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泵阀之乡论坛

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溢流阀的工作原理及分类

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发表于 2013-9-16 17:00:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
溢流阀的用途
    定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时,会使流量需求减小。此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。
    安全保护作用:系统正常工作时,阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流,进行过载保护,使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%~20%)。
    作卸荷阀用
    作远程调压阀
    作高低压多级控制阀
    作顺序阀
    用于产生背压(串在回油路上)。
1、直动型溢流阀
    1)、锥阀式直动型溢流阀
1.jpg
锥阀式直动型溢流阀
    图示为锥阀式直动型溢流阀。锥阀2的左端设有偏流盘1托住弹压弹簧5,锥阀右端有一阻尼活塞3(阻尼活塞一方面在锥阀开启或闭合时起阻尼作用,用来提高锥阀工作的稳定性;另一方面用来保证锥阀开启后不会倾斜)。进口的压力油(压力为P)可以由此活塞的径向间隙进入活塞底部,形成一个向左的液压力F=P·A(A为活塞底部面积)。当作用在底部的液压力F大于弹簧力时,锥阀阀口打开,油液由锥阀口经回流口溢回油箱。只要阀口打开,有油液流经溢流阀,溢流阀入口的压力就基本保持恒定。通过调节杆4来改变调压弹簧5的预紧力Ft,即可调整溢流压力。
  锥阀开启后,(5-21)
  式中,K、X0分别为弹簧刚度和预压缩量(m);G为阀芯自重(阀芯垂直安放时考虑自重,水平安放时不考虑自重)(N);Ff为阀芯与阀套间的摩擦力(方向与阀芯运动的方向相反)(N);F5为稳态液动力,由于阻尼活塞与锥阀连接处为锥面,且与锥阀对称,因此在锥阀开启时进油流与出油流的稳态液动力相互平衡,所以F5=0;Fj为射流力,在锥阀端部的偏流盘上开有一个环形槽,用以改变锥阀出流口的液流方向,产生一个与弹簧力方向相反的射流力,当通过溢流阀的流量增加时,虽然因为锥阀阀口增大引起弹簧力增加,但由于与弹簧力方向相反的射流力同时增加,结果抵消了弹簧力的增量,即。
  考虑到F5=0和Fj=Kx,则式(5-21)变成
        (5-22)
  由式(5-22)可知,这种阀的进口压力P不受流量变化的影响,即P不受阀口开度x大小的影响。被控压力P变化很小,定压精度高。
2)、球阀式直动型溢流阀

2.jpg
球阀式直动型溢流阀
    图示为球阀式直动型溢流阀。它也有一个阻尼活塞3,但与锥阀式结构不同,活塞与球阀1之间不是刚性连接,而是通过阻尼弹簧4使活塞与球阀接触(活塞两端的液压力平衡)。由于活塞的阻尼作用,可使始终与活塞相连接的球阀运动平稳。
    (Pa) (5-23)
    式中,A为球阀座孔面积(m2);K1、K2分别为主弹簧2和阻尼弹簧4的刚度(N/m);x10、x20分别为主弹簧2和阻尼弹簧4的预压缩量(m);x为球阀开口量(m)。由式(5-23)可知,由于增加了阻尼弹簧,相当于主弹簧的刚度增大了K2、预压缩量减小了K2x20/K1,有利于提高阀的静特性。
2、先导型溢流阀

    由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于直动型溢流阀,但一般多为锥阀(或球阀)形阀座式结构。主阀可分为一节同心结构、二节同心结构和三节同心结构。
3.jpg
图一、先导型溢流阀

    图1为先导型溢流阀。由于主阀芯6与阀盖3、阀体4与主阀座7等三处有同心配合要求,故属于三节同心结构。压力油自阀体4中部的进油口P进入,并通过主阀芯6上的阻尼孔5进入主阀芯上腔,在油阀盖3上的通道a和锥阀座2上的小孔作用与锥阀1上。当进油口的压力p1小于先导阀调压弹簧9的调定值时,先导阀关闭,而且由于主阀芯上、下两侧有效面积比(A2/A1)为1.03~1.05,上侧稍大,作用与主阀芯上的压力差和主阀弹簧力均使主阀口闭紧,不溢流。当进油压力超过先导阀的调定压力时,先导阀被打开,造成资金油口P井主阀芯阻尼孔5、先导阀口、主阀芯中心孔至阀体4下部出油口(溢流口)O的流动。阻尼孔处的流动损失使主阀芯上、下腔中的油液产生一个随先导阀流量增加而增加的压力差,当它在主阀芯上、下作用面上产生的总压力差足以克服主阀弹簧力、主阀自重G和摩擦力Ff时,主阀芯开启。此时进油口P与出油口(溢流口)O直接相通,造成溢流以保持系统压力。
4.jpg
图2、二节同心先导型溢流阀的结构图
    图2为二节同心先导型溢流阀的结构图,其主阀芯为带有圆柱面的锥阀。为使主阀关闭时有良好的密封性,要求主阀芯1的圆柱导向面和圆锥面与阀套配合良好,两处的同心度要求较高,故称二节同心。主阀芯上没有阻尼孔,而将三个阻尼孔2、3、4分别设在阀体10和先导阀体6上。其工作原理与三节同心先导型溢流阀相同,只不过油液从主阀下腔到主阀上腔,需经过三个阻尼孔。阻尼孔2和4只主阀下腔与先导阀前腔产生压力差,在通过阻尼孔3作用于主阀上腔,从而控制主阀芯开启。阻尼孔3还用以提高主阀芯的稳定性。溢流阀进出口压力为
    (Pa) (5-24)

    式中,Ac为先导阀座孔的面积(m2);Ky、Kx分别为主阀和先导阀弹簧的刚度(N/m);y0、x0分别为主阀和先导阀的预压缩量(m);y、x分别为主阀和先导阀阀口的开度(m);Ff为主阀与阀体间的摩擦力(N);G为主阀芯自重(N)。

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发表于 2013-10-12 15:22:22 | 显示全部楼层
内容写得很好,理解的很透
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发表于 2013-11-28 23:50:02 | 显示全部楼层
不回不行了,因为楼猪太有才了。











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发表于 2013-12-27 01:02:06 | 显示全部楼层
我也想了解,请大家都说说












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