溢流阀的⼯作原理及分类
溢流阀的⼯作原理及分类
溢流阀的⽤途
发光管溢流阀
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）。
雷击次数1、直动型溢流阀
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，即可调整溢流压⼒。 紧⼒F
t
锥阀开启后，（5－21）
式中，K、X
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）；F
f
为阀芯与阀套间的摩擦⼒（⽅
向与阀芯运动的⽅向相反）（N）；F
5
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F
5=0；F
j
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F
j =K
x
，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
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）；K
1、K
2
分别为主弹簧2和阻尼弹簧4的刚
度（N/m）；x
10、x
20
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K
2、预压缩量减⼩了K
2
x
20
/K
1
带触摸板的键盘，有利于提⾼阀的静特性。
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。 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p
1
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（A
2/A
1
）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Fcan总线电路
f
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。
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标本缸
（Pa）（5－24）
式中，A
c 为先导阀座孔的⾯积（m2）；K
y
、K
x
分别为主阀和先导阀弹簧的刚
度（N/m）；y
0、x
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）；F
f
为主阀与阀体间的摩擦⼒（N）；G为主阀芯⾃重（N）。
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