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分析溢流閥的使用情況
點(diǎn)擊次數(shù)：2331 發(fā)布時(shí)間：2016-12-16
1．溢流閥的應(yīng)用
(1)調(diào)壓溢流。在采用定量泵供油的液壓系統(tǒng)中，溢流閥通常并聯(lián)在液壓泵的出口處，在其進(jìn)油路或回油路上設(shè)置節(jié)流閥或調(diào)速閥，使泵油的一部分進(jìn)入液壓缸工作，而多余的油須經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥處于其調(diào)定壓力下的常開(kāi)狀態(tài)。調(diào)節(jié)彈簧的壓緊力，也就調(diào)節(jié)了系統(tǒng)的工作壓力。因此，在這種情況下，溢流閥的作用即為調(diào)壓溢流。如圖37(a)所示。
(2)安全保護(hù)。液壓系統(tǒng)采用變量泵供油時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有多余的油需要溢流，其工作壓力由負(fù)載決定。這時(shí)與泵并聯(lián)的溢流閥只有在過(guò)載時(shí)才需打開(kāi)，以保障系統(tǒng)的安全。因此，這種系統(tǒng)中的溢流閥又稱(chēng)為安全閥，它是常閉的，如圖37 (b)所示。
(3)使泵卸荷。如圖37 (c)所示，先導(dǎo)型溢流閥對(duì)泵起調(diào)壓溢流作用。當(dāng)二位二通閥的電磁鐵通電后，溢流閥的外控口與油箱接通。此時(shí)，由于主閥彈簧很軟，主閥芯在進(jìn)口壓力很低的情況下，即可迅速抬起，使泵卸荷，以減少能量消耗。此時(shí)，泵接近于空載運(yùn)轉(zhuǎn)，功耗很小，即處于卸荷狀態(tài)。這種卸荷方法所用的二位二通閥可以是通徑很小的閥。由于在實(shí)用中經(jīng)常采用這種卸荷方法，為此常將溢流閥和串接在該閥外控口的電磁換向閥組合成一個(gè)元件，稱(chēng)為電磁溢流閥。
(4)遠(yuǎn)程調(diào)壓。當(dāng)先導(dǎo)式溢流閥的外控口（遠(yuǎn)程控制口）與調(diào)壓較低的溢流閥（或遠(yuǎn)程調(diào)壓閥）連通時(shí)，其主閥芯上腔的油壓只要達(dá)到低壓閥的調(diào)整壓力，主閥芯即可抬起溢流（其先導(dǎo)式溢流閥不再起調(diào)壓作用），即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。如圖37 (d)所示，當(dāng)電磁閥的電磁鐵通電時(shí)，電磁閥的右位工作，將先導(dǎo)式溢流閥的外控油口與低壓調(diào)壓閥連通，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。
(5)作背壓閥用。圖37 (a)所示為接在液壓缸回油路上的溢流閥，可對(duì)回油產(chǎn)生阻力，即形成背壓，利用背壓可提高執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
2．溢流閥使用注意事項(xiàng)
(1)應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況特點(diǎn)和具體要求選擇溢流閥的類(lèi)型。通常直動(dòng)式溢流閥響應(yīng)較快，宜作安全保壓閥使用；先導(dǎo)溢流閥啟閉特性好，宜作調(diào)壓定壓閥使用。
(2)應(yīng)盡量選用啟閉特性好的溢流閥，以提高執(zhí)行元件的速度負(fù)載特性和回路效率。就動(dòng)態(tài)特性而言，所選擇的溢流閥應(yīng)在響應(yīng)速度較快的同時(shí)，穩(wěn)定性好。
(3)正確使用溢流閥的連接方式，正確選用連接件（安裝底板或管接頭），并注意連接處的密封；閥的各個(gè)油口應(yīng)正確接人系統(tǒng)，外部泄油口必須直接接回油箱。
(4)根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量合理選定溢流閥的額定壓力和流量（通徑）規(guī)格。對(duì)于作遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的溢流閥，其通過(guò)流量一般為遙控口所在的溢流閥通過(guò)流量的0.5%～1%。
(5)應(yīng)根據(jù)溢流閥所在系統(tǒng)中的用途和作用確定和調(diào)節(jié)調(diào)定壓力，特別是作為安全閥使用的溢流閥，起始調(diào)定壓力不得超過(guò)液壓系統(tǒng)的zui高壓力。威斯特小編
(6)調(diào)壓時(shí)應(yīng)注意正確旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)調(diào)壓機(jī)構(gòu)，調(diào)壓結(jié)束時(shí)應(yīng)將鎖緊螺母固定。
