序阀导通时，其入口油压为其开启压力pX，此压力又经溢流阀出口、溢流阀体内孔道进入其阀芯上腔。所以溢流阀开启时，其入口油压必须大于等于其调定压力与顺序阀的开启压力之和，即泵的出口压力为pX+pY。

例4-3  图示为一定位夹紧系统。请问：（1）1、2、3、4各为什么阀?各起什么作用? （2）系统的工作过程；（3）如果定位压力为2MPa，夹紧缸6无杆腔面积A=0.02m2，夹紧力为50kN， 1、2、3、4各阀的调整压力为多少？

图4-3  

解：（1）阀1是顺序阀，它的作用是使定位液压缸5先动作，夹紧液压缸6后动作。阀2是卸荷溢流阀，作用是使低压泵7卸荷。阀3是压力继电器，作用是当系统压力达到夹紧压力时，发出电信号，控制进给系统的电磁阀换向。阀4是溢流阀，当夹紧工件后起溢流稳压作用。

（2）系统的工作过程是： 电磁铁1DT通电，换向阀左位工作，双泵供油，定位液压缸5运动进行定位。此时系统压力小于顺序阀1的调定压力，所以缸6不动作。当定位动作结束后，系统压力升高到顺序阀1的调定压力时，顺序阀1打开，夹紧液压缸6运动。当夹紧后的压力达到所需要的夹紧力时，卸荷阀2使低压大流量泵7卸荷，此时高压小流量泵供油补偿泄漏，保持系统压力，夹紧力的大小由溢流阀4调节。

（3）阀l调定压力p1=2MPa，阀4的调定压力p4=F/A=50000/0.02=2.5MPa，阀3的调定压力应大于2.5MPa，阀2的调定压力p2应介于p1、p4之间。

例4-4 图示系统中，负载F随着活塞从左向右的运动呈线性变化，活塞在缸的最左端时，负载最大，其值为F1=104N，活塞运动到缸的最右端时，负载最小，其值为F2=5×103N，活塞无杆腔面积A=2000mm2，油液密度ρ=870kg/m3，溢流阀的调定压力py=10Mpa，节流口的节流系数Cq=0.62。求：（1）若阀针不动，活塞伸出时的最大速度与最小速度之比为多少？（2）若活塞位于缸中间时，缸的输出功率为P=15kW，针阀节流口的面积为多少？（3）图中所绘阀的作用是什么？

图4-4  

解：（1）节流口的进口压力为溢流阀的调定压力，出口压力即是液压缸无杆腔压力，它随负载的不同而变化，由于负载随活塞的运动呈线性变化，所以压力也随活塞的运动呈线性变化，故：

 所以通过节流阀的最大流量与最小流量之比，也就是活塞的最大运动速度和最小运动速度之比为，

（2）由于负载随活塞的运动呈线性变化，所以当活塞运动到液压缸中间时的压力为

  通过节流口的流量

  节流口面积

(3)图中所示阀为单向节流阀，泵经该阀供油给液压缸时，阀起节流作用，液压缸的油液经该阀回油时，阀反向导通，不起节流作用。

例4-5 在图 4-5所示的回路中，溢流阀的调定压力为4MPa，若阀芯阻尼孔造成的损失不计，试判断下列几种情况下，压力表的读数为多少？

（1）YA断电，负载为无限大时；

（2）YA断电，负载压力为2MPa时；

（3）YA通电，负载压力为2MPa时。

图4-5  

解：（1）YA断电，负载为无限大时，压力表的读数为4MPa

（2）YA断电，负载压力为2MPa时，压力表的读数为2MPa

（3）YA通电，负载压力为2MPa时，压力表的读数为0 

 例4-6 如例4-6图所示的两个回路中，各溢流阀的调定压力分别位py1=3MPa，py2=2MPa，py3=4MPa，问当负载为无穷大时，液压泵出口的压力pp各为多少？

图4-6 

图4-6 a各溢流阀并联所以 pp为 2MPa，图4-6 b各溢流阀串联所以  pp为 9MPa

例4-7：图4-7（a）、（b）示回路的参数相同，液压缸无杆腔面积A=50cm2，负载FL=10000N，试分别确定此两回路在活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两处的压力。

图4-7

解： pl =FL/A=10000/0.05=2MPa

所以图4-7（a）回路在活塞运动时A、B两处的压力为

2MPa、 2MPa；活塞运动到终点停止时A、B两处的压力5MPa、3MPa.

