意大利阿托斯ATOS比例溢流閥

溢流閥常見(jiàn)故障及排除
溢流閥在使用中，常見(jiàn)的故障有噪聲、振動(dòng)、閥芯徑向卡緊和調(diào)壓失靈等。
(一)噪聲和振動(dòng)
液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認(rèn)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(jī)械聲二種。流速聲中主要由油液振動(dòng)、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機(jī)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(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)閥部分是一個(gè)易振部位如圖3所示。在高壓情況下溢流時(shí)，導(dǎo)閥的軸向開(kāi)口很小，僅0.003~0.006厘米。過(guò)流面積很小，流速很高，可達(dá)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(dòng)。另外錐閥和錐閥座加工時(shí)產(chǎn)生的橢圓度、導(dǎo)閥口的臟物粘住及調(diào)壓彈簧變形等，也會(huì)引起錐閥的振動(dòng)。所以一般認(rèn)為導(dǎo)閥是發(fā)生噪聲的振源部位。由于有彈性元件(彈簧)和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(錐閥)的存在，構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)生振蕩的條件，而導(dǎo)閥前腔又起了一個(gè)共振腔的作用，所以錐閥發(fā)生振動(dòng)后易引起整個(gè)閥的共振而發(fā)出噪聲，發(fā)生噪聲時(shí)一般多伴隨有劇烈的壓力跳動(dòng)。
(2)空穴產(chǎn)生的噪聲
當(dāng)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(shí)，溶解在油液中的部分空氣就會(huì)析出形成氣泡，這些氣泡在低壓區(qū)時(shí)體積較大，當(dāng)隨油液流到高壓區(qū)時(shí)，受到壓縮，體積突然變小或氣泡消失，反之，如在高壓區(qū)時(shí)體積本來(lái)較小，而當(dāng)流到低壓區(qū)時(shí)，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(huì)產(chǎn)生噪聲，又由于這一過(guò)程發(fā)生在瞬間，將引起局部液壓沖擊而產(chǎn)生振動(dòng)。先導(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)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(dòng)。

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(dǎo)型溢流閥在卸荷時(shí)，會(huì)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(shí)間很短而產(chǎn)生液壓沖擊所致在卸荷時(shí)，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(gè)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(gè)機(jī)械零件發(fā)生共振，就可能加大振動(dòng)和增強(qiáng)噪聲。所以在發(fā)生液壓沖擊噪聲時(shí)，-般多伴有系統(tǒng)振動(dòng)。
(4)機(jī)械噪聲
先導(dǎo)型溢流閥發(fā)出的機(jī)械噪聲，一般來(lái)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(dǎo)型溢流閥發(fā)出的噪聲中，有時(shí)會(huì)有機(jī)械性的高頻振動(dòng)聲，一般稱(chēng)它為自激振動(dòng)聲。這是主閥和導(dǎo)閥因高頻振動(dòng)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(guān)。-般情況下，管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低，自激振動(dòng)發(fā)生率就高。
減小或消除先導(dǎo)型溢流閥噪聲和振動(dòng)的措施，一般是在導(dǎo)閥部分加置消振元件。
消振套一般固定在導(dǎo)閥前腔，即共振腔內(nèi)，不能自由活動(dòng)。在消振套上都設(shè)有各種阻尼孔，以增加阻尼來(lái)消除震動(dòng)。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(fù)壓時(shí)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(dòng)配合,能自由運(yùn)動(dòng)。消振墊正反面都有一條節(jié)流槽,油液在流動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生阻尼作用，以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。由于消振墊的加入，增加了一個(gè)振動(dòng)元件，擾亂了原來(lái)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(shí)的剛度，以減少發(fā)生共振的可能性。
在消振螺堵上設(shè)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(shí)壓縮，壓縮空氣具有吸振作用，相當(dāng)于一個(gè)微型吸振器。小孔中空氣壓縮時(shí)，油液充入，膨脹時(shí)，油液壓出，這樣就增加了一個(gè)附加流動(dòng)，以改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)情況。故也能減小或消除噪聲和振動(dòng)。
另外，如果益流閥本身的裝配或使用權(quán)用不當(dāng)，也都會(huì)造成振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。如三節(jié)同心式溢流閥，裝配時(shí)三節(jié)同心配合不當(dāng)，使用時(shí)流量過(guò)大或過(guò)小，錐閥的不正常磨損等。在這種情況下，應(yīng)認(rèn)真檢查調(diào)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(kāi)啟不上壓或主閥關(guān)閉不卸壓，另因污染造成徑向卡緊。
(三)調(diào)壓失靈
溢流閥在使用中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)壓失靈現(xiàn)象。先導(dǎo)型溢流閥調(diào)壓失靈現(xiàn)象有二種情況:一種是調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪建立不起壓力，或壓力達(dá)不到額定數(shù)值;另一種調(diào)節(jié)手輪壓力不下降，甚至不斷升壓。出現(xiàn)調(diào)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(gè)彈簧力很小的直動(dòng)型溢流閥，在進(jìn)油腔壓力很低的情況下，主閥就打開(kāi)溢流，系統(tǒng)就建立不起壓力。
壓力達(dá)不 到額定值的原因，是調(diào)壓彈簧變形或選用錯(cuò)誤，調(diào)壓彈簧壓縮行程不夠，閥的內(nèi)泄漏過(guò)大，或?qū)чy部分錐閥過(guò)度磨損等。
第二是阻尼器(3)堵塞，油壓傳遞不到錐閥上，導(dǎo)閥就失去了支主閥壓力的調(diào)節(jié)作用。阻尼器(小孔)堵塞后，在任何壓力下錐閥都不會(huì)打開(kāi)溢流油液，閥內(nèi)始終無(wú)油液流動(dòng)，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(guān)閉，不會(huì)溢流，主閥壓力隨負(fù)載增加而上升。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，系統(tǒng)壓力就會(huì)無(wú)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(dòng)，都可能造成不應(yīng)有的外泄漏。
如果錐閥或主閥芯磨損過(guò)大，或者密封面接觸不良，還將造成內(nèi)泄漏過(guò)大，甚至影響正常工作。
電磁溢流閥常見(jiàn)的故障有先導(dǎo)電磁閥工作失靈、主閥調(diào)壓失靈和卸荷時(shí)的沖擊噪聲等。后者可通過(guò)調(diào)節(jié)加置的緩沖器來(lái)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(diào)至5kgf/cm2左右，即0.5MPa)

