目录
摘要 (3)
一绪论 (5)
1.1液压技术的发展历史 (5)
1.2我国液压阀技术的发展概况 (5)
1.3本课题的目的及研究范围 (7)
二溢流阀设计主体
2.1简单溢流阀的工作原理 (7)
2.2溢流阀的结构设计 (8)
2.3直动型溢流阀 (8)
2.4先导式溢流阀 (10)
三溢流阀主要参数设计 (11)
3.1静态特性 (12)
3.2动态特性 (13)
3.3先导型溢流阀的静态特性分析 (15)
四溢流阀的基本应用............................ 错误！未定义书签。五溢流阀主要零件的加工 19 六溢流阀常见故障原因分析及排除方法 (24)
6.1噪声和振动 (24)
6.2阀芯径向卡紧............................... 错误！未定义书签。
6.3调压失灵................................... 错误！未定义书签。
6.4其它故障................................... 错误！未定义书签。
总结 (23)
致谢 (26)
参考文献........................................ 错误！未定义书签。
摘要
液压传动是利用密闭系统中受压液体来传递运动和动力的一种传递方式。
其介质为油压液体，包括液压油和其他合成液体，其特点为动力大，运动平稳。但由于液压粘度大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜做远距离传动和控制。
在液压传动系统中，液流的压力是最基本的参数之一，执行元件的输出力或输出扭矩的大小，主要由供给的液压力所决定。为了对油液压力进行控制，并实现和提高系统的稳压、保压、减压、调压等性能或利用压力变化实现执行机构的顺序动作等，根据油液压力和控制机构弹簧力相平衡的工作原理，人们设计制造了各种压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。
定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。
安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10％～20％）。
实际应用中一般有：作卸荷阀用，作远程调压阀，作高低压多级控制阀，作顺序阀，用于产生背压（串在回油路上）。
溢流阀一般有两种结构：1、直动型溢流阀 2、先导型溢流阀
关键词：工作原理、实际应用、设计加工
A bstract
Hydraulic transmission is airtight system using liquid pressure to deliver the power of the movement and a transfer mode.
The medium for hydraulic liquid, including the hydraulic oil and other sy nthetic liquid, its characteristic is power, smooth movement. But because the hydraulic viscosity, flow in process resistance losses, and not suitable for long-distance transmission and control.
In hydraulic transmission system, the liquid flow pressure is one of the most basic parameters, the implementation of components of the output force or the size of the output torque, mainly from supplies to the hydraulic pressure. In order to control oil pressure, and realize and improving system on voltage stability, the pressure, and the reduced pressure, pressure regulating, such as performance or by using pressure change of the actuator realize order action, according to the oil pressure and control agencies balance spring force of the working principle, design and manufacture all kinds of people pressure control valves. In hydraulic equipment mainly up in the constant pressure relief effect and safety protection.
The constant pressure relief action: in quantitative pump throttling control system, the quantitative pump is a constant flow of the offer. When the system pressure increases, can make the flow demand decrease. At this time the overflow valve opens, overflow excessive flow back to fuel tank, and ensure the inlet pressure relief valve, namely pump outlet p ressure constant (valve with mouth often pressure fluctuations open). Safety protection: the normal work of the system, the valve closed. Only load exceed the limit (the system pressure is more than the set pressure) open when overflow, overload protection, no longer increases the system pressure (usually make the adjustment for pressure relief valve than the highest high pressure system work 10% ~ 20%). The practical application in general have: be unloading with valve, pressure regulating valves remote, high and low voltage multilevel control valves, as order valve, used to produce back pressure (in the back of the oil). Relief valve is usually two kinds of structure: 1, straight moving type relief valve 2, the guiding relief valve
１绪论
液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。
液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。
液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。
1.1液压技术的发展历史
液压技术最早是19世纪末在西方发展起来的。我国从50年代后期开始起步。目前各国都非常重视液压技术的开发和应用。总的来看，美国在这一领域的技术、产值在世界上处于领先地位，但面临西欧和日本的激烈竞争。从行业上看，一段时间里，主机制造商倾向于外购的元件自行设计液压系统。但由于技术日益复杂，使得用从各制造商购得的元件建立具有稳定市场效益的液压系统越来越困难。设计的人物正向元件制造商转移，由专业液压厂商提供成套系统，但只有大公司才能承担这项任务。基于此，全球性的跨国公司展开了竞争、合并。大量的资金用于技术的开发和革新，较小的公司负担不起这样的开支，其中很大一部分被挤出市场。我国经过40多年的发展，液压行业已具有一定的独立开发能力，能生产出一批技术先进、质量较好的元件、系统和整机，随着我国加入WTO，向国际先进技术学习、与世界著名的大公司合作的机会越来越多，液压技术在机械设备中的发展速度日新月异。