(7)如果需通過(guò)先導(dǎo)式溢流閥的遙控口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)壓、卸荷或多級(jí)壓力控制，則應(yīng)將遙控口的螺堵擰下，接入控制油路；否則應(yīng)將遙控口嚴(yán)密封堵。
(8)如需改變溢流閥的調(diào)壓范圍，可以通過(guò)更換溢流閥的調(diào)壓彈簧實(shí)現(xiàn)，但同時(shí)應(yīng)注意彈簧的設(shè)定壓力可能改變閥的啟閉特性。
(9)對(duì)于電磁溢流閥，其使用電壓、電流及接線(xiàn)形式必須正確。
(10)卸荷溢流閥的回油腔應(yīng)直接接油箱，以減少背壓。
(11)溢流閥出現(xiàn)調(diào)壓失靈或噪聲過(guò)大等故障時(shí)，要查明原因及時(shí)修復(fù)。修復(fù)時(shí)拆洗過(guò)的溢流閥組件應(yīng)正確安裝，并注意防止二次污染。
噪聲和振動(dòng)
液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認(rèn)為是泵和閥，閥中又以溢流閥和電磁換向閥等為主。產(chǎn)生噪聲的因素很多。溢流閥的噪聲有流速聲和機(jī)械聲二種。流速聲中主要由油液振動(dòng)、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機(jī)械聲中主要由閥中零件的撞擊和磨擦等原因產(chǎn)生的噪聲。
（1）壓力不均勻引起的噪聲
先導(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)閥部分是一個(gè)易振部位如圖3所示。在高壓情況下溢流時(shí)，導(dǎo)閥的軸向開(kāi)口很小，僅0.003～0.006厘米。過(guò)流面積很小，流速很高，可達(dá)200米/秒，易引起壓力分布不均勻，使錐閥徑向力不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)。另外錐閥和錐閥座加工時(shí)產(chǎn)生的橢圓度、導(dǎo)閥口的臟物粘住及調(diào)壓彈簧變形等，也會(huì)引起錐閥的振動(dòng)。所以一般認(rèn)為導(dǎo)閥是發(fā)生噪聲的振源部位。
由于有彈性元件（彈簧）和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量（錐閥）的存在，構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)生振蕩的條件，而導(dǎo)閥前腔又起了一個(gè)共振腔的作用，所以錐閥發(fā)生振動(dòng)后易引起整個(gè)閥的共振而發(fā)出噪聲，發(fā)生噪聲時(shí)一般多伴隨有劇烈的壓力跳動(dòng)。
（2）空穴產(chǎn)生的噪聲
當(dāng)由于各種原因，空氣被吸入油液中，或者在油液壓力低于大氣壓時(shí)，溶解在油液中的部分空氣就會(huì)析出形成氣泡，這些氣泡在低壓區(qū)時(shí)體積較大，當(dāng)隨油液流到高壓區(qū)時(shí)，受到壓縮，體積突然變小或氣泡消失；反之，如在高壓區(qū)時(shí)體積本來(lái)較小，而當(dāng)流到低壓區(qū)時(shí)，體積突然增大，油中氣泡體積這種急速改變的現(xiàn)象。氣泡體積的突然改變會(huì)產(chǎn)生噪聲，又由于這一過(guò)程發(fā)生在瞬間，將引起局部液壓沖擊而產(chǎn)生振動(dòng)。先導(dǎo)式溢流閥的導(dǎo)閥口和主閥口，油液流速和壓力的變化很大，很容易出現(xiàn)空穴現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。
（3）液壓沖擊產(chǎn)生的噪聲
先導(dǎo)式溢流閥在卸荷時(shí)，會(huì)因液壓回路的壓力急驟下降而發(fā)生壓力沖擊噪聲。愈是高壓大容量的工作條件，這種沖擊噪聲愈大，這是由于溢流閥的卸荷時(shí)間很短而產(chǎn)生液壓沖擊所致在卸荷時(shí)，由于油流速急劇變化，引起壓力突變，造成壓力波的沖擊。壓力波是一個(gè)小的沖擊波，本身產(chǎn)生的噪聲很小，但隨油液傳到系統(tǒng)中，如果同任何一個(gè)機(jī)械零件發(fā)生共振，就可能加大振動(dòng)和增強(qiáng)噪聲。所以在發(fā)生液壓沖擊噪聲時(shí)，一般多伴有系統(tǒng)振動(dòng)。
（4）機(jī)械噪聲
先導(dǎo)式溢流閥發(fā)出的機(jī)械噪聲，一般來(lái)自零件的撞擊和由于加工誤差等產(chǎn)生的零件磨擦。
在先導(dǎo)型溢流閥發(fā)出的噪聲中，有時(shí)會(huì)有機(jī)械性的高頻振動(dòng)聲，一般稱(chēng)它為自激振動(dòng)聲。這是主閥和導(dǎo)閥因高頻振動(dòng)而發(fā)生的聲音。它的發(fā)生率與回油管道的配置、流量、壓力、油溫（粘度）等因素有關(guān)。一般情況下，管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低，自激振動(dòng)發(fā)生率就高。
