溢流阀设计与计算
先导式溢流阀设计
20世纪50年代，随着世界各国经济的恢复和发展，生产过程自动化的不断增长，使液压技术很快转入民用工业，在机械制造、起重运输机械及各类施工机械、船舶、航空等领域得到了广泛的发展和应用。
1.2
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。
二级同心式先导控制溢流阀的主阀芯上有两处配合，表面同轴度要求较高。日本川崎重工业公司研制出了二级同心低噪声溢流阀，把节流部分做成长通道，消除急剧的缩流。在阀座上开出了许多小孔，防止产生负压。二级同心式与三级同心式溢流阀相比是其面积梯度比三级同心式大，动作灵敏，而且压力稳定性和工艺性都比三级同心结构要好。
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。
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”。
液压系统设计计算
液压系统设计计算液压系统设计是指在机械设计中，通过使用液压技术来传递动力和控制目标的设计过程。
液压系统设计需要考虑多个因素，包括流体力学原理、液压元件的选择和配置、系统的工作参数等。
下面将介绍液压系统设计的一些基本计算。
首先，液压系统设计需要确定系统的工作参数，包括工作压力、流量和工作温度等。
工作压力是指系统中液体传递动力时所施加的压力，一般以帕斯卡为单位。
流量是指单位时间内通过液压系统的液体体积，一般以升/分钟为单位。
工作温度是指系统正常工作时液体的温度，一般以摄氏度为单位。
确定了工作参数后，液压系统设计还需要选择适当的液压元件。
液压元件包括液压泵、液压马达、液压阀等。
液压泵负责将机械能转换成液压能，并提供系统的流量和压力。
常用的液压泵有齿轮泵、柱塞泵和螺杆泵等。
液压马达则将液压能转换成机械能，常用的液压马达有齿轮马达、柱塞马达和液压缸等。
液压阀则用于控制液压系统的流量、压力和方向等。
常用的液压阀有溢流阀、换向阀和节流阀等。
功率（千瓦）=流量（升/分钟）x压力（帕）/600液压泵的选型还需要根据系统的工作压力和流量来确定。
一般来说，液压泵的压力和流量应该略大于系统的工作压力和流量，以确保系统正常工作。
液压泵的选择要考虑到工作环境的温度、液体的粘度和成本等因素。
液压缸的选择也需要进行一些计算。
输出力（牛顿）=压力（帕）x断面积（平方米）液压缸的选择要根据所需的输出力和工作压力来确定。
液压缸的密封性能和机械结构等因素也需要考虑。
另外，液压系统设计中还需要考虑管道的设计和安装。
管道的设计要根据系统的工作温度、压力和流量来确定。
管道的材料和尺寸选择要满足系统的需要，并保持良好的连接和密封性能。
综上所述，液压系统设计涉及到多个方面的计算和选择。
通过合理的设计和计算，可以确保液压系统的性能和可靠性。
因此，在液压系统的设计过程中，需要充分考虑各个因素，并进行适当的计算和分析。
溢流阀设计与计算表格
3.9
取导阀油腔压力P2≈0，P1min= =(KT1(XT1+X1X)+G+FK)/(A1-C1π D1X1Xsin2α 1)
P1min(kgf/cm2)
2.535520538
流量系数C1，取 0.77～0.8 0.8
21.最小溢流量Q1min
9.838～ 13.913
溢流量Q1min(L/min) X10=3*(C1π D1sinα 1)(2gP1/γ )^0.5)/10000 11.65989841 16.48958646 Qnx=0.654*D2*△r *Pq/(16.67μ (L-Z*b)) 0.135699273
主阀座孔径D1(mm) 流量Qq(L/Min) 半角α 1(°) 卸荷压力P x(kgf/cm2) 1 32 300 15 4
0.7203
X10=1667Qg/((C1π D1sinα 1)(2gP1max/γ )^0.5)
流量系数C1， 取0.77～0.8 0.8 流量系数C1， 取0.77～0.8 0.8 油液重度γ
重力加速度 最高额定压力 2 2
0.8
主弹簧刚度KT1=KT1*XT1/XT1
17.系统压力为开启压力 ［P1Q］时导阀开口量 ［X2Q］ 3.2 预压缩量XT2，X2Q/XT2≤0.01，取XT2=X2Q/0.01 0.032 X2Q=［Q］/((C2π d2sinα 2)(2gP2Q/γ )^0.5)
2 2
启闭特性(调成最高调 定压力时) 开启压力［P1Q］ =300kgf/cm
2
闭合压力［Pˊ1Q］ =288kgf/cm
2
溢流量［Q］ =26(cm
3
/s)
2
卸荷压力P1x=4kgf/cm
第9章液压系统设计与计算
要求，即
V q min n min
（9-7）
式中 qmin——输入液压马达的最低稳定流量。
排量确定后，可从产品样本中选择液压马达的型号。
（Hale Waihona Puke ）执行元件最大流量的确定对于液压缸，它所需的最大流量qmax 就等于液压缸有效工作
