壓力繼電器是一種液電信號轉(zhuǎn)換元件。當(dāng)控制油的壓力達到調(diào)定值時,便觸動電氣開關(guān)發(fā)出電信號,控制電氣元件(如電機、電磁鐵、電磁離合器等)動作,實現(xiàn)泵的加載或卸載、執(zhí)行元件順序動作、系統(tǒng)安全保護和元件動作連鎖等。任何壓力繼電器都由壓力一位移轉(zhuǎn)換裝置和微動開關(guān)兩部分組成。按前者的結(jié)構(gòu)分為柱塞式、彈簧管式、膜片式和波紋管式4類,其中柱塞式常用。
1.柱塞式壓力繼電器
圖70所示為單柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)原理和符號。壓力油從P口進入作用在柱塞底部,若其壓力已達到彈簧的調(diào)定值時,便克服彈簧阻力和柱塞摩擦力,推動柱塞上升,通過頂桿觸動微動開關(guān)發(fā)出電信號。限位擋塊可在壓力超載時保護微動開關(guān)。
壓力繼電器的性能主要有以下兩項。
(1)調(diào)壓范圍。即發(fā)出電信號的zui低和zui高工作壓力間的范圍。擰動調(diào)節(jié)螺絲,即可調(diào)整工作壓力。
(2)通斷返回區(qū)間。壓力繼電器發(fā)出電信號時的壓力稱為開啟壓力,切斷電信號時的壓力稱為閉合壓力。開啟時,柱塞、頂桿移動所受摩擦力方向與壓力方向相反,閉合時則相同,故開啟壓力比閉合壓力大。兩者之差稱為通斷返回區(qū)間。通斷返回區(qū)間應(yīng)有足夠的數(shù)值,否則壓力波動時,壓力繼電器發(fā)出的電信號會時斷時續(xù)。為此,有的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上可人為地調(diào)整摩擦力的大小,使通斷返回區(qū)間的數(shù)值可調(diào)。
2.薄膜式壓力繼電器
薄膜式(叉稱膜片式)壓力繼電器如圖71所示。當(dāng)控制油口P中的液壓力達到彈簧10的調(diào)定值時,液壓力通過薄膜2使柱塞3上移。柱塞3壓縮彈簧10至彈簧座9達限位為止。同時,柱塞3錐面推動鋼球4和6水平移動,鋼球4使杠桿l繞銷軸12轉(zhuǎn)動,杠桿的另一端壓下微動開關(guān)14的觸點,發(fā)出電信號。調(diào)節(jié)螺釘11可調(diào)節(jié)彈簧10的預(yù)緊力,即可調(diào)節(jié)液壓力。當(dāng)油口P壓力降低到一定值時,彈簧10通過鋼球8將柱塞壓下,鋼球6靠彈簧5的力使柱塞定位,微動開關(guān)觸點的彈簧力使杠桿1和鋼球4復(fù)位,電路切換。
當(dāng)控制油壓使柱塞3上移時,除克服彈簧10的彈簧力外,還需克服摩擦阻力;當(dāng)控制油壓降低時,彈簧10使柱塞3下移,摩擦力反向。所以當(dāng)控制油壓上升使壓力繼電器動作(此壓力稱開啟壓力或動作壓力)之后,如控制壓力稍有下降,壓力繼電器并不復(fù)位,而要在控制壓力降低到閉合壓力(或稱復(fù)位壓力)時才復(fù)位。調(diào)節(jié)螺釘7可調(diào)節(jié)柱塞3移動時的摩擦阻力,從而使壓力繼電器的啟、閉壓力差可在一定范圍內(nèi)改變。
薄膜式壓力繼電器的位移小,反應(yīng)快,重復(fù)精度高,但不宜高壓化,且易受控制壓力波動的影響。我國的DP-63型壓力繼電器(zui大調(diào)定壓力為6.3MPa)即為此種結(jié)構(gòu)。
3.彈簧管式壓力繼電器
圖72所示為彈簧管式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)。彈簧管1既是感壓元件又是彈性元件。當(dāng)從P口進入彈簧管1的油液壓力升高、下降時,彈簧管伸展或復(fù)原,與其相連的壓板4產(chǎn)生位移,從而啟、閉微動開關(guān)2的觸點3發(fā)信。