所以图4-7（b）回路在活塞运动时A、B两处的压力为

3MPa、 2MPa；活塞运动到终点停止时A、B两处的压力5MPa、 5MPa。

方向控制阀习题测试    

共计 15 题 满分35分测试时间40分钟

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

 1.中位机能是(    )型的换向阀在中位时可实现系统卸荷。

（A）M      （B）P     （C）O      (D) Y

答案：A

2.在三位换向阀中，其中位可使液压泵卸荷的有（   ）型。

(A）O      （B）H     （C）K      (D) Y

答案：B

3.常用的电磁换向阀用于控制油液的？（    ）。

(A)流量      (B)压力    (C)方向   

 答案：C

 4.利用三位四通换向阀哪种形式的中位机能可以使系统卸荷（    ）。

(A)O型      (B)M型      (C)P型

 答案：B

 5.利用三位四通换向阀哪种形式的中位机能可以使系统卸荷（       ）

(A)O型      (B)H型      (C)P型

 答案：B

 6.图示二通插装阀组成的方向控制阀为(    ).

 (A)单向阀   （B）二位二通阀    (C)二位三通阀 （D）二位四通阀

 答案：D

 7.以下方向阀图形符号那一个是二位四通电磁换向阀：（  ）

答案：D

 8.常用普通单向阀用于控制油液的（    ）。

（A）流量

（B）压力

（C）油路的通断

 答案：C

 9.为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用（ ）型阀。

(A) "O" 型阀、(b) "P" 型阀、(c) "Y"型阀。

 答案：A

 10.图示二通插装阀组成的方向控制阀为（ ）。

（A）单向阀     （B）二位二通阀    （C）二位三通阀    （D）二位四通阀

 答案：B

  二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，错选、多选、少选或未选均无分。

 1．三位四通电液换向阀的液动滑阀为弹簧对中型，其先导电磁换向阀中位必须是（ ）机能，而液动滑阀为液压对中型，其先导电磁换向阀中位必须是（ ）机能。

（A）H型 （B）M型 （C）Y型 （D）P型                          

 答案：C；D

 2．为保证锁紧迅速、准确，采用了双向液压锁的汽车起重机支腿油路的换向阀应选用（ ）中位机能；要求采用液控单向阀的压力机保压回路，在保压工况液压泵卸载，其换向阀应选用（ ）中位机能。

（A）H型 （B）M型 （C）Y型 （D）D型

 答案：A、C ；A、B

 3.滑阀式换向阀的操纵方式有（ ）

（A）手动   （B）机动   （C）电磁驱动   （D）液压驱动   （E）电液驱动

 答案：A、B、C、D、E

 4.换向阀的主要要求（     ）

（A）流体流经阀时压力损失要小    

（B）互不相通的接口之间的泄漏要小

（C）换向平稳        （D）换向迅速     （E）换向可靠

 答案：A、B、C、D、E

 5.单向阀的主要用途有（ ）。

（A）对液压缸进行锁闭   

（B）作立式液压缸的支承阀   

（C）起保压作用  

（D）卸荷

（E）溢流

 答案：A、B、C

  流量控制阀习题测试    

共计 15 题  满分31分测试时间40分钟

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

 1.节流阀的节流口应尽量做成（   ）式。

（A）薄壁孔    （B）短孔    （C）细长孔

 答案：A

 2.大流量的系统中，主换向阀应采用（   ）换向阀。

（A）电磁      （B）电液    （C）手动

 答案：B

 3.节流阀是控制油液的 （      ）

(A)流量        (B)方向      (C)方向

答案：A

  4.节流阀前后压力差Δp＝30×105Pa，过流量Q＝25L/min，油液密度ρ＝900kg/m3，假定节流孔为薄壁小孔，流量系数Cd＝0.62，试确定过流面积。( )

