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液压工作原理

溢流阀的工作原理及用途

添加时间:2016-09-06
    溢流阀液压系统中最主要的作用是维持压力的恒定和限定最高压力。几乎所有液压系统都要用到溢流阀,它是液压系统中最重要的压力控制阀。液压系统中常用的溢流阀有直动型和先导型2种。直动型一般用于低压系统,先导型用于中、高压系统。
 
    1.溢流阀的结构和工作原理。
 
 
 
    2.溢流阀的性能
 
    溢流阀是液压系统极其重要的控制元件,对整个系统的性能影响很大。溢流阀的性能包括溢流阀的静态性能和动态性能,在此只对静态性能作一简单介绍。静态性能是指溢流阀在稳定工况下(即系统压力没有突变时),溢流阀所控制的压力——流量特性。
 
    ①压力调节范围压力调节范围是指调压弹簧在规定的范围内调节时,系统压力能平稳地上升或下降,且无突跳及迟滞现象时的最大至最小调定压力。溢流阀的最大允许流量为其额定流量,在额定流量下工作时溢流阀应无噪声;溢流阀的最小稳定流量取决于它的压力平稳性要求,一般规定为额定流量的15%。
 
    ②启闭特性启闭特性是指溢流阀从刚开启到通过额定流量,即全流量,再由全流量到闭合的过程中,被控压力与通过溢流阀的溢流量之间的关系。它是衡量溢流阀定压精度的一个重要指标,一般用溢流阀开始溢流时的开启压力PK以及停止溢流时的闭合压力PB与额定流量下的调定压力PS的比值PK/PS、PB/PS的百分率来衡量。前者称为开启比,后者称为闭合比,比值越大,溢流阀的启闭特性越好。一般,开启比大于90%,闭合比大于85%。直动型和先导型溢流阀的启闭特性曲线如图4-18所示。由图中可以看出,先导型溢流阀曲线较陡,即随流量变化压力变化较小,也就是先导型溢流阀的定压性能比直动型溢流阀好。
溢流阀的启闭特性曲线
    图4-18溢流阀的启闭特性曲线
 
    ③卸荷压力当溢流阀的远程控制口与油箱相通时,额定流量下的压力损失称为卸荷压力。卸荷压力越小,油液通过溢流阀开口处的损失越小,油液的发热量也越小。
 
    2.溢流阀的应用。
 
    溢流阀主要用在压力调节回路,其作用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中,液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中,用溢流阀作安全阀来限定系统的最高压力,以防止系统过载。若系统中需要2种以上的压力,则可采用多级调压回路。
 
    (1)调压溢流回路如图4-19(a)所示,系统采用定量泵供油时,用进油路节流调速回路或者是回油路节流调速回路调节进入液压缸的流量,在液压泵的出口处设置溢流阀,使多余的油从溢流阀流回油箱。溢流阀处于调定压力下的常开溢流状态。调节溢流阀便可调节泵的供油压力。
 
    (2)安全保护回路如图4-19(b)所示,系统采用变量泵供油时,没有多余的油需要溢流,其工作压力由负载决定。这时与泵并联的溢流阀只在过载时打开,限制系统的最大压力,用于保障系统的安全。溢流阀是常闭的,又称安全阀。安全阀的调定压力为系统最高工作压力的110%~120%。
溢流阀的启闭特性曲线
    图4-19调压回路
 
    (3)卸荷回路系统采用定量泵供油、先导式溢流阀调压。当阀的外控口K与油箱联通时,溢流阀的控制压力为零,主阀芯在进口压力很低时即可迅速打开,使泵卸荷,以减少能量损耗。如图4-19(c)所示,用电磁阀使溢流阀外控口通油箱,电磁阀和溢流阀组合为一体时称为电磁溢流阀。通常,电磁铁断电时卸荷,通电时则建立压力。
 
    (4)远程调压回路图4-19(d)所示为远程调压回路。当二位二通电磁阀处于图示位置接通远程调压阀2时,主溢流阀的控制压力由阀2调定。当电磁阀通电左位时,阀2不起先导作用,系统的工作压力由主溢流阀1自身调定,这样可实现两种不同的系统压力。但阀2的调定压力一定要小于主阀1的调定压力,否则阀2不起作用。也可以去掉电磁阀,将调压阀2直接接在溢流阀1的远程控制口上。为方便操作,阀2可以安装在离主阀较远的位置。
 
    (5)多级调压回路图4-20所示为多级调压回路。采用电磁阀接通不同调定压力的远程调压阀2、3、4,系统就可得到一共四级压力。
    图4-20多级调压回路
    图4-21背压回路
 
    (6)背压回路图4-21中将溢流阀安装在液压缸的回油路上,可使缸的回油腔形成压力(背压),使缸运动平稳。具有这种用途的阀称为背压阀。
 
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