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压力继电器及其应用

【摘要】:图4-28a所示为压力继电器的图形符号。此种柱塞式压力继电器宜用于高压系统。闭合压力与开启压力之差称为压力继电器的灵敏度。系统压力达到压力继电器的调定压力时,压力继电器发出电信号,使泵停机,此时靠蓄能器使系统保压。4)由压力继电器发出指示信号、报警信号或利用压力继电器发出的电信号使两个电路联锁,从而使两个油路联锁而实现两个机械动作的联锁。

压力继电器液压系统中的将液压油压力的上下限信号转变成开关量电信号的元件。当系统压力达到压力继电器的调定压力时,压力继电器发出电信号,控制电气元件(如电动机电磁铁、电磁离合器、继电器等)的动作,实现泵的加载、卸荷,执行元件的顺序动作、系统的安全保护和联锁等。

传统的压力继电器由两部分组成:第一部分是压力-位移转换器,第二部分是电气微动开关。若按压力-位移转换器的结构将压力继电器分类,有柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式四种,其中柱塞式的最为常用。若按微动开关的触点将压力继电器分类,有单触点式和双触点式,其中以单触点式的用得较多。除了传统的压力继电器外,先进的智能式压力继电器也已得到越来越广泛地应用。

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图4-27 外控式顺序阀图形符号

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图4-28 膜片式压力继电器

a)图形符号 b)结构图

1—杠杆 2—薄膜 3—柱塞 4、11、14—螺钉 5、10—弹簧 6、7、8—钢球 9—弹簧下座 12—销轴 13—微动开关 15—垫圈

1.膜片式压力继电器

图4-28b所示为膜片式压力继电器结构,其工作原理为:控制油进入压力继电器的进油口P作用到薄膜2上,当控制压力不足以克服弹簧力时,弹簧使柱塞3处于下端,微动开关13不动作;当控制压力达到调定压力时,弹簧10受压缩,柱塞3向上移动,柱塞上的斜面推动钢球7使之向右移动,杠杆1被钢球向右推动,此时杠杆绕销轴12逆时针摆动,杠杆1左端压下微动开关13的触头使电路闭合,发出电信号;当控制口压力降低到一定值时,弹簧10通过钢球8将柱塞3压下,微动开关13的触头依靠自身的弹力推动杠杆1复位,电路断开。

螺钉14用以调节微动开关与杠杆之间的相对位置,调节螺钉4用于压紧或松开弹簧5,以改变微动开关闭合压力和开启压力的差值(称为返回区间)。调节螺钉11用于调节弹簧10的预压缩量,进而调节压力继电器的调定压力。图4-28a所示为压力继电器的图形符号。

膜片式压力继电器的位移很小,反应快,重复精度高,但易受压力波动影响,不能用于高压,只能用于低压。

2.柱塞式压力继电器

柱塞式压力继电器结构原理如图4-29所示。

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图4-29 柱塞式压力继电器

1—柱塞 2—顶杆 3—调节螺母 4—微动开关

当系统的压力达到压力继电器的调定压力时,作用于柱塞1上的液压力克服弹簧力,顶杆2上移,使微动开关4的触头闭合,发出相应的电信号。调节螺母3可调节弹簧的预压缩量,从而可改变压力继电器的调定压力。此种柱塞式压力继电器宜用于高压系统。但位移较大,反应较慢,不宜用在低压系统。

3.智能式压力继电器

智能式压力继电器由压力变送器和智能芯片组成。HYDAC公司生产的EDS300智能式压力继电器如图4-30a所示。EDS300压力继电器可显示在线检测的压力值或显示输出触点的调定压力。它配有1或2路开关量输出触点,还可再配有1路模拟量输出或数字量输出,如图4-30b所示。开关量输出触点的闭合压力和开启压力的差值可以用按键设定。图4-30c所示为智能式压力继电器的图形符号。

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图4-30 智能式压力继电器

4.对压力继电器的性能要求

(1)调压范围 压力继电器能够发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的差称为调压范围。

(2)灵敏度 系统压力升高时,压力继电器能发出电信号的压力称为闭合压力。系统压力降低时,压力继电器能切断电信号的压力称为开启压力。闭合压力与开启压力之差称为压力继电器的灵敏度。差值越小,则灵敏度越高。

(3)通断调节区间 为避免系统压力波动时,压力继电器时通时断,要求闭合压力和开启压力必须保持一定的差值。若此差值是可调的,则把这个差值的调节范围称为通断调节区间。

(4)重复精度 在一定的调定压力下,多次升压(降压)过程中闭合(开启)压力本身的差值,称作压力继电器的闭合(开启)压力重复精度。多次重复时,闭合(开启)压力本身的差值越小,说明闭合(开启)压力的重复精度越高。

(5)升压(降压)动作时间 压力继电器从卸荷(调定)压力升(降)至调定(卸荷)压力,微动开关发出(切断)电信号的时间,称为升压(降压)动作时间。这个时间当然希望短些为好。

5.压力继电器的应用

1)构成卸荷回路。例如,系统达到压力继电器的调定压力时,压力继电器发出信号控制二位二通阀的电磁铁,使二位二通阀处于通路。二位二通阀使溢流阀的远程控制口通油箱,则泵卸荷。

2)构成保压回路。系统压力达到压力继电器的调定压力时,压力继电器发出电信号,使泵停机,此时靠蓄能器使系统保压。当系统压力低到一定程度时,压力继电器使泵重新起动,一方面向系统提供液压油,一方面使蓄能器充压。

3)构成顺序回路。第1个液压缸运动到位后压力继续升高,当达到压力继电器的调定压力时,压力继电器发出电信号控制第2个液压缸的电磁换向阀,使第2个液压缸动作。这样,就保证了两个缸的顺序动作。

4)由压力继电器发出指示信号、报警信号或利用压力继电器发出的电信号使两个电路联锁,从而使两个油路联锁而实现两个机械动作的联锁。也可利用压力继电器发出的电信号使电路接通或切断,从而构成油路的沟通或断路,进而对系统起保护作用。