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(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,定量泵提供的是恒定流量。當系統(tǒng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的噪聲。
先導式溢流閥的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式,可分為三節(jié)同心式和二節(jié)同心式兩種結(jié)構(gòu)。
下圖為三節(jié)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(nèi),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(nèi)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(guān)閉時穩(wěn)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(diào)壓螺栓10、調(diào)節(jié)桿9調(diào)整彈簧的預壓縮量,從而調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)整壓力。
當系統(tǒng)壓力油從進油口P進入主閥芯下腔a時,壓力油經(jīng)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(guān)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(tǒng)的壓力。
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(diào)壓彈簧;9-調(diào)節(jié)桿;10-調(diào)壓螺栓;11-手輪
當Fs》p(A‘-A)時閥口關(guān)閉,主閥無溢流。
當系統(tǒng)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(jié)流作用,使得主閥芯上腔d的壓力p’(p‘是由導閥7調(diào)整的)小于下腔a的壓力p,在兩腔之間產(chǎn)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(tǒng)的壓力增高,通過小孔e的流量不斷增加,所產(chǎn)生的壓力損失△p也不斷提高,壓緊力F相繼減小。當F變?yōu)樨撝禃r,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(diào)定值p’上。主閥芯向上移動后,彈簧3進一步受到壓縮,F(xiàn)s相應增加,使之在新的位置上處于平衡狀態(tài)。
遙控口K用以調(diào)節(jié)主閥芯前腔的壓力p‘,當在K孔連接遙控詞壓閥(結(jié)構(gòu)與先導閥相似)時,可用遙控調(diào)壓閥調(diào)節(jié)溢流閥的進口壓力。
轉(zhuǎn)動手輪11時,調(diào)壓螺栓10軸向移動,調(diào)節(jié)桿9推動先導閥調(diào)壓彈簧8使先導錐閥芯7上所受到的彈簧力發(fā)生變化,從而調(diào)整了主閥芯a腔的壓力p’,使△p發(fā)生變化,主閥芯在新位置上平衡,閥的溢流開口發(fā)生了變化,從而調(diào)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。
下圖為二節(jié)同心式先導溢流閥。該閥主閥芯1結(jié)構(gòu)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(jīng)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(jīng)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。
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(diào)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(diào)節(jié)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(wěn)壓,系統(tǒng)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(jié)流閥配合,可以調(diào)節(jié)和平衡液壓系統(tǒng)中的流量。在這種場合下,閥門經(jīng)常隨著壓力的波動而開啟,油液經(jīng)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(tǒng)和機床因過載而引起事故。在這種場合下,閥門平時是關(guān)閉的,只有負載超過規(guī)定的極*才開啟,起安全保護作用。通常,把溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)工作壓力調(diào)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(tǒng)卸荷。
4、作遠控調(diào)壓的閥用。用管道將溢流閥的遙控口接到調(diào)節(jié)方便的遠程調(diào)節(jié)閥進口處,以實現(xiàn)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(diào)壓連接,即可實現(xiàn)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(jīng)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(chǎn)生背壓。將溢流閥串聯(lián)在回油路上,可以產(chǎn)生背壓,使執(zhí)行元件運動平衡。些時溢流閥的調(diào)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(qū)別
(一)可以說溢流閥是被動工作,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(tài)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(tǒng)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(diào)節(jié)閥
1、減壓閥主要是用來降低液壓系統(tǒng)某一分支油路的壓力,使分支壓力比主油路壓力低且穩(wěn)定,在調(diào)定壓力的范圍內(nèi),減壓閥也像溢流閥那樣是關(guān)閉的。但是隨著系統(tǒng)壓力的升高當達到減壓閥調(diào)定的壓力時,減壓閥打開,部分油液會經(jīng)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(wěn)壓作用!溢流閥則不同,它裝在泵的出口處會保證系統(tǒng)的整體壓力穩(wěn)定且不會超壓。所以他有安全、調(diào)壓、穩(wěn)壓等作用!
2、溢流閥一般并聯(lián)在系統(tǒng)的支路中起調(diào)壓、穩(wěn)壓與減壓作用,而減壓閥一般串聯(lián)在某一支路上起減壓與保壓本支路的作用!
(三)溢流閥是常閉的,只是當系統(tǒng)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(wěn)壓、溢流、過載保護。減壓閥是減小壓力,液壓系統(tǒng)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