面积A与液压缸最大移动速度vmax的乘积，即
qmax=A vmax
（9-8）
积）。
• 快进时：
差动系统
p F A1 A2
qv快 (A1A2)
非差动系统
p1
F A1
A2 A1
p2
q v快A1
P pq
•工进时：
p1
A2 A1
F pb A1
q v工A1
P p工q工
• 快退
p1
A2 A1
pb
F A1
qv快退A2
P pq
图9-2 组合机床执行元件工况图
压力图9-2a，流量图9-2b，功率图9-2c。
求出了平均功率，还要验算每个阶段电机的超载量是否在
允许的范围内，一般允许短期超载25%。在范围内时，可根据 平均功率P和泵的转速n从产品样本中选择。
对于限压式变量泵系统，按（9-13）式分别计算快速与慢速 两种工况时所需要的驱动功率，计算后按较大的作为选择电机
的依据。由于限压式变量泵在快速与慢速转换过程中，必须经
图9-1a）是机床的动作循环图。 由图可见，工作循环为快进→工进 →快退；
图9-1b ）是完成一个工作循环的 速度→位移曲线，即速度图。
图9-1c）是该组合机床的负载图。
2. 负载分析
图9-1c）是该组合机床的负载图，按设备的工艺要求，把执 行元件在各阶段的负载用曲线表示出来，可直观地看出在运动 过程中何时受力最大、最小等各种情况，作为以后的设计依据。
液压传动系统设计与计算-说明书
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率=0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。
表1 液压缸总运动阶段负载表〔单位：N〕3 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图1〔a〕所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据的设计参数进行绘制，快进和快退速度3.5快进行程L1=100mm、工进行程L2=200mm、快退行程L3=300mm，工进速度80-300mm/min 快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。
快进工进快退根据上述数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图〔F-t〕b图,速度循环图c图.ab c在此处键入公式。
4 确定液压系统主要参数4.1确定液压缸工作压力由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为16000时宜取3MPa。
表2按负载选择工作压力表3 各种机械常用的系统工作压力4.2计算液压缸主要结构参数根据参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为A1=Fmas/P1-0.5P2=16000/3X10^6那么活塞直径为mm根据经验公式，因此活塞杆直径为d=58.3mm，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D=80mm，活塞杆直径为d=56mm。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：根据计算出的液压缸的尺寸，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表4所示。
表4 各工况下的主要参数值5 液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，本钱低，节约能源，工作可靠5.1确定调速方式及供油形式由表4可知，该组合机床工作时，要求低速运动平稳行性好，速度负载特性好。
先导溢流阀设计计算公式
先导溢流阀设计计算公式先导溢流阀是一种常用的液压控制元件，用于控制液压系统中的流量和压力。
在设计先导溢流阀时，需要考虑多种因素，包括流量、压力、温度等。
为了确保先导溢流阀的性能符合要求，需要进行详细的设计计算。
本文将介绍先导溢流阀设计的计算公式和相关内容。
1. 流量计算公式。
在设计先导溢流阀时，首先需要计算流量。
流量是指液压系统中液体通过先导溢流阀的速度。
流量的计算公式如下：Q = A × v。
其中，Q表示流量，单位为立方米每秒（m³/s）；A表示流通截面积，单位为平方米（m²）；v表示速度，单位为米每秒（m/s）。
根据流量的计算公式，可以根据系统的需求和先导溢流阀的参数来确定流通截面积和速度，从而计算出所需的流量。
2. 压力计算公式。
除了流量，压力也是设计先导溢流阀时需要考虑的重要因素。
压力是指液压系统中液体对管道壁面的压力。
在设计先导溢流阀时，需要计算系统中的压力，并根据压力来确定先导溢流阀的参数。
压力的计算公式如下：P = F / A。
