溢流閥:液壓壓力控制閥-中文百科頻道

基本概述

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，穩壓，系統卸荷和安全保護作用。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洩漏。如果錐閥或主閥芯磨損過大，或者密封面接觸不良，還将造成内洩漏過大，甚至影響正常工作。

定壓溢流作用：在定量泵節流調節系統中，定量泵提供的是恒定流量。當系統壓力增大時，會使流量需求減小。此時溢流閥開啟，使多餘流量溢回油箱，保證溢流閥進口壓力，即泵出口壓力恒定（閥口常随壓力波動開啟）。

安全保護作用：系統正常工作時，閥門關閉。隻有負載超過規定的極限（系統壓力超過調定壓力）時開啟溢流，進行過載保護，使系統壓力不再增加（通常使溢流閥的調定壓力比系統最高工作壓力高10％～20％）。

主要作用

實際應用中一般有：作卸荷閥用，作遠程調壓閥，作高低壓多級控制閥，作順序閥，用于産生背壓（串在回油路上）。

溢流閥一般有兩種結構：1、直動型溢流閥。2、先導型溢流閥

用途

壓力閥的共同點：都是靠作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡的原理來進行工作的。根據并聯溢流式壓力負反饋原理設計而成的液壓閥稱為溢流閥。

溢流閥的用途：

（1）起安全閥作用

（2）起溢流閥作用

性能要求

（1）定壓精度高n（2）靈敏度高n（3）工作平穩，無振動和噪聲n（4）閥關閉時，密封性好，洩漏要小

兩種類型

根據結構不同，溢流閥可分為直動型和先導型兩類。直動型溢流閥是作用在閥芯上的主油路液壓力與調壓彈簧力直接相平衡的溢流閥。根據閥口和測壓面結構形式不同，形成三種基本結構。無論何種結構，直動型溢流閥均是由調壓彈簧和調壓手柄、溢流口、測壓面三部分構成。直動型溢流閥與先導型溢流閥的比較：直動型溢流閥：結構簡單，靈敏度高，但壓力受溢流量的變化影響較大，調壓偏差大，不适于在高壓、大流量下工作，常作安全閥或用于調壓精度不高的場合。

先導型溢流閥：主閥彈簧主要用于克服閥芯的摩擦力，彈簧剛度小。當溢流量變化引起主閥彈簧壓縮量變化時，彈簧力變化較小，因此閥進口壓力變化也較小。調壓精度高，廣泛應用于高壓、大流量系統。溢流閥的閥芯在移動過程中要受到摩擦力的作用，閥口開大和關小時的摩擦力方向剛好相反，使溢流閥開啟時的特性與關閉時的特性産生差異。

注意事項

噪聲和振動

液壓裝置中容易産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。産生噪聲的因素很多。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産生的噪聲。機械聲中主要由閥中零件的撞擊和磨擦等原因産生的噪聲。

（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産生振動。另外錐閥和錐閥座加工時産生的橢圓度、導閥口的髒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，構成了一個産生振蕩的條件，而導閥前腔又起了一個共振腔的作用，所以錐閥發生振動後易引起整個閥的共振而發出噪聲，發生噪聲時一般多伴随有劇烈的壓力跳動。

（2）空穴産生的噪聲

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，這些氣泡在低壓區時體積較大，當随油液流到高壓區時，受到壓縮，體積突然變小或氣泡消失；反之，如在高壓區時體積本來較小，而當流到低壓區時，體積突然增大，油中氣泡體積這種急速改變的現象。氣泡體積的突然改變會産生噪聲，又由于這一過程發生在瞬間，将引起局部液壓沖擊而産生振動。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，很容易出現空穴現象，由此而産生噪聲和振動。

（3）液壓沖擊産生的噪聲

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産生液壓沖擊所緻在卸荷時，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，本身産生的噪聲很小，但随油液傳到系統中，如果同任何一個機械零件發生共振，就可能加大振動和增強噪聲。所以在發生液壓沖擊噪聲時，一般多伴有系統振動。

（4）機械噪聲

先導型溢流閥發出的機械噪聲，一般來自零件的撞擊和由于加工誤差等産生的零件磨擦。在先導型溢流閥發出的噪聲中，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生的聲音。它的發生率與回油管道的配置、流量、壓力、（粘度）等因素有關。一般情況下，管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低，自激振動發生率就高。

預防措施

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，即共振腔内，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，根據剛度大的元件不易發生共振的原理，就能減少發生共振的可能性。

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流槽，油液在流動時能産生阻尼作用，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，以減少發生共振的可能性。

在消振螺堵上設有蓄氣小孔和節流邊，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，如果溢流閥本身的裝配或使用權用不當，也都會造成振動，産生噪聲。如三節同心式溢流閥，裝配時三節同心配合不當，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。

調壓失靈的原因

溢流閥在使用中有時會出現調壓失靈現象。先導型溢流閥調壓失靈現象有二種情況：

一種是調節調壓手輪建立不起壓力，或壓力達不到額定數值；另一種調節手輪壓力不下降，甚至不斷升壓。出現調壓失靈，除閥芯因種種原因造成徑向卡緊外，

還有下列一些原因：

第一是主閥體（2）阻尼器堵塞，油壓傳遞不到主閥上腔和導閥前腔，導閥就失去對主閥壓力的調節作用。因主閥上腔無油壓力，彈簧力又很小，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，閥的内洩漏過大，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作用。阻尼器（小孔）堵塞後，在任何壓力下錐閥都不會打開溢流油液，閥内始終無油液流動，主閥上下腔壓力一直相等，由于主閥芯上端環形承壓面積大于下端環形承壓面積，所以主閥也始終關閉，不會溢流，主閥壓力随負載增加而上升。當執行機構停止工作時，系統壓力就會無限升高。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。