(A) α=7.44×10-6m2

(B) α=8.24×10-6m2

(C) α=8.24×10-8m2

(D) α=8.24×10-6m2

 答案：B

  5.为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ ）串联组成调速阀。

（A）减压阀 （B）定差减压阀（C）溢流阀 （D）差压式溢流阀

 答案：B

 6.当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp<（3～5）ⅹ105Pa时，随着压力差Δp变小，通过调速阀的流量（    ）。

（A） 增加 （B）减少 （C）基本不变 （D）无法判断

 答案：B

 7．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过调速阀的流量为（    ）。

（A） 0 （B）某调定值 （C）某变值   （D）无法判断

 答案：A

 8.通过节流阀的流量与节流阀的通流截面面积成正比，与阀两端的压力差大小（ ）。

（A）无关    （B）相关    （C）以上都不对

 答案：B

  二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，错选、多选、少选或未选均无分。

 1．为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（ ）串联组成调速阀，或将节流阀与（ ）并联组成旁通型调速阀。

（A）减压阀 （B）定差减压阀（C）溢流阀 （D）差压式溢流阀

 答案：B；D

 2．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp<（3～5）ⅹ105Pa时，随着压力差Δp变小，通过节流阀的流量（    ）；通过调速阀的流量（    ）。

（A） 增加 （B）减少 （C）基本不变 （D）无法判断

 答案：B；B

 3．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp>(3～5)ⅹ105Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变化对节流阀流量变化的影响（    ）；对调速阀流量变化的影响（    ）。

(A） 越大 （B）越小 （C）基本不变 （D）无法判断

 答案：B；C

 4．当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过节流阀的流量为（    ）；通过调速阀的流量为（    ）。

（A） 0 （B）某调定值 （C）某变值   （D）无法判断

 答案：A；A 

5.影响节流阀流量稳定性的主要因素（   ）。

（A） 压差对流量稳定性的影响。在使用中，节流口前后两端的压差变化时，使流量不稳定。

（B） 液压油温度对流量稳定性的影响。

（C）节流口堵塞将对节流流量产生影响。

（D）当液压油温度变化时，将造成液压油粘度的变化，即k的变化，从而造成流量不稳定。

 答案：A、B、C、D

 压力控制阀习题测试1    

共计 15 题 满分 35 分测试时间40分钟

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

 1.顺序阀是(    )控制阀。

（A)流量     （B）压力     （C）方向

 答案：B

 2.减压阀控制的是(    )处的压力。

（A）进油口 （B）出油口     （C）A 和B都不是

 答案：B

 3.在液压系统中，（  ）可作背压阀。

(A)溢流阀

(B)减压阀

(C)液控顺序阀

 答案：A

 4.图示系统，当负载为无穷大时，若不计管路压力损失，液压泵输出的压力为（   ）

（A）20×105Pa

（B）30×105Pa

（C）40×105Pa

（D）90×105Pa

 答案：A

 5.在如图系统中，如果PX>PY，当外负载为无穷大时，液压泵的输出压力为（   ）

 （A） PX        （B） PY      （C） PX+PY     （D） PX—PY

 答案：A

 6.减压阀的进口压力为40×105Pa，调定压力为60×105Pa，减压阀的出口压力为( )

A.40×105Pa        B.60×105Pa         C.100×105Pa        D.140×105Pa

 答案：A

 7.图示系统中的溢流阀在液压系统中的作用为（ ）

（A）作背压阀       （B）作溢流阀     

（C）作安全阀       （D）作卸荷阀

 答案：C

 8．为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在恒重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作平衡阀。

（A）内控内泄式 （B）内控外泄式 （C）外控内泄式 D）外控外泄式

 答案：B

 9．顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（ ）型。

 （A）内控内泄式 （B）内控外泄式 （C）外控内泄式 （D）外控外泄式

 答案：C

 10．系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为px（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为pL。当pL>px时，顺序阀进、出口压力间的关系为（    ）。

