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溢流閥的工作道理及分類

更新时间:2019-11-29 13:38人气:8479
溢流閥的用處

定壓溢流感化:在定量泵節流調節係統中,定量泵提供的是恒定流量 。當係統壓力增大時,會使流量需求減小。此時溢流閥開啟,使多餘流量溢回油箱,保證溢流閥進口壓力,即泵出口壓力恒定(閥口常隨壓力波動開啟)。

安全保護感化:係統正常工作時,閥門封閉。隻有負載超過規定的極限(係統壓力超過調定壓力)時開啟溢流,進行過載保護,使係統壓力不再增加(通常使溢流閥的調定壓力比係統最高工作壓力高10%~20%)。

作卸荷閥用

作長途調壓閥

作高低壓多級控製閥

作順序閥

用於產生背壓(串在回油路上) 。

1、直動型溢流閥

1)、錐閥式直動型溢流閥

錐閥式直動型溢流閥

圖示為錐閥式直動型溢流閥。錐閥2的左端設有偏流盤1托住彈壓彈簧5,錐閥右端有一阻尼活塞3(阻尼活塞一方麵在錐閥開啟或閉合時起阻尼感化,用來進步錐閥工作的穩定性;另一方麵用來保證錐閥開啟後不會傾斜)。進口的壓力油(壓力為P)可以由此活塞的徑向間隙進進活塞底部,形成一個向左的液壓力F=P·A(A為活塞底部麵積)。當感化在底部的液壓力F大於彈簧力時,錐閥閥口打開,油液由錐閥口經回流口溢回油箱。隻要閥口打開 ,有油液流經溢流閥,溢流閥進口的壓力就基本保持恒定。通過調節杆4來改變調壓彈簧5的預緊力Ft,即可調整溢流壓力。

  錐閥開啟後,(5-21)

  式中,K、X0分別為彈簧剛度和預壓縮量(m);G為閥芯自重(閥芯垂直安放時考慮自重,水平安放時不考慮自重)(N);Ff為閥芯與閥套間的摩擦力(方向與閥芯活動的方向相反)(N);F5為穩態液動力,由於阻尼活塞與錐閥連接處為錐麵,且與錐閥對稱,是以在錐閥開啟時進油流與出油流的穩態液動力相互平衡,所以F5=0;Fj為射流力,在錐閥端部的偏流盤上開有一個環形槽,用以改變錐閥出流口的液流方向,產生一個與彈簧力方向相反的射流力 ,當通過溢流閥的流量增加時,固然由於錐閥閥口增大引發彈簧力增加,但由於與彈簧力方向相反的射流力同時增加,結果抵消了彈簧力的增量,即。

  考慮到F5=0和Fj=Kx,則式(5-21)變成

(5-22)

  由式(5-22)可知,這類閥的進口壓力P不受流量變化的影響,即P不受閥口開度x大小的影響 。被控壓力P變化很小,定壓精度高。

2) 、球閥式直動型溢流閥

球閥式直動型溢流閥

圖示為球閥式直動型溢流閥。它也有一個阻尼活塞3,但與錐閥式結構不同,活塞與球閥1之間不是剛性連接,而是通過阻尼彈簧4使活塞與球閥接觸(活塞兩真個液壓力平衡)。由於活塞的阻尼感化,可使始終與活塞相連接的球閥活動平穩。

(Pa) (5-23)

式中,A為球閥座孔麵積(m2);K1、K2分別為主彈簧2和阻尼彈簧4的剛度(N/m);x10、x20分別為主彈簧2和阻尼彈簧4的預壓縮量(m);x為球閥開口量(m)。由式(5-23)可知,由於增加了阻尼彈簧 ,相當於主彈簧的剛度增大了K2、預壓縮量減小了K2x20/K1,有益於進步閥的靜特性。

2、先導型溢流閥

由主閥和先導閥兩部分構成。先導閥類似於直動型溢流閥,但一般多為錐閥(或球閥)形閥座式結構。主閥可分為一節同心結構、二節同心結構和三節同心結構。

圖一、先導型溢流閥

圖1為先導型溢流閥。由於主閥芯6與閥蓋3、閥體4與主閥座7等三處有同心配合要求 ,故屬於三節同心結構。壓力油自閥體4中部的進油口P進進,並通過主閥芯6上的阻尼孔5進進主閥芯上腔,在油閥蓋3上的通道a和錐閥座2上的小孔感化與錐閥1上。當進油口的壓力p1小於先導閥調壓彈簧9的調定值時,先導閥封閉 ,而且由於主閥芯上、下兩側有效麵積比(A2/A1)為1.03~1.05,上側稍大,感化與主閥芯上的壓力差和主閥彈簧力均使主閥口閉緊,不溢流 。當進油壓力超過先導閥的調定壓力時,先導閥被打開,造成資金油口P井主閥芯阻尼孔5 、先導閥口、主閥芯中間孔至閥體4下部出油口(溢流口)O的活動。阻尼孔處的活動損失使主閥芯上、下腔中的油液產生一個隨先導閥流量增加而增加的壓力差,當它在主閥芯上、下感化麵上產生的總壓力差足以克服主閥彈簧力、主閥自重G和摩擦力Ff時,主閥芯開啟。此時進油口P與出油口(溢流口)O直接相通 ,造成溢流以保持係統壓力 。

圖2、二節同心先導型溢流閥的結構圖

圖2為二節同心先導型溢流閥的結構圖,其主閥芯為帶有圓柱麵的錐閥。為使主閥封閉時有良好的密封性,要求主閥芯1的圓柱導向麵和圓錐麵與閥套配合良好,兩處的同心度要求較高,故稱二節同心。主閥芯上沒有阻尼孔,而將三個阻尼孔2、3、4分別設在閥體10和先導閥體6上 。其工作道理與三節同心先導型溢流閥相同,隻不過油液從主閥下腔到主閥上腔,需經過三個阻尼孔。阻尼孔2和4隻主閥下腔與先導閥前腔產生壓力差,在通過阻尼孔3感化於主閥上腔,從而控製主閥芯開啟。阻尼孔3還用以進步主閥芯的穩定性。溢流閥進出口壓力為

(Pa) (5-24)

式中,Ac為先導閥座孔的麵積(m2);Ky、Kx分別為主閥和先導閥彈簧的剛度(N/m);y0、x0分別為主閥和先導閥的預壓縮量(m);y、x分別為主閥和先導閥閥口的開度(m);Ff為主閥與閥體間的摩擦力(N);G為主閥芯自重(N)。

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