溢流阀的性能指标及应用

溢流阀的性能指标及应用（3）溢流阀的性能溢流阀的性能包括溢流阀的静态性能和动态性能。1）静态性能(a)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，且压力无突跳及迟滞现象时的最大和最小调定压力。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在稳态情况下从开启后到闭合的过程中，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，一般用溢流阀处于额定流量、调定压力ｐs时，开始溢流的开启压力ｐk及停止溢流的闭合压力ｐB分别与ｐs的百分比来衡量，前者称为开启比，后者称为闭合比。3）卸荷压力当溢流阀的远程控制口及与油箱相连时,额定流量下的压力损失称为卸荷压力溢流阀的静态特性——⑴压力流量特性压力—流量特性(p—q特性)压力流量特性又称溢流特性，表示溢流阀在某一调定压力下工作时，溢流量的变化与阀进口实际压力的关系。（理论上的分析结果）调压偏差越小，恒压性能越好。横坐标为溢流量q，纵坐标为阀进油口压力p，溢流量为额定值qn时所对应的压力pn称为溢流阀的调定压力。溢流阀刚开启时，阀进口的压力pc称为开启压力。调定压力pn与开启压力pc的差值称为调压偏差，也即溢流量变化时溢流阀工作压力的变化范围。溢流阀的静态特性——⑵启闭特性溢流阀闭合时的压力pk称为闭合压力。闭合压力pk与调定压力pn之比称为闭合比。开启压力pc与调定压力pn之比称为开启比。由于阀开启时阀芯所受的摩擦力与进油压力方向相反，而闭合时阀芯所受的摩擦力与进油压力方向相同，因此在相同的溢流量下，开启压力大于闭合压力。为保证溢流阀有良好的静态特性，一般规定其开启比不应小于90%，闭合比不应小于85%。考虑了阀的制造质量的实际的流压特性启闭特性溢流阀的启闭特性是指溢流阀从刚开启到通过额定流量(也叫全流量)，再由额定流量到闭合(溢流量减小为额定值的1%以下)整个过程中的压力—流量特性。溢流阀的静态特性——压力稳定性等溢流阀工作压力的稳定性由两个指标来衡量：一是在额定流量qn和额定压力pn下，进口压力在一定时间(一般为3min)内的偏移值；二是在整个调压范围内，通过额定流量时进口压力的振摆值。对中压溢流阀，这两项指标均不应大于±0.2MPa。如果溢流阀的压力稳定性不好，就会出现剧烈的振动和噪声。卸荷压力在调定压力下，通过额定流量时，将溢流阀的外控口与油箱连通，使主阀阀口开度最大，液压泵卸荷时溢流阀进出油口的压力差，称为卸荷压力。卸荷压力越小，油液通过阀口时的能量损失就越小，发热也越少，表明阀的性能越好。内泄漏量指调压螺栓处于全闭位置，进口压力调至调压范围的最高值时，从溢流口所测得的泄漏量。压力稳定性最大允许流量和最小稳定流量最大允许流量为其额定流量。最小流量取决于它对压力平稳性的要求，一般规定为额定流量的15％。溢流阀的静态特性——压力稳定性等溢流阀工作压力的稳定性由两个指标来衡量：一是在额定流量qn和额定压力pn下，进口压力在一定时间(一般为3min)内的偏移值；二是在整个调压范围内，通过额定流量时进口压力的振摆值。对中压溢流阀，这两项指标均不应大于±0.2MPa。如果溢流阀的压力稳定性不好，就会出现剧烈的振动和噪声。卸荷压力在调定压力下，通过额定流量时，将溢流阀的外控口与油箱连通，使主阀阀口开度最大，液压泵卸荷时溢流阀进出油口的压力差，称为卸荷压力。