溢流阀图解及其应用分析

溢流阀有多种用途，主要是运用溢流的方法使液压泵的供油压力得到调整并保持基本恒定。溢流阀按其结构原理可分为直动型和先导型两种。

对溢流阀的要求主要是：①调压范围大，调压偏差小，动作灵敏；②过流能力强；③工作时噪声小等。

1.溢流阀的工作原理

先导型溢流阀控制原理如图3-65所示。先导型溢流阀控制流程如图3-66所示。

2.溢流阀示例

图3-67所示为Rexroth公司DZW型电磁溢流阀。图3-68所示为DA型卸荷溢流阀，这类阀主要用于蓄能器系统中泵的自动卸荷及加载，以及双泵系统中的低压大流量泵的卸荷。图3-69所示为卸荷溢流阀符号。图3-70所示为锥阀式直动型溢流阀，此阀也可实现高压大流量的控制。

3.溢流阀的性能

图3-65 先导型溢流阀控制原理与符号

p_s—系统压力 p₁—先导压力 F_H—主弹簧力 F_F—先导阀弹簧力 A_H—主阀面积 A_V—先导阀面积

图3-66 先导型溢流阀控制流程

（1）溢流阀的静态性能

1）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%。图3-71所示为不同通径溢流阀的通过流量与调压范围。

2）启闭特性。启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开启到闭合的过程中，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p_s时，开始溢流的开启压力p_k及停止溢流的闭合压力p_B分别与p₁的百分率来衡量，前者称为开启比p_k，后者称为闭合比p_s，即

图3-67 DZW型电磁溢流阀结构原理与符号

1—主阀体 2—先导阀体 3—主阀芯 4、7—阻尼孔 5—先导阀座 6—卸荷通道 10—先导油通道 13—先导油回油通道 15—遥控通道 16—电磁阀

图3-68 DA型卸荷溢流阀结构原理

1—主阀体 2—先导阀体 3—阀套 4—单向阀 5—卸荷通道 6—控制活塞 7、8—阻尼孔 9—先导阀钢球 10—调压弹簧 11、12、13—先导油及油回油通道 14—主阀弹簧(www.xing528.com)

图3-69 卸荷溢流阀符号

图3-70 锥阀式直动型溢流阀结构原理

1—阀体 2—弹簧 3—球头 5—调节螺栓 6—阀芯

图3-71 不同通径溢流阀的通过流量与调压范围

1—DN10 2—DN25 3—DN32

式中 p_s可以是溢流阀调压范围内的任何一个值，显然上述两个百分率越大，则两者越接近，溢流阀的启闭特性就越好，一般应使p_k≥90%，p_b≥85%，直动式和先导式溢流阀的启闭特性曲线如图3-72所示。

3）卸荷压力。当溢流阀的远程控制口K与油箱相连时，额定流量下的压力损失称为卸荷压力。图3-73所示为溢流阀流量与最小可调压力及卸荷压力的关系曲线。

图3-72 溢流阀的启闭特性曲线

图3-73 溢流阀流量与最小可调压力及卸荷压力关系曲线

1—DN10 2—DN29 3—DN32 4—DBC30、DBWC30

（2）溢流阀的动态性能 当溢流阀的溢流量发生由零至额定流量的阶跃变化时，它的进口压力，也就是它所控制的系统压力，将如图3-74所示的那样迅速升高并超过额定压力的调定值，然后逐步衰减到最终稳定压力，从而完成其动态过渡过程。

定义最高瞬时压力峰值与额定压力调定值p_s的差值为压力超调量Δp，则压力超调率Δp为

它是衡量溢流阀动态定压误差的一个性能指标。一个性能良好的溢流阀，其Δp≤10%～30%。图3-74中所示t₁称为响应时间；t₂称为过渡过程时间。显然，t₁越小，溢流阀的响应越快；t₂越小，溢流阀的动态过渡过程时间越短。