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                             螺紋插裝式差動溢流閥的研制
            Developing of Differential Relief Ⅴalve of Threaded Cartridge

                            侯明亮、毛恩榮,任顯云
              (1萊陽農(nóng)學院工程學院,山東萊陽; 2中國農(nóng)業(yè)大學北京)

    摘要:介紹了一種結構新穎、啟閉特性好、調(diào)壓偏差小、調(diào)壓精度高、響應速度快、通流能力強、泄漏少、整個體積也小、安裝簡捷方便、適合于激光平地機液壓控制裝置使用的螺紋插裝式差動溢流閥。
    關鍵詞: 溢流閥;差動結構;動態(tài)特性。
1、引言
    螺紋插裝閥是近幾年來在液壓領域發(fā)展起來的新技術,由于螺紋插裝閥不帶閥體,當插裝閥裝入具有標準閥孔的集成閥塊時,閥塊體既成為插裝閥的公共閥體,又起連接管道的作用,因此,螺紋插裝閥具有結構緊湊、安裝方便、密封性好等優(yōu)點,在工程機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車和其他車輛等領域獲得廣泛應用。
    溢流閥是通過閥口的溢流,調(diào)整系統(tǒng)工作壓力近于恒定的壓力控制閥。在液壓系統(tǒng)中,溢流閥可起到穩(wěn)壓溢流、過載安全保護、卸載、背壓、多級調(diào)壓的作用,是液壓系統(tǒng)中一種至關重要的壓力控制閥。
     溢流閥按結構和工作原理不同,可分為直動式溢流閥和先導式溢流閥。雖然直動式溢流閥具有結構簡單、靈敏度高等優(yōu)點,但壓力受溢流量變化的影響較大,調(diào)壓偏差大,高壓時,要求調(diào)壓彈簧具有很高的剛度。先導式溢流閥雖然克服了直動式溢流閥的缺點,但結構復雜,不適宜集成式安裝。因此有必要研制一種工作性能好、安裝簡捷方便、適合于激光平地機液壓控制裝置使用的螺紋插裝式溢流閥。
2、差動式溢流閥的結構及工作原理
    差動式溢流閥的工作原理如圖1所示。溢流閥封蓋3與溢流閥外套4間采用管螺紋聯(lián)接,與調(diào)整螺柱1間采用普通螺紋聯(lián)接,調(diào)整螺柱1與溢流閥外套4間采用0形密封圈密封,避免了油液的外泄漏。溢流閥外套4與閥套8間采用螺紋聯(lián)接,并用0形密封圈密封。閥芯8采用錐閥式結構,與閥套8采用線接觸,故密封性好,無泄漏。為了避免閥芯8在運動過程中承受不平衡的徑向力而產(chǎn)生液壓卡緊現(xiàn)象,在其表面上加工了3條均壓槽。閥芯6的中間為直徑很小的細長孔,在工作過程中對閥芯的運動形成阻尼,利用該阻尼形成的壓力差的反饋作用使閥芯運動穩(wěn)定工作在平衡點附近,從而可避免閥芯產(chǎn)生振動,降低噪聲,同時也防止了調(diào)壓彈簧腔形成封閉油室而影響閥芯的運動。但其直徑也不能過小,否則會影響閥芯動作的速度。

                        圖1：溢流閥的工作原理示意圖
    該溢流閥的調(diào)整壓力由調(diào)整螺柱1調(diào)整,并由螺母2鎖緊。當進口壓力P1低于調(diào)壓彈簧的設定壓力時,閥芯6在彈簧力的作用下處于右端位置,閥口關閉。當閥的進口壓力高于調(diào)壓彈簧的設定壓力時,閥芯6左移,閥口打開,溢流閥溢流,彈簧力隨著開口量的增大而增大,直至與液壓作用力相平衡。
    如果忽略閥芯自重、作用在閥芯上的軸向穩(wěn)態(tài)液動力和摩擦阻力,且不考慮油液的可壓縮性,則閥芯的受力平衡方程式為:

    由于閥芯采用差動式結構,故d1-d2可很小。在溢流閥的額定壓力一定時,可取較低剛度的調(diào)壓彈簧,而x0遠遠大于x,因此,溢流量變化對系統(tǒng)壓力的影響很小。由此可見,當溢流量變化時,差動式溢流閥的進口壓力基本保持恒定。
  3、差動式溢流閥的性能特性分析
    1)、啟閉特性
   溢流閥的啟閉特性主要與彈簧剛度、閥芯活塞直徑,閥芯上下腔面積差有關。由于差動式溢流閥的彈簧剛度低、閥芯的受壓面積小,使閥通過大流量而啟閉特性曲線很陡,因此具有良好的啟閉特性。
    2)、壓力調(diào)整范圍
   溢流閥的壓力調(diào)整范圍表示它可以使用的壓力范圍。根據(jù)激光平地機液壓控制系統(tǒng)的要求,研制的差動溢流閥的壓力調(diào)節(jié)范圍為8-14MPa,它是通過調(diào)整螺柱的位置改變彈簧的預壓縮量來實現(xiàn)的。
    3)、動態(tài)特性
   圖2為差動溢流閥動態(tài)特性實驗原理圖,根據(jù)此原理圖建立實驗臺對溢流閥的動態(tài)特性進行了測試,測試步驟如下:

圖2 差動溢流閥實驗原理圖

① 調(diào)整安全閥的開啟壓力,保證在動態(tài)測試時安全閥不能漏油和開啟。
② 將溢流閥的設定壓力調(diào)整為規(guī)定的值,調(diào)整時,閥6處于關閉狀態(tài)。然后使閥6開啟,調(diào)整節(jié)流閥7A,使系統(tǒng)壓力為起始壓力,一般不高于最終穩(wěn)態(tài)壓力的20%。
③ 二位二通電磁閥6突然關閉,在被試閥與油源之間的封閉油路中產(chǎn)生一個選定的壓力飛升速率的壓力突變。由壓力傳感器測出壓力響應曲線如圖3所示。

                     圖3 溢流閥的動態(tài)特性曲線

   由溢流閥的動態(tài)特性曲線可知:該溢流閥的過渡過程時間只有0.17s,壓力超調(diào)量為0.7MPa,公稱壓力為8MPa,壓力超調(diào)量為標稱壓力的9%,壓力振擺為0.263MPa,因此該溢流閥具有良好的動態(tài)性能。
  4、結論

螺紋插裝式差動溢流閥具有如下優(yōu)點:
① 差動溢流閥閥芯的有效承壓面積為一面積差,從而減少了作用在閥芯上的液壓力,這不僅使調(diào)壓彈簧容易設計,而且可使配合偶件的硬度要求有所降低;
② 差動式溢流閥的彈簧力比直動式小得多,因此可以避免因彈簧剛度過高帶來的結構笨重、啟閉性能差、調(diào)壓偏差高等缺點;
③ 閥芯采用錐閥式結構,與閥座為線接觸,不僅密封性好、內(nèi)泄漏少、通流能力強,而且靈敏度也較高;
④ 該閥與閥體采用螺紋旋入并緊固,安裝簡捷方便,結構簡單、尺寸小,實現(xiàn)了小型化、集成化、模塊化,適合于較大流量、較高壓力的移動機械和車輛的液壓系統(tǒng);
⑤ 實驗表明:該閥具有優(yōu)良的動態(tài)特性,響應速度快,壓力超調(diào)率低,瞬態(tài)恢復時間短。
參考文獻:
[1] 郁凱元.螺紋插裝閥--結構、閥孔標準及應用[J].液壓與氣動,2003(3)。
[2] 李玉琳.液壓元件與系統(tǒng)設計[M].北京:北京航空航天大學出版社,1988。
[3] 譚尹耕.液壓實驗設備與測試技術[M].北京:北京理工大學出版社,1997。
[4] 雷天覺.新編液壓工程手冊(上)[M].北京:北京理工大學出版社,1998。