1.2我国液压阀技术的发展概况
我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。
随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，
自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产
60年代初期，为适应液压工程机械从中低压向高压方向的发展，以山西榆次液压件厂为主，引进了日本油研公司的公称压力为21MPa的中高压液压阀系列，以及全部加工技术和制造、试验设备，并据此发展、设计成我国的中高压液压闪系统（简称榆次型）。
1968年，当时的一机部组织有关单位，在公称压力21MPa液压阀的基础上，设计了我国一套公称压力为31.5MPa的高压阀系列，并投入批量生产。
为使产品实现标准化、通用化、系列化，我国于1973年再次组成“液压阀联合设计组”，
在总结国产高压阀设计、生产经验的基础上，借鉴了国外同类产品的结构，性能、工艺特点，又增补了多种规格和新品种，并使国产阀的安装连接尺寸首次符合国际标准。并于1977年正式完成了公称压力为31.MPa的高压阀新系列的设计。1978年起，通过全系列图纸的审查、试制、鉴定等工作，并在全国推广使用。1982年，通过了全系列的定型工作。故上述产品简称为“82年联合设计型高压液压阀系列”。
为适应高压、大流量的液压传动要求，济南铸锻研究所、上海704研究所和北京冶金液压机械厂等单位，自1976年开始，还引进、消化和研制了二通插装阀（简称CV阀），并在80年代初期，完成了自己的系列。二通插装阀作为不同于常规阀的另一类液压阀类，也正在开拓着它的使用范围。
此外，随着组合机床在机械制造行业中的广泛应用，1975年，大连组合机床研究引进、消化、吸收和研制了叠加式液压阀。
建国以来，我国液压行业及液压阀的制造生产，从无到有，发展很快，取得了巨大的成绩。但与国外同类产品相比，品种和性能指标还有较大差距。为了提高我国液压行业的综合素质，国家机械部制定了以下调整原则：
A类重点发展产品（包括国产的电液伺服阀、比例阀和数字控制阀以及引进、消化德国力士乐公司的压力为21、35、63MPa，通径为6~32mm的三大类液压阀和我国自行开发的叠加阀、插装阀及GE系列阀等）；
B类允许保留和过渡产品（包括目前应用面广、市场需求最大，一时尚无替代产品；国内70年代、80年代开发的，现在已成为主导产品，虽然技术上达不到国际80年代水平，但需要保留一段时间的产品。）
C类限制发展和逐步淘汰产品。（指水平低，性能差，耗能耗材的产品，不符合标准的落后产品，不符合标准的老产品，具体指我国50、60年代设计的广州型中低压系列，及与之相仿的早期产品。）
1.3本课题的目的及研究范围
作为工科类院校，特别是机械专业，液压技术是一门必不可少的课程，但由于学科本身内容的复杂，本课将重点对溢流阀部分进行加工与设计，主要研究对象为溢流阀。在进行加工的同时，对溢流阀部分零件进行编程。最后，针对溢流阀的理论研究进行讨论，内容包括溢流阀的工作原理、结构特点、型号说明、应用情况以及各种阀的比较等。
溢流阀工作原理：
1-1溢流阀工作原理
如图1-1所示溢流阀工作时，是利用弹簧的压力来调节、控制液压油的压力大小。从图中可以看到：当液压油的压力小于工作需要压力时，阀芯被弹簧压在液压油的流入口，当液压油的压力超过其工作允许压力即大于弹簧压力时，阀芯被液压油顶起，液压油流入，从图示方向右侧口流出，回油箱。液压油的压力越大，阀芯被液压油顶起得越髙，液压油经溢流阀流回油箱的流量越大o如过液压油的压力小于或等于弹簧压力，则阀芯落下，封住液压油进口。由于油泵输出的液压油压力固定，而工作油缸用液压油的压力总要比油泵输出液压油压力小，所以正常工作时总会有一些液压油从溢流阀处流回油箱，以保持液压油缸的工作压力平衡、正常工作。由此可见，溢流阀的作用是能够防止液压系统中的液压油压力超出额定负荷，起安全保护作用。另外，溢流阀与节流阀配合，节流阀调节液压油的流量大小，可控制活塞的移动速度。
P O O O
P P (a)(b)(c)(d)
２ 溢流阀的结构设计
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。
2.1直动型溢流阀
图1-2 直动型溢流阀结构简图
（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。
下面以锥阀式DBD 直动型溢流阀为例说时其工作原理：
A A A-A (c) (d)P T (a)(b)
图1-3 锥阀式DBD 直动型溢流阀（插装式）
（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。
PA = F t = K X 0,
P =P K (开启压力)=KX 0/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,由[1]得锥阀的力平衡方程为：
PA ＝K(0X +X )+G
±F f +Fs –Fj P= [K(0X +X )+G ±F f +Fs –Fj]/A (3-1)
式中 ： K 、0X 分别为弹簧刚度和预压缩量（m ）;G 为阀芯自重（水平时不考虑）:F f 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)。
又 ∵Fs=0, Fj=KX(N)
K P T 遥控口进油口出油口P1a P2符号 ∴P=( K 0X +G F f
)/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。
（3）特点：从式（1-3）可知这种阀的进口压力P 不受流量变化的影响,被力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。
2.2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1-4 YF 型三节同心先导溢流阀（板式）
1、阀体
2、主阀座
3、主阀芯
4、阀盖（先导阀体）
5、先导
2、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（m 2）,Fx 、Kx 为先导阀弹簧预紧力、刚度,F t 、G 、F f 、K y 为主阀弹簧预紧力、自重、摩擦力。
当P2Ac < Fx 时,导阀关闭,主阀也关闭。
当P2A c> Fx 时,导阀打开,主阀两端产生压差:
当△p △p < Ft+G+F f 时,主阀关闭。
△p > Ft+G+F f 时,主阀打开稳压溢流或安全保
护。
由[1]得主阀芯和导阀的力平衡方程分别为：
f y F G y y K A P A P ±++=-)(02211
)(02X X K A P x c +=
由上两式可得溢流阀进口压力为：
])([1)(01
0121f y c x F G y y K A X X A K A A P ±++++?= （Pa ） (3-3) （3）调压原理：调节调压螺帽,改变硬弹簧力,即可改变压力。
（4）特点: ∵ 溢流阀稳定工作时,主阀阀芯上部压力小于下部压力。
∴ 即使下部压力较大,因有上部压力,弹簧可做得较软,流量变化引
起阀心位置变化时,弹簧力的变化量较小,压力变化小。
又 ∵ 调压弹簧调好后,上部压力为常数。
∴ 压力随流量变化较小,克服了直动式溢流阀的缺点。
还 ∵ 先导阀的溢流量仅为主阀额定流量的1%左右
∴ 先导阀阀座孔面积A C 、开口量x 、调压弹簧刚度K X 都不必很大
∴ 先导型溢流阀广泛用于高压、大流量场合。
３ 溢流阀主要参数设计
溢流阀工作时，随着溢流量的变化，系统压力会产生一些波动，不同的溢流阀
其波动程度不一同。因此一般用溢流阀稳定工作时的压力-流量特性来描述溢流阀的动、静态特性。
3.1静态特性：
（1）压力调节范围
定义：调压弹簧在规定范围内调节时，系统压力平稳（压力无突跳及迟滞现象）上升或下降最大和最小调定压力差值。
（2）启闭特性
定义：溢流阀从开启到闭合全过程的被控压力p与通过溢流阀的溢流量q之间的关系。一般用溢流阀处于额定流量、额定压力Ps时，开始溢流的开启压力Pk和停止溢流的闭合压力P B分别与Ps的百分比来表示。
开启压力比：
P=(Pk/Ps)?100%
K
闭合压力比：
P=( P B/Ps)?100%
B
两者越大及越接近,溢流阀的启闭特性越好。一般规定：开启压力比应不小于90%，闭合压力比应不小于85%，其静态特性较好。
