意大利迪普瑪溢流閥的工作原理

 迪普瑪先導(dǎo)式溢流閥由主閥和先導(dǎo)閥組萬勻均.圖2-2是一種典型先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)圖.壓力油由進(jìn)由口P進(jìn)入后作用在主閥芯的下腔，并經(jīng)過陰尼孔、油道。作用在迪普瑪先導(dǎo)閥閥芯上.當(dāng)作用力小于7的預(yù)緊力時，導(dǎo)閥關(guān)閉.lt}l時。陰尼孔沒有油液流動。不起陰尼作用，主閥芯的上下兩腔壓力相同，迪普瑪溢流閥不溢流.當(dāng)機油壓力大于彈簧預(yù)緊力時，迪普瑪先導(dǎo)閥打開。油液通過阻尼孔、油道進(jìn)入油箱，所以。油液流經(jīng)阻尼孔時產(chǎn)生壓差，主閥上腔壓力小于下腔壓力，主閥芯上移，閥口打開。實現(xiàn)迪普瑪溢流.調(diào)節(jié)7的預(yù)緊力，即可調(diào)節(jié)溢流壓力.閥體上有一個遠(yuǎn)程控制口K，當(dāng)K口通過二位二誦閥接油箱時，主閥芯便可在很小的液壓力作用下打開。實現(xiàn)溢流，川婦寸泵卸荷.如果K口和調(diào)節(jié)壓力與到的先導(dǎo)閥入口接通，就可實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。

2.3迪普瑪溢流閥的工作過程

2. 3. 1開啟過程

如圖2-3所示，在這種迪普瑪溢濟(jì)閥中，作用于主閥閥芯上的力平衡方程為:油液作用在主閥芯下腔的力二油液作用在主閥芯卜腔的力+主閥彈簧力+重力+摩擦力、液動力

圖2-3中各符號代表的意思如下:

    A1一主閥芯活塞下端面積;

    A2一主閥芯活塞上端面積;

    P1一主閥芯下腔壓力二

    P2 -一主閥芯上腔壓力;

    K1一先導(dǎo)閥彈簧剛度(N/m);

    K2一主閥彈簧剛度(Nlm);

    Xo-先導(dǎo)閥彈黃的預(yù)壓縮量(m);

    Y0一主閥彈簧的預(yù)壓縮量(u.);

    G一主閥芯重力;

    Fr閥芯與閥套的摩擦力;

Fy一液動力

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當(dāng)系統(tǒng)壓力，J、于先導(dǎo)閥的開啟壓力時，迪普瑪先導(dǎo)閥是關(guān)閉狀態(tài).那么，主閥芯受A1P1<A2P1+K1Yo+G+Ff+Fy   (2-1)

此時。閥口處于關(guān)閉狀態(tài).

(1)若系統(tǒng)壓力達(dá)到先導(dǎo)閥的開啟壓力.導(dǎo)閥即將開啟但未開啟時.主閥芯的受力情況仍為式(2-1)。

(2)若系統(tǒng)壓力超出先導(dǎo)閥的開啟壓力，導(dǎo)閥開啟。液壓油山阻尼孔經(jīng)先導(dǎo)閥后再流入油箱.此時.主閥芯上下兩腔將產(chǎn)生壓力差，但未達(dá)到抬起主閥芯的壓力，主閥芯的受力關(guān)系如下:

                  A1 P1<A2P2+K1y0,+G+Ff+Fy      (2-2)

(3)若系統(tǒng)壓力達(dá)到主閥開啟壓力，通過阻尼孔的流量增加，上、下腔的壓差使主閥芯處于平衡狀態(tài).受力情況如下:

A1P1=A2P2+K1yn+G+Fr+Fy.                         (2-3)

(4)若系統(tǒng)壓力高于主閥開啟壓力。主閥開啟，受力關(guān)系如下:

A1P1- C1πD1yP1sin2,=A2P2+K1y0+G+PFf+Fy,         (2-4)

式中符號含義:y—主閥口的開度(m);

01—液體入射角，近似等于閥芯半錐角(。);

D1—主閥座孔直徑(m）

C1—主閥口流量系數(shù) C1 =0. 77~0.8(取0.8).此時，閥芯受力關(guān)系如下:

A1P1一C1πD1yP1sin2=A2P2+K1(y0+y)+G+Ff+Fy       (2-5)

2.3.2迪普瑪溢流閥的閉合過程

閉合過程與開啟過程相反，然而各關(guān)鍵過程大抵一樣，因為摩擦力方向的改變，所以，閥口的閉合壓力比開啟壓力要小。

2.4迪普瑪溢流閥的主要性能

2.4. 1迪普瑪溢流閥的靜態(tài)特性

靜態(tài)特性(啟閉特性)是指溢流閥處于穩(wěn)定工況時，控制壓力與溢流量之間的變化關(guān)系。此外靜態(tài)特性還包括:

(1)調(diào)壓范圍是指調(diào)壓彈黃在規(guī)定范圍調(diào)節(jié)時，當(dāng)系統(tǒng)壓力平穩(wěn)上升或者下降，調(diào)定壓力的zui大和zui小的差值。

(2)卸荷壓力是指迪普瑪溢流閥作迪普瑪卸荷閥時，在額定流量的前提下，進(jìn)、出油口的壓力差。

2.4. 2迪普瑪溢流閥的動態(tài)特性

迪普瑪溢流閥的動態(tài)特性是指閥在開啟過程中的特性。當(dāng)?shù)掀宅斠缌鏖y開啟時，其溢流量從零開始迅速增加到額定流量，相當(dāng)于給系統(tǒng)加一個階躍信號，而隨之響應(yīng)的是進(jìn)口壓力也防夕訊速變化。經(jīng)過一個振蕩過程后，逐步穩(wěn)定在調(diào)定的壓力上。圖2-4所示為溢流閥的動態(tài)響應(yīng)帶全處結(jié)果.根據(jù)控制工程理論，若令起始穩(wěn)態(tài)壓力為P，zui終穩(wěn)態(tài)壓力為P1A1= P1P二評價迪普瑪溢流閥的動態(tài)特性指標(biāo)主要有:

(1)壓力超調(diào)址A P,.峰位壓力和zui終穩(wěn)態(tài)壓力之間的差位。

(2)壓力上升時間t一壓力達(dá)到0.9AP:的時間與達(dá)到0.1 AP，的時間差仇·即圖中的A, R時間間隔，該時間也稱為響應(yīng)時間。

(3)過渡過程時間t,。當(dāng)瞬時壓力進(jìn)入zui終穩(wěn)態(tài)壓力上下0.0P，的控制范1f4內(nèi)的時1J與0.09 AP,的IN 1U1位，即圖中R, C時1J間隔。

這些;旨際可通過冷淑(結(jié)果依據(jù)控制工程理論的計算得出。由于溢流閥的動態(tài)響應(yīng)過程很快(一般在零點幾秒就完成)。所以，目前靠人工f則是不可能的?，F(xiàn)在的檢測一般是應(yīng)用傳感元件，由計算機自動完成。計算機輔助槍鋇J包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、檢測報告輸出等，在較短的時間內(nèi)便可給出閥的動態(tài)性能指標(biāo)，其工作效率和檢測精度都到達(dá)較高的標(biāo)準(zhǔn)。

2.5迪普瑪溢流閥的設(shè)計要求

迪普瑪溢流閥的一般設(shè)計要求:

(t)公稱壓力pn, (N/cm2);

(L)公稱流量Q,(L/min);

(3)調(diào)壓范圍P1min~p1max (N/cm2);

(4)主閥開啟壓力P1Q (N/cm2);

(5)主閥閉合壓力p1Q(N/cm2);

(6)P1Q, p1Q時的溢流量Q(L/min)

(7)卸荷壓力p1x(N/cm2).

(8)內(nèi)泄流量qax(L/ min)

2.6迪普瑪溢流閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.6.I迪普瑪滋流閥的結(jié)構(gòu)型式

迪普瑪溢流閥的結(jié)構(gòu)形式通常有兩種:

(一)迪普瑪溢流閥直動型(圖2-6)

這種迪普瑪溢流閥若壓力較高、流zui量較大，對彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸的要求就較高，會給設(shè)計制造過程及使用中帶來很多的麻煩，所以，不易于控制高壓場合，也不能實現(xiàn)卸荷和返醉呈調(diào)壓.

