端油压小于其下端油压,当这个压差作用在阀芯上的力超过弹簧力、摩擦阻力和阀芯自重时,主阀芯上升,油腔f通过孔道g接通,压力油便从回油口排出,实现溢流作用。
远程控制口k通过孔道c与主阀上端的油腔相连,从这里接出管道就可以对溢流阀实现远程控制,通过远处的导阀(此时该阀上的导阀全闭)可调节溢流阀进口处压力的大小。如果远程控制口k直接接通油箱时,主阀上端压力基本为零,阀芯7抬起,P处压力油将在很低的卸荷压力下通过溢流阀排回油箱。
先导式溢流阀的导阀部分结构尺寸较小,调压弹簧2不必很强,因此调整压力时比较轻便
Y1型溢流阀主阀属锥阀式,Y型的阀芯属滑阀式。 (二)液压系统工作原理
溢流阀性能实验液压系统原理图见图2—3。
该实验液压系统原理图与实验一图1—1相同,已在前面说明的这里不再重复,请读者翻阅实验一有关章节。
溢流阀静态实验通过溢流阀11(9),和二位三通电磁换向阀13(11)两条油路进行,其它油路关闭。
实验系统提供了测量通过被试阀14的流量和进口压力的条件,由于阀15(16)和流量计(20)的阻力很小,如认为可以忽略不计时,阀14出口压力即为零,所以未设测试点。较大的流量可通过椭圆齿轮流量计测量,由于椭圆齿轮流量计量程的限制,小流量改用量杯测量。阀的进口静态压力由压力表P12-2(P8)表示。测量卸荷压力时,通进二位二通电磁换向阀16(15)控制阀的远程控制口k来进行。
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图2—3 溢流阀性能实验液压系统原理
四、实验原理:
先导式溢流阀是液压系统中最常用的压力控制元件之一,其性能的优劣直接影响系统
的品质。溢流阀常见用途为:1.在定量泵节流调速系统中,对液压系统实行调压并保持泵的工作压力在调定值基本恒定;2.防止液压系统过载,起安全保护作用;3.使系统卸荷,泵的全部流量可在极低的压力下通过溢流阀流回油箱,以降低系统的功率损耗和发热量。
(一)静态特性 1.调压范围及压力稳定性
调压范围给定了溢流阀使用的压力范围。在使用的压力范围内压力振摆(在稳定工况下,调定压力的波动值)和压力偏移(在规定时间内调定压力值的偏移量)的大小,是衡量压力
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稳定性的主要指标。希望溢流阀使用的压力范围大,而压力振摆事实和压力偏移却越小越好。
2.卸荷压力及压力损失
卸荷压力:先导式溢流阀在远程控制下卸荷(即远程控制口K通油箱),通过额定流量时所引起的压力损失。这个压力损失将使油液流回油箱时发热,因此它反映了溢流阀在卸荷时液压泵的功率损失,显然,卸荷压力越低越好。卸荷压力的高低,主要与主阀芯阀口处半锥角和阀芯的开口量有关(和主阀弹簧刚度有关)。
压力损失:先导式溢流阀调压手柄完全放松时,通过额定流量所产生的压力降,称为压力损失。先导式溢流阀的压力损失往往略大于它的卸荷压力,因为此时回油在阀内所经油路较长,阻力略大,另外有的阀在调压手柄完全放松时,调压弹簧的预压缩量不完全为零,也会引起压力损失值的增加。
3.内泄漏量(关闭漏量)
内泄漏量是指调压手柄至全闭位置,溢流阀进口压力为额定压力时,通过阀口的泄漏量。溢流阀作安全阀使用时,内泄漏置是一个重要指标。
4.启闭特性
启闭特性是溢流阀在调压弹簧调整好之后,阀芯开启和闭合过程中压力和流量之间的关系,它是溢流阀静态特性中的又一个主要指标。
使用中要求溢流阀能在不同的溢流量下保持恒定的系统压力,希望它的溢流特性曲线如图2—1中的A,即溢流阀在其进口处压力PT低于调定压力或称为全流压力PT时不溢流,仅在P到达PT时才溢流,且不管溢出多少流量,进口压力始终保持在PT值上,但实际上是做不到这一点的,从溢流阀的工作原理可知,先导式溢流阀必须首先打开导阀,并使导阀打开到一定开口量后主阀口才开始溢流,直到全流量溢流,在溢流量变化过程中,主阀开口量的变化将影响弹簧压紧力和稳态液动力,所以实际的压力-流量特性曲线为B,Pk为导阀开启压力,PK为主阀开启压力。由此可见,溢流阀在未达到调定压力PT,主阀芯未动作时就开始有溢流量了(导阀的溢流量),开始溢流时的压力显然小于通过额定流量时的调定压力。
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图2—4 先导式溢流阀启闭特性
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目前有关试验标准(JB2135—77)中把溢流阀在开启过程中溢流量达到额定流量(或试验流量)的1%时的进口压力Pk称为开启压力。全流压力PT与开启压力Pk之差称为静态调压偏差。开启压力Pk与全流压力PT之比称为开启比,静态调压偏差与全流压力PT之比称为调压偏差率。溢流阀调压偏差越小,即开启比越大,则开启压力越接近调定压力,它所控制的系统压力便越准确,限制静态调压偏差值就成为一项重要性能指标,即开启比越大,对中低压溢流阀,JB2135—77规定:在最高调定压力Pn时的开启压力Pk不得低于Pn的85%。JB2135—77还规定阀在最高调定压力Pn下,当溢流量从额定流量降低到它的1%时的进口压力P(如b图2—1曲线C所示)称为闭合压力,溢流阀的闭合压力Pb不得低于Pn的80%。闭合压力值规定的小于开启压力值,主要是由于溢流阀芯在开启与闭合过程中受到的摩擦阻力的方向不同,引起了粘滞现象,如图2—1中曲线B和C所示。开启时主阀芯底端压力与其摩擦阻力反向,而闭合时两者同向,所以闭合压力值应小于开启压力值。
额定压力Pn为63kgf/cm级的溢流阀,规定开启压力Pk不得小于53kgf/cm,闭合压力Pb不得小于50kgf/cm。
(二)说明
静态特性和动态特性之间有时是相互矛盾的,要求静态性能好些,往往动态性能就会差些,反之,要求动态性能好些,往往静态性能就会差些。如果用Y1型与Y型溢流阀做对比性能实验,将可获得较为明显的结论。
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五、 实验方法与步骤
实验测试对象为Y1—10B型溢流阀,加装过渡板后也可用Y—10B型溢流阀作为被试阀,或采用Y1—10B型和Y—10B进行对比的实验方案。实验参数评定标准,采用溢流阀出厂试验技术指标,见表2—1:
表2—1
额定压力 63kgf/cm2 额定流量 10 1/mim 卸荷压力 压力损失 2kgf/cm2 4kgf/cm2 ±2kgf/cm2 ±2kgf/cm2 溢流量 0.1 1/min 调压范围 5~63kgf/cm2 压力振摆 内泄漏量 40ml/min 启闭特性 开启压力 53kgf/cm2
压力偏移 闭合压力 50kgf/cm2 - 22 -