（3）卸荷压力：当溢流阀作卸荷阀用时，额定流量下进、出油口的压力差称为卸荷压力。
（4）最大允许流量和最小稳定流量：溢流阀在最大允许流量（即额定流量）下工作时应无噪声。
3.2动态特性
（1）压力超调量：最大峰值压力与调定压力的差值。
（2）响应时间：指从起始稳定压力与最终稳态压力之差的10%上升到90%的时间。(即图1-5中A、B两点的间的时间间隔)
（3）过渡过程时间：指从调定压力到最终稳态压力的时间。(即图3-4中B 点到C点间的时间间隔)
（4）升压时间：指溢流阀自卸荷压力上升至稳定调定压力所需时间。（即图）
3-5的△t
1
（5）卸荷时间：指卸荷信号发出后由稳态压力状态到卸荷压力状态所需的时间。(即图1-6中的△t
)
2
1.05(p n -p 0)
0.95(p n -p 0)0.9(p n -p 0)
0.1(p n -p 0)
|¤p t p
p n
0P 0
C
B
A
t 1
图1-5流量阶跃变化时溢流阀的进口压力响应特性
D
C
0.9(p n -p 0)
0.1(p n -p 0)
t
p
p n
0P 0
B A t 1
图1-6溢流阀升压与卸荷特性
3.3先导型溢流阀的静态特性分析： 以本次设计中绘制YF 型溢流阀为例：具体尺寸见相关装配图及零件图。
（1）开启过程：
设额定排放压力p n =16MPa ，开启压力p k =14MPa ，先导阀弹簧刚度为K x =42N ／
mm 、预压缩量为X 0=5mm ，主阀弹簧刚度Ｋy ＝20N/mm 、预压缩量y 0=40mm 额定流量
q n =120L/min ，主阀芯与阀孔间的摩擦力为F f ，上、下腔的液压力分别为p 2和p 1，而其上下有效作用面积分别为A 2和A 1
A 2=
)1640(422-π=1055 mm 2； A 1=)5.1740(422-π=1016 mm 2
1016
105512=A A =1.04 (符合在1.03~1.05 之间的条件) 主阀芯自重为：
G=mg=0.18×9.8=1.764N ，
先导阀孔座面积为：
A c =235.44π=14.85 mm 2
稳态时的主阀开度y=0.4mm ，则：
A. 当液压系统压力p 1低于先导阀的开启压力p k 时，先导阀保持关闭。根据
[1]此时主阀芯受力条件为
A 1 p 1< A 2 p 1+K y y 0+G+F f (3-4)
式中K X 、K y 分别为先导阀弹簧和主阀弹簧的刚度
（N/m ）；X0、y0分别为先导阀弹簧和主阀弹簧的
预压缩量（m ）。此时阀口仍关闭。
B. 当系统压力上升到先导阀的开启压力时，
先导阀处于即将开启但未开启的状态，主阀芯受
力关系仍为式（1-5）
图1-7先导型溢流阀示意图
C. 当系统压力升高超过先导阀开启压力时，
先导阀打开，液压油经由阻尼孔流向先导阀再流
回油箱。此时主阀芯上下两腔将产生压力差，但
尚未到达足以抬升主阀芯的程度，根据[1]主阀芯的受力方程为：
A 1 p 1q < A 2 p 2q +K y y 0+G+F f （3-5）
D. 当系统压力上升到主阀开启压力时，通过阻尼孔的流量增大，产生的压力差使主阀芯处于平衡状态：根据[1]有力平衡方程： 12C 'P 2p 1尾碟
D 1A 2A 1x q q p q l q 1c Ac x
A 1 p 1n = A 2 p 2n + K y y 0+G+F f （3-6）
E. 当系统压力高于主阀开启压力时，主阀开启，根据[1]其受力为
1111112sin θπyp D C p A -= A 2 p 2+K y （y 0+y ）+G+F f （3-7）
式中，y 为主阀口的开度（m ）；1θ为液体入射角，近似等于维阀半维角1φ=38.5（0）；D 1=16为主阀座孔直径（m ）; 根据[7]主阀口流量系数C 1=0.77～0.8(取0.8)为。
F. 当系统压力升到调定压力时，阀内通过额定流量，根据[1]此时主阀芯受力方程为：
11112sin θπn n yp D C p A -= A 2 p 2n +K y （y 0+y ）+G+F f （3-8）
到此，溢流阀开启完成。
（2）闭合过程：
其过程与开启过程相反，但各关键点相似，不同的是由于摩擦力方向改变，造成阀口的关闭压力比相应的开启压力要小。
（3）静态特性关系式
先导型溢流阀在稳态溢流条件下，满足下列关系式：
A. 根据[1]，主阀口出流方程式为
11112sin p y D C q ρφπ= （m 3/s ） (3-9)
式中，p1为受控压力（Ｐa ），油液密度ρ=900（kg/m 3）,其他参数意义同前。
B. 主阀芯受力平衡方程式：
-11p A A 2 p 2＝K y （y 0+y ）＋11112s in θπyp D C +G ±F f （N ）（3-10）
式中，F f 开启时取正号，闭合时取负号；其余参数意义同前。
C. 通过主阀芯阻尼孔的流量方程式：
阻尼孔结构为细长孔，根据[3]其流量 q=)(2210'p p A C -ρ (m 3/s) (3-11)
式中阻尼孔截面积A 0=214π=0.785（m 2）; 根据[3]阻尼孔的流量系数C ’=0.82。
D. 先导阀口出流方程式根据[1]有： q=2222sin p dx C ρφπ (m 3/s) (3-12)
式中，根据[3]先导阀流量系数C 2=0.77，先导阀阀座孔直径d=4 (mm);x 为先导
阀阀口的轴向开度（m ）；先导阀芯的半锥角2φ=20（0）。
E. 先导阀芯受力平衡方程式根据[1]有：
A c p 2＝K x （x 0+x ）＋2222s in φπxp d C （N ） （3-13）
式中，各参数意义同前。
(4) 溢流阀内泄漏量：
根据[10]按偏心环状缝隙的流量公式来计算： q=)(654
.03Zb L p r D g -?μ(cm 3/s) (3-14)
式中，主阀芯直径：
D=4（cm ）
主阀芯直径D 与阀体间的单边配合间隙 ：
△r=0.005（cm ）
公称压力：
Pg=16Mpa=16/0.09807≈163.15（kgf/cm 2）
油液动力粘度：
)/(10592.2900108.28226m s N ??=??=?=--ρνμ
026.0)/.(9807.010592.222
=?=-cm s kgf （kgf.s/cm 2） 主阀芯与阀体的配合长度 ：
L=1.5（cm ）
L 处均压槽数 ： Z=7
均压槽宽： B=0.05（cm ）
则： q=)
05.075.1(026.015.163005.04654.03?-???=1.76×10-3 (cm 3/s)
４ 溢流阀的基本应用
（1）稳压溢流回路：溢流阀和定量泵、节流阀并联，阀口常开。在采用定量泵的液压系统中，溢流阀与节流元件及负载并联，由于泵的供油量大于节流阀通道的需求量，液压升高。此时，溢流阀作定压阀使用，阀口打开，使多余的油液回油箱，以保持节流阀进口的系统压力基本为恒定值。因此，阀口常开并且随着节流阀的调节溢流阀的开口相应变化。使系统的压力与溢流阀弹簧的作用力保持平衡系统的工作压力基本不变由此可以看出溢流阀起这定压和溢流作用同时也起到保护系统的作用。（如图1-8所示）
（2）安全限压回路：溢流阀和变量泵组合，在变量泵供油系统中作安全阀用。溢流阀的调整压力一般比系统最大工作压力高5%-10%因此它在系统正常工作时是关闭的。泵输出的油量全部进入系统，泵的工作压力随负载变化而变化，仅在压力达到溢流阀的调整压力时阀口才打开油液排至油箱。这时泵的工作压力等于溢流阀的调整压力，并且不会继续升高以防止系统过载保护泵和整个系统的过载保护泵和整个系统的安全。因此，称安全阀（如图1-9所示）
图1-8稳压溢流回路图1-9 安全限压回路
（3）远程调压回路：将先导式溢流阀的远程控制口K接远程调压阀进油口，并 p远程 < p主调（如图1-10所示）
（4）系统卸荷回路：溢流阀和二位二通阀组合（先导式）（如图1-11所示）将先导式溢流阀的遥控口K通过二位二通电磁换向阀直接与油箱连接，当换向阀的P、O口处于联通状态时，系统卸荷
（5）多级调压回路（如图3-11所示）
（6）形成背压
O
P
图1-10远程调压回路图1-11系统卸荷回路
低压
高压
图1-12多级调压回路
溢流阀的主要零部件及加工
先导阀芯及其加工
1. 先导阀芯加工编程:
O0003
%1
M3 S600 T0101
G0 X13 Z0
G1 Z-0.5 F100
G0 Z12 X2
G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100 G0 X100 Z2
M3 S1500 T0101
G0 X5 Z2
G1 Z0 F100
Z-10
X10
G0 X100 Z100
M5
M30
O0003
%2
M3 S600 T0101
G0 X13 Z0
G1 Z-0.5 F100
G0 X12 Z2