卸荷压力越小，油液通过阀口时的能量损失就越小，发热也越少，表明阀的性能越好。内泄漏量指调压螺栓处于全闭位置，进口压力调至调压范围的最高值时，从溢流口所测得的泄漏量。压力稳定性最大允许流量和最小稳定流量最大允许流量为其额定流量。最小流量取决于它对压力平稳性的要求，一般规定为额定流量的15％。3.3先导型溢流阀的静态特性分析：以本次设计中绘制YF型溢流阀为例：具体尺寸见相关装配图及零件图。（1）开启过程：设额定排放压力pn=16MPa，开启压力pk=14MPa，先导阀弹簧刚度为Kx=42N／mm、预压缩量为X0=5mm，主阀弹簧刚度Ｋy＝20N/mm、预压缩量y0=40mm额定流量qn=120L/min，主阀芯与阀孔间的摩擦力为Ff，上、下腔的液压力分别为p2和p1，而其上下有效作用面积分别为A2和A1稳态时的主阀开度y=0.4mm，则：A.当液压系统压力p1低于先导阀的开启压力pk时，先导阀保持关闭。根据[1]此时主阀芯受力条件为溢流阀的动态特性溢流阀由一个稳定工作状态过渡到另一个稳定工作状态时，溢流阀所控制的压力随时间变化的过渡过程性能。压力超调量Δp定义最高瞬时压力峰值pmax与调定压力pn的差值为压力超调量Δp，并将（Δp/pn）×100%称为压力超调率。压力超调量是衡量溢流阀动态定压误差及稳定性的重要指标，一般要求压力超调率小于10%～30%。升压时间t1指压力从0.1(pn－p0)回升到0.9(pn一p0)时所需的时间。一般要求t1＝0.1～0.5s升压过渡过程时间t2指压力从p0回升至稳定的调定压力pn状态所需的时间。卸荷时间t3指压力从0.9((pn－p0)下降到0.1((pn－p0)时所需的时间。溢流阀的动态特性曲线1.05(pn-p0)0.95(pn-p0)0.9(pn-p0)0.1(pn-p0)¦¤ptppn0P0CBAt1图1-5流量阶跃变化时溢流阀的进口压力响应特性溢流阀的基本应用４溢流阀的基本应用（1）稳压溢流回路：溢流阀和定量泵、节流阀并联，阀口常开。在采用定量泵的液压系统中，溢流阀与节流元件及负载并联，由于泵的供油量大于节流阀通道的需求量，液压升高。此时，溢流阀作定压阀使用，阀口打开，使多余的油液回油箱，以保持节流阀进口的系统压力基本为恒定值。因此，阀口常开并且随着节流阀的调节溢流阀的开口相应变化。使系统的压力与溢流阀弹簧的作用力保持平衡系统的工作压力基本不变由此可以看出溢流阀起这定压和溢流作用同时也起到保护系统的作用。（如图1-8所示）（2）安全限压回路：溢流阀和变量泵组合，在变量泵供油系统中作安全阀用。溢流阀的调整压力一般比系统最大工作压力高5%-10%因此它在系统正常工作时是关闭的。泵输出的油量全部进入系统，泵的工作压力随负载变化而变化，仅在压力达到溢流阀的调整压力时阀口才打开油液排至油箱。这时泵的工作压力等于溢流阀的调整压力，并且不会继续升高以防止系统过载保护泵和整个系统的过载保护泵和整个系统的安全。因此，称安全阀（如图1-9所示）图1-8稳压溢流回路图1-9安全限压回路（3）远程调压回路：将先导式溢流阀的远程控制口K接远程调压阀进油口，并p远程p主调（如图1-10所示）（4）系统卸荷回路：溢流阀和二位二通阀组合（先导式）（如图1-11所示）将先导式溢流阀的遥控口K通过二位二通电磁换向阀直接与油箱连接，当换向阀的P、O口处于联通状态时，系统卸荷（5）多级调压回路（如图3-11所示）（6）形成背压PO低压高压图1-10远程调压回路图1-11系统卸荷回路图1-12多级调压回路