其中，P表示压力，单位为帕斯卡（Pa）；F表示力，单位为牛顿（N）；A表示面积，单位为平方米（m²）。
根据压力的计算公式，可以根据系统的压力需求和先导溢流阀的参数来确定所需的力和面积，从而计算出所需的压力。
3. 温度计算公式。
在液压系统中，温度也是设计先导溢流阀时需要考虑的因素之一。
温度的变化会影响液体的粘度和流动性能，因此需要根据系统的工作温度来确定先导溢流阀的参数。
温度的计算公式如下：T = ΔQ / Δt。
其中，T表示温度，单位为摄氏度（℃）；ΔQ表示热量变化，单位为焦耳（J）；Δt表示时间变化，单位为秒（s）。
根据温度的计算公式，可以根据系统的工作温度需求和先导溢流阀的参数来确定热量变化和时间变化，从而计算出所需的温度。
综上所述，先导溢流阀的设计计算涉及流量、压力和温度等多个因素。
通过合理的计算公式和参数设定，可以确保先导溢流阀在液压系统中具有良好的性能和稳定的工作状态。
溢流阀设计与计算
溢流阀设计与计算一、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，使阀的灵敏度较低使阀的灵敏度较低；；为了减少主阀的泄漏量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压力差，，给主阀芯造成一个向上的推力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 ΜΡ=3.62．额定流量min 63L Q g =3．调压范围()a p ΜΡ=3.6~2.314．启闭特性开启压力[]a p Q ΜΡ=61闭合压力[]Mp p Q 51'=溢流量[]min 63.0L Q =5．卸荷压力[]Mpp 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vQ d gπ4=sm 7-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 24.12d 47.71≤≤取mm00.11d 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0 l 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经验取() 1.6mm d d 52d 602==～取 1.6mm d 4mm d 62==(8)主阀芯溢流孔直径3d 和3l 3d 不能太小，3l 由尺寸确定（9）阀体沉割直径1D ，沉割深度1S ()mm 15~1D D 01+=1S 保证进油口直径26.00mmD 1=（1010）主阀芯与阀盖的间距）主阀芯与阀盖的间距2S 应保证主阀芯的位移要求max 2X S ≥（max X 是主阀的最大开度）（1111）导阀弹簧的装配长度）导阀弹簧的装配长度5l （未确定）()mm L 2~1l 25+=2L 是导阀的自由长度(12)(12)主阀弹簧的装配长度主阀弹簧的装配长度1l 111h -L l =1L 主阀弹簧的自由长度1h 主阀弹簧预压缩量二、二、静态特性计算静态特性计算（1）在最高调定压力1max p 下的主阀芯的额定开口量10X 由公式max101g10216.67Q X p gD C γπ=取0.65C 1=，()3-3100.903cm N ×=γ带入上式得0.165mm63100.90398022.23.140.656316.67X 3-10=×××××=（2）卸荷时主阀芯的开口量1xX[]1x 01g 1x p 2g D C Q 16.67X γπ×=取0.65C 1=，()3-3cm 100.885Ν×=γ带入上式得3.16mm100.90398022.23.140.656316.67X 31x =×××××=（3）系统压力为开启压力[]1Q p 时导阀前油腔的压力2Q p 由公式[][]00001214p ααγd l Q Q g vp Q Q ?=取()33108995.0cm Ν×=γ，sen cm v 3235.0=，cm d a 00785.01.0442200=×==ππ代入上式得()2322.5900785.000785.01.08.05.5.10980235.0108995.01460cm p QΝ=××××××?=?（4）液压卡紧阻力kF 由公式Qk k p LD f F 2027.0λ=取08.0=f ，027.0=k λ，mm D L 5.1675.00==。
液压阀设计与计算
液压阀设计与计算
液压阀是液压系统中的重要组成元件，它可以控制液压系统中流体的
流速和压力，并可以保持液压系统工作时的稳定性。
液压阀的设计和制造
需要考虑不同的参数，如媒介的物理性质，流量的大小，压力的变化等等。
最常见的液压阀构造是以截止阀、调节阀和安全阀组合而成。
液压阀的计算需要考虑的参数包括：入口的压力、设定的阀体出口压力、阀口内的流量、液压油密度、流体介质的特性、入口压力和压力变化、环境温度等。