G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100 G0 X100 Z2
M3 S1500 T0101
G0 X0 Z2
G1 Z0 F100
X10 Z-14
X12
G0 X100 Z100
M5
M30
先导阀座及其加工
1.先导阀座的加工编程:加工角度39°，长度为2mm。
O0004
%1
M3 S600 T0101
G0 X43 Z0
G1 X10 F100
G0 X42 Z2
G71 U1 R1 P10 Q20 X0.5 Z0.1 F100
G0 X100 Z2
M3 S1500 T0101
G0 X38 Z2
G1 Z0 F100
X40 Z-1
Z-20
一、Y-63 溢流阀的工作原理与应用 溢流阀是利用溢流作用来调节油路压力的。当油路压力升高到某一规定值，溢流阀便打开，将压力溢流去一部分，使压力保持在规定的值。 溢流阀按结构形式可以分为直动式与先导式两类。 Y-63是先导式溢流阀。该型号溢流阀的主阀芯是圆柱滑阀式，加工装配比较方便。但与锥阀式主阀芯的溢流阀相比，由于主阀芯两端的受压面积相等，使阀的灵敏度较低；为了减少主阀的泄漏量，阀口处有一封油段h ，使动作反应较慢。所以画法式主阀芯的溢流阀动态性能差，一般用于中低液压系统。 主要用途： 1，用于保持液压系统压了恒定，称为定压阀 2，用于液压系统过载，称为安全阀 3，用作卸荷阀 4，实现远程调压 5，实现高低压多级控制 溢流阀工作原理：在油路没有达到溢流阀调定的压力时，导阀、主阀在各自的弹簧作用下处于关闭状态，各腔压力相等。当油路压力升到接近调定的压力时，导阀被推开，便有小量油液通过节流孔、导阀阀口、主阀阀芯的中心孔从油口流出。这样，由于节流孔中有油液通过，便自啊主阀芯活塞上下腔产生压力差，给主阀芯造成一个向上的推力。但此力不够克服主阀弹簧的预压缩力，因此主阀还不能打开。当油路压力继续升高，导阀开口量加大，通过节流口的流量加大，主阀芯上下腔压力差增大，便可克服主阀弹簧力和阀芯摩擦力，使主阀芯打开。压力油便通过主阀阀口，从出油口溢流。 二、设计 Y-63溢流阀，设计要求如下： 1．额定压力 a p g MP =3.6 2．额定流量 min 63L Q g = 3．调压范围 ()a p MP =3.6~2.31 4．启闭特性
开启压力 []a p Q MP =61 闭合压力 []Mp p Q 51'= 溢 流 量 []min 63.0L Q = 5．卸荷压力 []Mp p X 04.01≤ 6．内泄流量 []min 0015.0L q nx ≤ 一、主要结构尺寸的初步确定 （1）进油口直径d 由额定流量和允许流速来决定 v Q d g π4= s m 7-s m 6 v Q g 允许流速额定流量 得14.93mm d =故取 15.00mm d = （2） 主阀芯直径 1d 经验取 ()d 82.0~5.0d 1= mm mm 24.12d 47.71≤≤ 取mm 00.11d 1= （3）主阀芯与阀套的配合长度L 由公式()05.1~6.0D L = （4） 主阀芯活塞直径0D 经验取()10d 2.31.6D ～= 取mm 00.22D 0= （5） 节流孔直径0d ，长度0l 按经验取()000d 197l 2mm 0.8d ～～== 取8mm l 1.00mm d 00==（静态特性计算对选定的0d 和0l 进行适当的调整） （6) 导阀芯的半锥角α 按经验取020=α (7) 导阀座的孔径2d 和6d d d 1d 0l 0D α 2 d 6 d 1D 1S h
1、溢流阀工作时阀芯是否打开？ 定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。 首先要了解溢流阀有不同的用途，再来说他是常开还是常闭 其用途如下： 1、调压 2、安全阀 3、背压阀 一、当溢流阀作调压用时，其阀口实际上是常开的，只不过阀口开度很小，并接近于一开一合的状态，起到了调压、稳压的作用，联想一下高压锅上的一跳一跳的安全帽 二、当作安全阀用时，他的阀口的关闭的，只有系统压力达到了设定值，阀口才会打开，避免造成事故 三、当溢流阀作背压阀用时，阀口是常开的，相当于给执行机构的回油制造了阻力，从而让动作更平稳。 以上均是指工作状态下，对于一个单个的溢流阀产品而言，其阀口又是常闭的，请继续联想高压锅上的安全帽，没有使用时，他是不是封闭的贴合在喷管上？？？ 1）起安全阀作用（防止液压系统过载）溢流阀起安全阀作用时，是为了限制液压系统的最高压力，以保证系统的安全。在系统正常工作情况下，阀关闭不溢流，系统的工作压力决定于外载荷。当系统压力达到阀的调定压力时，阀开启溢流，此时系统压力就决定于溢流阀的调定压力。 2）起溢流阀作用（维持液压系统压力恒定）在节流调速系统中，溢流阀在正常工作时为常开，通过溢流将多余油液排回油箱而维持液压系统压力基本恒定。 3）使液压系统卸荷先导式溢流阀的远程控制口通油箱，就可以利用溢流阀使系统卸荷。DBW型先导式电磁溢流阀利用本身的电磁换向阀就可实现系统卸荷，而其他的先导式溢流阀要实现系统卸荷，就要在远程控制口上添加换向阀。 4）远程调压在先导式溢流阀的远程控制口上接远程调压阀，能实现远程调压。此外，溢流阀还可做背压阀使用，能使系统工作平稳；溢流阀与换向阀配合，起安全阀作用常闭，起溢流阀作用（维持液压系统压力恒定）常开。 2、外控式溢流阀的结构 3、溢流阀有常开的吗？符号 溢流阀不工作时肯定是常闭的，但是在工作时有常开常闭之分。 4、泵的出口压力和额定压力，溢流阀的安全压力为什么要高于系统的工作压力？ 如果不考虑调定误差（因为有超调量，所以实际通常比调定的高），系统压力只能低于调定压力而不能高于调定压力。在低于调定时，泵的出口压力由负载而定。 系统压力只能低于溢流阀调定压力而不能高于调定压力,如果高了压力油就溢流回油箱了。
挖掘机力士乐液压系统分析 [主要内容] 介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其工作原理、特性。重点分析了多路阀 液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。 目前液压挖掘机有两种油路:开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统,我国国产液压挖掘机大多采用“开中心”系统,而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用“闭中心”系统。闭中心具有明显的优点,但价格较贵。国内厂家对开中心系统比较熟悉,而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统,本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV)挖掘机油路。 LUDV意为与负载无关的分配阀。 LUDV系统 力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4部分组成: ①多路阀液压系统(主油路); ②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制); ③各液压作用元件液压子系统,包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统,还包括附属装置液压系统; ④多路阀操纵和控制液压系统。
1多路阀液压系统 多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路,它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式,决定了液压挖掘机的工作特性。力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1(因换向阀不影响原理分析,故未画出)。 图1挖掘机力士乐主油路简图 挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。 1.1工装油路 工作装置和行走油路(除回转外)简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统,具有抗饱和功能。在每个操纵阀阀杆节流口后,设压力补偿阀,然后通过方向阀向各液压作用元件供油。LUDV多路阀原理符号见图2。
