1分析比较溢流阀
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安徽农业技术师范学院学报,1999,13(2):54~58Journal of Anhui Agrotechnical Teachers College溢流阀、减压阀和顺序阀的比较夏显明 魏宝丽(安徽农业技术师范学院加工系,凤阳233100) 摘 要 溢流阀、减压阀和顺序阀在许多方面很相似,容易混淆。
本文从工作原理,压力判定和用途等方面作一些阐述,力求使三者之间更易区别。
关键词 溢流阀 减压阀 顺序阀 比较中图分类号 T K264.9在液压系统中,溢流阀、减压阀和顺序阀都是属于压力控制阀,是用来控制液压系统压力或利用压力变化作为信号来控制其他元件动作的阀类。
这类阀的共同特点是:利用作用于阀芯上的液压力和弹簧力相平衡来进行工作的,故在结构、工作原理上有许多相似之处,容易混淆,不便于判断区分。
为使实际操作运用更加清楚,本文以先导式溢流阀、减压阀和顺序阀为例,从工作原理、压力判定、用途等几个方面作比较分析。
1 工作原理1.1 溢流阀的工作原理图1 溢流阀工作原理和职能符号图Fig1 The overflow valve work’s principle and functional symbol1阀盖 2调压弹簧 3阻尼孔 4阀体5调压螺钉 6锥阀 7平衡弹簧 8主阀芯收稿日期:1998-08-21溢流阀的溢流压力是利用作用于阀芯的进油压力与弹簧力平衡的原理来控制的。
原理见图1。
当进油液压力低于弹簧力时阀门关闭;当进油液压力超过弹簧力时阀门打开。
弹簧力可以调整,故压力也可调整。
当有一定流量通过溢流时,阀门必须有一开口,此开口相当于一个液阻,油液流过液阻时必然有压降。
实际工作时,溢流阀开口的大小是根据通过的流量自动调整的,它使得通过溢流阀的压力降与阀芯上弹簧力平衡所需的压力二者保持一致。
故开始溢流时,主阀芯的受力平衡式为:PA =P 1A +F S =P 1A +K (X +X 0)即: P =P 1+K (X +X 0)A式中:P ———溢流阀的进口压力;P 1———主阀芯上腔的压力;A ———主阀芯的承压面积;K ———平衡弹簧的弹簧刚度;X 0———平衡弹簧的预压缩量;X ———平衡弹簧的附加压缩量。
溢流阀的分类
一、按照控制方式分类:
1.压力控制溢流阀:该型溢流阀是在一定压力下,控制油液的流出,防止系统发生压力过高而损坏。
2.流量控制溢流阀:该型溢流阀是控制油液的流量,达到一定的流量时,让油液溢出,保证系统正常工作。
3.压力流量兼备控制溢流阀:该型溢流阀是集成了前两种溢流阀的功能,同时具有压力控制和流量控制的作用。
二、按照内部结构分类:
1.调节阀芯式溢流阀:该型溢流阀通过调节阀芯的位置和形态来改变油流的路径,实现压力和流量的控制。
2.球阀式溢流阀:该型溢流阀的控制性能比较稳定,同时结构简单,容易维护。
3.滑阀式溢流阀:该型溢流阀具有流量大,压力范围广等特点,但是结构比较复杂。
三、按照使用范围分类:
1.工业用溢流阀:该型溢流阀主要用于大型机械设备和重型工业设备上,要求承载能力高,精度要求高。
2.汽车用溢流阀:该型溢流阀主要用于汽车等交通工具系统中,要求响应速度快、安全可靠。
3.航空航天用溢流阀:该型溢流阀主要用于航空和航天领域,要求稳定性能好,耐高温、高压等特殊环境。
四、按照应用场合分类:
