一、溢流阀

溢流阀是通过阀口对系统相应的液体进行溢流,来调整系统的工作压力或限定系统的最高压力,防止系统工作压力过载,可用作调压溢流,也可用作安全阀、背压阀。溢流阀按其结构和工作原理可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀两类。直动式用于低压小流量系统,先导式用于中、高压大流量系统。

1.溢流阀的基本结构及工作原理

1)直动式溢流阀

图5-15所示为直动式溢流阀的结构、图形符号及实物图。

工作原理:直动式溢流阀由调节螺母、弹簧、阀芯、阀盖、阀体等组成。P为进油口,T为回油口,进油口压力油经阀芯中间的阻尼孔作用在阀芯的底部端面上,当外界工作负载较低,进油压力低于调压弹簧力时,阀芯在弹簧的作用下处于下端位置,阀芯在弹簧力的作用下压紧在阀座上,P不通T,溢流口处于关闭状态,无压力油溢出;当外界工作负载增加,进油口压力超过弹簧力时,在阀芯下端所产生的作用力超过弹簧压紧力时,阀芯开启,P通T,压力油从溢流口T流回油箱,弹簧力随着开口量的增大而增大,直至与油压力相平衡。调节弹簧的预压力,便可调整溢流压力。阀芯上的阻尼孔用来对阀芯的动作产生阻尼,以提高阀的工作平衡性。调节螺母可以改变弹簧的压紧力。

直动式溢流阀结构简单,灵敏度高,但压力波动受溢流量的影响较大,不适合于高压,稳定性差。

图5-15　直动式溢流阀的结构、图形符号及实物图

(a)结构;(b)图形符号;(c)实物图

2)先导式溢流阀

图5-16所示为先导式溢流阀的结构及图形符号。

图5-16　先导式溢流阀的结构及图形符号

(a)结构;(b)图形符号

工作原理:先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成。先导阀一般为小流量的锥阀,用来控制主阀的溢流压力。主阀阀芯是滑阀,用于控制溢流量。油液通过进油口P进入,经主阀芯的轴向小孔进入阀芯下腔,又经阻尼孔进入主阀芯的上腔,作用于先导阀阀芯上。当系统压力低于先导阀调压弹簧调定压力时,先导阀关闭,此时没有油液经过阻尼孔流动,主阀芯上下两腔的压力相等,主阀芯在弹簧的作用下处于最下端位置压在阀座上,主阀关闭,进油口P与回油口T不相通。

当系统压力高于先导阀弹簧的调定压力时,先导阀被推开,主阀芯上腔的压力油经锥阀阀口、小孔、回油孔流回油箱。由于阻尼孔的作用,在主阀芯上下端形成一定的压力差,主阀芯便在此压力差的作用下克服主弹簧力上移,P与T接通达到溢流的目的。调节螺母即可改变先导阀弹簧的预压缩量,从而调整系统的压力。

先导式溢流阀先导阀部分尺寸小,调压弹簧不必很硬,压力调整轻便,调压稳定,适合中高压系统。

2.溢流阀的应用及调压回路

(1)在定量泵供油液压系统中,采用进油节流调速或回油节流调速回路,溢流阀处调定压力下的常开状态,起调压溢流作用,如图5-17(a)所示。

图5-17　溢流阀的应用

(a)调压溢流;(b)作安全阀;(c)作卸荷阀

(2)在变量泵供油系统中起安全保护作用,如图5-17(b)所示。

(3)用先导溢流阀和电磁阀组合起使泵卸荷的作用,如图5-17(c)所示。

(4)用先导溢流阀与远程调压阀及电磁换向阀组合起多级调压或远程调压作用,如图5-18(a)所示。

(5)将直动溢流阀装在执行元件回油路上起背压作用,使执行元件运动速度平稳,如图5-18(b)所示。

图5-18　溢流阀的应用

(a)多级调压或远程调压作用;(b)背压作用