安徽农业技术师范学院学报,1999,13(2):54～58
Journal of Anhui Agrotechnical Teachers College
溢流阀、减压阀和顺序阀的比较
夏显明 魏宝丽
(安徽农业技术师范学院加工系,凤阳233100)
摘 要 溢流阀、减压阀和顺序阀在许多方面很相似,容易混淆。
本文从工作原理,压力判
定和用途等方面作一些阐述
,力求使三者之间更易区别。
关键词 溢流阀 减压阀 顺序阀 比较
中图分类号 T K264.9
在液压系统中,溢流阀、减压阀和顺序阀都是属于压力控制阀,是用来控制液压系统压力或利用压力变化作为信号来控制其他元件动作的阀类。
这类阀的共同特点是:利用作用于阀芯上的液压力和弹簧力相平衡来进行工作的,故在结构、工作原理上有许多相似之处,容易混淆,不便于判断区分。
为使实际操作运用更加清楚,本文以先导式溢流阀、减压阀和顺序阀为例,从工作原理、压力判定、用途等几个方面作比较分析。
1 工作原理
1.1 溢流阀的工作原理
图1 溢流阀工作原理和职能符号图
Fig1 The overflow valve work’s principle and functional symbol
1阀盖 2调压弹簧 3阻尼孔 4阀体
5调压螺钉 6锥阀 7平衡弹簧 8主阀芯
收稿日期:1998-08-21
溢流阀的溢流压力是利用作用于阀芯的进油压力与弹簧力平衡的原理来控制的。
原理见图1。
当进油液压力低于弹簧力时阀门关闭;当进油液压力超过弹簧力时阀门打开。
弹簧力可以调整,故压力也可调整。
当有一定流量通过溢流时,阀门必须有一开口,此开口相当于一个液阻,油液流过液阻时必然有压降。
实际工作时,溢流阀开口的大小是根据通过的流量自动调整的,它使得通过溢流阀的压力降与阀芯上弹簧力平衡所需的压力二者保持一致。
故开始溢流时,主阀芯的受力平衡式为:PA =P 1A +F S =P 1A +K (X +X 0)
即: P =P 1+K (X +X 0)A
式中:P ———溢流阀的进口压力;P 1———主阀芯上腔的压力;A ———主阀芯的承压面积;K ———平衡弹簧的弹簧刚度;X 0———平衡弹簧的预压缩量;X ———平衡弹簧的附加压缩量。
因为K 取很小,X 相对于X 0很小,可忽略不计;P 1是先导阀的开启压力,基本不变,K 、A 、X 0为常量,故上式可化为:
P =P 1+KX 0A
=常数所以溢流阀能够保证油压力基本不变,通过调节调压螺钉调节P 1从而可以调节进油压力P 。
1.2 减压阀的工作原理
减压阀是利用液流通过阀口隙缝(液阻)产生压降的原理,使出口压力低于进口压力,
并使出口压力基本保持不变的压力控制阀。
它的基本原理和溢流阀相似,但也有很大区别:
一、减压阀控制调节的是阀出口的压力;二、减压阀是常开的,泄油方式是外泄(图2)。
图2 减压阀的工作原理图和职能符号图
Fig 2 The decompression valve work ’s principle and functional symbol
1调压弹簧 2调压螺钉 3先导阀 4平衡弹簧
5主阀芯 6阀体 7阻尼孔 8遥控口
5
513卷第2期 夏显明等 溢流阀、减压阀和顺序阀的比较
当减压阀进油口压力低于调定压力时,减压阀相当于通道;当进油口压力大于调定压力时,开始减压,此时,减压阀阀芯的受力平衡式为:
P 2A =P 3A +F S =P 3A +K (X 0+X )
即:P 2=P
3+K (X 0+X )A
式中:A ———主阀芯的受力面积;P 2———减压阀的出口压力;P 3———主阀芯上腔的压力,由先导阀决定;X 0———平衡弹簧的预压缩量;X ———平衡弹簧的附加压缩量;K ———平衡弹簧的刚度。
因为K 取值很小,X 相对X 0很小,忽略不计;P 3是先导阀的开启压力,基本保持不变;K 、A 、X 0为常值,故
P 2=P 3+KX 0A
=常数所以减压阀能保证后侧的压力基本不变,且通过调节调压螺钉调节P 3可以调节减压阀后侧压力P 2。
1.3 顺序阀的工作原理
顺序阀是以压力作为控制信号,在一定的控制压力作用下能自动接通或切断某一油路的压力阀。
顺序阀和溢流阀的工作原理基本相同,不再赘述。
但要注意两点,一、顺序阀是外泄式,二、顺序阀油口压力决定于负载所需压力,但打开阀门所需压力由弹簧调定(图3)。
图3 顺序阀的工作原理图和职能符号图
Fig 3 The order valve work ’s principle and functional symbol
