《液压与气压传动技术》安全阀(溢流阀)及顺序阀（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《液压与气压传动技术》安全阀(溢流阀)及顺序阀-讲义 1.了解安全阀与顺序阀及其应用回路的工作原理。 2.掌握安全阀与顺序阀的图形符号及应用。 知识点一 安全阀 一、安全阀概述： 1.定义：安全阀（又称溢流阀）是液压/气动系统中的安全保护装置，用于防止系统压力超过设计允许值，避免因压力过高引发事故。 2.核心功能： （1）当系统压力超过设定阈值时，自动开启溢流，释放部分流体（气体/液体）。 （2）维持系统压力在安全范围内，保护设备和人员安全。 二、工作原理： 如图1所示为安全阀工作原理图。 1.机械平衡机制： （1）弹簧力与系统压力对抗：正常状态下，弹簧预压缩力使阀芯保持关闭；当系统压力升高至开启压力时，流体压力克服弹簧力，推动阀芯上移，阀门开启溢流。 （2）压力自调节：系统压力下降至调定值以下时，弹簧力使阀芯复位，阀门关闭。 2.调节方式：通过调整弹簧预压缩量（如旋转调节螺母）设定开启压力。 图1安全阀工作原理图 三、结构组成： 1.阀体：流体通道； 2.弹簧：提供预紧力，决定开启压力； 3.阀芯/活塞：控制流体通断； 4.调节机构：调整弹簧预压缩量的旋钮或螺母。 四、图形符号： 如图2所示为安全阀的图形符号： 1.方框内箭头表示流体流动方向； 2.弹簧符号（波浪线）与阀芯联动，表示压力驱动开启。 图2安全阀图形符号 五、注意事项： 1.选型原则： （1）根据系统最高压力、流量和介质特性选择合适规格。 （2）开启压力需高于系统正常工作压力（通常高10%-20%）。 2.与溢流阀的关系： （1）安全阀：主要用于超压保护，仅在危险时动作。 （2）溢流阀：可用于压力调节（如维持系统恒压），可能持续溢流。 安全阀的核心功能是（ ） A. 调节系统流量 B. 防止系统压力超过安全值 C. 控制流体方向 D. 过滤介质杂质 【答案】B 【解析】安全阀通过弹簧力与系统压力平衡，当压力超过设定阈值时自动开启溢流，保护设备和人员安全。与溢流阀不同，安全阀仅在超压时动作，属于安全保护装置。 1.安全阀的开启压力由什么决定（ ） A. 弹簧预压缩量 B. 系统流量 C. 阀芯尺寸 D. 阀体材料 【答案】A 【解析】弹簧预压缩量决定弹簧力大小，当系统压力超过弹簧力时，阀芯开启。 2.安全阀与溢流阀的主要区别（ ） A. 安全阀用于液压系统，溢流阀用于气动系统 B. 安全阀仅在超压时动作，溢流阀可持续溢流 C. 安全阀结构复杂，溢流阀简单 D. 安全阀调节压力，溢流阀控制流量 【答案】B 【解析】安全阀用于安全保护，超压时开启，正常时关闭；溢流阀可用于压力调节（如维持系统恒压），可能持续溢流。 3. 安全阀的选型需考虑哪些因素（ ） A. 系统最高压力 B. 介质特性 C. 流量需求 D. 以上皆是 【答案】D 【解析】压力要求开启压力需高于系统正常压力10%-20%；介质要求腐蚀性介质需选不锈钢材质；流量要求需匹配系统最大流量，避免压力持续升高。 1.安全阀的弹簧力与系统压力的关系是（ ） A. 弹簧力 > 系统压力（开启状态） B. 弹簧力 < 系统压力（开启状态） C. 弹簧力 = 系统压力（开启状态） D. 无关 【答案】B 【解析】当系统压力超过弹簧力时，阀芯开启溢流。平衡时弹簧力等于系统压力，但开启瞬间系统压力需略高于弹簧力以克服静摩擦力。 2.安全阀的调节机构是（ ） A. 调节螺母 B. 阀芯 C. 阀体 D. 活塞 【答案】A 【解析】旋转调节螺母改变弹簧预压缩量，从而设定开启压力。顺时针旋紧增加预压缩量，提高开启压力。 3.安全阀的结构组成不包括（ ） A. 弹簧 B. 阀芯 C. 调节机构 D. 油雾器 【答案】D 【解析】油雾器属于气动三联件，用于添加润滑油，与安全阀无关。