什么是溢流閥
溢流閥,一種液壓壓力控制閥。在液壓設備中主要起定壓溢流作用和安全保護作用。定壓溢流作用:在定量泵節流調節系統中,定量泵提供的是恒定流量。當系統壓力增大時,會使流量需求減小。此時溢流閥開啟,使多余流量溢回油箱,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)。液壓裝置中容易產生噪聲的元件一般認為是泵和閥,閥中又以溢流閥和電磁換向閥等為主。產生噪聲的因素很多。溢流閥的噪聲有流速聲和機械聲二種。流速聲中主要由油液振動、空穴以及液壓沖擊等原因產生的噪聲。機械聲中主要由閥中零件的撞擊和磨擦等原因產生的噪聲。
先導式溢流閥的結構和工作原理
先導式溢流閥是由先導閥和主閥組成。先導閥用以控制主閥芯兩端的壓差,主閥芯用于控制主油口的溢流。目前應用廣泛的先導式溢流閥按閥芯結構形式,可分為三節同心式和二節同心式兩種結構。
圖5-23為三節同心先導式溢流閥。由圖可知,主閥座4過盈安裝在閥體1內,閥體上設有進出油口P和T,K為遙控油口,主閥芯2上部小圓柱與閥蓋5相配合,中間大直徑圓柱與閥體內孔相配合,下部錐體與閥座相配合。主閥芯尾部的菌狀法蘭起導流作用,使溢流閥開啟時便于閥芯對中,關閉時穩定性增加。先導錐閥芯7由彈簧8緊壓在先導閥座6上。手輪11通過調壓螺栓10、調節桿9調整彈簧的預壓縮量,從而調節溢流閥的調整壓力。
當系統壓力油從進油口P進入主閥芯下腔a時,壓力油經主閥芯大直徑圓柱上的阻尼孔e進入上腔d,通道f進入先導閥下腔g,作用在先導閥芯7右端。由于先導閥關閉,此時主閥芯上腔a與下腔d間壓力相等。主閥芯在彈簧3的作用下緊壓在閥座4上。此時閥座4所承受的主閥芯的壓力為F
F=Fs+pA‘-pA=Fs+p(A’-A)
式中Fs-彈簧3的預緊力;
A‘-主閥芯上腔的有效面積;
A-主閥芯下腔的有效面積;
p-系統的壓力。
圖5-23 三節同心先導式溢流閥
1-閥體;2-主閥芯;3-主閥彈簧;4-主閥座;5-先導閥體;6-先導閥座;7-先導錐閥芯;8-調壓彈簧;9-調節桿;10-調壓螺栓;11-手輪
當Fs》p(A‘-A)時閥口關閉,主閥無溢流。
當系統壓力升高,超過先導閥7的開啟壓力時,壓力油頂開先導錐閥芯7,進入i腔,通過孔j、b流入c腔,從出油口T流出。此時由于阻尼小孔e(0. 8~1. 2mm)的節流作用,使得主閥芯上腔d的壓力p’(p‘是由導閥7調整的)小于下腔a的壓力p,在兩腔之間產生壓力差△p(△p=p - p’)。此時閥座4所受的主閥芯壓緊力為F
F=Fs+p‘A’-pA
當A=A‘時
F=Fs-△pA
隨著系統的壓力增高,通過小孔e的流量不斷增加,所產生的壓力損失△p也不斷提高,壓緊力F相繼減小。當F變為負值時,主閥芯抬起,a、b兩腔連通,溢流閥開始溢流,此時,溢流閥進口的壓力維持在某調定值p’上。主閥芯向上移動后,彈簧3進一步受到壓縮,Fs相應增加,使之在新的位置上處于平衡狀態。
遙控口K用以調節主閥芯前腔的壓力p‘,當在K孔連接遙控詞壓閥(結構與先導閥相似)時,可用遙控調壓閥調節溢流閥的進口壓力。
轉動手輪11時,調壓螺栓10軸向移動,調節桿9推動先導閥調壓彈簧8使先導錐閥芯7上所受到的彈簧力發生變化,從而調整了主閥芯a腔的壓力p’,使△p發生變化,主閥芯在新位置上平衡,閥的溢流開口發生了變化,從而調整了溢流閥進口壓力p。圖5-23(b)為先導式溢流閥的職能符號。
