4-3溢流阀

（1）静态特性：压力调节范围、启闭特性、卸荷压力；
① 压力调节范围是指调压弹 簧在规定的范围内调节时，系 统压力能平稳的上升和下降, 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 量取决于他的压力平稳性要求， 一般规定为额定流量的15%、
溢流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压 缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量 来达到定压的目的。当系统压力升高时，阀芯向 上运动，阀口同流面积增加，溢流量增大，进而 使系统的压力下降。 弹簧力的大小与控制压力成正比，因此要提高被 控压力可以从缩小阀芯的面积和增大弹簧力两方 面入手，
直动型溢流阀 与符号的对应关系
图6.7
锥阀式直动型溢流阀
调压手柄
锥阀芯 与面测压
调压弹簧
图6.7
溢流阀的符号
直动型溢流阀结构简单，灵敏度高，但因压力直接与 调压弹簧力平衡，不适于在高压、大流量下工作。
直动型溢流阀工作原理分析
进口液压油经阀芯中间的阻尼孔作用在 阀芯的锥面上，当进口油压力比较小时， 阀芯在弹簧的作用下处于下端位置，将 进出口油液隔开；当进油压力升高，在 阀芯端面产生的作用力超过弹簧的压紧 力等时，阀芯上升，阀口被打开，将多 余油液派回油箱。
用螺钉调节导阀弹簧的预紧力，就 可以调节溢流阀的溢流压力。
1-主阀弹簧；2-阀芯；3-阻尼孔；4-导阀；5-弹簧
调压弹簧
导阀芯
调压手柄
主阀弹簧
先导级固 定节流孔
主阀芯 主阀口 出油口P2
进油口P1
2.溢流阀静态特性与动态持性 静态特性是指阀在稳态工况时的特性，动态特性是指阀在 瞬态工况时的特性。
（2）三位四通换向阀
三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见 的有表4.1中所列的几种。中间一个方框表示其原 始位置，左右方框表示两个换向位。其左位和右 位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以 只用一个字母来表示中位的型式。
A B
O型机能
P T
A B
O型机能
1）O型机能
P T
阀芯处于中位时, P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点是： ①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住, 且能承受 一定的正向负载和反向负载。 ② 因P口封闭，泵不能卸荷 ，泵排出的压力油只能从溢 流阀排回油箱。 ③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换 向阀处于中位时, 仍可保持系统压力，不致影响其它分 支的正常工作。
换向居上位，溢流阀 遥控口通油箱，卸压
换向居下位，溢流阀 主阀调压10MPa开启
电磁阀通电卸压
符号 P
先导式溢流阀部分
T 电磁溢流阀原理图
4、减压回路 液压系统中的定位、 夹紧、控制油路等支路， 工作中往往需要稳定的 低压，为此，在该支路 上需串接一个减压阀[图 6.28(a)]。
主油路压力由溢流阀 调定，主路压力为10MPa
1—滚轮 2—推杆 3—阀芯
图5.18
机动换向阀
3.电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工 作位置。 （1）直流电磁铁和交流电磁铁 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁。寿命较短。 ②直流电磁铁。需要专用直流电源，使用寿命较长。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。 （2）干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。 湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。
图4.20交流式二位三通电磁换向阀
图4.21为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁 铁都不通电时，阀芯2在两边对中弹簧4的作用下处于中位， P、T、A、B口互不相通；当右边电磁铁通电时，推杆6将 阀芯2推向左端，P 与A通，B与T通；当左边电磁铁通电时， P与B通，A与T通。
图5.21 直流湿式三位四通电磁换向阀
式三位四通手 动换向阀。 图4.17(b)则 为弹簧自动复 位式三位四通 手动换向阀。
钢珠定位方式
图4.17 三位四通手动换向阀中位 手柄
复位弹簧
阀 芯
图4.17 三位四通手动换向阀左位
手柄
复位弹簧
阀 芯
图4.17 三位四通手动换向阀右位
手柄
复位弹簧
阀 芯
2.机动换向阀
此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块 固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时 ， 推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触 后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程 有关，也有管此类阀叫“行程阀”。
高压溢流阀10MPa 关闭
阀调压-卸荷回路 液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不宜采 用开停液压泵的方法，而应使泵卸荷（如压力为零）。 利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。
换向居上位，溢流阀 遥控口通油箱，卸压
