意大利阿托斯ATOS比例溢流閥

溢流閥常見故障及排除
溢流閥在使用中，常見的故障有噪聲、振動、閥芯徑向卡緊和調壓失靈等。
(一)噪聲和振動
液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認為是泵和閥，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械聲二種。流速聲中主要由油液振動、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機械聲中主要由.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
先導型溢流閥的導閥部分是一個易振部位如圖3所示。在高壓情況下溢流時，導閥的軸向開口很小，僅0.003~0.006厘米。過流面積很小，流速很高，可達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。另外錐閥和錐閥座加工時產(chǎn)生的橢圓度、導閥口的臟物粘住及調壓彈簧變形等，也會引起錐閥的振動。所以一般認為導閥是發(fā)生噪聲的振源部位。由于有彈性元件(彈簧)和運動質量(錐閥)的存在，構成了一個產(chǎn)生振蕩的條件，而導閥前腔又起了一個共振腔的作用，所以錐閥發(fā)生振動后易引起整個閥的共振而發(fā)出噪聲，發(fā)生噪聲時一般多伴隨有劇烈的壓力跳動。
(2)空穴產(chǎn)生的噪聲
當由于各種原因，空氣被吸入油液中，或者在油液壓力低于大氣壓時，溶解在油液中的部分空氣就會析出形成氣泡，這些氣泡在低壓區(qū)時體積較大，當隨油液流到高壓區(qū)時，受到壓縮，體積突然變小或氣泡消失，反之，如在高壓區(qū)時體積本來較小，而當流到低壓區(qū)時，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產(chǎn)生噪聲，又由于這一過程發(fā)生在瞬間，將引起局部液壓沖擊而產(chǎn)生振動。先導型溢流閥的導閥口和主閥口，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。

意大利阿托斯ATOS比例溢流閥

(3)液壓沖擊產(chǎn)生的噪聲
先導型溢流閥在卸荷時，會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間很短而產(chǎn)生液壓沖擊所致在卸荷時，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，如果同任何一個機械零件發(fā)生共振，就可能加大振動和增強噪聲。所以在發(fā)生液壓沖擊噪聲時，-般多伴有系統(tǒng)振動。
(4)機械噪聲
先導型溢流閥發(fā)出的機械噪聲，一般來自零件的撞擊和由于加工誤差等產(chǎn)生的零件磨擦。在先導型溢流閥發(fā)出的噪聲中，有時會有機械性的高頻振動聲，一般稱它為自激振動聲。這是主閥和導閥因高頻振動而發(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。-般情況下，管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低，自激振動發(fā)生率就高。
減小或消除先導型溢流閥噪聲和振動的措施，一般是在導閥部分加置消振元件。
消振套一般固定在導閥前腔，即共振腔內，不能自由活動。在消振套上都設有各種阻尼孔，以增加阻尼來消除震動。另外，由于共振腔中增加了零件，使共振腔的容積減小，油液在負壓時剛度增加，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配合,能自由運動。消振墊正反面都有一條節(jié)流槽,油液在流動時能產(chǎn)生阻尼作用，以改變原來的流動情況。由于消振墊的加入，增加了一個振動元件，擾亂了原來的共振頻率。共振腔增加了消振墊，同樣減少了容積，增加了油液受壓時的剛度，以減少發(fā)生共振的可能性。
在消振螺堵上設有蓄氣小孔和節(jié)流邊，蓄氣小孔中因留有空氣，空氣在受壓時壓縮，壓縮空氣具有吸振作用，相當于一個微型吸振器。小孔中空氣壓縮時，油液充入，膨脹時，油液壓出，這樣就增加了一個附加流動，以改變原來的流動情況。故也能減小或消除噪聲和振動。
另外，如果益流閥本身的裝配或使用權用不當，也都會造成振動，產(chǎn)生噪聲。如三節(jié)同心式溢流閥，裝配時三節(jié)同心配合不當，使用時流量過大或過小，錐閥的不正常磨損等。在這種情況下，應認真檢查調整，或更換零件。
(二)閥芯徑向卡緊
因加工精度的影響，造成主閥芯徑向卡緊，使主閥開啟不上壓或主閥關閉不卸壓，另因污染造成徑向卡緊。
(三)調壓失靈
溢流閥在使用中有時會出現(xiàn)調壓失靈現(xiàn)象。先導型溢流閥調壓失靈現(xiàn)象有二種情況:一種是調節(jié)調壓手輪建立不起壓力，或壓力達不到額定數(shù)值;另一種調節(jié)手輪壓力不下降，甚至不斷升壓。出現(xiàn)調壓失靈，除閥芯因種種原因造成徑向卡緊外，還有下列一些原因:
一是主閥體阻尼器堵塞，
所以主閥變成了一個彈簧力很小的直動型溢流閥，在進油腔壓力很低的情況下，主閥就打開溢流，系統(tǒng)就建立不起壓力。
壓力達不 到額定值的原因，是調壓彈簧變形或選用錯誤，調壓彈簧壓縮行程不夠，閥的內泄漏過大，或導閥部分錐閥過度磨損等。
第二是阻尼器(3)堵塞，油壓傳遞不到錐閥上，導閥就失去了支主閥壓力的調節(jié)作用。阻尼器(小孔)堵塞后，在任何壓力下錐閥都不會打開溢流油液，閥內始終無油液流動，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，所以主閥也始終關閉，不會溢流，主閥壓力隨負載增加而上升。當執(zhí)行機構停止工作時，系統(tǒng)壓力就會無限升高。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。
(四)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，都可能造成不應有的外泄漏。
如果錐閥或主閥芯磨損過大，或者密封面接觸不良，還將造成內泄漏過大，甚至影響正常工作。
電磁溢流閥常見的故障有先導電磁閥工作失靈、主閥調壓失靈和卸荷時的沖擊噪聲等。后者可通過調節(jié)加置的緩沖器來減少或消除。如不帶緩沖器，則可在主閥溢流口加一背壓閥。(壓力一 般調至5kgf/cm2左右，即0.5MPa)