彈簧管式壓力繼電器的特點是調(diào)壓范圍大,啟、閉壓差小,重復(fù)精度高。博世力士樂公司HED2型壓力繼電器(zui大調(diào)定壓力為40MPa)即為此種結(jié)構(gòu)。
4.波紋管武壓力繼電器
圖73所示為波紋管式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)。作用在波紋管組件1下方的油壓使其變形通過心桿推動繞鉸軸2轉(zhuǎn)動的杠桿9。彈簧7的作用與液壓力相平衡,通過杠桿上的微調(diào)螺釘3控制微動開關(guān)8的觸點,發(fā)出電信號。
由于杠桿有位移放大作用,心桿的位移較小,因而重復(fù)精度較高。但因波紋管側(cè)向耐壓性能差,波紋管式壓力繼電器不宜用于高壓系統(tǒng)。DP一(10、25、40)型壓力繼電器(zui大調(diào)定壓力為10MPa、25MPa、40MPa)即為此種結(jié)構(gòu)。
鑒于壓力繼電器的功能,要求壓力繼電器的靈敏度好,重復(fù)精度高。壓力繼電器產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)如下表所示。
壓力繼電器結(jié)構(gòu)原理
KD型壓力繼電器是在結(jié)構(gòu)上進行簡化后的壓力繼電器。它的傳動機構(gòu)直接采用彈簧傳動,省去了如FP型壓力繼電器的杠桿機構(gòu),所以結(jié)構(gòu)比較簡單。但是它的工作原理和FP型的工作原理還是一樣的,都是由制冷劑蒸氣通過毛細管作用到繼電器的波紋管上,使波紋管產(chǎn)生變形,通過傳動機構(gòu),使微動開關(guān)接通或斷開,從而控制壓縮機的停開,保證機器安全運行。如圖所示是KD一155型壓力繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖
低壓氣體通過毛細管進入低壓波紋管6,如果低壓氣體的壓力大于調(diào)定值時,由波紋管的彈力通過傳動j巷棒7和傳動桿3,傳到微動開關(guān)16的按鈕上,并使其按下,電路閉合,壓縮機正常運轉(zhuǎn)。如果吸氣壓力低于調(diào)定值時,則調(diào)節(jié)彈簧2的張力克服波紋管的彈力,把傳動芯捧抬起,解除傳動桿對微動開關(guān)的壓力。再由開關(guān)自身的張力使按鈕抬起,于是電路斷開,壓縮機停止運轉(zhuǎn)。高壓繼電器的工作原理:排氣通過毛細管進入高壓波紋管,當(dāng)高壓氣體的壓力小于調(diào)定值時,調(diào)節(jié)彈簧的壓力大于氣體壓力,將傳動螺絲抬起并解除傳動桿對微動開關(guān)的壓力,微動開關(guān)的按鈕靠自身彈力抬起,使電路閉合,壓縮機正常運行,如果壓縮機排氣壓力超過調(diào)定值時,高壓波紋管上的壓力通過傳動螺絲和傳動桿壓下按鈕,使電路斷開,壓縮機停止運行。
壓力繼電器所控制的高壓和低壓的數(shù)值是可以根據(jù)工藝的要求在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)的.調(diào)節(jié)彈簧的彈力太小可轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)盤來調(diào)節(jié)。以低壓為例當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動壓力調(diào)節(jié)盤時,便調(diào)節(jié)彈簧壓縮,彈力加大;逆時針旋轉(zhuǎn)時則壓力減小。而壓差調(diào)節(jié)盤9則是調(diào)節(jié)微動開關(guān)斷片和閉合的幅差,順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)盤時,則壓縮碟形彈4,使幅差增加;反之則減小,高壓的調(diào)節(jié)方法和低壓是相似的。