工作原理与性能要求

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第716页（1909字）

(1)工作原理

A．定值输出减压阀

定值输出减压阀是一种最常用的减压阀，通常所说的减压阀即定值输出减压阀。按结构类型和工作原理，减压阀可分为直动式减压阀和先导式减压阀。

图14．7－1为直动式减压阀的原理图和图形符号，其结构与直动式顺序阀相类似，区别在于直动式减压阀的控制压力引自出口，且阀口为常开式。当出口压力低于阀的调定压力时，阀芯上的液压作用力小于弹簧力，阀口处于全开状态；当出口压力达到阀的调定压力时，阀芯上移，阀口减小甚至完全关闭，以实现减压，并维持出口压力近于恒定。

图14．7－1 直动式减压阀

图14．7－2为先导式减压阀及图形符号，其结构与先导式顺序阀相类似，所不同的是先导式减压阀的控制压力引自出口，且主阀为常开式。出口压力经端盖引入主阀芯下腔，再经主阀芯上阻尼孔进入主阀上腔，主阀芯上下两端液压作用力之差与主阀弹簧力平衡。调节导阀弹簧可改变主阀上腔压力，从而对出口压力起到调节作用。当出口压力低于阀的调定压力时，导阀关闭，主阀芯处于最下方，主阀阀口全开；当出口压力达到阀的调定压力时，导阀开启，主阀芯上移，主阀阀口减小甚至完全关阀，以维持出口压力基本恒定。

图14．7－2 先导式减压阀

1－调压手轮；2－调压弹簧；3－先导阀芯；4－先导阀座；5－阀盖；6－阀体；7－主阀芯；8－端盖；9－阻尼孔；10－主阀弹簧

B．定差减压阀

定差减压阀的出口压力和某一负载压力之差保持恒定，图14．7－3为其原理图和图形符号。阀芯在稳态下的力平衡方程为

于是

式中 p₂——出口压力(Pa)；

p₃——负载压力(Pa)；

A——阀芯的有效面积(m²)；

K——弹簧刚度(N/m)；

x₀——弹簧预压缩量(m)；

x——阀开口量(m)。

图14．7－3 定差减压阀

由式(14．7－1)可以看出，只要在设计时保证x《x₀，即可使△p近于常数。

C．定比减压阀

定比减压阀的进口压力和出口压力之比维持恒定，图14．7－4为其原理图和图形符号。阀芯在稳态下的力平衡方程为

p₁a+K(x₀+x)=户₂A(14．7－2)

式中 p₁、p₂——进、出口压力(Pa)；

A、a——阀芯大、小端的作用面积(m²)。

图14．7－4 定比减压阀

由式(14．7－2)可以看出，只要在设计时保证弹簧力远小于液压作用力，即可将弹簧力忽略，于是得：≈=常数。这表明，通过对阀芯的作用面积A和a进行选择，便可达到所要求的压力比，且比值近于恒定。

(2)性能要求

对减压阀的主要性能要求是：

·调压范围大，压力振摆和偏移小；

·减压稳定特性好，即当进口压力或流量变化时，出口压力相对其调定压力的变化率小；

·过流能力大，反向压力损失小(对单向减压阀而言)；

·瞬态恢复时间短，建压和卸压时间短，压力超调率低；

·动作灵敏，噪声小。