根据这些参数，有一系列的公式，用来计算液压阀的口径、
阀体结构等。
此外，还应考虑阀体材料的选择，以确保阀体可以承受最大
工作压力，以及阀性能的计算，以确定阀体的流量、压力、温度等。
溢流阀压力流量特性的理论计算（直动型）
溢流阀压力流量特性的理论计算（直动型）基于如下模式图考虑。
ポペットTポートαφD ；シート径２α ；ポペット先端の角度ｘ ；ポペットのリフト量ｘシート流れPポートφD这个溢流阀的设定压力为P（kg/cm2）。
这里，Q（L/min）的工作油流动发生溢流作用，锥只上升ｘ（mm），Q的工作油就流出了。
从P口流向T口的流出角度，和锥阀芯前端角度相等。
开口部的面积A、A = πDxsinα根据孔的计算式，表示为错误！未找到引用源。
―――――――――①这里、c ；流量系数g ；重力加速度γ；比重T口的压力为0.用上記①式、求出锥的上升量。
还有，假设作用在锥上的弹簧的曲度系数为K，在设定压力上的弯曲为x0，为了使锥阀芯上的力均衡，得出下式：错误！未找到引用源。
―――――――――――――――②这里、Pf表示锥阀芯只上升X时的压力。
还有、f被称为推力系数、严格地说是随冲程而变化的，这里为了简单化，设为1. 由这个计算公式得出的Pf与P的差称为over ride值（压力流量特性）計算列；以V1S22A-2000为、按照上述计算：此阀的阀芯锥、与前面所述的图有所不同，不过基本的思考方法是相同的。
设计数値シート径φD = 3.1 mm锥前端角度2α= 38°→α= 19°曲度系数k = 136 N/mm最初弯曲x0 = 1.4 mm设定圧力P = 25 MPa通过流量Q = 50 L/min计算25MPa，10L/min的流量算出面积A为1.01 mm2。
原因是、错误！未找到引用源。
（単位是、Q=L/min、A=mm2、△P=kg/cm2）根据、A = π D x sin α算出X、x = 0.32 mm然后、Pf根据下式算出。
错误！未找到引用源。
根据这些，推定压力流量值为6 MPa （31 – 25）。
―――以上―――（2010.03.01 石井進）。
毕业设计溢流阀设计
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。
溢流阀作为液压元件之一，在实际生产中得到广泛的应用。
本设计重点讲述了液压件的分类，工作原理以及在实际当中的应用，并进行溢流阀的设计以及对其性能做简单的分析。
由于时间和水平有限，设计中难免处在缺点和错误，请老师批评指正。
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和气压传动称为流体传动，是根据17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。
如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。
1795 年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749 -- 1814) ，在伦敦用水作为工作介质, 以水压机的形式将其应用于工业上, 诞生了世界上第一台水压机。
溢流阀阀体设计说明书正文概要
前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。
机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。
随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
目录1前言 (12阀体加工工艺规程设计 (32.1零件的分析 (32.1.1零件的作用 (32.1.2零件的工艺分析 (32.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1确定毛坯的制造形式 (42.2.2基面的选择 (42.2.3确定工艺路线 (42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (52.2.5确定切削用量 (62.3小结 (123专用夹具设计 (143.1钻φ4孔夹具设计 (143.1.1定位基准的选择 (143.1.2定位元件的设计 (143.1.3定位误差分析 (143.1.4钻削力与夹紧力的计算 (143.1.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 (153.1.6夹紧装置的设计 (383.1.7夹具设计及操作的简要说明 (383.2小结 (394结束语 (40参考文献 (412 阀体加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是阀体,它的主要的作用是用来支承,阀体中的左端平面与中孔有配合要求,起回油密封作用,是阀类组件中非常重要的零件。
