溢流阀工作原理 溢流阀的作用及特点
如图1所示,直动型溢流阀的结构设计展示了其独特的工作原理。通过系统内的油液压力直接作用于阀芯上,与弹簧的回弹力相抗衡,以此实现对进油口油液压力的精确控制。
二、运行流程简述:
- 在低进油压力情况下,阀芯2受到弹簧3的推动,稳定在左端位置,P口与T口被隔绝无法连通。
- 一旦进油压力增大,作用于阀芯左端的液压力突破了弹簧的压紧力Fs及摩擦阻力,阀芯会移动并开启,使多余的油液得以回流至油箱。
- 通过调整手轮4的位置,可以改变弹簧3的预加载力,从而调整溢流阀进油口处的油液压力。
图1展示了直动式溢流阀的结构图及其图形符号。
三、力平衡方程解析:
在溢流阀稳定工作时,阀芯上的作用力应保持平衡。其受力平衡方程如下(公式一)所述。
在此公式中,p表示进油口压力,A为阀芯所受油液压力的有效面积,Fs代表弹簧的预定作用力。
由公式一可以推导出公式二:
其中k为阀芯弹簧的刚度,x为弹簧的初始压缩量,Δx为阀芯开启后弹簧的额外压缩量。
根据公式二可知,弹簧力的大小与控制压力之间呈正比关系,这意味着溢流阀的进口油压受制于弹簧的压紧力。
四、关于直动型溢流阀定压精度低的成因分析:
当溢流阀正常工作时,阀芯开口量的变化较小,进而导致弹簧的额外压缩量Δx也较小。这确保了系统压力大致维持在设定值附近。
若系统压力上升时,Δx将增加,使得阀口增大以增大溢流量,这有助于限制系统压力的进一步升高;而当压力低于设定值时,Δx将减小,使得阀口缩小以减少溢流量,这同样有助于限制系统压力的下降。
若需提高被控制的压力水平,通常需要增加弹簧的力度。但受结构限制,需采用刚度较大的弹簧。因此这种阀的定压精度相对较低,通常适用于压力低于2.5 MPa的小流量场合。
五、调压偏差的解释:
调压偏差指的是在特定流量下控制压力与开启压力之间的差异。如图2所示,为直动式溢流阀调压偏差的示意图。
开启压力是指进口压力逐渐上升时,刚开始出现流量时的压力。
控制压力则是指溢流阀开启后进口处的实际压力。这一压力会随着通过的流量变化而变化。
图2展示了直动式溢流阀的调压偏差情况。
六、直动型溢流阀的优劣性:
优势在于响应迅速、超调量小,非常适合作为安全阀使用。