先导式减压阀结构设计及三维建模+CAD图纸(3)
由于19世纪是有工业的迅猛发展，带动了液压传动技术的大力发展和步入成熟。中国历经一个从无到有的过程。到现在中国液压阀已经发展到了有自己的系列和标准。短短的几十年的时间，液压技术发展到这个程度，最重要的原因就是需求。没有需求就没有存在的意义。在机械行业里，很多的机器都离开了液压都将不能很好地完成工作。如汽车，如果没有液压系统制动系统将无法变得像现在这么灵敏。如重型工程机械，如果没有液压系统，哪来那么大的扭矩来提供动力？就是因为有需求，才使得液压阀发展的如此迅速。
1.3 选题意义
包括先导式减压阀、活塞式减压阀、蒸汽减压阀在内的所有减压阀均是气动调节阀的一个必备配件，主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个定值，以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。
先导式减压阀中的先导阀主要起调压作用、主阀主要起执行减压作用。先导式减压阀可以采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内，保护其后的生活生产［6］。
2减压阀类型的确定
减压阀是一种将出口压力调节到低于进口压力的控制阀。用于减低系统中某一分支液压油路的压力，以满足液压设备执行元件的需要，常见于各种液压控制系统、夹紧系统、辅助系统及润滑系统中。
减压阀按调节要求的不同，可以分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀。定压减压阀用于控制出口压力为定值，使液压系统中某一部分得到较供油压力低的稳定压力；定比减压阀用来控制它的进、出口压力保持调定不变的比例；定差减压阀则用来控制进、出口压力差为定值。
2.1 设计方案的对比与确定
2.1.1 定值减压阀
定值减压阀的结构和工作原理如下所述：
定压输出减压阀有直动式和先导式两种结构形式，直动式减压阀虽然经济性高，但是由于结构的限制较少单独使用［7］。在先导式减压阀中，根据先导级供油的引入方式的不同，有先导级由减压出口供油和先导级由减压进口油两种结构形式。
图2.1 先导式定值减压阀的结构和工作原理
1-主阀阀芯；2-阻尼孔；3-主阀运动阻尼孔；4.5.12-流道；6-先导阀阀芯 ；7-先导阀弹簧； 8-调压弹簧；9-导阀弹簧腔；10-泄油流道；11-手柄；13-外控口；14.主阀复位弹簧；15-阀体
工作原理如图2.1所示：1、14是主阀的阀芯和弹簧，6、8是先导的阀芯和弹簧，图示主阀芯与阀套沉割槽之间形成的减压口处于全开状态。进油芯上径向、轴向（未示出）油孔从出口流出，出口压力为P2。出口压力经阻尼孔2后作用在导阀上，当作用于导阀上的压力孔2后作用在导阀上，当作用于导阀上的压力（设为P2’）达到导阀的调定压力时，导阀开启，则有一控制流量流经阻尼孔2，产生压差。该压差作用于主阀阀芯的两端，与主阀弹簧平衡。当该压差大于主阀弹簧预紧力时，主阀阀芯上移，关小阀口，使压力P1，降到P2。阻尼孔上的流量（先导流量）越大，（P2-P2’）越大，主阀芯所受的不平衡力越大，阀芯的提升量越大，减压口关的越小，减压作用越明显。所以，减压口的大小可由主阀芯自动调节，从而保持出口压力P2恒定。
设A、Ac分别为主阀和先导阀有效作用面积（m2）；Kx、Ky分别为先导阀和主阀弹簧刚度、（N/m）；X0 、X分别为先导阀弹簧预压缩量和开口量（m）；Y0、Y、Ymax分别为主阀弹簧预压缩量、主阀开口量和最大开口量（m），则：