阀体加工精度工件的加工质量,一旦密封精度降低,则阀体组件的使用价值也将大打折扣。
2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。
阀体需要加工表面以及加工表面的位置要求。
现分析如下:(1主要加工面:1铣下平面保证尺寸52mm,平行度误差为0.032铣侧面保证尺寸75的平行度误差为0.023镗上、下面平面各孔至所要求尺寸,并保证各位误差要求4钻侧面4—M8螺纹孔5钻孔攻丝底上平面锥螺纹孔(2主要基准面:1以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:钻阀体左端表面各孔、钻阀体左端表面2以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:主要是上平面各孔及左端平面各孔2.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。
溢流阀的设计和运行
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http :// ZZHD. chinajournal. net. cn E2mail : ZZHD @chinajournal. net. cn 《机械制造与自动化》
·机械制造与研究· 孙英达·金刚石磨轮的性能特点及合理使用
电镀结合剂磨轮一般用于特殊用途的磨削 ,如小磨 头 、异形磨头 、成形磨头等 。因为镀层特别薄 ,所以 寿命相对短 。陶瓷结合剂制造的磨轮 ,不易堵塞 , 膨胀量小 ,磨削效率高 ,一般用于硬质合金粗磨和 半精磨 ,还可以磨钴 、高钒 、高钒含钴高速钢及普通 钢和合金钢 。这种结合剂的磨轮 ,可以像修整普通 砂轮那样修整 。
c) 浓度的选择 :浓度是金刚石磨轮和立方氮 化硼磨轮特有的一个性能 。它是指磨轮工作层中 , 单位体积所含金刚石或立方氮化硼的含量 。浓度 有 25 %、50 %、75 %、100 %、150 %和 200 %几种 。 浓度大 ,参加切削的磨粒多 ,使切削厚度和磨削力 减小 ,磨削温度下降 ,磨削比增大 。例如 ,磨削硬质 合金时 ,浓度由 25 %增大到 100 % ,使磨粒过早地 脱落 ,磨粒消耗增大 。一般情况下 ,树脂结合剂磨 具选用 50 %～100 %的浓度 ;青铜结合剂磨具选用 75 %～150 %的浓度 ; 电镀结合剂磨具选用 200 % 的浓度 ;粗粒度 、成形磨削和高效率磨削时 ,应选用 高浓度 。
3 结束语
综上所述 ,金刚石磨轮与其它磨料的磨具相比
具有磨削效率高 ,加工品质好 ,能磨削特硬的工件 等很多优点 ,在超硬材料的磨削和切割方面应用越 来越广 。但由于金刚石价格昂贵 ,因此 ,在生产实 际中 ,我们应正确选用和合理使用金刚石磨轮 。
收稿日期 :2003211203
(上接第 64 页) 使主阀芯与阀体保持一微小开口 ,从而使进 、出油 口相通 ,保持进油压力恒定来进行工作的 。出现微 小开口所经历的时间即为溢流阀的滞后时间 ,适当 增大主阀芯阻尼孔直径 ,减小主阀芯的抬起高度 , 可使溢流阀动作迅速 ,提高响应速度 。
直动式溢流阀的分岔分析与实验
直动式溢流阀的分岔分析与实验马威;马飞;周志鸿;耿晓光【摘要】为了改善广泛应用的直动式溢流阀的颤振行为，考虑油液压缩性、管道弹性和阀芯碰撞阀座时的能量损失，建立了溢流阀无量纲形式的数学模型。
以4种不同的弹簧预压缩量，作出了相位和向量场分布图，得到了系统的稳定平衡状态。
应用非光滑动态系统理论和计算软件 MATLAB ，画出了单参数和双参数分岔图，发现系统存在Hopf分岔、极限环鞍结点分岔、广义Hopf分岔和尖点分岔等分岔现象。
搭建了测试平台，得到了阀芯位移分岔图和频谱瀑布图，对数学模型进行了实验验证。
结果表明，小流量时为混沌或周期碰撞震荡，增大流量可改善阀芯颤振行为，为周期非碰撞震荡或稳定平衡状态。
此研究工作为直动式溢流阀的失稳机理和颤振行为提供了理论依据。
【期刊名称】《振动、测试与诊断》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】7页(P529-535)【关键词】溢流阀;Hopf分岔;极限环鞍结点分岔;广义 Hopf分岔;尖点分岔【作者】马威;马飞;周志鸿;耿晓光【作者单位】北京科技大学机械工程学院北京，100083;北京科技大学机械工程学院北京，100083;北京科技大学机械工程学院北京，100083;北京科技大学机械工程学院北京，100083【正文语种】中文【中图分类】TH137.5直动式溢流阀是液压系统中不可或缺的压力控制元件，用来防止系统压力过载，然而因为复杂的流固耦合作用，溢流阀往往会趋于失稳并发生自激振荡的现象。
溢流阀稳定性理论分析研究取得了大量成果。