(2)迪普瑪先導(dǎo)式溢流閥(圖2-7)

這類閥由先導(dǎo)閥和主導(dǎo)閥組成，迪普瑪先導(dǎo)閥部分都是迪普瑪直動型溢流閥(多是錐閥結(jié)構(gòu))。如果按主閥部分的閥芯配臺形式不同來分類，迪普瑪先導(dǎo)型溢流閥分為三類:

(1)三級同心結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)形式目前應(yīng)用較廣;(2)二級同心結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)形式又稱為迪普瑪單向閥式結(jié)構(gòu)。它除有管式和板式兩種連接形式外，還適于插式連接;(3)迪普瑪滑閥式結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的迪普瑪溢流閥，額定壓力可達(dá)210har.其中，迪普瑪滑閥式結(jié)構(gòu)控制壓力精度較低，工作壓力也不高;三級同心結(jié)構(gòu)成熟、工作壓力較高、應(yīng)用zui廣，'F型屬于此類;與三級同心相比，二級同心是一種新的形式，具有如下特點:

(l)三級同心比二級同心結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求性m交高。二級同心動作穩(wěn)定比三級同心的可靠。

(2)三級同心結(jié)構(gòu)的溢流閥壓力穩(wěn)定性不如二級同心結(jié)構(gòu)。

(2)三級同心結(jié)構(gòu)的溢流閥壓力穩(wěn)定性不如二級同心結(jié)構(gòu)。

(3)三級同心結(jié)構(gòu)的工藝性不如二級同心結(jié)構(gòu)的好。

(4)二級同心式具有良好的通用性.

(5)二級迪普瑪同心閥具有噪聲，J喲優(yōu)點。

    當(dāng)然。三級同心式迪普瑪溢流閥也有它的優(yōu)點，從動態(tài)特性方面來看。主閥口直徑比較小。面積梯度也小，流量增益洲氏，所以對穩(wěn)定性有利，主閥芯上的尾碟。使穩(wěn)態(tài)液壓力有助于閥口關(guān)閉，這也增加了穩(wěn)定性。另外，主閥閥口作為一個振動環(huán)節(jié)，能盡量Ell溺主閥芯的振動，仍可獲得低噪聲的迪普瑪溢流閥.三級同心式迪普瑪溢流閥有很多方面可以改進(jìn)。

2.6.2先導(dǎo)式迪普瑪滋流閥主要零件

迪普瑪先導(dǎo)式溢流閥由先導(dǎo)閥和主閥組成。

(1)迪普瑪先導(dǎo)閥部分

迪普瑪先導(dǎo)閥山閥芯、閥座、調(diào)壓彈簧等零件組成。在壓力控制閥中通常都存在先導(dǎo)閥.所以在設(shè)計過程中必須保證先導(dǎo)閥的通用性。先導(dǎo)閥結(jié)構(gòu):if分為差動型和_ft.動型。直動式閥芯通常有兩種結(jié)構(gòu)形式(如圖2-8).a)為錐閥結(jié)構(gòu)。b)為球閥結(jié)構(gòu)，其中球閥結(jié)構(gòu)又可分為兩種:一種是球和彈簧座是一體的，另一種是球和彈簧座分開的.七U佼這兩種結(jié)構(gòu)可知，當(dāng)閥芯開口量一定時，閥芯與閥座分開一定距離，球閥相對于錐閥有較大的過流面積.因此，主閥迅速開啟，以便在短時間內(nèi)升壓.但是，由于過流面積較大，閥芯動作時就會出現(xiàn)振動，使閥芯不穩(wěn)定。這就加大了主閥穩(wěn)定時間。

迪普瑪差動式閥芯相對于直動式閥芯主要是在錐閥尾部有一段配合面。利用承壓面積的差值減少閥芯上的液壓力，因此。穩(wěn)定性得至m高，調(diào)壓彈簧設(shè)計業(yè)比較容易。但是其結(jié)溝比直動式要復(fù)雜，加工精度也較高。