意大利迪普瑪溢流閥的工作原理

 迪普瑪先導(dǎo)式溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥組萬(wàn)勻均.圖2-2是一種典型先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)圖.壓力油由進(jìn)由口P進(jìn)入后作用在主閥芯的下腔，并經(jīng)過(guò)陰尼孔、油道。作用在迪普瑪先導(dǎo)閥閥芯上.當(dāng)作用力小于7的預(yù)緊力時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)閉.lt}l時(shí)。陰尼孔沒有油液流動(dòng)。不起陰尼作用，主閥芯的上下兩腔壓力相同，迪普瑪溢流閥不溢流.當(dāng)機(jī)油壓力大于彈簧預(yù)緊力時(shí)，迪普瑪先導(dǎo)閥打開。油液通過(guò)阻尼孔、油道進(jìn)入油箱，所以。油液流經(jīng)阻尼孔時(shí)產(chǎn)生壓差，主閥上腔壓力小于下腔壓力，主閥芯上移，閥口打開。實(shí)現(xiàn)迪普瑪溢流.調(diào)節(jié)7的預(yù)緊力，即可調(diào)節(jié)溢流壓力.閥體上有一個(gè)遠(yuǎn)程控制口K，當(dāng)K口通過(guò)二位二誦閥接油箱時(shí)，主閥芯便可在很小的液壓力作用下打開。實(shí)現(xiàn)溢流，川婦寸泵卸荷.如果K口和調(diào)節(jié)壓力與到的先導(dǎo)閥入口接通，就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。

2.3迪普瑪溢流閥的工作過(guò)程

2. 3. 1開啟過(guò)程

如圖2-3所示，在這種迪普瑪溢濟(jì)閥中，作用于主閥閥芯上的力平衡方程為:油液作用在主閥芯下腔的力二油液作用在主閥芯卜腔的力+主閥彈簧力+重力+摩擦力、液動(dòng)力

圖2-3中各符號(hào)代表的意思如下:

    A1一主閥芯活塞下端面積;

    A2一主閥芯活塞上端面積;

    P1一主閥芯下腔壓力二

    P2 -一主閥芯上腔壓力;

    K1一先導(dǎo)閥彈簧剛度(N/m);

    K2一主閥彈簧剛度(Nlm);

    Xo-先導(dǎo)閥彈黃的預(yù)壓縮量(m);

    Y0一主閥彈簧的預(yù)壓縮量(u.);

    G一主閥芯重力;

    Fr閥芯與閥套的摩擦力;

Fy一液動(dòng)力

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當(dāng)系統(tǒng)壓力，J、于先導(dǎo)閥的開啟壓力時(shí)，迪普瑪先導(dǎo)閥是關(guān)閉狀態(tài).那么，主閥芯受A1P1<A2P1+K1Yo+G+Ff+Fy   (2-1)

此時(shí)。閥口處于關(guān)閉狀態(tài).

(1)若系統(tǒng)壓力達(dá)到先導(dǎo)閥的開啟壓力.導(dǎo)閥即將開啟但未開啟時(shí).主閥芯的受力情況仍為式(2-1)。

(2)若系統(tǒng)壓力超出先導(dǎo)閥的開啟壓力，導(dǎo)閥開啟。液壓油山阻尼孔經(jīng)先導(dǎo)閥后再流入油箱.此時(shí).主閥芯上下兩腔將產(chǎn)生壓力差，但未達(dá)到抬起主閥芯的壓力，主閥芯的受力關(guān)系如下:

                  A1 P1<A2P2+K1y0,+G+Ff+Fy      (2-2)

(3)若系統(tǒng)壓力達(dá)到主閥開啟壓力，通過(guò)阻尼孔的流量增加，上、下腔的壓差使主閥芯處于平衡狀態(tài).受力情況如下:

A1P1=A2P2+K1yn+G+Fr+Fy.                         (2-3)

(4)若系統(tǒng)壓力高于主閥開啟壓力。主閥開啟，受力關(guān)系如下:

A1P1- C1πD1yP1sin2,=A2P2+K1y0+G+PFf+Fy,         (2-4)

式中符號(hào)含義:y—主閥口的開度(m);

01—液體入射角，近似等于閥芯半錐角(。);

D1—主閥座孔直徑(m）

C1—主閥口流量系數(shù) C1 =0. 77~0.8(取0.8).此時(shí)，閥芯受力關(guān)系如下:

A1P1一C1πD1yP1sin2=A2P2+K1(y0+y)+G+Ff+Fy       (2-5)

