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

[]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-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()1

0d 2.31.6D ～=取mm 00.22D 0=（5）节流孔直径0d ，长度0

l 按经验取()0

00d 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0

20=α(7)导阀座的孔径2d 和6

d

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=（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 1

11h -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

6310

0.903980

22.23.140.6563

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 100.885Ν×=γ带入上式得3.16mm

100.903980

22.23.140.6563

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[]

[]0

0001214p ααγd l Q Q g v

p Q Q −

=取()33108995.0cm Ν×=γ，sen cm v 3235.0=，cm d a 00785.01.04

42200=×==π

π代入上式得

()

2322.5900785.000785.01.08

.05.5.10980235.0108995.01460cm p Q

Ν=××

××××−=−（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

Ν

=×××××=125.02.592.265.1027.008.027.0k F (5)(5)主阀弹簧刚度

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2222

0178.32.2785.04

,16.0A cm D A G ==×==

Ν=π。代入上式得Ν

=−−×−×=739.2125.016.02.5978.36078.311t t X K 由()cm

X X x t 632.0316.025~111=×==