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先导型溢流阀

   先导型溢流阀有多种结构。图所示是一种典型的三节同心结构先导型溢流阀,它由先导阀和主阀两部分组成。

     

YF型三节同心先导型溢流阀结构图(管式)
1-锥阀(先导阀);2-锥阀座;3-阀盖;4-阀体;5-阻尼孔;6-主阀芯; 7-主阀座;8-主阀弹簧;9-调压(先导阀)弹簧;10-调节手柄
    图中,锥式先导阀1、主阀芯上的阻尼孔(固定节流孔)5及调压弹簧9一起构成先导级压力负反馈控制,负责向主阀芯6的上腔提供经过先导阀稳压后的主级指令压p2A2。

    主阀芯是主控回路的比较器,上端面作用有主阀芯的指令力p2A2 ,下端面作为主回路的测压面,作用有反馈力p1A1 ,其合力可驱动阀芯,调节溢流口的大小,最后达到对进口压力p1进行调压和稳压的目的。

    工作时,液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯的测压面上。当先导阀1未打开时,阀腔中油液没有流动,作用在主阀芯6上下两个方向的压力相等,但因上端面的有效受压面积A2大于下端面的有效受压面积A1,主阀芯在合力的作用下处于最下端位置,阀口关闭。当进油压力增大到使先导阀打开时,液流通过主阀芯上的阻尼孔5、先导阀1流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用,使主阀芯6所受到的上下两个方向的液压力不相等,主阀芯在压差的作用下上移,打开阀口,实现溢流,并维持压力基本稳定。调节先导阀的调压弹簧9,便可调整溢流压力。

   根据先导型溢流阀的原理图,当阀芯重力、摩擦力和液动力忽略不计,令导阀的指令力F指=Ks · xs0 ,导阀芯在稳态状况下的力平衡方程为
p2·As = F指+ Ks · xs  

  即ΔFs= F指- p2·As     =- Ks · xs  

即 p2 = Ks (xs0+ xs)/ As 

式中  p2—先导级的输出压力,即主级的指令压力(Pa);

F指—先导级的指令信号,即导阀的弹簧预压力(N);

ΔFs—先导级的控制误差,即导阀芯的驱动力(N);

As—导阀芯的有效承压面积(m2);

Ks—导阀弹簧刚度(N/m);

xs0—导阀弹簧预压缩量(m);

 xs—导阀开口量(m)。

     因导阀的流量极小,仅为主阀流量的1%左右,导阀开口量xs很小,因此有

                                     p2 ≈ KS · xs0/AS 

                                         =(常数)


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