浅谈动力卡盘液压系统中溢流阀的选用

张文亭

(陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

1．引言

溢流阀用于几乎所有的液压系统之中，其功能一般是用来限制一个系统的最高工作压力。在正常工作条件下，溢流阀通过溢流作用，释放多余的压力，保持系统压力恒定。溢流阀作为系统的安全保护装置，专为液压系统自动释放多余压力，以保护系统，为常用的设备提供安全措施。在动力卡盘液压系统中，溢流阀主要用来调节系统工作压力和起安全保护作用，因此，充分研究溢流阀的性能和用法，做到正确选用是极为重要。

2．溢流阀选型的基本规则

一般情况下，溢流阀的尺寸只根据口径或者管道尺寸来选择，这是不符合规范的，正确的选型过程是很复杂的，应遵循一定的方法一步一步来选出。以下四条是在选型过程中必须要考虑的。

⑴系统中的各设备必须有过载或超压的规划。

⑵做好过载或者超压情况的保护考虑。

⑶基于设计的要求来确定溢流阀型号。

⑷根据设计要求，选择实际型号，然后再进行反推核算。

另外，还必须确定溢流阀的设定压力、通流能力及特殊的一些要求。

3．溢流阀的选型

3．1 基于溢流阀结构选择

溢流阀从结构上分有直动式和先导式。直动式溢流阀的优点是结构简单，制造精度不高，成本较低;阻力小，动作较灵敏;压力超调量较小。缺点是压力滞后现象严重，控制压力受溢流流量的影响较大，容易产生振动，不适合在高压大流量状态下工作。先导型溢流阀的灵敏度和响应速度比直动型溢流阀低，而调压精度比直动型阀高，广泛用于高压大流量和调压精度要求较高的场合。选型不当会出现如下问题。

⑴动作缓慢

直动式溢流阀是液压力直接与弹簧力相平衡，先导式溢流阀是进口压力与导阀和主阀弹簧力的平衡。若选用先导式溢流阀，当拧紧溢流阀的调压螺钉或手柄，阀从卸荷状态转为调压状态的瞬间，主阀芯紧靠阀盖而主阀完全开启溢流。当升压调节时，主阀芯与阀体保持一微小开口，溢流阀主阀芯从卸荷位置回到调压所需开度所经历的时间即为溢流阀的回升滞后时间。选型不当会导致滞后时间较长，溢流阀动作缓慢。解决办法是适当增大主阀芯阻尼孔直径，减小主阀芯的抬起高度。

⑵出现液压冲击

当溢流阀的开启时间比系统的要求长时，会造成液压系统的压力冲击，或称水锤现象。这时要选用锥阀型或直动型溢流阀。

3．2 基于溢流阀型号选择

P型低压溢流阀最大压力2．5MPa，低压溢流阀无卸荷口，不能作卸荷阀用;Y型中压溢流阀最大压力6．3MPa;YF型溢流阀最大压力7～35MPa;HY型卸荷溢流阀最大压力0．6～32MPa;YE型直流电磁溢流阀最大压力6．3MPa;YFD型电磁溢流阀、YFE电磁溢流阀最大压力0．6～32MPa。

3．3 基于溢流阀的应用场合进行选择

⑴当溢流阀用

在定量泵系统中，溢流阀与节流元件及执行元件并联，随着执行元件速度的变化，阀门的溢流量时大时小，以调节及平衡进入液压缸中的流量，使液压系统中的压力保持恒定。但由于有溢流功率损失，故一般只用在小功率系统中。此时溢流阀的调整压力应等于系统的最高工作压力。

⑵当安全阀用

作为安全阀，溢流阀用于防止系统过载时，此阀是常闭的。当阀前压力不超过某一预调的极限时，此阀关闭不溢油。当阀前压力超过此极限值时，阀立即打开，油即流回油箱或低压回路，因而可防止液压系统过载。安全阀多用于带变量泵的系统，其所控制的过载压力一般比系统的工作压力高8%～10%。

⑶当卸荷阀用

常用于有蓄能器的液压系统中，泵先向蓄能器供油，当蓄能器中油压达至所设定值时，通过压力继电器的控制，溢流阀使泵卸荷，蓄能器开始向系统供油维持工作;当蓄能器中压力下降到设定值时，通过压力继电器使得溢流阀关闭，油泵又开始向蓄能器充油，保证系统继续运行。

⑷用于远程调压控制

将主溢流阀(先导式溢流阀)的远程控制口与远程溢流阀的进油口相接，在主溢流阀上设定压力的最大值，由远程阀进行系统压力调整，实现远程控制。

3．4 基于溢流阀最大调定压力进行选择

通常依据系统的最大工作压力和流量，从产品手册中选择溢流阀的规格。溢流阀的调定压力就是液压泵的最大供油压力:

py——溢流阀的调定压力;

pmax——液压系统执行元件的最大工作压力;

∑△p——液压系统总的压力损失。

也就是说溢流阀的调定压力必须大于执行元件的最大工作压力和系统压力损失之和。

如果溢流阀在系统中当安全阀用，则溢流阀的调定压力应按式(2)来计算:

溢流阀的流量经常是按照泵的额定流量进行选取，作溢流阀和卸荷阀使用时不能小于泵的额定流量，作安全阀用时可以比泵的额定流量小。控制油路上的各类压力阀，其通过的实际流量都很小，因此可以按最小额定流量规格进行选取。

4．总结

选择合适的溢流阀是系统安全的保证，目前，经常是利用软件或根据厂家提供的一些资料进行选用，但是应该清楚地知道这些软件或者厂家资料所依据的原则和计算理论基础是非常重要的。同时对液压系统设计者而言，必须清楚在市场上选择什么样的溢流阀才能更好地调节或保护好液压系统。

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