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新型溢流阀的结构设计+CAD图纸+文献综述(3)
图2.1 直动式溢流阀结构图
2.3.2 先导式溢流阀
先导式溢流阀一般有两种:一种具有二级配合面,常称为二级同心式,另一种是具有三级配合面,常称为三级同心式。三级同心式与二级同心式相比,二级同心式优于三级同心式,先分析比较如下:
(1) 三级同心式结构比二级同心式复杂,主要零件(如主阀芯、阀体等)的加工精度要求也比二级同心式高,从而使制造成本提高;同时,三级同心式溢流阀在装配或使用中的不慎常影响到它的动作可靠性。
(2) 主阀口的过流面积三级同心式小于二级同心式。在实现卸荷时,由于三级同心式阀芯的尾碟伸在阀座内,通道成很狭窄的环形,加上阀座直径很小,因而过流断面面积很小,是卸荷时的剩余压力较高。二级同心式阀的通道中没有如尾碟之类的障碍物,且阀座处直径很大,过流面积大,故剩余压力较低。
(3) 二级同心式溢流阀比较稳定。三级同心式溢流阀中,当液流高速流出时,由于流动方向惯性,在尾碟底部会形成一个负压涡流区(负压是不稳定的)。而先导阀的控制流出流正好进入此不稳定负压区,负压直接作用到先导阀的阀芯背部(即调压弹簧一侧),使先导阀阀芯的运动受到影响,也就是引起阀口的开口量不稳定,最终引起溢流阀所控制的压力不稳定。二级同心式阀中没有这种现象。
(4) 二级同心式阀具有噪声小的有点,因液流经阀口至溢流口是一个扩散流动,使高速液流迅速的降速,所以,减少了噪声。三级同心式溢流阀由于液流经过阀口至溢流口是一个收缩流动,溢流口的流苏相比之下较高,所以噪声较大。
(5) 二级同心式具有良好的通用性,以溢流阀为基础,只要作少量的变动,就可以变成各种型式的压力阀。因为阀芯和阀套组成一个部件安置在阀体的一个通用的内腔里,利用溢流阀的阀体,只要变换一下先导阀的控制部分就可以变成各种型式的压力控制阀[4]。
二级同心式先导式溢流阀的结构图如图2.2所示。
图2.2 先导式溢流阀结构图
2.3.3 新型溢流阀改进
本设计改进了先导阀芯部位,采用在阀芯圆周方向开设毛细阻尼槽,使其与调压阀套相配合,形成毛细阻尼管。并在阀套内壁设有压力油压力感应通道,这样旋转阀芯,即能起到压力调节和控制作用。毛细阻尼管能更好的控制压力调节器的调节,提高控制精度。以下是毛细阻尼管的原理:
当一股流体流经一段细长管首时,由于流体和边壁发生摩擦其压力沿流动方向均匀下降,对于毛细阻尼管而言,由于截面尺寸很小,当流体在其内流动时马赫数较小,所以流体在毛细阻尼管中的流动状态通常被视为层流,其流量公式为
(2.1)
式中Q——流过毛细阻尼管的流量
——液压油的动力粘度,
d——毛细阻尼管的直径
l——毛细阻尼管的长度
——毛细阻尼管进油口处的压力,
——毛细阻尼管出油口处的压力
压力沿毛细阻尼管的长度方向呈线性分布, 其分布公式为
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