溢流阀的性能指标及应用(课堂PPT)

溢流阀的性能指标及应用
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（3）溢流阀的性能
溢流阀的性能包括溢流阀的静态性能和动态性能。
1）静态性能
(a)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
3）卸荷压力
当溢流阀的远程控制口及与油箱相连时,额定流量下的压力损失
称为卸荷压力
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溢流阀的静态特性
——⑴压力流量特性
压力—流量特性(p—q特性)
压力流量特性又称溢流特性， 表示溢流阀在某一调定压力下工作 时，溢流量的变化与阀进口实际压 力的关系。（理论上的分析结果）
横坐标为溢流量q，纵坐标为阀进 油口压力p，溢流量为额定值qn时所对 应的压力pn称为溢流阀的调定压力。 溢流阀刚开启时，阀进口的压力pc称 为开启压力。调定压力pn与开启压力 pc的差值称为调压偏差，也即溢流量
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稳态时的主阀开度y=0.4mm，则： A. 当液压系统压力p1低于先导阀的开启压力pk时，先导阀保持关闭 。根据[1]此时主阀芯受力条件为
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溢流阀的动态特性
溢流阀由一个稳定工作状态过渡 到另一个稳定工作状态时，溢流 阀所控制的压力随时间变化的过 渡过程性能。
压力超调量Δp
指压力从p0回升至稳定的调定压力pn状态所需的时间。
卸荷时间t3
指压力从0.9((pn－p0)下降到0.1 ((pn－p0)时所需
的时间。 14
溢流阀的动态特性曲线
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p
C pn
B
P0
0
A
t1
图1-5流量阶跃变化时溢流阀的进口压力响应特性
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0.1(p n-p0) 0.9(p n-p0)
0.95(p n-p0) 1.05(p n-p0)
通过额定流量时进口压力的振摆值。对中压溢流阀，这两项指标均不应大于 ±0.2MPa。如果溢流阀的压力稳定性不好，就会出现剧烈的振动和噪声。
卸荷压力
在调定压力下，通过额定流量时，将溢流阀的外控口与油箱连通，使主阀阀口 开度最大，液压泵卸荷时溢流阀进出油口的压力差，称为卸荷压力。卸荷压力越 小，油液通过阀口时的能量损失就越小，发热也越少，表明阀的性能越好。
变化时溢流阀工作压力的变化范围。
调压偏差越小， 恒压性能越好。 3
溢流阀的静态特性
——⑵启闭特性
启闭特性
溢流阀的启闭特性是指溢流阀从
刚开启到通过额定流(也叫全流量)， 再由额定流量到闭合(溢流量减小为 额定值的1%以下)整个过程中的压 力—流量特性。
溢流阀闭合时的压力pk称为闭合压力。 闭合压力pk与调定压力pn之比称为闭合 比。开启压力pc与调定压力pn之比称为 开启比。由于阀开启时阀芯所受的摩擦力 与进油压力方向相反，而闭合时阀芯所受 的摩擦力与进油压力方向相同，因此在相 同的溢流量下，开启压力大于闭合压力。
内泄漏量 指调压螺栓处于全闭位置，进口压力调至调压范围的最高值时，从
溢流口所测得的泄漏量。
最大允许流量和最小稳定流量
最大允许流量为其额定流量。 最小流量取决于它对压力平稳性的要求，一般规定为额定流量的15％。6
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pn=16MPa，开启压力pk=14MPa，先导 阀弹簧刚度为Kx=42N／mm、预压缩量为X0=5mm，主阀 弹簧刚度Ｋy＝20N/mm、预压缩量y0=40mm额定流量 qn=120L/min，主阀芯与阀孔间的摩擦力为Ff，上、下腔的 液压力分别为p2和p1，而其上下有效作用面积分别为A2和 A1
¦ ¤p
t
溢流阀的基本应用
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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）
升压时间t1
升压过渡
过程时间t2
定义最高瞬时压力峰值pmax与调定压力pn的差值 为压力超调量Δp，并将（Δp /pn）×100%称为
压力超调率。压力超调量是衡量溢流阀动态定压 误差及稳定性的重要指标，一般要求压力超调率 小于10%～30%。
指压力从0.1(pn－p0)回升到0.9(pn一p0)时所 需的时间。一般要求t1＝0.1～0.5s
为保证溢流阀有良好的静态特
性，一般规定其开启比不应小 于90%，闭合比不应小于85%。
考虑了阀的制造质量的实际的流压特性
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溢流阀的静态特性
——压力稳定性等
压力稳定性
溢流阀工作压力的稳定性由两个指标来衡量：一是在额定流量qn和额定压力 pn下，进口压力在一定时间(一般为3min)内的偏移值；二是在整个调压范围内，
通过额定流量时进口压力的振摆值。对中压溢流阀，这两项指标均不应大于 ±0.2MPa。如果溢流阀的压力稳定性不好，就会出现剧烈的振动和噪声。
卸荷压力
在调定压力下，通过额定流量时，将溢流阀的外控口与油箱连通，使主阀阀口 开度最大，液压泵卸荷时溢流阀进出油口的压力差，称为卸荷压力。卸荷压力越 小，油液通过阀口时的能量损失就越小，发热也越少，表明阀的性能越好。
内泄漏量 指调压螺栓处于全闭位置，进口压力调至调压范围的最高值时，从
溢流口所测得的泄漏量。
最大允许流量和最小稳定流量
最大允许流量为其额定流量。 最小流量取决于它对压力平稳性的要求，一般规定为额定流量的15％。5
溢流阀的静态特性
——压力稳定性等
压力稳定性
溢流阀工作压力的稳定性由两个指标来衡量：一是在额定流量qn和额定压力 pn下，进口压力在一定时间(一般为3min)内的偏移值；二是在整个调压范围内，
要求，一般规定为额定流量的15％。
2）启闭特性
启闭特性是指溢流阀在稳态情况下从开启后到闭合的过程中，
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ｐs时
，开始溢流的开启压力ｐk及停止溢流的闭合压力ｐB分别与ｐs的
百分比来衡量，前者称为开启比，后者称为闭合比。