圖5-24為二節同心式先導溢流閥。該閥主閥芯1結構大為簡化,只有閥芯外徑與主閥體,以及閥芯下端錐面與閥座有配合要求。當壓力油經阻尼孔2中的小孔、控制油道5頂開先導閥6時,在阻尼器3兩端形成壓差△p,此壓差經阻尼孔2作用在主閥芯1上,當壓差達到一定值時,主閥芯抬起,溢流閥開始溢流。外接供油孔13的作用,相當于普通先導式溢流閥的遙控口。
圖5-24 二節同心式先導式溢流閥
1-主閥芯;2-阻尼孔;3-阻尼器;4、5-控制油道;6-先導閥;7-先導閥體(閥蓋);8-調壓彈簧;9-彈簧腔;10、11-控制同油道;12-閥座;13-外供油口;14-防振器;15-調節螺栓
溢流閥的作用
溢流閥是一種液壓壓力控制閥,在液壓設備中主要起定壓溢流作用,穩壓,系統卸荷和安全保護作用。具體作用如下:
1、起溢流作用。用定量泵供油時,它與節流閥配合,可以調節和平衡液壓系統中的流量。在這種場合下,閥門經常隨著壓力的波動而開啟,油液經閥門流回油箱,起著定壓下的溢流作用。
2、起安全保護作用。避免液壓系統和機床因過載而引起事故。在這種場合下,閥門平時是關閉的,只有負載超過規定的極限時才開啟,起安全保護作用。通常,把溢流閥的調定壓力比系統最高工作壓力調高10~20%
3、作卸荷閥用。由先導溢流閥與二位二通電磁閥配合使用,可使系統卸荷。
4、作遠控調壓的閥用。用管道將溢流閥的遙控口接到調節方便的遠程調節閥進口處,以實現遠控目的
5、作高低壓多級控制。用換向閥將溢流閥的遙控口和幾個遠程調壓連接,即可實現高低多級控制。
6、作順序閥用。把先導式溢流閥回油口改為輸出壓力油的出口,并將壓力頂開錐形閥后原回油的通道堵列,使它經過重新加工的泄油口流回油箱,這樣就可做順序閥用。
7、用于產生背壓。將溢流閥串聯在回油路上,可以產生背壓,使執行元件運動平衡。些時溢流閥的調定壓力低,一般用直動式低壓溢流閥即可。
溢流閥和減壓閥的區別
?。ㄒ唬┛梢哉f溢流閥是被動工作,而減壓閥是主動工作
1、減壓閥保持出口處壓力不變,而溢流閥保持進口處壓力不變;
2、在不工作時,減壓閥進出口互通,而溢流閥進出口不通;
3、非工作狀態時,減壓閥的閥口是敞開的,而溢流閥是常閉的溢流閥是壓力控制閥,主要是控制系統壓力,還起卸荷的作用。
(二)減壓閥是一種使閥出口壓力低于進口壓力的壓力調節閥
1、減壓閥主要是用來降低液壓系統某一分支油路的壓力,使分支壓力比主油路壓力低且穩定,在調定壓力的范圍內,減壓閥也像溢流閥那樣是關閉的。但是隨著系統壓力的升高當達到減壓閥調定的壓力時,減壓閥打開,部分油液會經過他返回油箱(此時有一定壓力的油回油箱,油箱的油溫會上升),這一支路的油壓是不會上升了。
它起到對本支路的減壓與穩壓作用!溢流閥則不同,它裝在泵的出口處會保證系統的整體壓力穩定且不會超壓。所以他有安全、調壓、穩壓等作用!
2、溢流閥一般并聯在系統的支路中起調壓、穩壓與減壓作用,而減壓閥一般串聯在某一支路上起減壓與保壓本支路的作用!
?。ㄈ┮缌鏖y是常閉的,只是當系統超壓才動作;減壓閥是常通的,通過狹窄通道減壓
溢流閥的作用是:穩壓、溢流、過載保護。減壓閥是減小壓力,液壓系統某一部分壓里減小。用途不一樣。所以不能代替。
(四)溢流閥控制進油口壓力,減壓閥控制出油口壓力