1.定向溢流阀:该型溢流阀主要用于需要控制单向流动的系统中。
2.可调溢流阀:该型溢流阀主要用于需要调节压力和流量的系统中。
3.比例式溢流阀:该型溢流阀主要用于需要进行精确流量调节的系统中。
以上就是溢流阀的分类介绍,不同的分类标准可以根据使用需求灵活
选择,使得液压系统能够更好地运作。
直动式比例溢流阀直动式比例溢流阀的工作原理及构造见图3-2,0这是一种带位置电反响的双弹簧构造的直动式溢流阀。
它于手调式直动溢流阀的功能完全一样。
其主要区别是用比例电磁铁取代了手动弹簧力调节组件。
如图3・2a所示,它主要包括阀体6,带位置传感器1、比例电磁铁2、阀座7、阀芯5及调压弹簧4等主要零件。
当电信号输入时,电磁铁产生相应的电磁力,通过弹簧座3加在调压弹簧4和阀芯上,并对弹簧预压缩。
此预压缩量决定了溢流压力。
而压缩量正比输入电信号,所以溢流压力也正比于输入电信号,实现对压力的比例控制。
弹簧座德实际位置由差动变压器式位移传感器1检测,实际值被反响到输入端与输入值进展比拟,当出现误差就由电控制器产生信号加以纠正。
由图3・2b所示的构造框图可见,利用这种原理,可排除电磁铁摩擦的影响,从而较少迟滞和提高重复精度等因素会影响调压精度。
显然这是一种属于间接检测的反响方式。
ab图3-2带位萱电反响的直动式溢流阀a)工作原理及构造b〕构造框图1—位移传感器2—比例电磁铁3—弹簧座4—调压弹簧5—阀芯6—阀体7—阀座8—调零螺钉普通溢流阀可以靠不同刚度的调压弹簧来改变压力等级,而比例溢流阀却不能。
由于比例电磁铁的推力是一定的,所以不同的等级要靠改变阀座的孔径来获得。
这就使得不同压力等级时,其允许的最大溢流量也不一样。
根扌居压力等级不同,最大过流量为2〜10L/min。
阀的最大设定压力就是阀的额定工作压力,而设定最低压力与溢流量有关。
这种直动式的溢流阀除在小流量场合下单独作用,作为调节元件外,更多的是作为先导式溢流阀或减压阀的先导阀用。
另外,位于阀底部德调节螺钉8,可在一定范围内,调节溢流阀的工作零位。
先导式比例溢流阀1.构造及工作原理图3-3所示为一种先导式比例溢流阀的构造图。
它的上部位先导级6,是一个直动式比例溢流阀。
下部为主阀级门,中部带有一个手调限压阀10,用于防止系统过载。
当比例电磁铁9通有输入信号电流时,它施加一个直接作用在先导阀芯8上。
2.1 要提高齿轮泵的压力需解决哪些关键问题?通常都采用哪些措施? 解答:(1)困油现象。
采取措施:在两端盖板上开卸荷槽。
(2)径向不平衡力:采取措施:缩小压油口直径;增大扫膛处的径向间隙;过渡区连通;支撑上采用滚针轴承或滑动轴承。
(3)齿轮泵的泄漏:采取措施:采用断面间隙自动补偿装置。
• 2.2 叶片泵能否实现反转?请说出理由并进行分析。
解答:叶片泵不允许反转,因为叶片在转子中有安放角,为了提高密封性叶片本身也有方向性。
• 2.3 简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的优缺点及应用场合。
•解答:(1)齿轮泵: 优点:结构简单,制造方便,价格低廉,体积小,重量轻,自吸性能好,对油液污染不敏感,工作可靠;主要缺点:流量和压力脉动大,噪声大,排量不可调。
应用:齿轮泵被广泛地应用于采矿设备,冶金设备,建筑机械,工程机械,农林机械等各个行业。
(2)叶片泵:优点:排油均匀,工作平稳,噪声小。
缺点:结构较复杂,对油液的污染比较敏感。
应用:在精密仪器控制方面应用广泛。