RZMA-A-030/180/M/7 21
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溢流閥，一種液壓壓力控制閥。在液壓設(shè)備中主要起定壓溢流作用和安全保護(hù)作用。定壓溢流作用：在定量泵節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量。當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時(shí)，會(huì)使流量需求減小。此時(shí)溢流閥開(kāi)啟，使多余流量溢回油箱，保證溢流閥進(jìn)口壓力，即泵出口壓力恒定（閥口常隨壓力波動(dòng)開(kāi)啟）。液壓裝置中容易產(chǎn)生噪聲的元件一般認(rèn)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(jī)械聲二種。流速聲中主要由油液振動(dòng)、空穴以及液壓沖擊等原因產(chǎn)生的噪聲。機(jī)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(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理
　　先導(dǎo)式溢流閥是由先導(dǎo)閥和主閥組成。先導(dǎo)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(yīng)用廣泛的先導(dǎo)式溢流閥按閥芯結(jié)構(gòu)形式，可分為三節(jié)同心式和二節(jié)同心式兩種結(jié)構(gòu)。
    圖5-23為三節(jié)同心先導(dǎo)式溢流閥。由圖可知，主閥座4過(guò)盈安裝在閥體1內(nèi)，閥體上設(shè)有進(jìn)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(nèi)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(dǎo)流作用，使溢流閥開(kāi)啟時(shí)便于閥芯對(duì)中，關(guān)閉時(shí)穩(wěn)定性增加。先導(dǎo)錐閥芯7由彈簧8緊壓在先導(dǎo)閥座6上。手輪11通過(guò)調(diào)壓螺栓10、調(diào)節(jié)桿9調(diào)整彈簧的預(yù)壓縮量，從而調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)整壓力。
   當(dāng)系統(tǒng)壓力油從進(jìn)油口P進(jìn)入主閥芯下腔a時(shí)，壓力油經(jīng)主閥芯大直徑圓柱上的阻尼孔e進(jìn)入上腔d，通道f進(jìn)入先導(dǎo)閥下腔g，作用在先導(dǎo)閥芯7右端。由于先導(dǎo)閥關(guān)閉，此時(shí)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(shí)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(yù)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(dǎo)閥體；6-先導(dǎo)閥座；7-先導(dǎo)錐閥芯；8-調(diào)壓彈簧；9-調(diào)節(jié)桿；10-調(diào)壓螺栓；11-手輪

　　當(dāng)Fs》p（A‘-A）時(shí)閥口關(guān)閉，主閥無(wú)溢流。

　　當(dāng)系統(tǒng)壓力升高，超過(guò)先導(dǎo)閥7的開(kāi)啟壓力時(shí)，壓力油頂開(kāi)先導(dǎo)錐閥芯7，進(jìn)入i腔，通過(guò)孔j、b流入c腔，從出油口T流出。此時(shí)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(dǎo)閥7調(diào)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(shí)閥座4所受的主閥芯壓緊力為F

　　F=Fs+p‘A’-pA

　　當(dāng)A=A‘時(shí)