换向居下位，溢流阀 主阀调压10MPa开启
电磁溢流阀是由先导式溢流阀和两位两通电磁换向 阀组合而成的复合阀，既能调压又能卸荷。如图6.27所示 ，当二位二通换向阀电磁铁通电时，电磁溢流阀可实现调 压；电磁铁断电时，液压泵处于卸荷（卸压）状态。
阀口
测压孔 阀 口
溢流阀的符号
测压面
6.2.2 先导型溢流阀
先导型溢流阀的主要特点：由主阀芯负责控制系统的压力，先导级负 责向主阀提供指令力，作用在主阀芯上的主油路液压力与先导级所输
出的“指令压力”相平衡。
液压油从p口进入，通过阻尼孔3后作用在导 阀4上，当进油口压力较低，导阀上的液压作用力 不足以克服导阀邮编的弹簧5时，导阀关闭；没有 油液流过阻尼孔，主阀芯2两端压力相等，2处于 最下端位置，进出油口隔断，无溢流。 当进油口压力升高到作用在导阀上的液压力 大于导阀弹簧作用力时，导阀打开，液压油就可 以通过阻尼孔、经导阀流回油箱。
图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀
p1
p2
1、5—对中弹簧；2、4—定位套筒；3—阀芯；k1、k2—控制油口
图4.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀
5.电液动换向阀
电液换向阀起先导作用，控制液动换 向阀的动作；液动换向阀作为主阀， 用于控制液压系统中的执行元件。
电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。
4）P型机能 阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口T被封闭。
A B
P型机能
P T
此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸 的活塞增速。
H型
O型机能
M型
P型
换向阀的操纵方式
1.手动换向阀 弹簧复位方式
三位四通手动换向阀
手动换向阀主 要有弹簧复位
和钢珠定位两
种型式。 图4.17(a)所
示为钢球定位
换向阀居右位，减压阀 由远程阀2调压为3MPa
小
结
压力阀中，溢流阀和减压阀是根据压力负反馈原理工 作的，用于调压和稳压（控制压力）。压力负反馈的核心 是将被控压力转化为力信号与指令力比较，指令力可用调 压弹簧或比例电磁铁产生，比较元件一般是主阀或先导阀。 要通过“测压面”、“测压孔”、“调节阀口”、“先导 桥路”等几个要点去理解工作原理。 溢流阀的主要作用有： ①在某些定量泵系统中起定压溢流作用； ②在变量泵系统或某些重要部位起安全限压作用。 溢流阀的结构形式主要有两种： 直动式溢流阀和先导式溢流阀。前者一般用于低压或小 流量，后者用于高压大流量。
经过减压后 支路压力为3MPa
4、减压回路
图 6.28(b) 为 用 于工件夹紧的减压 回路。夹紧时，为 了防止系统压力降 低油液倒流，并短 时保压，在减压阀 后串接一个单向阀。 图示状态，低压由 减压阀1调定；当二 通阀通电后，阀1出 口压力则由远程调 压阀2决定，故此回 路为二级减压回路。
换向阀居左位，减压阀 由阀1弹簧调压为5MPa
先导式溢流阀的启闭特性 比直动式溢流阀更好
（2）
动态特性
响应时间 t1
溢流阀的动态特性是指流量阶跃时的压力响应特性，如图 。其衡量 指标主要有压力超调量、响应时间等。
溢流阀的动态特性是指流量 阶跃时的压力响应特性。其衡 量指标主要有压力超调量、响 应时间等。 溢流阀流量发生由零至额定 流量的阶跃变化时，他的进口 压力，也就是它所控制的系统 压力，迅速升高并超过额定压 力的调定值，然后逐步衰退到 最终稳定压力，从而完成其动 态过度过程。 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。
4.液动换向阀 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向
阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型
和液压对中型两种。
阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平 稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼 调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。
6.2.1 直动型溢流阀 直动式溢流阀是作用在阀 芯上的主油路液压力与调压弹 簧力直接相平衡的溢流阀。
滑阀式溢流口，端面测压
直动型溢流阀因阀口和 测压面结构型式不同，形成 了三种基本结构。无论何种 结构，均是由调压弹簧和调 压手柄、溢流阀口、测压面 等三个部分构成。
锥阀式溢流口，锥面测压
锥阀式溢流口 ，端面测压
AB
H型机能
PT 2）H型机能 阀芯处于中位时, P ,A,B,T 四个油口互通。
H 型机能的特点如下： ①虽然阀芯已处于中位，但缸的活塞无法停住。中位时 油缸不能承受负载。 ②不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲 击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言 ③泵可卸荷。 ④不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向 阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就 不能正常工作了。
压力表
为了便于调压和观察，溢流 阀旁一般要就近安装压力表。
当执行元件正反向运 动需要不同的供油压力时 ，可采用双向调压回路。 2 双向调压回路 当换向阀在 左位工作时，活塞 为工作行程，泵出 口压力较高，由溢 流阀1调定。