液压阀的选择 一个完整的液压系统是由以下四个部分组成：动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。其中的液压控制元件即液压控制阀(简称液压阀)，是控制液压系统中油液的流动方向、调节系统的压力和流量的。将不同的液压阀经过适当的组合，可以达到控制液压系统的执行元件(液压缸与液压马达)的输出力和转矩、速度与运动方向等目的。任何一个液压系统，不论其如何简单，都缺少不了液压阀。液压阀性能的优劣，工作是否可靠，以及能否正确选用将对整个液压系统能否正常工作产生直接影响，它是液压系统分析、设计的关键部分之一，要引起足够重视液压阀的种类较多，根据不同的分类方法有以下几种类型。 1。根据用途分类 液压阀可分为三大类：方向控制阀(如单向阀、换向阀等)、压力控制阀(如溢流阀、顺序阀、减压阀等)以及流量控制阀(如节流阀、调速阀等)。 1)方向控制阀是液压系统中占数量比重较大的控制元件，它是利用阀芯与阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开，以满足系统对油流方向的要求。 2)压力控制阀是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作的，它是控制和调节液压系统油液压力或利用液压力作为控制信号控制其他元件动作的阀类。 3)流量控制阀是液压系统中控制液流流量的元件，它是依靠改变阀13通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻(压力降、压力损失)，从而控制通过阀的流量，达到调节执行元件的运行速度的目的。这三类阀还可根据需要互相组合成为组合阀，以减少管路连接，使其结构更为紧凑，连接简单，并提高效率。最常用的是由单向阀和其他阀类组成的组合阀，如单向减压阀、单向顺序阀和单向节流阀等。 2。按操纵方式分类 液压阀可分为：手动阀、机动阀、电动阀、液动阀和电液动阀等。 3．按控制方式分类 (1)定值或开关控制阀这种阀借助干手轮、电磁铁、有压气体或液体等来控制液体的通路，定值地控制液体的流动方向、压力或流量。包括普通控制阀、插装阀和叠加阀。其中的插装阀是近几十年来发展起来的一种新型液压阀，由于它具有通流能力大(可达IO00L／min)，密封性好，阀芯动作灵敏，抗污染能力强，结构简单，适用性好以及易于实现标准化等优点，在液压装置中得到了越来越多的应用。 (2)伺服控制阀它是一种根据输入信号(如电、机械和气动等信号)及反馈量，成比例地连续控制液压系统中的液流方向、压力和流量的阀类。包括机液伺服阀、电液伺服阀和气液伺服阀。 (3)比例控制阀(简称比例阀) 它是介于上述两类阀之间的一种阀。它可根据输入信号的大小，成比例地连续控制液压系统中的液流方向、压力和流量。是一种既具备一定的伺服性能，结构又较简单的控制阀。由于电液比例阀具有形式多样，容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统，控制精度高，安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此得到越来越多的应用。 4．按安装方式分类 (1)螺纹连接它是液压阀的各进出油口直接靠螺纹管接头与系统管道或其他阀的进出油1；1相连，又称管式连接。
第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。 随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，自行设计了公称压力为2.5MPa和6.3MPa的中低压液压阀系统（简称广州型），并迅速投入大批量生产。
动画演示溢流阀的作用 080202232 曹宇08机电一体行政2班 摘要： ◆溢流阀的结构原理 ◆DBD型直动式溢流阀结构原理。 ◆动画演示。 ◆溢流阀的应用。 ◆用动画演示溢流阀。 关键词： ?液压系统， ?溢流阀 ●机电一体化。 1）结构原理 1）DBD型直动式溢流阀图1是DBD型直动式溢流阀的结构原理图。进油口的压力油通过阻尼活塞作用在其底部，形成了一个与弹簧力相抗衡的液压力。当此液压力小于调压弹簧的弹簧力时，锥阀关闭，此阀不起调压作用。随着进油口压力的不断提高。当液压力大于弹簧力时，锥阀开启，多余的油液溢回油箱，使进油口压力稳定在调定值上。 DBD型直动式溢流阀结构原理图 a）至40MPa阀的结构；b）至63MPa阀的结构 1—调节螺杆；2—阀体；3—调压弹簧；4—偏流盘；5—锥阀；6—阻尼活塞阻尼活塞的作用：一是在锥阀开启或闭合时起阻尼作用，用来提高阀的调压稳定性；二是对锥阀起导向作用，以提高阀的密封性能。 偏流盘的作用：偏流盘上开有环形槽，用以改变锥阀出油口的液流方向。于是偏流盘受到了一个液动力，此液动力与弹簧力的作用方向相反，并随溢流量的增加而加大。当溢流 量增加时，由于、阀锥开口增大，引起弹簧力增加。但由于液动力也同时增加，结构抵消了弹簧力的增量。因此这种阀的进口压力不受流量变化的影响，其p-Q
特性曲线比较理想，启闭特性好，有利于提高阀的额定流量。 （2）应用 1）起安全阀作用（防止液压系统过载）溢流阀起安全阀作用时，是为了限制液压系统的最高压力，以保证系统的安全。在系统正常工作情况下，阀关闭不溢流，系统的工作压力决定于外载荷。当系统压力达到阀的调定压力时，阀开启溢流，此时系统压力就决定于溢流阀的调定压力。 2）起溢流阀作用（维持液压系统压力恒定）在节流调速系统中，溢流阀在正常工作时为常开，通过溢流将多余油液排回油箱而维持液压系统压力基本恒定。 3）使液压系统卸荷先导式溢流阀的远程控制口通油箱，就可以利用溢流阀使系统卸荷。DBW型先导式电磁溢流阀利用本身的电磁换向阀就可实现系统卸荷，而其他的先导式溢流阀要实现系统卸荷，就要在远程控制口上添加换向阀。 4）远程调压在先导式溢流阀的远程控制口上接远程调压阀，能实现远程调压。 此外，溢流阀还可做背压阀使用，能使系统工作平稳；溢流阀与换向阀配合，可实现系统的多级压力控制；在制动回路中，用溢流阀可实现制动作用；在液压试验台系统中，溢流阀可用作加载阀等。
循环球式转向器设计的计算公式 1.1 螺杆、钢球和螺母传动副 1.1.1 钢球中心距D 、螺杆外径D 1和螺母内径D2 尺寸D 、D 1、D 2如图3-1所示。钢球中心距是基本尺寸。螺母外径D 1、螺母内径D 2及钢球直径对确定钢球中心距D 的大小有影响，而D 又对转向器结构尺寸和强度有影响。在保证足够的强度条件下，尽可能将D 值取小些。选取D 值的规律是随扇齿模数的增大，钢球中心距D 也相应增加。螺杆外径D 2通常在20～38mm 范围内变化。螺母内径D 2应大于的D 1，一般要求D 2-D 1=(5%-10%)D 。 1.1.2 钢球直径d 及数量n 钢球直径尺寸d 取得越大，能提高承载能力，同时螺杆和螺母传动机构和转向器的尺寸也随之增大。钢球直径应符合国家标准，一般常在7～9mm 范围内选用。 增加钢球数量n （n 不超过60），能提高承载能力；但使钢球流动性变坏，从而使传动效率降低。 钢球数目可有下式确定： 式中 D-钢球中心距； W ——个环路中的钢球工作圈数，一般W=1.5-2.5，当转向器的钢球工作圈数需大于2.5时，则应采用两个独立的环路； d-钢球直径； 0α——螺线导程角； 1.1.3 螺距P 和螺旋线导程角 转向盘转动λ角，对应螺母移动的距离s 为 s=λP/2π…………………………...（1-2）. 式中,P 为螺纹螺距。 与此同时，齿扇节圆转过弧长等于s ，相应摇臂轴转过βp 角，其间关系为 s=βp r …………………………...（1-3） 式中，r 为齿扇节圆半径。 联合以上两式得λ=2πrβp /P ,将λ对βp 求导，得循环球式转向器角传动比i w 为 i w =2πr/P…………………………...(1-4) 由式上式可知，螺距P 影响转向器角传动比的值。在螺距不变的条件下，钢球直径d 越大，图3-1中的尺寸b 越小，要求b=(P-d)>2.5mm 。螺距 P 一般在8～11mm 内选取。前者影响转向器的角传动比；后者影响传动效率。选择时应满足角传动比的要求和保证有较高的正效率，而反行程时不发生自锁现象。 )11.......(..............................21cos 0-=≈=d DW d DW n παπ
