毕业设计溢流阀设计

溢流阀设计

3 溢流阀

3.1 溢流阀的分类

溢流阀的基本功用是：当系统的压力达到或超过溢流阀的调定压力时，系统的油液通过阀口溢出一些，以维持系统压力近于恒定，防止系统压力过载，保障泵、阀和系统的安全，此时的溢流阀常称为安全阀或限压阀。

溢流阀的根据结构可分为直动型和先导型两种。

3.1.1直动型溢流阀

(a)(b)(c)(d)

图3-1 直动型溢流阀结构简图

Fig.3-1 Direct action-type relief valve structure diagram

（a）锥阀式 (b)球阀式 (c)滑阀式 (d)溢流阀的基本符号

1-调压螺栓 2-弹簧 3-阀芯 4-阀体（含阀座）

锥阀式和球阀式又叫座阀式溢流阀，特点是动作灵敏，密封性能好，配合没有泄漏间隙，但导向性差，冲击性较强，阀座阀芯易损坏。滑阀式由于阀口有一段密封搭合量，稳定性较好，不易产生自激振动，但动作反应较慢。

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下面以锥阀式DBD直动型溢流阀为例说时其工作原理：

图3-2 锥阀式DBD直动型溢流阀（插装式）

Fig.3-2 Valve cone straight DBD-type relief valve (cartridge type)

（a）结构图 （b）局部放大图 （c）简化符号 （d）详细符号

1-偏流盘 2-锥阀 3-阻尼活塞 4-调节杆 5-调压弹簧 6-阀套 7-阀座

（1）工作原理: 设弹簧预紧力为Ft,活塞底部面积为A则：

当PA Ft时,阀口关闭。

当PA Ft时,阀口即将打开,此时,PA Ft KX0 ,

P Pk (开启压力)KX0/A

当PA Ft时,阀口打开,P T,稳压溢流或安全保护。

锥阀开启后,得锥阀的力平衡方程为：

PA K X0 X G Ff Fs Fj

即：P K X0 X G Ff Fs Fj /A （3-1）

式中 ： N、（m）;G为阀芯自重（水平时不考虑）;Ff X0分别为弹簧刚度和预压缩量

为阀芯与阀套间的摩擦力（N）；Fs为稳态液动力（N）；Fj为射流力(N)。

此处 ∵Fs 0,Fj KX

∴P KX0 G Ff /A （3-2）

（2） 调压原理：调节调压螺帽改变弹簧预压缩量,便可调节溢流阀调整压力。

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（3） 特点：从式（3-2）可知这种阀的进口压力P不受流量变化的影响,被控力P变化很小,定压精度高。但由于Ft直接与PA平衡,若P较高,Q较大时,K就相应地较大,不但手调困难,且Ft略有变化,p变化较大,所以一般用于低压小流量场合。

3.1.2先导式溢流阀

先导阀 --直动式锥阀，硬弹簧。

（1）组成带有导向圆锥面的锥阀（二级同心式）和软弹簧

主阀滑阀和软弹簧。

带有多节导向圆锥面的锥阀（三级同心式）和软弹簧

图3-3 YF型三节同心先导溢流阀（板式）

Fig.3-3 YF 3-type pilot relief valve concentric (plate) KPT

1、阀体 2、主阀座 3、主阀芯 4、先导阀盖5、先导阀座 6、先导阀锥式阀芯

7、调压弹簧 8、调节杆 9、调压螺栓 10、手轮 11、主阀弹簧

先导型溢流阀的先导阀是一个小规格的锥阀式直动溢流阀，其弹簧用于调定主阀部分的溢流压力。主阀的弹簧不起调压作用，仅是为了克服摩擦力使主阀芯及时回位而设置。

(2) 工作原理：设Ac为先导阀阀座孔面积（m2）,Fx、Kx为先导阀弹簧预紧力、刚度,Ft、G、Ff、Ky为主阀弹簧预紧力、自重、摩擦力、刚度。

当P2Ac Fx时,导阀关闭,主阀也关闭。

当P2Ac Fx时,导阀打开,主阀两端产生压差: P

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