安全阀由阀体、弹簧、阀芯、调节机构组成。 · 核心功能为防止系统超压，通过弹簧力与系统压力平衡实现自动保护。 · 超压开启系统压力超过弹簧力时阀芯上移，溢流降压；压力恢复系统压力下降后弹簧复位，关闭阀门。 · 开启压力设为工作压力的110%-120%，安装在系统最高压力点。 · 安全阀仅超压保护，溢流阀可恒压调节，功能不同。 知识点二 安全阀应用回路 —— 一次压力控制回路 一、回路概述： 1.功能： 一次压力控制回路用于维持气罐（储气罐）内压力稳定，防止超压，确保气动系统安全运行，如图3所示为一次压力控制回路。 2 核心目标： （1）使气罐压力保持在设定范围内。 （2）通过控制空气压缩机的启停或溢流阀动作（电接点压力表或外控式溢流阀控制），实现压力闭环调节。 图3 一次压力控制回路 二、电接点压力表控制： 1.工作原理： 电接点压力表实时监测气罐压力，通过设定上、下限触点触发控制信号： （1）压力达上限：断开电机电源，压缩机停止供气。 （2）压力降至下限：接通电机电源，压缩机重新启动。 2.优缺点： （1）优点：控制精度高，压力波动小；适合对压力稳定性要求较高的小型系统。 （2）缺点：对电动机及控制电路要求高（频繁启停易损耗电机）； 需定期校验电接点可靠性。 3.应用场景：小型空气压缩机系统（如实验室、小型工厂）。 三、外控式溢流阀控制： 1.工作原理： 外控式溢流阀并联在气罐或压缩机出口，通过远程控制口接收压力信号： （1）当气罐压力超过溢流阀设定值时，阀门开启，直接向大气排放压缩空气，降低系统压力。 （2）压力降至调定值以下时，阀门关闭，停止溢流。 2.优缺点： （1）优点：结构简单，无需复杂电控系统，可靠性高；适合大型系统或对压力稳定性要求较低的场景。 （2）缺点：溢流时造成压缩空气浪费，能耗较高；压力波动较大（依赖溢流阀响应速度）。 3.应用场景：大型工业压缩空气系统（如工厂供气网络）。 一次压力控制回路的核心目标是（ ） A. 调节气缸运动速度 B. 维持气罐压力稳定 C. 控制气流方向 D. 过滤空气中的杂质 【答案】B 【解析】一次压力控制回路通过电接点压力表或外控式溢流阀，维持气罐压力在设定范围内，防止超压。 1.外控式溢流阀控制的工作原理是（ ） A. 调节电机启停 B. 直接排放压缩空气 C. 调节减压阀开度 D. 控制换向阀动作 【答案】B 【解析】当气罐压力超限时，外控式溢流阀开启，直接向大气排放空气，降低压力。压力恢复后关闭。 2.外控式溢流阀控制的主要缺点是（ ） A. 能耗高 B. 结构复杂 C. 响应慢 D. 压力波动小 【答案】A 【解析】溢流时压缩空气直接排空，造成能源浪费（约占总能耗的15%）。 3.电接点压力表控制的压力恢复方式是（ ） A. 自动重启压缩机 B. 手动开启阀门 C. 溢流阀自动关闭 D. 无需恢复 【答案】A 【解析】当压力降至下限时，电接点压力表接通电机电源，压缩机重新启动供气；控制逻辑：压力下限触点闭合→接触器线圈通电→电机启动。 1.外控式溢流阀的开启压力通常比系统正常压力高多少（ ） A. 1%-2% B. 5%-10% C. 10%-20% D. 20%-30% 【答案】B 【解析】开启压力设为正常压力的105%-110%，设置安全余量，防止频繁开启。 2.电接点压力表控制的电机启停频率主要取决于（ ） A. 气罐容积 B. 溢流阀响应速度 C. 压力表精度 D. 系统用气量 【答案】D 【解析】系统用气量越大，压力下降越快，电机启停越频繁，连续用气设备需大容量气罐减少启停。 3.外控式溢流阀的安装位置是（ ） A. 气罐入口 B. 气罐出口 C. 压缩机出口或气罐并联 D. 任意位置 【答案】C 【解析】外控式溢流阀需并联在压缩机出口或气罐上，直接检测系统压力。 · 回路功能：维持气罐压力稳定，防止超压，确保气动系统安全运行。 · 电接点压力表控制通过电机启停精确控压，适合小型系统。 · 外控式溢流阀控制直接排放空气降压，适合大型系统。 · 电接点控制精度高但电机易损，溢流阀控制简单但能耗高。 知识点三 顺序阀 一、定义与功能： 1.定义：顺序阀是一种气动控制元件。 2.功能：当进气口压力或先导压力达到设定值时，允许气体从进气口侧向排气口侧流动。主要用于气动系统中，通过压力变化控制多个气动执行元件按预设顺序动作。 二、核心功能： 1.压力控制：根据输入压力自动开启或关闭阀门。 2.顺序动作：确保气动回路中执行元件（如气缸）按顺序启动。 3.单向流动：常与单向阀组合为单向顺序阀，允许反向自由流动。 三、单向顺序阀工作原理： 如图4所示为单向顺序阀的工作原理图。 图4 单向顺序阀工作原理图 1.正向流动（P→O）： （1）压缩空气从P口输入，单向阀4受弹簧力关闭。 （2）当P口压力超过弹簧2预紧力时，推动活塞3上移，打开顺序阀。 （3）气体通过O口排出，驱动下游执行元件。 2.反向流动（O→P）： （1）压缩空气从O口输入，推动单向阀4开启。 （2）气体直接通过P口排出，无需克服弹簧阻力。 3.调节机制：通过调节手柄1改变弹簧预紧力，从而设定顺序阀的开启压力。 四、结构组成： 1.调节手柄：设定开启压力； 2.弹簧：提供预紧力； 3.活塞：感知压力变化并驱动阀门； 4.单向阀：允许反向自由流动。 补充：如图5所示为单向顺序阀的图形符号。 图5 单向顺序阀图形符号 顺序阀的核心功能是（ ） A. 调节系统流量 B. 控制执行元件按顺序动作 C. 防止系统超压 D. 过滤空气中的杂质 【答案】B 【解析】顺序阀通过压力变化控制阀门开闭，确保多个执行元件（如气缸）按预设顺序动作。 1.单向顺序阀的反向流动（O→P）如何实现（ ） A. 克服弹簧力开启顺序阀 B. 直接推开单向阀 C. 需外部控制信号 D. 无法反向流动 【答案】B 【解析】反向流动时，压缩空气从O口输入，推动单向阀直接开启，气体通过P口排出，无需克服弹簧阻力。 2.单向顺序阀的图形符号中，单向箭头表示（ ） A. 正向流动方向 B. 反向流动方向 C. 压力调节方向 D. 无特殊含义 【答案】A 【解析】图形符号中，方框内的单向箭头表示正向流动（P→O）需克服弹簧力，反向流动（O→P）直接通过单向阀。 3.顺序阀常与哪种元件组合使用（ ） A. 减压阀 B. 节流阀 C. 单向阀 D. 换向阀 【答案】C 【解析】顺序阀与单向阀组合为单向顺序阀，允许反向自由流动，避免执行元件回程时受阻。 1.顺序阀的应用场景不包括（ ） A. 多缸顺序动作 B. 防止执行元件自重下滑 C. 系统超压保护 D. 液压系统平衡回路 【答案】C 【解析】系统超压保护由溢流阀负责，顺序阀用于控制动作顺序或平衡负载。 2.单向顺序阀的调节手柄顺时针旋转时，开启压力如何变化 ( ) A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 【答案】A 【解析】顺时针旋紧手柄增加弹簧预压缩量，弹簧力增大，开启压力升高。 3.顺序阀的压力控制方式是（ ） A. 进口压力控制 B. 出口压力控制 C. 远程控制 D. 流量控制 【答案】A 【解析】顺序阀根据进口压力（P口）是否达到设定值决定开启，属于进口压力控制型。 · 顺序阀通过压力变化控制执行元件按顺序动作，广泛应用于气动和液压系统。 · 正向流动：压力达设定值时开启，驱动下游元件；反向流动：单向阀直接开启，无压力限制。 · 由调节手柄、弹簧、活塞、单向阀组成，开启压力可调。 · 多缸顺序控制、防止执行元件自重下滑、液压平衡回路。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$