张怀亮等[1]建立了溢流阀的Simulink仿真模型，分析了基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律，发现调定压力波动幅值随基础振动的振幅增大而线性增大。
刘银水等[2]针对海水液压介质的特点，设计了一种直动式水压溢流阀，在仿真分析的基础上, 得到阀的主要结构参数即介质、运动质量、阻尼以及管路容积对阀动态响应特性的影响。
吴珊等[3]采用现代控制方法获得了溢流阀的状态方程，并结合工程控制理论获得传递函数模型，采用Routh稳定性判据对阀的稳定性做出了判定，并进行了相对稳定性分析，通过仿真分析获得了该阀的动态特性曲线以及上升时间等动态特性参数，同时对阀在脉动流量输入条件下的动态性能进行了仿真。
溢流阀的设计
1 绪论液压技术发展历史较短，但是发展速度相当快。
作为新兴的应用学科，在国民生活中应用十分广泛。
现如今，机电产品正朝着功能多样化的趋势发展，而液压技术正好满足它的要求，所以，为了实现生产自动化、工业自动化，液压技术是必不可缺的。
液压技术有很多优点，比如：反应速度快、液压系统体积小、结构简单、操控方便、传递的力量较大、可实现无极调速等。
通常选用矿物油作为工作介质，使用寿命长，可实现自行润滑。
因此，它被广泛应用在工程机械、农业机械、汽车工业、冶金工业等各行各业中。
近几年来，液压技术广泛采用高新技术成果，使各行业应用领域都有很大发展和提高。
液压传动设备的组成有：动力元件（液压泵）、执行元件（液压马达和液压缸）、控制元件（液压阀）、辅助元件（油箱、蓄能器等）。
液压泵：把电机的机械能转化成液压能的能量转换装置，液压泵种类有很多，按结构形式分常用的有：螺旋泵、齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等。
液压马达是把液压能转换成机械能，并且以旋转的形式输出角速度和转矩的一种液压执行机构。
液压阀就是调节和控制流体的流量、方向和压力。
按用途分为流量控制阀、方向控制阀和压力控制阀。
常用的流量控制阀有：调速阀、节流阀等；方向控制阀有：换向阀、方向阀；压力控制阀有：溢流阀、顺序阀、减压阀等；辅助元件有：过滤器、油箱及蓄能器、密封圈等。
液压阀的作用就是控制液体的方向、流量和压力，液压阀元件的优劣对液压设备工作的可靠性有很大影响。
在设计先导式溢流阀过程中，将它系列化、标准化和通用化，能够提高产品质量，完善生产工艺性，并且维修方便，保证其工作效率。
1.1液压技术发展历史液压技术与流体力学是息息相关的。
17世纪50年代，帕斯卡提出了帕斯卡原理，17世纪70年代牛顿提出了内摩擦定律，18世纪，相继建立伯努利能量方程和连续性方程，这些理论对液压技术的发展奠定了基础。
1795年，约瑟夫·布拉曼提出了液压机的专利，并于2年后制造出手动泵供压式水压机。
中高压水压节流阀的设计与计算_王东
度( 凡尔线宽度) 等有关。目前广泛采用的、由理论
分析得到的圆锥阀口流量系数计算公式, 见式( 8) 。
1
24 s in
ln
d2 d1
Re m
1 2h d m
+
2
C=
f
dm d1
2
+
dm 2 54 d 2 35
( 8)
式中 h- 开口宽度, h= x sin ;
Rem - 雷诺数, Rem = V mh ;
4. 3 实例计算
几何尺 寸: 半 锥 角 = 30 , d1 = 32mm , d2 =
33. 15mm, 开 启高度 x = 6mm , r0 = 11. 7mm, R 0 =
16m m。入口压力 p 1 = 14MP a, 流量 Q= 40L / m in,
水的 运 动 粘 度 = 0. 55m m2/ s, 水 的 密 度 =
增强塑料良好的耐腐蚀耐磨性以及可吸收冲击的能力使其应用前景十分广阔随着材料学科的发展会出现性能更加优异的耐磨耐蚀的材料为水压传动的发展奠定坚实的基以淡水为工作介质的液压技术因其具有抗燃对环境无污染成本低廉以及功率大运行平稳矿山食品加工业海洋开发以及军事工业合环境保护安全可靠作业和可持续发展的要求有十分广阔的前景是目前流体传动及控制领域国际学科前沿的研究方向节流阀是流体传动及控制系统的重要元件系统中可作为调节流量给泵加载以及调节泵入口的吸入阻力研究泵在不同吸入真空度下的气蚀特
环形平板间隙流动的一部分。则式( 5) 为
F0 =
R
2 0
-
r 20
2 2ln R0 r0
p1
( 6)
式中 R0、r 0- 分别为圆锥环形间隙部分上、下半径。
超高压直动式比例溢流阀设计
摘要: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。
关键词:电液比例溢流阀工作原理结构设计1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。
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。
2比例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。
