软溢流阀可以在压力骤升但尚未达到设定的开启压力时,就提前开启,这样就可以大大降低压力超调(见图2-45)。普通阀(见图2-45a)有一个很明显的压力超调,特别是在流量较大时(40L/min),达到约170%。在相同的试验条件下,“软”阀则根本没有超调(见图2-45b),同时也大大降低了压力超过阈值后的上升梯度。
SUN公司的RPGT型溢流阀(见图2-46):
(1)特性
许用压力:35MPa。
流量:200L/min。
图2-45 普通先导型溢流阀与“软溢流阀”的阶跃响应比较(SUN)
a)使用普通溢流阀 b)使用“软溢流阀”
先导液流:0.16~0.41L/min。
压力上升时间:300ms。
(2)工作原理(见图2-47)
1)开启。如一般先导式溢流阀,该阀也是通过从通口②溢流来限制通口①处的压力。
图2-46 RPGT的图形符号
a)简化图形符号 b)详细图形符号
在先导阀N未开启时,主弹簧腔G的压力与通口①处相同。当此压力超过先导阀N的开启压力后,液流从通口①经主阻尼孔A和减振阻尼孔B流入先导腔L。这一先导液流在主阻尼孔A两面造成压差,推动主阀芯F,作用于主弹簧G。当此力超过主弹簧的预紧力后,就推开主阀芯F,液流从通口②流出。这一过程与普通先导溢流阀相同。
该阀的不同在于,当液流进入先导腔L后,先导阀的开启压力会自动增加。之所以会如此,是因为一股液流会经过定量阻尼孔D,从先导腔流入处于调节螺钉I与可滑动先导阀套H之间的先导弹簧压缩腔O,推动先导阀套H,从而压缩先导弹簧。
先导腔L本身还附有一个小的溢流阀K,它把先导腔的压力限制在3.5MPa左右。这就保证了定量阻尼孔D两边的压差恒定,从而使先导阀套H的滑动速度恒定,使先导压力的上升梯度不受设定压力和流量的影响。
在先导压力增加时,共有三股液流。(www.xing528.com)
第一股从先导腔L经过泄流阻尼孔C,流到通口②。
图2-47 RPGT的结构剖面图
A—主阻尼孔 B—减振阻尼孔 C—泄流阻尼孔 D—定量阻尼孔 E—主阀套 F—主阀芯 G—主弹簧腔 H—可滑动先导阀套 I—调节螺钉 J—阀体 K—先导腔溢流阀 L—带先导弹簧的先导腔 M—卡环 N—先导阀 O—先导弹簧压缩腔 P—先导阀套的尾端
第二股经先导腔溢流阀K流出。
第三股经过定量阻尼孔D,这股液流决定了先导阀开启压力的增加速度。
当可滑动先导阀套H的尾端P移动到被挡住时,开启压力达到上限。此上限,即设定压力,可以通过调节螺钉I改变。调节螺钉I的位置不但决定了阀的开启压力的上限,而且通过限制滑动阀套H开始移动的位置,也确定了开启压力的下限。此下限被称为阈值。
由于先导阀套可移动的距离是固定的,所以设定压力(图2-48中A点)与阈值(图2-48中B点)之差也是固定的。
2)复位(关闭)。先导液流中断后,先导阀的开启压力回复到阈值。在阀套复位时,腔O中的液体必须通过定量阻尼孔D回到先导腔,因此复位的速度取决于定量阻尼孔D的通径。
图2-49显示了该阀的压差流量特性,与普通溢流阀类似。
图2-48 不同设定压力时,开启压力的上升过程
3)系统压力介于阈值和设定压力之间时。当系统压力在阈值和设定压力之间保持恒定或变化缓慢时(见图2-50),先导液流约为150~400mL/min。它足以在先导腔建立压力,但不足以开启主阀。主阀处于将开未开状态。当系统压力的上升梯度超过先导阀开启压力的上升梯度(约0.07MPa/ms)时,流过主阻尼孔的先导液流所造成的压差就足以开启主阀,从而减缓系统压力的变化。
图2-49 RPGT型溢流阀的压差流量特性
图2-50 先导液流-系统压力特性
A—设定压力21MPa B—设定压力21MPa时的阈值
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