溢流阀在液压系统中起着控制压力的作用，如果出现故障，将会影响整个系统的稳定性、可靠性、运动粘度及正常工作。因此，对溢流阀出现的故障应引起足够重视，现介绍几种常见故障及维修方法。 1 ．系统压力升不高 ( 1 )溢流阀主阀芯锥面密封差产生的原因有：①主阀芯锥面磨损或不圆。②阀座锥面磨损或不圆。③锥面处有脏物粘住。④主阀芯锥面与阀座锥面不同心。⑤主阀苍工作时有别劲现象，使阀芯与阀座配合不严密。⑥主阀压盖处有泄漏( 如密封垫损坏，装配不良，压盖螺钉有松动等) 。 ( 2 )先导阀故障调压弹簧弯曲或太弱、太短。锥阀与阀座结台处密封差( 如锥阀与阀座磨损，锥阀接触面不圆，接触面太宽容易进^脏物或被胶质粘住) 。 ( 3 )远控口电磁阀故障电磁阀常闭位置时内泄严重；阀口处阀体与滑阀磨损严重；滑阀换向未达到最终位置，造成油封长度不足；远控口管接头处有外泄漏维护方法：清洗、修配阀芯与阅座．使之密封良好，必要时更换溢流阀，消除外泄漏。 2．压力波动、不稳定、不规则的压力变化原因：油液中有微小灰尘，使主阀芯滑动不灵活，有时会使阀卡住，产生不规则的压力变化，或者主阀芯时堵时通。不顺畅。其次是主阀芯阀面与阀座锥面接触不良，磨损不均。阻尼L 径太大，阻尼作用差。先导阀调整弹簧弯曲锥阀与锥阀座接触不好、磨损不均。调节压力的螺钉由于锁紧螺母松动而使压力变动。 维护方法：无论是新旧机床的液压系统，在使用前和维修后，油箱和管路都要进行清洗，进入系统的液压油要过滤；阀类要拆卸清洗，修配或更换不合格的零件或整个阀，适当减小阻尼孔径。 3．压力完全加不上去 ( 1 )主阀故障由于主阀芯阻尼孔被堵，主阀芯在开启位置卡住卡死．主阀芯复位弹簧折断或弯曲，使主阀芯不能复位一维护方法：清洗阻尼孔，使之畅通；油液过滤或更换；拆开检修，重新装配，更换折断或弯曲的弹簧；阀盖紧固螺钉拧紧力要均匀。 ( 2 )先导阀的故障调压弹簧折断或未装入，锥阀或钢球未装，锥阀碎裂维护方法：更换或补装零件，使之正常工作。 ( 3 )远控口电磁阀故障电磁阀未通电( 常开)或滑阀卡死。维护方法：检查线路，接通电源，检修，更换零件。 ( 4 )装错进出油口装错了，要纠正过来。 ( 5 )液压泵故障滑动表面问间隙过大；叶片泵的太多数叶片在转子槽内卡死；叶片和转子方向装反。维护方法：修配间隙，清洗、纠正装错方向。 4．压力突然升高 ( 1 )主闽故障主阀芯工作不灵敏，在关闭状态突然卡死( 如零件加工精度低，装配质量差，油液中杂质多等) 。 ( 2 )先导闻故障先导阀阀芯与阀座结合面被粘住、脱不开；调压弹簧弯曲、别劲。维护方法：清洗、修配、更换溢流阈。 5 ．压力突然下降
第二节第四节液压元件的计算与选择 一、液压泵 首先依据初选的系统压力选择液压泵的结构类型，一般P＜21MPa，选用齿轮泵和叶片泵；P＞21MPa，则选择柱塞泵。然后确定液压泵的最大工作压力和流量。液压泵的最大工作压力必须等于或超过液压执行元件最大工作压力及进油路上总压力损失这两者之和，液压执行元件的最大工作压力可以从工况图或表中找到；进油路上总压力损失可以通过估算求得，也可以按经验资料估计，见表10-3。 液压泵的流量必须等于或超过几个同时工作的液压执行元件总流量的最大值以及回路中泄漏量这两者之和。液压执行元件总流量的最大值可以从工况图或表中找到（当系统中备有蓄能器时，此值应为一个工作循环中液压执行元件的平均流量）；而回路中泄漏量则可按总流量最大值的10%-30%估算。 在参照产品样本选取液压泵时，泵的额定压力应选得比上述最大工作压力高20%-60%，以便留有压力储备；额定流量则只需选得能满足上述最大流量需要即可。 液压泵在额定压力和额定流量下工作时，其驱动电机的功率一般可以直接从产品样本上查到。电机功率也可以根据具体工况计算出来，有关的算式和数据见第三章相关部分或液压工程手册。 二、阀类元件 阀类元件的规格按液压系统的最大压力和通过该阀的实际流量从产品样本上选定。各类液压阀都必须选得使其实际通过流量最多不超过其公称流量的120%，否则会引起发热、噪声和过大的压力损失，使阀的性能下降。选用液压阀时还应考虑下列问题：阀的结构形式、特性、压力等级、连接方式、集成方式及操纵方式等。对流量阀应考虑其最小稳定流量；对压力阀应考虑其调压范围；对换向阀应考虑其滑阀机能等。 1.流量阀的选择 选择节流阀和调速阀时还要考虑其最小稳定流量是否符合设计要求，一般中、低压流量阀的最小稳定流量为50ml/min~100ml/min；高压流量阀的最小稳定流量为min~20ml/min。 流量阀对流量进行控制，需要一定的压差，高精度流量阀进、出口约需1MPa的压差。普通调速阀存在起始流量超调的问题，对要求高的系统可选用带手调补偿器初始开度的调速阀或带外控关闭功能的调速阀。 对于要求油温变化对外负载的运动速度影响小的系统，可选用温度补偿型调速阀。 2.溢流阀的选择
力士乐液压阀分类以及特点介绍 力士乐液压阀的分类 液压传动中用来控制液体压力﹑流量和方向的元件。其中控制压力的称为压力控制阀，控制流量的称为流量控制阀，控制通﹑断和流向的称为方向控制阀。 压力控制阀：按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。（1）溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恒定状态。用於过载保护的溢流阀称为安全阀。当系统发生故障，压力升高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。（2）减压阀：能控制分支回路得到比主回路油压低的稳定压力。减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀（输出压力为恒定值）﹑定差减压阀（输入与输出压力差为定值）和定比减压阀（输入与输出压力间保持一定的比例）。（3）顺序阀：能使一个执行元件（如液压缸﹑液压马达等）动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。油泵产生的压力先推动液压缸1运动，同时通过顺序阀的进油口作用在面积A 上，当液压缸1运动完全成后，压力升高，作用在面积A 的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上升使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。 流量控制阀：利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所产生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀按用途分为 5种。（1）节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。（2）调速阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。（3）分流阀：不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀；得到按比例分配流量的为比例分流阀。（4）集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。（5）分流集流阀：兼具分流阀和集流阀两种功能。 方向控制阀：按用途分为单向阀和换向阀。单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。换向阀：改变不同管路间的通﹑断关系﹑根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等；根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等；根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。图2为三位四通换向阀的工作原理。P 为供油口，O 为回油口，A ﹑B 是通向执行元件的输出口。当阀芯处於中位时，全部油口切断，执行元件不动；当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通；当阀芯移到左位时，P 与B 通，A 与O 通。这样，执行元件就能作正﹑反向运动。 力士乐液压阀的工作原理 力士乐液压阀基本工作原理：利用阀芯在阀体内作相对运动来控制阀口的通断及阀口的大小，实现压力、流量和方向的控制；且流经阀口的流量与阀口前后压力差和阀口面积有关，始终满足压力流量方程。 力士乐液压阀分类以及特点介绍 3力士乐液压阀的特点 1.动作灵敏，工作平稳可靠，冲击、振动和噪声尽可能小。 2.油液流经阀时的阻力损失要小。 3.密封性要好，泄漏量要小。 4.结构要简单紧凑，体积小，通用性大，寿命长。 4力士乐液压阀的作用 力士乐液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，因此它可分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，可以因为作用机制的不同，而具有不同的功能。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流通道的更换控制着油液的流动方向。这就是说，尽管力士乐液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间还是保持着一些基本共同之点的。 力士乐液压阀分类以及特点介绍
