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1、汽车液压与气压传动技术课程总结体会溢流阀的工作原理及其应用一、摘要液压与气压传动和液力技术是现代机械设备中高速发展的重要技术，其发展极大地促进了汽车技术和汽车工业的高速发展，使得现代汽车成为机、电、液、计算机一体的高新技术产物，加强针对汽车的液压与气压传动和液力技术学校与研究，对于科学合理地设计、制造、使用、维护和维修汽车具有重要意义。在液压系统中，为了保证执行机构能按设计要求安全可靠的工作，必须对液压系统中的油液在方向、流量、和压力进行控制，其中用来控制液压油压力和利用液压油压力来控制其他液压元件动作的阀，统称为压力控制阀。本总结是对溢流阀结构，工作原理与功用，以及对常见故障进行分析、研究。
2、从而了解溢流阀的结构和功用，以及对溢流阀的故障与检修具有初步的认识和了解。二、关键字液压与气压传动、溢流阀的结构、工作原理与功用、故障分析。三、溢流阀的结构溢流阀是通过对油液的溢流，使液压系统的压力维持恒定，从而实现系统的稳压、调压和限压。溢流阀实质是一个压力限制装置，用来保护液压系统和部件。根据结构不同，溢流阀可以分为直动式和先导式两类，下面就介绍一下最常见的这两种溢流阀：先导式溢流阀和直动式溢流阀。3.1、直动式溢流阀的结构直动式溢流阀按其阀芯形式不同分为球阀式、锥阀式和滑阀式等。直动式溢流阀一般只用于低压小流量系统，或者作为先导阀使用。中、高压系统则采用先导式溢流阀。直动式溢流阀主要由滑
3、阀阀芯和壳体组成。3.2、直动式溢流阀的工作原理直动式溢流阀利用作用于阀芯上的液压力直接与弹簧力相平衡的原理来控制溢流压力（故得名为直动式溢流阀）。直动式溢流阀随着工作压力的提高，直动式溢流阀的弹簧力要增加，弹簧刚度也要增加，这就是装配困难，使用不便，并且当溢流量变化时，溢流压力的波动也将加大。因此，直动式溢流阀一般只用于低压系统如下图所示：直动式溢流阀进油口P的压力油通过阻尼活塞作用在其底部，形成了一个与弹簧力相抗衡的液压力。当此液压力小于调压弹簧的弹簧力时，阀门关闭，此阀不起调压作用。随着进油口P压力的不断提高。当液压力大于弹簧力时，阀芯上移，多余的油液溢回油箱O，使进油口压力稳定在调定值
4、上,其图形符号如下。3.3、先导式溢流阀的结构先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于直动型溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀）形阀座式结构。主阀可分为一节同心结构、二节同心结构和三节同心结构。先导式溢流阀由主阀芯、调压弹簧、调压手柄、导阀阀芯、遥控口、主阀弹簧等组成。3.4、先导式溢流阀的工作原理如下图所示：先导式溢流阀工作时，液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯的测压面上。当先导阀未打开时，阀腔中油液没有流动，作用在主阀芯上下两个方向的压力相等，但因上端面的有效受压面积大于下端面的有效受压面积，主阀芯在合力的作用下处于最下端位置，阀口关闭。当进油压力增大到使先导阀打开时，液流通过主阀芯上
5、的阻尼孔（其阻尼器可防止卸荷和升压时的液压冲击）、先导阀流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主阀芯所受到的上下两个方向的液压力不相等，主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口，实现溢流，并维持压力基本稳定。调节先导阀的调压弹簧，便可调整溢流压力。四、溢流阀的功用1）起安全阀作用（防止液压系统过载）溢流阀起安全阀作用时，是为了限制液压系统的最高压力，以保证系统的安全。在系统正常工作情况下，阀关闭不溢流，系统的工作压力决定于外载荷。当系统压力达到阀的调定压力时，阀开启溢流，此时系统压力就决定于溢流阀的调定压力。2）起溢流阀作用（维持液压系统压力恒定）在节流调速系统中，溢流阀在正常工作时为常开，通过溢流将多