（A）p1＝px， p2＝pL  （p1≠p2）

（B）p1＝p2＝pL

（C）p1上升至系统溢流阀调定压力p1＝py ，p2＝pL

（D）p1＝p2＝px

 答案：B

 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，错选、多选、少选或未选均无分。

 1.滑阀式换向阀的操纵方式有（ ）

（A）手动      （B）机动   （C）电磁驱动   （D）液压驱动  

 答案：A、B、C、D

 2.压力继电器的主要性能要求有（ ）

（A）调压范围   （B）灵敏度和通断调节区间

（C）重复精度（D）升压或降压动作时间

 答案：A、B、C、D

 3.先导式减压阀与先导式溢流阀的不同之处是：（ ）

（A）减压阀阀芯与阀体之间的封油长度更长

（B）减压阀保持出口压力基本不变

（C）减压阀不工作时，进出口互通

（D）减压阀外泄油口单独外接至油箱

 答案：B、C、D

4.先导式减压阀与先导式溢流阀的不同之处是（ ）

（A）减压阀阀芯与阀体之间的封油长度更长（B）减压阀保持出口压力基本不变

（C）减压阀不工作时，进出口互通         （D）减压阀外泄油口单独外接至油箱

（E）减压阀主阀弹簧刚度大为减小

 答案：B、C、D

压力控制阀习题测试2    

共计 15 题 满分35分测试时间40分钟

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

 1.压力继电器是(    )控制阀。

（A）流量     （B）压力    （C）方向

 答案：B

 2.顺序阀作卸荷阀时的控制方式和泄油方式：（ ）

（A）内部控制，外部回油               

（B）外部控制，外部回油

（C）外部控制，内部回油              

（D）内部控制，内部回油

 答案：C

 3.减压阀的进口压力为40×105Pa，调定压力为60×105Pa，减压阀的出口压力为（ ）

（A）40×105Pa        （B）60×105Pa

（C）100×105Pa       （D）140×105Pa

答案：A

4.内控顺序阀的控制方式和泄油方式（ ）

（A）内部控制，内部泄油               

（B）内部控制，外部泄油

（C）外部控制，外部泄油               

（D）外部控制，内部泄油

 答案：B

 5.顺序阀在系统中作背压阀时，应选用（     ）型。

（A）内控内泄式

（B）内控外泄式

（C）外控内泄式

（D）外控外泄式

 答案：A

 6.图示系统中的两个减压阀串联使用，输出端的输出压力P2为（ ）

（A） 4×106Pa         （B） 6×106Pa

（C） 10×106Pa        （D） 14×106Pa

 答案：A

 7.减压阀的进口压力为40×105Pa，调定压力为20×105Pa，减压阀的出口压力为（ ）

（A）20×105Pa          （B）40×105Pa     

（C）60×105Pa         （D）100×105Pa

 答案：A

 8．为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在变重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作限速锁。

（A）内控内泄式 （B）内控外泄式 （C）外控内泄式 D）外控外泄式

 答案：D

 9．顺序阀在系统中作背压阀时，应选用（ ）型。

（A）内控内泄式 （B）内控外泄式 （C）外控内泄式 （D）外控外泄式

 答案：A

 10.图示系统中的两个减压阀串联使用，输出端的输出压力P2为  （）

（A） 4×106Pa         （B） 6×106Pa         

（C） 10×106Pa        （D） 14×106Pa

 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，错选、多选、少选或未选均无分。

 1．顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（ ）型，作背压阀时，应选用（ ）型。

 （A）内控内泄式 （B）内控外泄式

（C）外控内泄式 （D）外控外泄式

 答案：C；A

 2.顺序阀在液压系统中的应用主要有（   ）

（A）控制多个执行元件的顺序动作 （B）与单向阀组成平衡阀

（C）做卸荷阀用                  （D）安装在液压缸回路上产生背压

（E）作减压阀用

 答案：A、B、C、D

 3.在液压系统中，溢流阀的主要用途有（ ）

（A）可使系统压力恒定               （B）对系统起过载保护作用

（C）产生回油阻力，改善执行元件的运动平稳性

（D）实现远程调压                   （E）使系统卸荷

 答案：A、B、C、D、E

 4．为平衡重力负载，使运动部件不会因自重而自行下落，在恒重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作平衡阀，而在变重力负载情况下，采用（ ）顺序阀作限速锁。

（A）内控内泄式 （B）内控外泄式（C）外控内泄式 D）外控外泄式

 答案：B；D

 5.压力控制阀按功用分为(   )

（A）溢流阀      （B）平衡阀       （C）减压阀

（D）顺序阀       （E.压力继电器

 答案：A、B、C、D、E