溢流阀论文 1、摘要 本课题是对溢流阀结构，工作原理与功用，以及故障与检修故障进行分析、研究，从而了解溢流阀的结构和功用，以及对溢流阀的故障与检修具有初步的认识和了解。 2、关键字 溢流阀的结构、工作原理与功用、故障与维修。 3、溢流阀的结构 溢流阀是一个压力限制装置，用来保护液压系统和部件，它们包括直动式，差动式，双向溢流阀，先导式溢流阀。下面就让我介绍一下最常见的两种溢流阀：先导式溢流阀和直动式溢流阀。 3.1、先导式溢流阀的结构 先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于直动型溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀）形阀座式结构。主阀可分为一节同心结构、二节同心结构和三节同心结构。先导式溢流阀由主阀芯、调压弹簧、调压手柄、导阀阀芯、遥控口、主阀弹簧等组成。 3.2、先导式溢流阀的工作原理 工作时，液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯的测压面上。当先导阀未打开时，阀腔中油液没有流动，作用在主阀芯上下两个方向的压力相等，但因上端面的有效受压面积大于下端面的有效受压面积，主阀芯在合力的作用下处于最下端位置，阀口关闭。当进油压力增大到使先导阀打开时，液流通过主阀芯上的阻尼孔、先导阀流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主阀芯所受到的上下两个方向的液压力不相等，主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口，实现溢流，并维持压力基本稳定。调节先导阀的调压弹簧，便可调整溢流压力。 3.3、直动式溢流阀的结构 直动式溢流阀一般只用于低压小流量系统，或者作为先导阀使用。中、高压系统则采用先导式溢流阀。直动式溢流阀主要由滑阀阀芯和壳体组成。 3.4、直动式溢流阀的工作原理
直动式溢流阀进油口的压力油通过阻尼活塞作用在其底部，形成了一个与弹簧力相抗衡的液压力。当此液压力小于调压弹簧的弹簧力时，锥阀关闭，此阀不起调压作用。随着进油口压力的不断提高。当液压力大于弹簧力时，锥阀开启，多余的油液溢回油箱，使进油口压力稳定在调定值上。 4、溢流阀的功用 1）起安全阀作用（防止液压系统过载）溢流阀起安全阀作用时，是为了限制液压系统的最高压力，以保证系统的安全。在系统正常工作情况下，阀关闭不溢流，系统的工作压力决定于外载荷。当系统压力达到阀的调定压力时，阀开启溢流，此时系统压力就决定于溢流阀的调定压力。 2）起溢流阀作用（维持液压系统压力恒定）在节流调速系统中，溢流阀在正常工作时为常开，通过溢流将多余油液排回油箱而维持液压系统压力基本恒定。 3）使液压系统卸荷先导式溢流阀的远程控制口通油箱，就可以利用溢流阀使系统卸荷。 5、溢流阀的故障与检修 1．压力上升很慢，甚至不上压（卸荷转调压） 主阀芯上毛刺或污物卡死；阻尼小孔堵塞或太小；安装螺钉太紧，阀孔变形；主阀弹簧失效；先导阀卡住或气蚀；遥控口未处理好；电磁换向阀故障。 2．达不到最高调节压力 油温过高，泄漏大；阻尼孔部分堵塞，先导流量小；主阀芯与阀体配合松；先导阀芯与阀座不能很好密合；调压手轮行程不够或螺纹有伤；调压弹簧刚度不足或损坏；主阀芯卡死在小开度上；泵输出流量不够；系统内其他原因。 3．压力下不来 主阀芯卡死在关闭位置；弹簧损坏；先导油回油堵塞；电磁阀故障；比例电磁铁故障；电路板故障。 4．压力波动大 油中混入空气；主阀芯上腔空气未排净；导阀配合部位磨损或气蚀，先导流量不稳；阀选型规格小；阻尼孔尺寸大或长度太短，阻尼作用弱；导阀弹簧变形；主阀芯运动不灵活；系统自身压力波动大；溢流阀与管路共振；回油配管不合理、背压大；油液温度过高，粘度选择不当；压力表有问题。 5．振动与噪声大，伴有冲击 4．中划线部分的原因；系统吸油故障；和其他阀共振；多级压力回路中压力从高往低过渡时产生冲击声；导阀阀芯振动。 6．掉压、压力偏移大 主阀运动阻尼较小。 7．启闭特性差 出口背压高；主阀液动力大；导阀调压弹簧刚度大。
目录 第1章缸体的机械加工工艺规程设计 (1) 1.1缸体零件图分析 (1) 1.1.1零件的作用 (1) 1.1.2零件的工艺分析 (1) 1.1.3确定生产类型 (2) 1.2确定毛坯类型及尺寸 (2) 1.2.1确定毛坯类型 (2) 1.2.2确定毛坯尺寸 (3) 1.2.3毛坯图 (3) 1.3 机械加工工艺路线设计 (4) 1.3.1 定位基准的选择 (4) 1.3.2 制定工艺路线 (5) 1.4 加工机床及工艺设备的选择 (6) 1.4.1 选择机床 (6) 1.4.2 选择刀具及量具 (6) 1.4.3 选择夹具 (6) 1.5 确定每道工序尺寸 (8) 1.6 确定切削用量和基本时间 (8) 1.6.1 确定切削用量 (8) 1.6.1.1 工序10（铣右端面至尺寸） (8) 1.6.1.2 工序20 （钻右端平面?16孔） (9) 1.6.1.3 工序30（铰右平面?16孔） (9) 1.6.1.4 工序70 （攻?27螺纹孔） (10) 1.6.1.5 工序90 （钻右平面?4孔） (11) 1.6.2 确定基本时间 (11) 1.6.2.1 工序10（铣右端面至尺寸） (11)
1.6.2.2 工序20 （钻右端平面?16孔） (12) 1.6.2.3 工序30（铰右平面?16孔） (13) 1.6.2.4 工序70 （攻?27螺纹孔） (14) 1.6.2.5 工序90 （钻右平面?4孔） (15) 第2章专用夹具设计 (16) 2.1 确定设计任务 (16) 2.2 夹具设计方法 (16) 2.2.1 夹具类型的确定 (16) 2.2.2 定位方案的确定 (16) 2.2.3 夹紧机构设计 (17) 2.2.4 导向装置设计 (18) 2.2.5 夹具体设计 (18) 2.2.6 绘制夹具体装配图 (19) 2.3 确定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 (20) 2.3.1 技术要求 (20) 2.3.2 夹具装配图应有尺寸及公差 (20) 参考文献 (21)
溢流阀知识大全 一、DB/DBW型先导溢流阀 1.结构和工作原理 DB型阀是先导控制式的溢流阀；DBW型阀是先导控制式的电磁溢阀。DB 型阀是用来控制液压系统的压力；DBW型阀也可以控制液压系统的压力，并且能在任意时刻使系统卸荷。 DB型阀主要是由先导阀和主阀组成。DBW型阀是由电磁换向阀、先导阀和主阀组成。 DB型溢流阀： A腔的压力油作用在主阀芯（1）下端的同时，通过阻尼器（2）、（3）和通道（12）、（4）、（5）作用在主阀芯上端和先导阀（7）的锥阀（6）上。当系统压力超过弹簧（8）的调定值时，锥阀（6）被打开。同时主阀芯上端的压力油通过阻尼器（3）、通道（5）、弹簧腔（9）及通道（10）流回B腔（控制油内排型）或通过外排口（11）流回油箱（控制油外排型）。这样，当压力油通过阻尼器（2）、（3）时在主阀芯（1）上产生了一个压力差，主阀芯在这个压差的作用下打开，这样在调定的工作压力下压力油从A腔流到B腔（即卸荷）。 DBW型电磁溢流阀： 此阀工作原理与DB型阀相同，只是可通过安装在先导阀上的电磁换向阀（14）使系统在任意时刻卸荷。 DB/DBW型阀均设有控制油内部供油道（12）、（4）和内部排油道（10）；控制油外供口X和外排口Y。这样就可根据控制油供给和排出的不同形式的组合内供内排、外供内排、内供外排和外供外排4种型式。 2．溢流阀常见故障及排除 溢流阀在使用中，常见的故障有噪声、振动、阀芯径向卡紧和调压失灵等。 （一）噪声和振动 液压装置中容易产生噪声的元件一般认为是泵和阀，阀中又以溢流阀和电磁换向阀等为主。产生噪声的因素很多。溢流阀的噪声有流速声和机械声二种。流速声中主要由油液振动、空穴以及液压冲击等原因产生的噪声。机械声中主要由阀中零件的撞击和磨擦等原因产生的噪声。 （1）压力不均匀引起的噪声 先导型溢流阀的导阀部分是一个易振部位如图3所示。在高压情况下溢流时，导阀的轴向开口很小，仅0.003～0.006厘米。过流面积很小，流速很高，可达200米/秒，易引起压力分布不均匀，使锥阀径向力不平衡而产生振动。另外锥阀和锥阀座加工时产生的椭圆度、导阀口的脏物粘住及调压弹簧变形等，也会引起锥阀的振动。所以一般认为导阀是发生噪声的振源部位。 由于有弹性元件（弹簧）和运动质量（锥阀）的存在，构成了一个产生振荡的条件，而导阀前腔又起了一个共振腔的作用，所以锥阀发生振动后易引起整个阀的共振而发出噪声，发生噪声时一般多伴随有剧烈的压力跳动。（2）空穴产生的噪声 当由于各种原因，空气被吸入油液中，或者在油液压力低于大气压时，溶解在油液中的部分空气就会析出形成