1调压弹簧 2平衡弹簧 3阀芯 4阀体
5调压螺钉 6锥阀 7阻尼孔 8通道
2 压力判定
2.1 溢流阀的压力判定
当P λ<P S 时,P 1=P λ,P 2=0溢流阀不工作;
当P λ≥
P S 时,P 1=P S ,P 2=06
5 安徽农业技术师范学院学报 1999年
图4
其中:P S ———溢流阀的调定压力;
P λ—
——溢流阀前侧入口压力;P 1、P 2—溢流阀调定后前、后侧的压力。
2.2 减压阀的压力判定
当P λ<P S 时,P 1=P λ,P 2=P λ,减压阀不工作,相当于油路。
当P λ>P S 时,P 1=P λ,P 2=P S
其中:P λ—
——减压阀前侧的压力; 图5P S ———减压阀的调定压力;
P 1、P 2———减压阀调定后前、后侧的压力。
2.3 顺序阀的压力判定当P λ<P S 时,P 1=P λ,P 2=0顺序阀不工作;
当P λ>P S 时,P L =P S ,P 1=P S ,P 2=P L ;
当P λ>P S ,P L >P S 时,
(1)P λ>P L 时,P 1=P 2=P L ;
(2)P λ<P L 时,P 1=P 2=P λ。
图6
其中:
P S ———顺序阀的调定压力
P λ—
——顺序阀的调定前前侧的压力; P L ———顺序阀调定前后侧负载所决定的压力;
P 1、P 2———顺序阀调定后前、后侧的压力。
3 用途
溢流阀,减压阀和顺序阀在结构和工作原理非常相
似,但它们之间的作用却大不一样。
3.1 溢流阀的用途
3.1.1 作溢流阀,安全阀 这是溢流阀最基本的用途。
3.1.2 作卸荷阀用 先导式溢流阀与电磁阀组成电磁溢流阀,控制系统卸荷。
3.1.3 作远程调压阀用 先导式溢流阀远程口上接远程调压阀。
3.1.4 作背压阀用 在系统回路上接上溢流阀造成回油阻力,形成背压,改善执行机构运动平稳性。
3.2 减压阀的用途
减压阀一般用于系统的减压回路,有时也可用于稳定作用。
3.3 顺序阀的用途
3.3.1 控制系统中多个执行元件的顺序动作
3.3.2 在竖缸或液压马达系统中作平衡阀用
3.3.3 外控顺序阀可作卸荷阀用 在双泵供油系统中就是利用这种作用。
7513卷第2期 夏显明等 溢流阀、减压阀和顺序阀的比较
4 综合比较
溢流阀,减压阀和顺序阀之间有许多共同之处,为了使它们之间的差别更加清楚,在此作一比较(表1)。
表1 溢流阀、减压阀和顺序阀比较
Table 1 Comparation on overflow valve ,decompression valve and order vale
溢流阀
减压阀顺序阀控制压力
从阀的进油端引压力油去实现控制从阀出油端引压力油去实现控制从进油端或从外部油源引压力油控制连接方式连接溢流阀的油路与主油路
并联;阀出口直接通油箱串联在减压回路上,出口
油到减压油路去工作
并联在主油路上出口到工作系统泄漏回油方式泄漏由内部回油外泄回油
外泄回油阀芯状态原始状态一般为常闭
原始状态是常开的,工作
状态是微开的原始状态是常闭的,工作状
态、中阀口常开参 考 文 献
〔1〕骆简文等.液压传动与控制.北京:重庆大学出版社,1994,20～100
〔2〕薛祖德.液压传动.北京:中央电视大学出版社,1985,16～80
Comparison of Overflow Valve ,Decompression
Valve and Order Valve
Xia xianming Wei baoli
(Anhui Agrotechnical Teachers College ,Fengyang 233100)
Abstract There are many similarities among the overflow valve ,the decompression valve and the order valve ,so they are easily confused.This article expounds their structure theory ,de 2termination of pressure and use.The writer strives to help users to distinguish those valves easi 2ly.
K ey w ords Overflow valve Decompression valve Order valve Comparison 8
5 安徽农业技术师范学院学报 1999年。