REXROTH力士乐压力继电器R901099808工作原理

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压力继电器的结构原理

压力继电器，这一液电信号转换的关键元件，在工业控制中发挥着至关重要的作用。其工作原理在于，当系统中的控制油压力达到预先设定的数值时，压力继电器内部的机械结构会被触发，进而触动电气开关，发出相应的电信号。这个电信号可以用于控制各种电气元件，如电机、电磁铁和电磁离合器等，实现泵的加载与卸载、执行元件的顺序动作、系统的安全保护以及元件动作的连锁控制等功能。

压力继电器通常由两部分组成：压力一位移转换装置和微动开关。前者是压力继电器的核心部件，其结构类型包括柱塞式、弹簧管式、膜片式和波纹管式等，其中柱塞式结构因其简单可靠而得到广泛应用。

1．柱塞式压力继电器

图70展示了单柱塞式压力继电器的结构原理和符号。当压力油从P口进入并作用于柱塞底部，若其压力达到弹簧的预设值，便会推动柱塞克服弹簧阻力和摩擦力上升，进而通过顶杆触动微动开关以发出电信号。为防止微动开关在压力超载时受损，限位挡块发挥了保护作用。

压力继电器的性能主要涉及两个方面：

（1）调压范围：这是指发出电信号的与最高工作压力之间的范围。通过拧动调节螺丝，可以轻松调整工作压力。

（2）通断返回区间：压力继电器在发出电信号时的压力被称为开启压力，而在切断电信号时的压力则称为闭合压力。由于柱塞和顶杆在开启和闭合时所受摩擦力的方向不同，因此开启压力通常高于闭合压力。这两者之间的差异被称为通断返回区间，其数值应足够大，以确保在压力波动时，压力继电器能稳定地发出电信号。某些产品还设计了可人为调整摩擦力大小的结构，从而实现对通断返回区间数值的灵活调整。

2．薄膜式压力继电器

薄膜式（亦称膜片式）压力继电器的结构如图71所示。当控制油口P中的液压力达到弹簧10的预设值时，该液压力会通过薄膜2推动柱塞3向上移动。柱塞3进一步压缩弹簧10，直至其与弹簧座9接触并达到限位状态。在此过程中，柱塞3的锥面会推动钢球4和6水平移动。钢球4会使得杠杆l绕销轴12发生转动，进而压下微动开关14的触点，从而发出电信号。

通过调节螺钉11，可以调整弹簧10的预紧力，进而实现对液压力的调节。当油口P的压力降低到某一特定值时，弹簧10会通过钢球8将柱塞3压下，同时钢球6借助弹簧5的弹力对柱塞3进行定位。微动开关触点的弹簧力则促使杠杆1和钢球4复位，从而实现电路的切换。

在柱塞3上移的过程中，除了需要克服弹簧10的弹力外，还会面临摩擦阻力的影响；而当控制油压降低时，弹簧10会推动柱塞3下移，此时摩擦力的方向会发生变化。因此，当控制油压上升至使压力继电器动作（该压力被称为开启压力或动作压力）后，如果控制压力略有下降，压力继电器并不会立即复位，而是需要等到控制压力降低至闭合压力（或称复位压力）时才实现复位。通过调节螺钉7，可以改变柱塞3移动时的摩擦阻力，进而调整压力继电器的启、闭压力差，使其在一定范围内发生变化。

薄膜式压力继电器具有位移小、反应迅速和重复精度高等优点，但不适用于高压环境，且容易受到控制压力波动的影响。我国的DP-63型压力继电器（其最大调定压力为6.3MPa）便采用了这种结构。

3．弹簧管式压力继电器

弹簧管式压力继电器的结构如图72所示。其中，弹簧管1不仅作为感压元件，还充当弹性元件的角色。当控制油口P中的液压力发生变化，即升高或降低时，弹簧管会相应地伸展或恢复原状。这种变形会导致与弹簧管相连的压板4产生位移。进而，压板4的位移会触发微动开关2的触点3，从而发出相应的电信号。

弹簧管式压力继电器具有广泛的调压范围、较小的启闭压差以及出色的重复精度。例如，博世力士乐公司生产的HED2型压力继电器，其最大调定压力高达40MPa，便采用了这种结构。

4．波纹管式压力继电器

图73展示了波纹管式压力继电器的内部结构。当油压作用于波纹管组件1的下方时，会使其发生变形，进而通过心杆推动绕铰轴2转动的杠杆9。弹簧7则与液压力形成平衡，通过杠杆上的微调螺钉3来控制微动开关8的触点闭合或断开，从而发出相应的电信号。

由于杠杆的设计具有位移放大的功能，使得心杆的位移量较小，因此提高了重复精度。但需注意的是，由于波纹管在侧向的耐压性能相对较弱，所以波纹管式压力继电器通常不适用于高压系统。实际上，DP一（10、25、40）型压力继电器（其最大调定压力分别为10MPa、25MPa、40MPa）便采用了这种结构。

在选择压力继电器时，其灵敏度和重复精度都是非常重要的考量因素。以下表格列出了几种常见压力继电器产品的技术参数，供您参考。

压力继电器结构原理

KD型压力继电器是对原有结构进行精简后的产物，其传动机构直接采用弹簧驱动，摒弃了FP型压力继电器中的杠杆机构，因此整体结构更为简洁。然而，尽管结构有所变化，其工作原理却与FP型保持一致：制冷剂蒸气通过毛细管作用在继电器的波纹管上，导致波纹管发生形变。这种形变进而通过传动机构触发微动开关的接通或断开，实现对压缩机启停的精准控制，从而确保机器的安全稳定运行。图示即为KD-155型压力继电器的结构原理图。

低压气体通过毛细管进入低压波纹管6，当低压气体的压力超过预设值时，波纹管的弹力会通过传动件7和传动杆3传递到微动开关16的按钮上，使其按下，从而闭合电路，压缩机开始正常工作。当吸气压力低于预设值时，调节弹簧2的张力会克服波纹管的弹力，抬起传动芯捧，解除传动杆对微动开关的压力。开关自身的张力会使按钮抬起，断开电路，压缩机停止运转。

高压继电器的工作原理类似。排气通过毛细管进入高压波纹管，当高压气体压力低于调定值时，调节弹簧的压力会大于气体压力，抬起传动螺丝并解除传动杆对微动开关的压力。微动开关的按钮靠自身弹力抬起，闭合电路，压缩机继续运行。如果压缩机排气压力超过调定值，高压波纹管上的压力会通过传动螺丝和传动杆压下按钮，断开电路，压缩机停止工作。

压力继电器所控制的高压和低压数值可以根据工艺需求在一定范围内进行调节。通过转动压力调节盘可以调节调节弹簧的弹力，顺时针转动会压缩弹簧，增加弹力；逆时针转动则反之。而压差调节盘9用于调节微动开关断片和闭合的幅差，顺时针转动会增加幅差；逆时针转动则会减小幅差。高压的调节方法与低压相似。

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