減小或消除先導(dǎo)式溢流閥噪聲和振動(dòng)的措施
一般是在導(dǎo)閥部分加置消振元件。
消振套一般固定在導(dǎo)閥前腔，即共振腔內(nèi)，不能自由活動(dòng)。
在消振套上都設(shè)有各種阻尼孔，以增加阻尼來(lái)消除震動(dòng)。另外，由于共振腔中增加了零件，使共振腔的容積減小，油液在負(fù)壓時(shí)剛度增加，根據(jù)剛度大的元件不易發(fā)生共振的原理，就能減少發(fā)生共振的可能性。
消振墊一般與共振腔活動(dòng)配合，能自由運(yùn)動(dòng)。消振墊正反面都有一條節(jié)流槽，油液在流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生阻尼作用，以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。由于消振墊的加入，增加了一個(gè)振動(dòng)元件，擾亂了原來(lái)的共振頻率。共振腔增加了消振墊，同樣減少了容積，增加了油液受壓時(shí)的剛度，以減少發(fā)生共振的可能性。
在消振螺堵上設(shè)有蓄氣小孔和節(jié)流邊，蓄氣小孔中因留有空氣，空氣在受壓時(shí)壓縮，壓縮空氣具有吸振作用，相當(dāng)于一個(gè)微型吸振器。小孔中空氣壓縮時(shí)，油液充入，膨脹時(shí)，油液壓出，這樣就增加了一個(gè)附加流動(dòng)，以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。故也能減小或消除噪聲和振動(dòng)。
另外，如果溢流閥本身的裝配或使用權(quán)用不當(dāng)，也都會(huì)造成振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。如三節(jié)同心式溢流閥，裝配時(shí)三節(jié)同心配合不當(dāng)，使用時(shí)流量過(guò)大或過(guò)小，錐閥的不正常磨損等。在這種情況下，應(yīng)認(rèn)真檢查調(diào)整，或更換零件。
調(diào)壓失靈
溢流閥在使用中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)壓失靈現(xiàn)象。先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓失靈現(xiàn)象有二種情況：一種是調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪建立不起壓力，或壓力達(dá)不到額定數(shù)值；另一種調(diào)節(jié)手輪壓力不下降，甚至不斷升壓。出現(xiàn)調(diào)壓失靈，除閥芯因種種原因造成徑向卡緊外，還有下列一些原因：
*是主閥體（2）阻尼器堵塞，油壓傳遞不到主閥上腔和導(dǎo)閥前腔，導(dǎo)閥就失去對(duì)主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。因主閥上腔無(wú)油壓力，彈簧力又很小，所以主閥變成了一個(gè)彈簧力很小的直動(dòng)型溢流閥，在進(jìn)油腔壓力很低的情況下，主閥就打開(kāi)溢流，系統(tǒng)就建立不起壓力。
壓力達(dá)不到額定值的原因，是調(diào)壓彈簧變形或選用錯(cuò)誤，調(diào)壓彈簧壓縮行程不夠，閥的內(nèi)泄漏過(guò)大，或?qū)чy部分錐閥過(guò)度磨損等。
第二是阻尼器（3）堵塞，油壓傳遞不到錐閥上，導(dǎo)閥就失去了支主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。阻尼器（小孔）堵塞后，在任何壓力下錐閥都不會(huì)打開(kāi)溢流油液，閥內(nèi)始終無(wú)油液流動(dòng)，主閥上下腔壓力一直相等，由于主閥芯上端環(huán)形承壓面積大于下端環(huán)形承壓面積，所以主閥也始終關(guān)閉，不會(huì)溢流，主閥壓力隨負(fù)載增加而上升。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，系統(tǒng)壓力就會(huì)無(wú)限升高。除這些原因以外，尚需檢查外控口是否堵住，錐閥安裝是否良好等。
其它故障
溢流閥在裝配或使用中，由于O形密封圈、組合密封圈的損壞，或者安裝螺釘、管接頭的松動(dòng)，都可能造成不應(yīng)有的外泄漏。
如果錐閥或主閥芯磨損過(guò)大，或者密封面接觸不良，還將造成內(nèi)泄漏過(guò)大，甚至影響正常工作。
電磁溢流閥常見(jiàn)的故障有先導(dǎo)電磁閥工作失靈、主閥調(diào)壓失靈和卸荷時(shí)的沖擊噪聲等。后者可通過(guò)調(diào)節(jié)加置的緩沖器來(lái)減少或消除。如不帶緩沖器，則可在主閥溢流口加一背壓閥。（壓力一般調(diào)至5kgf/cm2左右，即0.5MPa）。