REXROTH力士樂壓力繼電器R901099808工作原理

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壓力繼電器的結構原理

壓力繼電器，這一液電信號轉換的關鍵元件，在工業控制中發揮著至關重要的作用。其工作原理在于，當系統中的控制油壓力達到預先設定的數值時，壓力繼電器內部的機械結構會被觸發，進而觸動電氣開關，發出相應的電信號。這個電信號可以用于控制各種電氣元件，如電機、電磁鐵和電磁離合器等，實現泵的加載與卸載、執行元件的順序動作、系統的安全保護以及元件動作的連鎖控制等功能。

壓力繼電器通常由兩部分組成：壓力一位移轉換裝置和微動開關。前者是壓力繼電器的核心部件，其結構類型包括柱塞式、彈簧管式、膜片式和波紋管式等，其中柱塞式結構因其簡單可靠而得到廣泛應用。

1．柱塞式壓力繼電器

圖70展示了單柱塞式壓力繼電器的結構原理和符號。當壓力油從P口進入并作用于柱塞底部，若其壓力達到彈簧的預設值，便會推動柱塞克服彈簧阻力和摩擦力上升，進而通過頂桿觸動微動開關以發出電信號。為防止微動開關在壓力超載時受損，限位擋塊發揮了保護作用。

壓力繼電器的性能主要涉及兩個方面：

（1）調壓范圍：這是指發出電信號的與最高工作壓力之間的范圍。通過擰動調節螺絲，可以輕松調整工作壓力。

（2）通斷返回區間：壓力繼電器在發出電信號時的壓力被稱為開啟壓力，而在切斷電信號時的壓力則稱為閉合壓力。由于柱塞和頂桿在開啟和閉合時所受摩擦力的方向不同，因此開啟壓力通常高于閉合壓力。這兩者之間的差異被稱為通斷返回區間，其數值應足夠大，以確保在壓力波動時，壓力繼電器能穩定地發出電信號。某些產品還設計了可人為調整摩擦力大小的結構，從而實現對通斷返回區間數值的靈活調整。

2．薄膜式壓力繼電器

薄膜式（亦稱膜片式）壓力繼電器的結構如圖71所示。當控制油口P中的液壓力達到彈簧10的預設值時，該液壓力會通過薄膜2推動柱塞3向上移動。柱塞3進一步壓縮彈簧10，直至其與彈簧座9接觸并達到限位狀態。在此過程中，柱塞3的錐面會推動鋼球4和6水平移動。鋼球4會使得杠桿l繞銷軸12發生轉動，進而壓下微動開關14的觸點，從而發出電信號。

通過調節螺釘11，可以調整彈簧10的預緊力，進而實現對液壓力的調節。當油口P的壓力降低到某一特定值時，彈簧10會通過鋼球8將柱塞3壓下，同時鋼球6借助彈簧5的彈力對柱塞3進行定位。微動開關觸點的彈簧力則促使杠桿1和鋼球4復位，從而實現電路的切換。

在柱塞3上移的過程中，除了需要克服彈簧10的彈力外，還會面臨摩擦阻力的影響；而當控制油壓降低時，彈簧10會推動柱塞3下移，此時摩擦力的方向會發生變化。因此，當控制油壓上升至使壓力繼電器動作（該壓力被稱為開啟壓力或動作壓力）后，如果控制壓力略有下降，壓力繼電器并不會立即復位，而是需要等到控制壓力降低至閉合壓力（或稱復位壓力）時才實現復位。通過調節螺釘7，可以改變柱塞3移動時的摩擦阻力，進而調整壓力繼電器的啟、閉壓力差，使其在一定范圍內發生變化。

薄膜式壓力繼電器具有位移小、反應迅速和重復精度高等優點，但不適用于高壓環境，且容易受到控制壓力波動的影響。我國的DP-63型壓力繼電器（其最大調定壓力為6.3MPa）便采用了這種結構。

3．彈簧管式壓力繼電器

彈簧管式壓力繼電器的結構如圖72所示。其中，彈簧管1不僅作為感壓元件，還充當彈性元件的角色。當控制油口P中的液壓力發生變化，即升高或降低時，彈簧管會相應地伸展或恢復原狀。這種變形會導致與彈簧管相連的壓板4產生位移。進而，壓板4的位移會觸發微動開關2的觸點3，從而發出相應的電信號。

彈簧管式壓力繼電器具有廣泛的調壓范圍、較小的啟閉壓差以及出色的重復精度。例如，博世力士樂公司生產的HED2型壓力繼電器，其最大調定壓力高達40MPa，便采用了這種結構。

4．波紋管式壓力繼電器

圖73展示了波紋管式壓力繼電器的內部結構。當油壓作用于波紋管組件1的下方時，會使其發生變形，進而通過心桿推動繞鉸軸2轉動的杠桿9。彈簧7則與液壓力形成平衡，通過杠桿上的微調螺釘3來控制微動開關8的觸點閉合或斷開，從而發出相應的電信號。

由于杠桿的設計具有位移放大的功能，使得心桿的位移量較小，因此提高了重復精度。但需注意的是，由于波紋管在側向的耐壓性能相對較弱，所以波紋管式壓力繼電器通常不適用于高壓系統。實際上，DP一（10、25、40）型壓力繼電器（其最大調定壓力分別為10MPa、25MPa、40MPa）便采用了這種結構。

在選擇壓力繼電器時，其靈敏度和重復精度都是非常重要的考量因素。以下表格列出了幾種常見壓力繼電器產品的技術參數，供您參考。

壓力繼電器結構原理

KD型壓力繼電器是對原有結構進行精簡后的產物，其傳動機構直接采用彈簧驅動，摒棄了FP型壓力繼電器中的杠桿機構，因此整體結構更為簡潔。然而，盡管結構有所變化，其工作原理卻與FP型保持一致：制冷劑蒸氣通過毛細管作用在繼電器的波紋管上，導致波紋管發生形變。這種形變進而通過傳動機構觸發微動開關的接通或斷開，實現對壓縮機啟停的精準控制，從而確保機器的安全穩定運行。圖示即為KD-155型壓力繼電器的結構原理圖。

低壓氣體通過毛細管進入低壓波紋管6，當低壓氣體的壓力超過預設值時，波紋管的彈力會通過傳動件7和傳動桿3傳遞到微動開關16的按鈕上，使其按下，從而閉合電路，壓縮機開始正常工作。當吸氣壓力低于預設值時，調節彈簧2的張力會克服波紋管的彈力，抬起傳動芯捧，解除傳動桿對微動開關的壓力。開關自身的張力會使按鈕抬起，斷開電路，壓縮機停止運轉。

高壓繼電器的工作原理類似。排氣通過毛細管進入高壓波紋管，當高壓氣體壓力低于調定值時，調節彈簧的壓力會大于氣體壓力，抬起傳動螺絲并解除傳動桿對微動開關的壓力。微動開關的按鈕靠自身彈力抬起，閉合電路，壓縮機繼續運行。如果壓縮機排氣壓力超過調定值，高壓波紋管上的壓力會通過傳動螺絲和傳動桿壓下按鈕，斷開電路，壓縮機停止工作。

壓力繼電器所控制的高壓和低壓數值可以根據工藝需求在一定范圍內進行調節。通過轉動壓力調節盤可以調節調節彈簧的彈力，順時針轉動會壓縮彈簧，增加彈力；逆時針轉動則反之。而壓差調節盤9用于調節微動開關斷片和閉合的幅差，順時針轉動會增加幅差；逆時針轉動則會減小幅差。高壓的調節方法與低壓相似。

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