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溢流閥，一種液壓壓力控制閥。在液壓設備中主要起定壓溢流作用和安全保護作用。定壓溢流作用：在定量泵節(jié)流調節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量。當系統(tǒng)壓力增大時，會使流量需求減小。此時溢流閥開啟，使多余流量溢回油箱，保證溢流閥進口壓力，即泵出口壓力恒定（閥口常隨壓力波動開啟）。液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認為是泵和閥，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械聲二種。流速聲中主要由油液振動、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機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。
 先導式溢流閥的結構和工作原理
　　先導式溢流閥是由先導閥和主閥組成。先導閥用以控制主閥芯兩端的壓差，主閥芯用于控制主油口的溢流。目前應用廣泛的先導式溢流閥按閥芯結構形式，可分為三節(jié)同心式和二節(jié)同心式兩種結構。
    圖5-23為三節(jié)同心先導式溢流閥。由圖可知，主閥座4過盈安裝在閥體1內，閥體上設有進出油口P和T，K為遙控油口，主閥芯2上部小圓柱與閥蓋5相配合，中間大直徑圓柱與閥體內孔相配合，下部錐體與閥座相配合。主閥芯尾部的菌狀法蘭起導流作用，使溢流閥開啟時便于閥芯對中，關閉時穩(wěn)定性增加。先導錐閥芯7由彈簧8緊壓在先導閥座6上。手輪11通過調壓螺栓10、調節(jié)桿9調整彈簧的預壓縮量，從而調節(jié)溢流閥的調整壓力。
   當系統(tǒng)壓力油從進油口P進入主閥芯下腔a時，壓力油經(jīng)主閥芯大直徑圓柱上的阻尼孔e進入上腔d，通道f進入先導閥下腔g，作用在先導閥芯7右端。由于先導閥關閉，此時主閥芯上腔a與下腔d間壓力相等。主閥芯在彈簧3的作用下緊壓在閥座4上。此時閥座4所承受的主閥芯的壓力為F

　　F=Fs+pA‘-pA=Fs+p（A’-A）

　　式中Fs-彈簧3的預緊力；

　　A‘-主閥芯上腔的有效面積；

　　A-主閥芯下腔的有效面積；

　　p-系統(tǒng)的壓力。

　1-閥體；2-主閥芯；3-主閥彈簧；4-主閥座；5-先導閥體；6-先導閥座；7-先導錐閥芯；8-調壓彈簧；9-調節(jié)桿；10-調壓螺栓；11-手輪

　　當Fs》p（A‘-A）時閥口關閉，主閥無溢流。

　　當系統(tǒng)壓力升高，超過先導閥7的開啟壓力時，壓力油頂開先導錐閥芯7，進入i腔，通過孔j、b流入c腔，從出油口T流出。此時由于阻尼小孔e（0. 8～1. 2mm）的節(jié)流作用，使得主閥芯上腔d的壓力p’（p‘是由導閥7調整的）小于下腔a的壓力p，在兩腔之間產(chǎn)生壓力差△p（△p=p - p’）。此時閥座4所受的主閥芯壓緊力為F

　　F=Fs+p‘A’-pA

　　當A=A‘時

　　F=Fs-△pA

　　隨著系統(tǒng)的壓力增高，通過小孔e的流量不斷增加，所產(chǎn)生的壓力損失△p也不斷提高，壓緊力F相繼減小。當F變?yōu)樨撝禃r，主閥芯抬起，a、b兩腔連通，溢流閥開始溢流，此時，溢流閥進口的壓力維持在某調定值p’上。主閥芯向上移動后，彈簧3進一步受到壓縮，F(xiàn)s相應增加，使之在新的位置上處于平衡狀態(tài)。