(3)柱塞泵:优点:性能较完善,特点是泄漏小,容积效率高,可以在高压下工作。
缺点:结构复杂,造价高。
应用:在凿岩、冶金机械等领域获得广泛应用。
• 2.4 齿轮泵的模数m=4 mm,齿数z=9,齿宽B=18mm,在额定压力下,转速n=2000 r/min时,泵的实际输出流量Q=30 L/min,求泵的容积效率。
•解答:ηv=q/qt=q/(6.6~7)zm2bn =30/(6.6×9×42×18×2000 ×10-6)=0.87•• 2.5 YB63型叶片泵的最高压力pmax=6.3MPa,叶片宽度B=24mm,叶片厚度δ=2.25mm,叶片数z =12,叶片倾角θ=13°,定子曲线长径R=49mm,短径r=43mm,泵的容积效率ηv=0.90,机械效率ηm=0.90,泵轴转速n=960r/min,试求:(1) 叶片泵的实际流量是多少?(2)叶片泵的输出功率是多少?解答:• 2.6 斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角β=20°,柱塞直径d=22mm,柱塞分布圆直径D=68mm,柱塞数z=7,机械效率ηm=0.90,容积效率ηV=0.97,泵转速n=1450r/min,泵输出压力p=28MPa,试计算:(1)平均理论流量;(2)实际输出的平均流量;(3)泵的输入功率。
溢流阀的工作原理及分析溢流阀是一种常见的液压元件,它在液压系统中起着重要的作用。
溢流阀是一种可以调整或限制流体流量的设备,它根据系统的需求将多余的流体排出系统,以防止系统超载或损坏。
本文将详细介绍溢流阀的工作原理以及分析。
1. 工作原理:溢流阀的工作原理基于流体力学的基本原理。
当溢流阀工作时,液体通过阀门的流道流过。
当流体的流速超过阀门设置的限制值时,阀门自动打开,将多余的流体引导到回油管路中,从而保持系统的流量和压力稳定。
当流体流速低于或等于阀门限制值时,阀门处于关闭状态,流体将被正常引导到液压系统中。
2. 结构分析:溢流阀的结构通常由阀体、阀芯和弹簧构成。
阀体是一个中空的金属筒体,具有进油口和出油口。
阀芯是一个与阀体配合的零件,当溢流阀关闭时,它与阀体紧密连接以阻止流体通过。
弹簧被安装在阀芯上,在流体流速超过设定限制值时提供阀门打开的力。
3. 工作参数分析:溢流阀的工作参数需要根据实际应用需求进行选择和调整。
其中,最重要的参数是流速和压力。
流速参数通常以单位时间内通过阀门的流体量来表示,通常使用升/分钟或立方米/小时作为单位。
压力参数指的是溢流阀可以承受的最大压力,通常以帕斯卡(Pa)作为单位。
正常工作时,流体的流速和流量可以通过溢流阀进行调整,以满足系统的需求。
如果流速超过了阀门的限制值,阀门将打开,并将多余的流体引导到回油管路中。
反之,如果流速低于限制值,阀门将保持关闭状态。
4. 应用分析:溢流阀广泛应用于各种液压系统中,尤其在自动化生产设备和汽车液压系统中起到关键作用。
溢流阀可用于限制液压系统中的压力,并确保在超载情况下不损坏系统。
此外,溢流阀还可以用作溢流保护装置,以防止因系统部件的短路或故障而导致的超压情况。
总结:溢流阀是液压系统中重要的控制元件,它能够根据系统需求调整或限制流体流量。
通过了解其工作原理和结构分析,我们可以更好地理解溢流阀在液压系统中的作用。
应用分析表明,溢流阀在各种工业领域中具有广泛的应用前景。
教你识别减压阀,溢流阀和顺序阀