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。
当PA>Ft时，阀口打开，P→T，稳压溢流或安全保护。
②调压原理：调节比例电磁铁的输出力，便可调节溢流阀调整压力。
③特点：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，电磁力就相应地较大，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。
直动式溢流阀建模及Matlab仿真
直动式溢流阀建模及Matlab仿真攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目直动式溢流阀MATLABEL仿真1、课程设计的目的学生在完成各综合课程学习的基础上，运用所学的液压知识、MATLABEL仿真知识，各种阀的功能与用途的知识，独立完成直动式溢流阀MATLABEL仿真设计任务；从而使学生在完成该课程设计过程中，强化对液压只是的掌握。
能够对学生起到加深MATLABEL仿真软件的应用和强化实际运用能力的锻炼。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）1、元件为直动式溢流阀，绘制结构简图，以及相应参数表。
2、完成直动式溢流阀的数学建模，并画出动态结构方框图。
3、用MATLABEL的simulink仿真并检验结果。
4、编写设计说明书3、主要参考文献[1]陈德义主编《金属切削机床液压传动》科学出版社，1987年[2]王正林主编《MATLAB/Simulink与控制系统仿真》电子工业出版社，2002年4、课程设计工作进度计划内容学时直动式溢流阀的结构6直动式溢流阀的参数选择6直动式溢流阀的数学建模18直动式溢流阀的动态结构方框图36直动式溢流阀的MATLABEL的simulink仿真36检验结果图18合计3周指导教师（签字）日期年月日教研室意见：年月日学生（签字）：接受任务时间：年月日课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。
02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。
03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。
能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
溢流阀设计规范
开启压力P
MPa
拧紧力矩
N.m
备注
铰接式溢流阀
0.13～0.18
25～32
机械直列泵使用
直通式溢流阀
0.13～0.18
25～32
机械直列泵使用
L3100-1111090A
0.4～0.6
30～36
铰接式，电控单体泵机型使用（也适用于随组合泵配带的铰接式溢流阀）
G5800-1111090
0.4～0.6
溢流阀设计规要度分级。
本规范适用于指导溢流阀的设计。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
3技术要求
3.1结构形式
溢流阀的结构形式一般分为铰接式、直通式：
铰接式直通式
3.2各形式的溢流阀的技术参数按表1规定。
30～36
直通式，电控单体泵机型使用
高压共轨用CB18
0.3～0.4
7～13
共轨系统的高压泵用
远程自动控制压力调压溢流阀
收稿日期：２００４－０２－０２ 作者简介：刘光恒（１９６５－）男，天津市人，高级工程师，主要从事高压水射流清洗设备和清洗技术研究。
２００４ 年第 ３ 期 1
·2 ·
清 洗 世 界
要，工业清洗越来越被人们重视，并迅速被广泛推广
第 ２０ 卷 · １１
和应用。现在高压水射流清洗技术已经成为工业清洗
Ａｂｓｔｒａｃｔ The author of this thesis have successfully developed a remote autocontrol pressure-regulating overflow valve, which is installed on high pressure water jet to accomplish its remote pressure control and regulation. And this paper emphatically illustrates this pressure-regulating overflow valve from aspects of operation principle, construction and application examples. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ high pressure water jet; pressure-regulating overflow valve; electric device