2.3.2迪普瑪溢流閥的閉合過(guò)程

閉合過(guò)程與開啟過(guò)程相反，然而各關(guān)鍵過(guò)程大抵一樣，因?yàn)槟Σ亮Ψ较虻母淖儯?，閥口的閉合壓力比開啟壓力要小。

2.4迪普瑪溢流閥的主要性能

2.4. 1迪普瑪溢流閥的靜態(tài)特性

靜態(tài)特性(啟閉特性)是指溢流閥處于穩(wěn)定工況時(shí)，控制壓力與溢流量之間的變化關(guān)系。此外靜態(tài)特性還包括:

(1)調(diào)壓范圍是指調(diào)壓彈黃在規(guī)定范圍調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)壓力平穩(wěn)上升或者下降，調(diào)定壓力的zui大和zui小的差值。

(2)卸荷壓力是指迪普瑪溢流閥作迪普瑪卸荷閥時(shí)，在額定流量的前提下，進(jìn)、出油口的壓力差。

2.4. 2迪普瑪溢流閥的動(dòng)態(tài)特性

迪普瑪溢流閥的動(dòng)態(tài)特性是指閥在開啟過(guò)程中的特性。當(dāng)?shù)掀宅斠缌鏖y開啟時(shí)，其溢流量從零開始迅速增加到額定流量，相當(dāng)于給系統(tǒng)加一個(gè)階躍信號(hào)，而隨之響應(yīng)的是進(jìn)口壓力也防夕訊速變化。經(jīng)過(guò)一個(gè)振蕩過(guò)程后，逐步穩(wěn)定在調(diào)定的壓力上。圖2-4所示為溢流閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)帶全處結(jié)果.根據(jù)控制工程理論，若令起始穩(wěn)態(tài)壓力為P，zui終穩(wěn)態(tài)壓力為P1A1= P1P二評(píng)價(jià)迪普瑪溢流閥的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)主要有:

(1)壓力超調(diào)址A P,.峰位壓力和zui終穩(wěn)態(tài)壓力之間的差位。

(2)壓力上升時(shí)間t一壓力達(dá)到0.9AP:的時(shí)間與達(dá)到0.1 AP，的時(shí)間差仇·即圖中的A, R時(shí)間間隔，該時(shí)間也稱為響應(yīng)時(shí)間。

(3)過(guò)渡過(guò)程時(shí)間t,。當(dāng)瞬時(shí)壓力進(jìn)入zui終穩(wěn)態(tài)壓力上下0.0P，的控制范1f4內(nèi)的時(shí)1J與0.09 AP,的IN 1U1位，即圖中R, C時(shí)1J間隔。

這些;旨際可通過(guò)冷淑(結(jié)果依據(jù)控制工程理論的計(jì)算得出。由于溢流閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程很快(一般在零點(diǎn)幾秒就完成)。所以，目前靠人工f則是不可能的?，F(xiàn)在的檢測(cè)一般是應(yīng)用傳感元件，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。計(jì)算機(jī)輔助槍鋇J包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、檢測(cè)報(bào)告輸出等，在較短的時(shí)間內(nèi)便可給出閥的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，其工作效率和檢測(cè)精度都到達(dá)較高的標(biāo)準(zhǔn)。

2.5迪普瑪溢流閥的設(shè)計(jì)要求

迪普瑪溢流閥的一般設(shè)計(jì)要求:

(t)公稱壓力pn, (N/cm2);

(L)公稱流量Q,(L/min);

(3)調(diào)壓范圍P1min~p1max (N/cm2);

(4)主閥開啟壓力P1Q (N/cm2);

(5)主閥閉合壓力p1Q(N/cm2);

(6)P1Q, p1Q時(shí)的溢流量Q(L/min)

(7)卸荷壓力p1x(N/cm2).

(8)內(nèi)泄流量qax(L/ min)

2.6迪普瑪溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.6.I迪普瑪滋流閥的結(jié)構(gòu)型式

迪普瑪溢流閥的結(jié)構(gòu)形式通常有兩種:

(一)迪普瑪溢流閥直動(dòng)型(圖2-6)

這種迪普瑪溢流閥若壓力較高、流zui量較大，對(duì)彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸的要求就較高，會(huì)給設(shè)計(jì)制造過(guò)程及使用中帶來(lái)很多的麻煩，所以，不易于控制高壓場(chǎng)合，也不能實(shí)現(xiàn)卸荷和返醉呈調(diào)壓.