我们在阅读久益液压图纸时,经常会遇到溢流阀,减压阀,顺序阀,这三种阀的液压职能符号很像,原理也相似,都是利用作用于阀芯上的液压力和弹簧力相平衡来工作的,所以很容易混淆不易区分,今天就来帮助液压基础薄弱的朋友们简单辨别下这三种阀。
首先来说下减压阀,一般出口压力低于进口压力,并使出口压力基本保持不变。
溢流阀的原理是当进口压力低于弹簧力时阀门关闭;当进口压力超过弹簧力时阀门打开。
弹簧力可调整,故压力也可调整。
减压阀和溢流阀相似,但有很大区别:1. 减压阀保持出口压力不变,溢流阀保持进口压力不变2. 不工作时,减压阀是常开的,而溢流阀是不通的。
3. 减压阀通过泄油口单独外接油箱,溢流阀出油口通油箱,不必外接。
减压阀溢流阀顺序阀
顺序阀是以压力作为控制信号,在一定的控制压力作用下能自动接通或切断某一油路的压力阀。
顺序阀和溢流阀的工作原理基本类似,但要注意:1. 通常外泄式顺序阀,出油口通向系统的另一液压回路,而溢流阀的出油口直接通油箱2. 顺序阀一般串入油路中,溢流阀并入油路中。
3. 顺序阀油口压力决定于下游负载所需压力,但打开阀门所需压力由弹簧调定。
溢流阀作用
溢流阀(Relief Valve),是一种常用于控制和保护液压系统的阀门装置。
其主要作用是在液压系统中当系统压力超出设定值时,能自动打开溢流通道,将多余的液压油流回油箱,以保持系统压力稳定。
溢流阀的作用主要有三个方面。
首先,溢流阀可以控制液压系统的最大工作压力。
当系统压力达到或超过溢流阀设定的压力值时,溢流阀将自动打开溢流通道,将多余的液压油流回油箱,从而避免系统压力过高对设备和管道的损坏。
这种保护作用对于液压系统的正常运行非常重要。
其次,溢流阀还可以起到控制流量的作用。
在液压系统中,通过调节溢流阀的开口面积,可以控制液压油的流量。
当液压系统需要减小流量时,可以适当调节溢流阀的开口面积,限制液压油的流动速度,从而实现流量的控制。
这种流量控制作用在一些需要精确控制液压油流量的场合非常重要,比如自动机械设备和液压缸的行程控制。
最后,溢流阀还可以起到过载保护的作用。
在液压系统中,当设备或管道发生堵塞或其他故障时,系统压力会急剧上升。
如果没有溢流阀的保护,这种压力过高可能会导致设备和管道的损坏。
而溢流阀的存在,可以在系统压力过高时迅速打开溢流通道,将多余的液压油流回油箱,从而保护设备和管道不受压力过高的伤害。
总之,溢流阀在液压系统中起着非常重要的作用。
它能够控制
液压系统的最大工作压力,调节流量,并起到过载保护的作用。
通过合理选择和使用溢流阀,可以保证液压系统的安全运行,延长设备的使用寿命,并提高液压系统的工作效率。
因此,对于液压系统的设计和维护人员来说,了解和掌握溢流阀的作用和工作原理是非常重要的。
溢流阀减压阀顺序阀的异同点溢流阀、减压阀和顺序阀都是常见的液压控制元件,它们在液压系统中都有着重要的作用。
虽然它们各自的功能不同,但也有一些相似之处。
一、溢流阀溢流阀是一种用于限制系统最大工作压力的液控元件。
当系统压力超过设定值时,溢流阀会打开通道,使液体从高压侧回流到低压侧或油箱中,以保持系统稳定工作。
溢流阀还可以用于调节系统的最大工作压力,并且可以根据需要安装在单向阀或其他液控元件中。
二、减压阀减压阀是一种用于保持系统稳定工作压力的液控元件。
当系统工作压力超过设定值时,减压阀会自动调节通道大小,将多余的油液回流到低压侧或油箱中,以保持系统稳定工作。
减压阀还可以用于调节系统的最大工作压力,并且可以根据需要安装在单向阀或其他液控元件中。