２００４ 年第 ３ 期 3
· 第 ３ 期
３ 应自行研制的远程自动控制压力调压溢流阀已 在“Ｇ Ｘ Ｘ Ｔ 油田载车清洗系统”中成功得到运用。 ＧＸＸＴ 油田载车清洗系统装备有两台 ＧＳ７０ 型高压水 射流清洗机，每台清洗机安装了一台远程自动控制压 力调压溢流阀，成功实现了成套清洗系统的自动控 制。图 ４为安装有远程自动控制压力调压溢流阀的高 压水射流清洗机，图 ５ 为 ＧＸＸＴ 油田载车清洗系统的 操作控制台。
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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
经验取() 1.6mm d d 52d 602==～ 取 1.6mm d 4mm d 62== (8) 主阀芯溢流孔直径3d 和3l
3d 不能太小，3l 由尺寸确定
（9）阀体沉割直径1D ，沉割深度1S
()mm
15~1D D 01+= 1S 保证进油口直径
26.00mm D 1=
（10）主阀芯与阀盖的间距2S 应保
max 2X S ≥（max X 是主阀的最大开度）
（11）导阀弹簧的装配长度5l （未确定）
()mm
L 2~1l 25+= 2L 是导阀的自由长度
(12)主阀弹簧的装配长度1l
111h -L l = 1L 主阀弹簧的自由长度 1h 主阀弹簧预压缩量 二、静态特性计算
（1）在最高调定压力1max p 下的主阀芯的额定开口量10X 由公式max
10
1g
10216.67Q X p g
D C γ
π=
取0.65C 1=，()3-3100.903cm N ⨯=γ带入上式得
0.165mm 63
10
0.90398022.2
3.140.6563
16.67X 3
-10=⨯⨯⨯⨯⨯=
（2）卸荷时主阀芯的开口量1x X
[]
1x 0
1g 1x p 2g
D C Q 16.67X γ
π⨯=
取0.65C 1=，()3-3cm 100.885N ⨯=γ带入上式得
3.16mm 1
10
0.90398022.2
3.140.6563
16.67X 3
1x =⨯⨯⨯⨯⨯=
（3）系统压力为开启压力[]1Q p 时导阀前油腔的压力2Q p 由公式
[]
[]
000
1214p ααγd l Q
Q g
v
p Q Q -
=
取()33108995.0cm N ⨯=γ，sen cm v 3
235.0=，
cm
d a 00785.01.04
42
2
00=⨯=
=π
π
代
入上式得
(
)
2
3
22.5900785.000785
.01.08
.05.105.10980
235
.010
8995.01460cm
p Q N =⨯⨯
⨯⨯⨯⨯-
=-（4）液压
卡紧阻力k F
由公式Q k k p LD f F 2027.0λ=
取08.0=f ，027.0=k λ，mm D L 5.1675.00==。
代入上式得
N
=⨯⨯⨯⨯⨯=125.02.592.265.1027.008.027.0k F
(5)主阀弹簧刚度1t K 与预压缩量1t X 由公式得[]k Q Q t t F G p A p A X K ---=221111 取2
2
2
2
0178.32.2785.04
,16.0A cm
D A G ==⨯==
N =π。
代入上式得 N
=--⨯-⨯=739.2125.016.02.5978.36078.311t t X K
由()cm X X x t 632.0316.025~111=⨯== 得()cm K t N ==333.4632.0739.21
取cm K t N =41 mm X t 0.61=
(6)系统压力为开启压力[]Q p 1时导阀的开口量Q X 2
由公式
[]
Q
Q p q
d C Q X 22222sin γ
α
π=
取77.02=C ，代入上式得
cm
X Q 0027.02.5910
8995.09802342.04.014.377.05
.103
2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
-
（7）调压弹簧刚度2t K 与预压缩量2t X 由公式Q Q
t Q
t p X X X d C a K 22222222sin +-=
απ
01.02
2≤t Q X X
取cm
X X cm d a Q t 27.001
.01256.04.0785.04
222
222==
=⨯==
π
代入公式得cm
K t N =⨯+⨯⨯⨯⨯-=
072.272
.590027
.027.00027
.0342.04.014.377.01256.02
取
cm
X cm K t t 27.02722=N =
（8）调成最高调定压力时闭合压力Q p 1'
由公式 ()[]211'9.5760965.098.0~95.0cm p p Q Q N =⨯==。