数字液压阀的系统设计毕业论文 目录 第一章绪论 1 1.1目的和意义 --------------------------------------------------- 1 1.2 国外发展现状 ---------------------------------------------- 3 1.3 毕业设计的容 ---------------------------------------------- 5 第二章机械部分设计 ---------------------------------------------- 2.1 液压阀的选择 ------------------------------------------------- 6 7 2.2 步进电机的选择 ----------------------------------------------- 7 2.3 压力传感器的选择 --------------------------------------------- 2.4 改造图及说明 ------------------------------------------------- 第三章控制系统硬件设计 --------------------------------------------9 10 13 3.1 89C51单片机的介绍 ------------------------------------------- 3.1.1 引脚简要说明------------------------------------------- 14 14 3.1.2 P3口的第二功能 --------------------------------------- 3.2 步进电机工作原理的介绍---------------------------------------15 15
液压控制阀的研究与设计 第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪，当时的荷兰人史蒂文斯（Strvinus）研究指出，液体静压力随液体的深度变化，与容器的形状无关。之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。17世纪末，牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。18世纪中叶，伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理，使液压理论有了关键性的进展。1795年英国伦敦的约瑟夫.布拉默(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。1905年，詹尼（Janney）设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置，并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。1936年，哈里.威克斯（Harry Vikers）提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本（Blackburn）、李诗颖创造了电液伺服阀，并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著——《流体动力控制》。 现在由于微型计算机与液压技术日益密切的结合，对液压控制阀提出了更高、更新的要求，液压控制已开始形成了一个分支学科，继续不断不断地向高、精、尖的方向发展。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂 - 1 -
溢流阀生产设计书明书 学院：机械电气工程学院班级： 09工业1班 学号： 姓名： 指导老师：
1前言 溢流阀工作原理 溢流阀的结构组成见图1，它由阀体、阀芯、弹簧和调节螺钉组成。图中（a)型是球形阀，（b)型是锥形阀。球形阀用在 低压、小流量液压系统中；锥形阀用在较高压小流量液压系统中。锥形阀的阀芯密封效果好于球形阀。 图1：溢流阀的结构组成 1--阀芯；2--弹簧；3--阀体；4--螺钉 溢流阀工作时，是利用弹簧的压力来调节、控制液压油的压力大小。从图3-50中可以看到：当液压油的压力小于工作需要压力时，阀芯被弹簧压在液压油的流入口，当液压油的压力超过其工作允许压力即大于弹簧压力时，阀芯被液压油顶起，液压油流入，从图示方向右侧口流出，回油箱。液压油的压力越大，阀芯被液压油顶起得越髙，液压油经溢流阀流回油箱的流量越大
o如过液压油的压力小于或等于弹簧压力，则阀芯落下，封住液压油进口。由于油泵输出的液压油压力固定，而工作油缸用液压油的压力总要比油泵输出液压油压力小，所以正常工作时总会有一些液压油从溢流阀处流回油箱，以保持液压油缸的工作压力平衡、正常工作。由此可见，溢流阀的作用是能够防止液压系统中的液压油压力超出额定负荷，起安全保护作用。另外，溢流阀与节流阀配合，节流阀调节液压油的流量大小，可控制活塞的移动速度。其功能作用如图2所示。 图2：溢流阀的功能作用 1一过滤网；2—油泵；3—溢流阀；4-.油缸；5—节流阀 2设计任务书 2.1基础数据 生产规模：5100件 扩展数量: 自制零件合格率:99% 扩展数量50个 外购零件合格率:99.5% 扩展数量26个 外协零件合格率:99.5% 扩展数量26个 付bom表采购表外协表 生产天数：7.1—10.31 双休日35天国庆日7天即工作天数83天 每日作业时间8小时 每日装配时间8小时
溢流阀原理及故障处理 主编：龙游
目录 一、DB/DBW型先导溢流阀 (1) 二、DR型先导式减压阀…………………………………………………… 三、DZ型先导顺序阀……………………………………………………… 四、DA/DAW型先导控制式卸荷阀………………………………………… 五、压力继电器……………………………………………………………… 六、压力表开关……………………………………………………………… 七、单向阀、液控单向阀…………………………………………………… 八、电磁换向阀和电液换向阀……………………………………………… 九、Z2FS型叠加式单向节流阀……………………………………………… 十、行程节流阀……………………………………………………………… 十一、2FRM型调速阀………………………………………………………… 十二、分流—集流阀………………………………………………………………
一、DB/DBW 型先导溢流阀 1．结构和工作原理 DB 型阀是先导控制式的溢流阀；DBW 型阀是先导控制式的电磁溢阀。DB 型阀是用来控制液压系统的压力；DBW 型阀也可以控制液压系统的压力，并且能在任意时刻使系统卸荷。 DB 型阀主要是由先导阀和主阀组成。DBW 型阀是由电磁换向阀、先导阀和主阀组成。 DB 型溢流阀： A 腔的压力油作用在主阀芯（1）下端的同时，通过阻尼器（2）、（3）和通道（12）、（4）、（5）作用在主阀芯上端和先导阀（7）的锥阀（6）上。当系统压力超过弹簧（8）的调定值时，锥阀（6）被打开。同时主阀芯上端的压力油通过阻尼器（3）、通道（5）、弹簧腔（9）及通道（10）流回B 腔（控制油内排型）或通过外排口（11） 流回油箱（控制油外排型）。这样，当压力油通过阻尼器（2）、（3）时在主阀芯（1）上产生了一个压力差，主阀芯在这个压差的作用下打开，这样在调定的工作压力下压力油从A 腔流到B 腔（即卸荷）。 DBW 型电磁溢流阀： 此阀工作原理与DB 型阀相同，只是可通过安装在先导阀上的电磁换向阀 （14）使系统在任意时刻卸荷。 DB/DBW 型阀均设有控制油内部供油道（12）、（4）和内部排油道（10）；控制油外供口X 和外排口Y 。这样就可根据控制油供给和排出的不同形式的组合内供内排、外供内排、内供外排和外供外排4种型式。 2．溢流阀常见故障及排除 溢流阀在使用中，常见的故障有噪声、振动、阀芯径向卡紧和调压失灵等。 （一）噪声和振动 液压装置中容易产生噪声的元件一般认为是泵和阀，阀中又以溢流阀和电磁换向阀等为主。产生噪声的因素很多。溢流阀的噪声有流速声和机械声二种。流速声中主要由油液振动、空穴以及液压冲击等原因产生的噪声。机械声中主要由阀中零件的撞击和磨擦等原因产生的噪声。 （1）压力不均匀引起的噪声 先导型溢流阀的导阀部分是一个易振部位如图3所示。在高压情况下溢流时，导阀的轴向开口很小，仅0.003～0.006厘米。过流面积很小，流速很高，可达200米/秒，易引起压力分布不均匀，使锥阀径向力不平衡而产生振动。另外锥阀和锥阀座加工时产生的椭圆度、导阀口的脏物粘住及调压弹簧变形等，也会引起锥阀的振动。所以一般认为导阀是发生噪声的振源部位。 由于有弹性元件（弹簧）和运动质量（锥阀）的存在，构成了一个产生振荡的条件，而导阀前腔又起了一个共振腔的作用，所以锥阀发生振动后易引起整个阀的共振而发出噪声，发生噪声时一般多伴随有剧烈的压力跳动。 （2）空穴产生的噪声 图1 DB 型溢流阀