(2)迪普瑪先導(dǎo)式溢流閥(圖2-7)

這類閥由先導(dǎo)閥和主導(dǎo)閥組成，迪普瑪先導(dǎo)閥部分都是迪普瑪直動(dòng)型溢流閥(多是錐閥結(jié)構(gòu))。如果按主閥部分的閥芯配臺(tái)形式不同來(lái)分類，迪普瑪先導(dǎo)型溢流閥分為三類:

(1)三級(jí)同心結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)形式目前應(yīng)用較廣;(2)二級(jí)同心結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)形式又稱為迪普瑪單向閥式結(jié)構(gòu)。它除有管式和板式兩種連接形式外，還適于插式連接;(3)迪普瑪滑閥式結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的迪普瑪溢流閥，額定壓力可達(dá)210har.其中，迪普瑪滑閥式結(jié)構(gòu)控制壓力精度較低，工作壓力也不高;三級(jí)同心結(jié)構(gòu)成熟、工作壓力較高、應(yīng)用zui廣，'F型屬于此類;與三級(jí)同心相比，二級(jí)同心是一種新的形式，具有如下特點(diǎn):

(l)三級(jí)同心比二級(jí)同心結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求性m交高。二級(jí)同心動(dòng)作穩(wěn)定比三級(jí)同心的可靠。

(2)三級(jí)同心結(jié)構(gòu)的溢流閥壓力穩(wěn)定性不如二級(jí)同心結(jié)構(gòu)。

(2)三級(jí)同心結(jié)構(gòu)的溢流閥壓力穩(wěn)定性不如二級(jí)同心結(jié)構(gòu)。

(3)三級(jí)同心結(jié)構(gòu)的工藝性不如二級(jí)同心結(jié)構(gòu)的好。

(4)二級(jí)同心式具有良好的通用性.

(5)二級(jí)迪普瑪同心閥具有噪聲，J喲優(yōu)點(diǎn)。

    當(dāng)然。三級(jí)同心式迪普瑪溢流閥也有它的優(yōu)點(diǎn)，從動(dòng)態(tài)特性方面來(lái)看。主閥口直徑比較小。面積梯度也小，流量增益洲氏，所以對(duì)穩(wěn)定性有利，主閥芯上的尾碟。使穩(wěn)態(tài)液壓力有助于閥口關(guān)閉，這也增加了穩(wěn)定性。另外，主閥閥口作為一個(gè)振動(dòng)環(huán)節(jié)，能盡量Ell溺主閥芯的振動(dòng)，仍可獲得低噪聲的迪普瑪溢流閥.三級(jí)同心式迪普瑪溢流閥有很多方面可以改進(jìn)。

2.6.2先導(dǎo)式迪普瑪滋流閥主要零件

迪普瑪先導(dǎo)式溢流閥由先導(dǎo)閥和主閥組成。

(1)迪普瑪先導(dǎo)閥部分

迪普瑪先導(dǎo)閥山閥芯、閥座、調(diào)壓彈簧等零件組成。在壓力控制閥中通常都存在先導(dǎo)閥.所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須保證先導(dǎo)閥的通用性。先導(dǎo)閥結(jié)構(gòu):if分為差動(dòng)型和_ft.動(dòng)型。直動(dòng)式閥芯通常有兩種結(jié)構(gòu)形式(如圖2-8).a)為錐閥結(jié)構(gòu)。b)為球閥結(jié)構(gòu)，其中球閥結(jié)構(gòu)又可分為兩種:一種是球和彈簧座是一體的，另一種是球和彈簧座分開的.七U佼這兩種結(jié)構(gòu)可知，當(dāng)閥芯開口量一定時(shí)，閥芯與閥座分開一定距離，球閥相對(duì)于錐閥有較大的過(guò)流面積.因此，主閥迅速開啟，以便在短時(shí)間內(nèi)升壓.但是，由于過(guò)流面積較大，閥芯動(dòng)作時(shí)就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，使閥芯不穩(wěn)定。這就加大了主閥穩(wěn)定時(shí)間。

迪普瑪差動(dòng)式閥芯相對(duì)于直動(dòng)式閥芯主要是在錐閥尾部有一段配合面。利用承壓面積的差值減少閥芯上的液壓力，因此。穩(wěn)定性得至m高，調(diào)壓彈簧設(shè)計(jì)業(yè)比較容易。但是其結(jié)溝比直動(dòng)式要復(fù)雜，加工精度也較高。