　　F=Fs-△pA

　　隨著系統(tǒng)的壓力增高，通過(guò)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(dāng)F變?yōu)樨?fù)值時(shí)，主閥芯抬起，a、b兩腔連通，溢流閥開(kāi)始溢流，此時(shí)，溢流閥進(jìn)口的壓力維持在某調(diào)定值p’上。主閥芯向上移動(dòng)后，彈簧3進(jìn)一步受到壓縮，F(xiàn)s相應(yīng)增加，使之在新的位置上處于平衡狀態(tài)。

　　遙控口K用以調(diào)節(jié)主閥芯前腔的壓力p‘，當(dāng)在K孔連接遙控詞壓閥（結(jié)構(gòu)與先導(dǎo)閥相似）時(shí)，可用遙控調(diào)壓閥調(diào)節(jié)溢流閥的進(jìn)口壓力。

　　轉(zhuǎn)動(dòng)手輪11時(shí)，調(diào)壓螺栓10軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)桿9推動(dòng)先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧8使先導(dǎo)錐閥芯7上所受到的彈簧力發(fā)生變化，從而調(diào)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(kāi)口發(fā)生了變化，從而調(diào)整了溢流閥進(jìn)口壓力p。圖5-23（b）為先導(dǎo)式溢流閥的職能符號(hào)。

　　圖5-24為二節(jié)同心式先導(dǎo)溢流閥。該閥主閥芯1結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)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(dāng)壓力油經(jīng)阻尼孔2中的小孔、控制油道5頂開(kāi)先導(dǎo)閥6時(shí)，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(dāng)壓差達(dá)到一定值時(shí)，主閥芯抬起，溢流閥開(kāi)始溢流。外接供油孔13的作用，相當(dāng)于普通先導(dǎo)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(dǎo)閥；7-先導(dǎo)閥體（閥蓋）；8-調(diào)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(diào)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(shè)備中主要起定壓溢流作用，穩(wěn)壓，系統(tǒng)卸荷和安全保護(hù)作用。具體作用如下：

　　1、起溢流作用。用定量泵供油時(shí)，它與節(jié)流閥配合，可以調(diào)節(jié)和平衡液壓系統(tǒng)中的流量。在這種場(chǎng)合下，閥門(mén)經(jīng)常隨著壓力的波動(dòng)而開(kāi)啟，油液經(jīng)閥門(mén)流回油箱，起著定壓下的溢流作用。

　　2、起安全保護(hù)作用。避免液壓系統(tǒng)和機(jī)床因過(guò)載而引起事故。在這種場(chǎng)合下，閥門(mén)平時(shí)是關(guān)閉的，只有負(fù)載超過(guò)規(guī)定的極*才開(kāi)啟，起安全保護(hù)作用。通常，把溢流閥的調(diào)定壓力比系統(tǒng)工作壓力調(diào)高10~20%

　　3、作卸荷閥用。由先導(dǎo)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(yuǎn)控調(diào)壓的閥用。用管道將溢流閥的遙控口接到調(diào)節(jié)方便的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥進(jìn)口處，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控目的

　　5、作高低壓多級(jí)控制。用換向閥將溢流閥的遙控口和幾個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓連接，即可實(shí)現(xiàn)高低多級(jí)控制。

　　6、作順序閥用。把先導(dǎo)式溢流閥回油口改為輸出壓力油的出口，并將壓力頂開(kāi)錐形閥后原回油的通道堵列，使它經(jīng)過(guò)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(yùn)動(dòng)平衡。些時(shí)溢流閥的調(diào)定壓力低，一般用直動(dòng)式低壓溢流閥即可。

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

　　1、減壓閥保持出口處壓力不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力不變;

　　2、在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)出口互通，而溢流閥進(jìn)出口不通;

　　3、非工作狀態(tài)時(shí)，減壓閥的閥口是敞開(kāi)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(jìn)口壓力的壓力調(diào)節(jié)閥

　　1、減壓閥主要是用來(lái)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(diào)定壓力的范圍內(nèi)，減壓閥也像溢流閥那樣是關(guān)閉的。但是隨著系統(tǒng)壓力的升高當(dāng)達(dá)到減壓閥調(diào)定的壓力時(shí)，減壓閥打開(kāi)，部分油液會(huì)經(jīng)過(guò)他返回油箱（此時(shí)有一定壓力的油回油箱，油箱的油溫會(huì)上升），這一支路的油壓是不會(huì)上升了。

　　它起到對(duì)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(huì)保證系統(tǒng)的整體壓力穩(wěn)定且不會(huì)超壓。所以他有安全、調(diào)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(diào)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(dāng)系統(tǒng)超壓才動(dòng)作;減壓閥是常通的，通過(guò)狹窄通道減壓

　　溢流閥的作用是：穩(wěn)壓、溢流、過(guò)載保護(hù)。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(jìn)油口壓力，減壓閥控制出油口壓力