6、余油液排回油箱而维持液压系统压力基本恒定。3）使液压系统卸荷先导式溢流阀的远程控制口通油箱，就可以利用溢流阀使系统卸荷。五、溢流阀的故障与检修1压力上升很慢，甚至不上压（卸荷转调压）主阀芯上毛刺或污物卡死；阻尼小孔堵塞或太小；安装螺钉太紧，阀孔变形；主阀弹簧失效；先导阀卡住或气蚀；遥控口未处理好；电磁换向阀故障。2达不到最高调节压力油温过高，泄漏大；阻尼孔部分堵塞，先导流量小；主阀芯与阀体配合松；先导阀芯与阀座不能很好密合；调压手轮行程不够或螺纹有伤；调压弹簧刚度不足或损坏；主阀芯卡死在小开度上；泵输出流量不够；系统内其他原因。3压力下不来主阀芯卡死在关闭位置；弹簧损坏；先导油回油堵塞；电磁阀
7、故障；比例电磁铁故障；电路板故障。4压力波动大油中混入空气；主阀芯上腔空气未排净；导阀配合部位磨损或气蚀，先导流量不稳；阀选型规格小；阻尼孔尺寸大或长度太短，阻尼作用弱；导阀弹簧变形；主阀芯运动不灵活；系统自身压力波动大；溢流阀与管路共振；回油配管不合理、背压大；油液温度过高，粘度选择不当；压力表有问题。5振动与噪声大，伴有冲击4中划线部分的原因；系统吸油故障；和其他阀共振；多级压力回路中压力从高往低过渡时产生冲击声；导阀阀芯振动。6掉压、压力偏移大主阀运动阻尼较小。7启闭特性差出口背压高；主阀液动力大；导阀调压弹簧刚度大。六、 溢流阀的应用举例 应用于调压回路：液压系统的压力应当与负载相适应
8、，才能合理使用动力，减少不必要的动力消耗，调压回路的功用是控制系统的压力保持恒定或限制其最大值、以便与负载相匹配。其中定量液压泵系统中的压力调定主要用溢流阀，变量液压泵系统中用溢流阀限制系统的最大工作压力，防止系统过载。如图所示，是由一个定量泵和溢流阀以及一个三位四通电磁换向阀组成的调压回路。其中溢流阀通知通常在泵出口附近的旁通油路上，系统供油压力由溢流阀的调压弹簧调定，当系统总因负载或者其他原因造成压力超过溢流阀的调定值时，泵输出的动力液便经溢流阀回油箱，溢流阀起稳定系统压力的作用。 先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成。先导阀类似于直动型溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀）形阀座式结构。主阀可
9、分为一节同心结构、二节同心结构和三节同心结构。其中阻尼孔的阻尼作用，使主阀两端形成压差，以打开主阀口，实现溢流。主阀弹簧用来克服阀芯运动时的摩擦力，故主阀弹簧力很弱，又称其为复位弹簧。远程控制口可以实现卸荷。或者使用远程调压阀后便可对系统的溢流压力实行远距离调节。 应用于卸荷回路：在负载不做功或做功很小的情况下使全部或部分油源压力降为零压（即油箱压力），其中原理如下图所示：如图所示，为溢流阀的卸荷回路。利用换向阀 1控制溢流阀2的遥控口使泵卸荷。当溢流阀1控制管道通过二位二通电磁换向阀2接回油箱时，液压泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱。实现液压泵的卸荷。 应用于稳压回路：有些机械，如压力
10、成型液压机，工作过程要求液压缸在行程终点时，保持压力一段时间，以提高制品的质量。高压系统保压时，由于液压缸和管路的弹性变形和油液压缩，储存一部分弹性能，回程如释放过快，将引起液压系统剧烈的冲击、震动和噪音，甚至导致管路和阀门的破裂，因此稳压回路就显得格外重要。在稳压回路中，稳压采取的办法基本上有两种，一是尽量减少流动的突然变化，从而减小压力的波动。二是波动产生后采取吸收压力波动或隔离压力波动的措施，防止压力波动传播到他处。、如下图所示为溢流阀吸收压力波动的稳压回路，其工作原理如下图所示：如上图所示，为溢流阀吸收波动的稳压回路，在压力波动处设置溢流阀，当压力超过溢流阀设定压力时，溢流阀溢流以消除
11、超调的压力，起到稳压作用。七、课程总结体会如今汽车技术已经成为现代科学技术和物质文明的发展标志，目前技术先进的汽车上已广泛采用液压、气压和液力技术进行转动或控制，再其燃料供给、机械润滑等系统也大量借鉴了液压传动技术，因此加强本门课程的学习，对于今后科学合理地设计制造，维护修理等是至关重要的。液压与气压传动课程在吴涛老师的教导下，并且通过实验与讲解相结合，使得学生学习更加轻松。同时通过吴涛老师的教导，使得我们对于液压与气压传动技术有了一定的认识，不仅学到了扎实、宽广的专业知识，而且今后的长期学习，打下了良好的基石。八、参考文献1齐晓杰汽车液压与气压传动（第二版）北京：机械工业出版社，2011年2周士昌，液压系统设计，北京：机械工业出版社，2003年3