三、顺序阀顺序阀是一种用于保证液压系统中各个执行元件按照设定的顺序依次工作的液控元件。
顺序阀可以根据需要设置多个工作通道,每个通道都有一个设定的启动压力值。
当第一个工作通道达到设定压力时,顺序阀会自动打开第二个工作通道,以此类推。
顺序阀还可以用于控制系统的流量分配,并且可以根据需要安装在其他液控元件中。
以上是对溢流阀、减压阀和顺序阀的基本介绍,接下来将重点介绍它们之间的异同点。
一、相同点1. 都是液压控制元件,用于保持或限制系统的工作压力和流量。
2. 都可以根据需要安装在单向阀或其他液控元件中。
3. 都可以用于调节系统的最大工作压力。
二、不同点1. 功能不同溢流阀主要用于限制系统最大工作压力,减压阀主要用于保持系统稳定工作压力,而顺序阀主要用于保证液压系统中各个执行元件按照设定的顺序依次工作。
2. 工作原理不同溢流阀和减压阀的工作原理都是通过自动调节通道大小,将多余的油液回流到低压侧或油箱中,以保持系统稳定工作。
而顺序阀的工作原理是通过设置多个工作通道,每个通道都有一个设定的启动压力值,当第一个工作通道达到设定压力时,顺序阀会自动打开第二个工作通道。
3. 适用范围不同溢流阀和减压阀适用于各种液压系统,包括工业、农业、建筑、航空等领域。
溢流阀顺序阀减压阀的异同点1、溢流阀溢流阀是一种液压压力控制阀,在液压设备中主要起定压溢流、稳压、系统卸荷和安全保护作用。
2、减压阀减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。
3、顺序阀顺序阀是指在具有二个以上分支回路的系统中,根据回路的压力等来控制多个执行元件动作顺序的阀。
根据其功能和装配结构的不同,可以实现不同的回路功能,如溢流阀、顺序阀、背压阀、卸荷阀和平衡阀的功能。
相同点三种阀都是压力控制阀,他们的工作原理基本相同,都是以压力油的控制压力来使阀口启闭。
不同点减压阀主要是用来降低液压系统某一分支油路的压力,使分支压力比主油路压力低且稳定,在调定压力的范围内,减压阀也像溢流阀那样是关闭的。
但是随着系统压力的升高当达到减压阀调定的压力时,减压阀打开,部分油液会经过他返回油箱(此时有一定压力的油回油箱,油箱的油温会上升),这一支路的油压是不会上升了。
减压阀起到对本支路的减压与稳压作用。
溢流阀则不同,它装在泵的出口处会保证系统的整体压力稳定且不会超压。
可以说溢流阀是被动工作,而减压阀是主动工作。
三种阀在液压系统中的作用稍有差异:溢流阀起定压溢流,稳压,系统卸荷和安全保护作用。
减压阀起减压与稳压作用。
顺序阀的主要作用有:(1)控制多个元件的顺序动作;(2)用于保压回路;(3)防止因自重引起油缸活塞自由下落而做平衡阀用;(4)用外控顺序阀做卸荷阀,使泵卸荷;(5)用内控顺序阀作背压阀。
溢流阀、减压阀、顺序阀三者的区别从如下几个方面概括:1、控制压力:减压阀是出口压力控制,保证出口压力为定值;溢流阀是进口压力控制,保证进口压力为定值;顺序阀可用进口压力控制,也可用外部压力控制。
2、不工作时阀口状态:减压阀阀口常开;溢流阀阀口常闭;顺序阀阀口常闭。
3、工作时阀口状态:减压阀阀口关小;溢流阀阀口开启;顺序阀阀口开启。
4、泄油口:减压阀有单独的泄油口;顺序阀通常有单独的泄油口;溢流阀弹簧腔的泄露油经阀体内流道内泄至出口。
1分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用和差别?