　　遙控口K用以調節(jié)主閥芯前腔的壓力p‘，當在K孔連接遙控詞壓閥（結構與先導閥相似）時，可用遙控調壓閥調節(jié)溢流閥的進口壓力。

　　轉動手輪11時，調壓螺栓10軸向移動，調節(jié)桿9推動先導閥調壓彈簧8使先導錐閥芯7上所受到的彈簧力發(fā)生變化，從而調整了主閥芯a腔的壓力p’，使△p發(fā)生變化，主閥芯在新位置上平衡，閥的溢流開口發(fā)生了變化，從而調整了溢流閥進口壓力p。圖5-23（b）為先導式溢流閥的職能符號。

　　圖5-24為二節(jié)同心式先導溢流閥。該閥主閥芯1結構大為簡化，只有閥芯外徑與主閥體，以及閥芯下端錐面與閥座有配合要求。當壓力油經(jīng)阻尼孔2中的小孔、控制油道5頂開先導閥6時，在阻尼器3兩端形成壓差△p，此壓差經(jīng)阻尼孔2作用在主閥芯1上，當壓差達到一定值時，主閥芯抬起，溢流閥開始溢流。外接供油孔13的作用，相當于普通先導式溢流閥的遙控口。

1-主閥芯；2-阻尼孔；3-阻尼器；4、5-控制油道；6-先導閥；7-先導閥體（閥蓋）；8-調壓彈簧；9-彈簧腔；10、11-控制同油道；12-閥座；13-外供油口；14-防振器；15-調節(jié)螺栓

　　溢流閥的作用
　　溢流閥是一種液壓壓力控制閥，在液壓設備中主要起定壓溢流作用，穩(wěn)壓，系統(tǒng)卸荷和安全保護作用。具體作用如下：

　　1、起溢流作用。用定量泵供油時，它與節(jié)流閥配合，可以調節(jié)和平衡液壓系統(tǒng)中的流量。在這種場合下，閥門經(jīng)常隨著壓力的波動而開啟，油液經(jīng)閥門流回油箱，起著定壓下的溢流作用。

　　2、起安全保護作用。避免液壓系統(tǒng)和機床因過載而引起事故。在這種場合下，閥門平時是關閉的，只有負載超過規(guī)定的極*才開啟，起安全保護作用。通常，把溢流閥的調定壓力比系統(tǒng)工作壓力調高10~20%

　　3、作卸荷閥用。由先導溢流閥與二位二通電磁閥配合使用，可使系統(tǒng)卸荷。

　　4、作遠控調壓的閥用。用管道將溢流閥的遙控口接到調節(jié)方便的遠程調節(jié)閥進口處，以實現(xiàn)遠控目的

　　5、作高低壓多級控制。用換向閥將溢流閥的遙控口和幾個遠程調壓連接，即可實現(xiàn)高低多級控制。

　　6、作順序閥用。把先導式溢流閥回油口改為輸出壓力油的出口，并將壓力頂開錐形閥后原回油的通道堵列，使它經(jīng)過重新加工的泄油口流回油箱，這樣就可做順序閥用。

　　7、用于產(chǎn)生背壓。將溢流閥串聯(lián)在回油路上，可以產(chǎn)生背壓，使執(zhí)行元件運動平衡。些時溢流閥的調定壓力低，一般用直動式低壓溢流閥即可。

溢流閥和減壓閥的區(qū)別
　　（一）可以說溢流閥是被動工作，而減壓閥是主動工作

　　1、減壓閥保持出口處壓力不變，而溢流閥保持進口處壓力不變;

　　2、在不工作時，減壓閥進出口互通，而溢流閥進出口不通;

　　3、非工作狀態(tài)時，減壓閥的閥口是敞開的，而溢流閥是常閉的溢流閥是壓力控制閥，主要是控制系統(tǒng)壓力，還起卸荷的作用。

　　（二）減壓閥是一種使閥出口壓力低于進口壓力的壓力調節(jié)閥

　　1、減壓閥主要是用來降低液壓系統(tǒng)某一分支油路的壓力，使分支壓力比主油路壓力低且穩(wěn)定，在調定壓力的范圍內，減壓閥也像溢流閥那樣是關閉的。但是隨著系統(tǒng)壓力的升高當達到減壓閥調定的壓力時，減壓閥打開，部分油液會經(jīng)過他返回油箱（此時有一定壓力的油回油箱，油箱的油溫會上升），這一支路的油壓是不會上升了。

　　它起到對本支路的減壓與穩(wěn)壓作用！溢流閥則不同，它裝在泵的出口處會保證系統(tǒng)的整體壓力穩(wěn)定且不會超壓。所以他有安全、調壓、穩(wěn)壓等作用！

　　2、溢流閥一般并聯(lián)在系統(tǒng)的支路中起調壓、穩(wěn)壓與減壓作用，而減壓閥一般串聯(lián)在某一支路上起減壓與保壓本支路的作用！

　　（三）溢流閥是常閉的，只是當系統(tǒng)超壓才動作;減壓閥是常通的，通過狹窄通道減壓

　　溢流閥的作用是：穩(wěn)壓、溢流、過載保護。減壓閥是減小壓力，液壓系統(tǒng)某一部分壓里減小。用途不一樣。所以不能代替。

　　（四）溢流閥控制進油口壓力，減壓閥控制出油口壓力