作用:(1)溢流阀:保持系统压力恒定;在系统中作安全阀用,在系统工作时,溢流阀处于关闭状态,对系统起过载保护作用。
(2)减压阀是出口压力低于进口压力,用于保证出口压力为定值,使进出口压力差保持为定值,使进出口压力间保持一定的比例。
(3)顺序阀是以系统压力为信号使执行元件顺序动作;它与溢流阀的不同之处在于它的出口压力不接油箱而是通向某一个压力油路;阀口常闭。
差别(1)溢流阀:阀口常闭;出油口一般直接接回油箱。
(2)减压阀:阀口常开;出油口与减压回路相连。
(3)顺序阀:阀口常闭;出油口与负载油路相连。
3 什么是齿轮泵的困油现象?产生困油现象有何危害?如何消除困油现象?
液压泵工作时,在吸、压油腔之间形成一个闭死容积,该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化,导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。
当闭死容积由大变小时,由于液体的不可压缩性,闭死容积内的液体受挤压,压力急剧升高,使轴和轴承受到很大的冲击载荷,同时增加了功率损失,并使油液发热,引起振动和噪声;当闭死容积由小变大时,使闭死容积形成局部真空。
溶解于液体中的空气便被析出而产生气泡。
这些气泡进入吸油腔,并被带到压油腔,产生气蚀现象,引起振动和噪声。
为了消除困油现象,可在齿轮泵的侧板上开设卸荷槽。
3减小齿轮泵径向力的措施有哪些?
1)合理选择齿宽和齿顶圆直径;2)缩小压油腔尺寸
3)将压油腔扩大到接近吸油腔侧;4)将吸油腔扩大到接近压油腔侧;5)液压平衡法,在过渡区开设两个平衡油槽,分别与低、高压腔相通。
4 定性地说明双作用叶片泵轴承上的受力情况。
由于两个吸油窗口和两个压油窗口都是对称布置的,所以作用在转子上的径向液压力是相互平衡的,轴承上径向力小。
2.试比较双作用叶片泵和单作用叶片泵,说明各自的特点? 1)双作用叶片泵二次吸油、二次压油;
单作用叶片泵一次吸油,一次压油; 2)双作用叶片泵定量泵;单作用叶片泵变量泵; 3)双作用叶片泵平衡式叶片泵;单作用叶片泵径向力不平衡; 4) 双作用叶片泵定子为过渡曲线;单作用叶片泵定子内表面为园形。
5) 双作用叶片泵叶片数为偶数;单作用叶片泵叶片数为奇数。
5 将温度为20C 气体绝热压缩到温度为300C ,求压缩后的气体压力。
解:由绝热过程状态参数的关系
1.4 1.41122p V p V =
由质量守恒定律: 1122V V ρρ=
得:
11.4
212121V p V p ρρ⎛⎫
== ⎪⎝⎭
再由气体状态方程: p RT ρ= 222
111
p T p T ρρ= 因此压缩后的气体压力
1.4 1.4
1.41
1.41
22112733000.103MP 1.0595MP 27320T p p a a T --⎛⎫+⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪
+⎝⎭⎝⎭
6 在变量泵-定量马达回路中,已知变量泵转速1500/min p n r =,排量max 8/p V mL r =,定量马达排量
10/M V mL r =,安全阀调整压力54010Pa Y p =⨯,设泵和马达的容积效率和机械效率
0.95pV pm MV Mm ηηηη====,试求:
1)马达转速1000/min M n r =时泵的排量;
2)马达负载转矩8N m M T =⋅时马达的转速M n ; 3)泵的最大输出功率。
解:1)由马达转速 p M V p p p V M V
M M V M M
M
M
q V n q n V V V ηηηη===
得马达转速1000/min M n r =时泵的排量
100010
/15000.950.95
p MV p p pV MV M MV M M M p M
M
M
p pV MV
q V n q n V n V mL r V V V n ηηηη
ηη⨯====
=
⨯⨯。