性能特點(diǎn)
這里所說(shuō)的性能特點(diǎn),是指溢流閥在溢流同時(shí)的定壓、穩(wěn)壓能力。由溢流閥的工作原理可知,溢流閥是通過(guò)改變閥口開(kāi)度,即改變過(guò)流量來(lái)調(diào)整入口壓力、并使之基本上(不是絕對(duì))穩(wěn)定在初始調(diào)定值上的。這就是說(shuō),溢流閥的流量發(fā)生變化時(shí),其入口的壓力值也隨之變化(波動(dòng))。如流量的變化引起入口壓力的變化越小,則溢流閥的定壓能力越強(qiáng),定壓精度越高,性能(靜態(tài)性能)越好。反之亦然。
圖D為溢流閥的流量一壓力靜特性曲線(xiàn),即入口壓力和流量的關(guān)系曲線(xiàn)。
圖中pK1是直動(dòng)式溢流閥的開(kāi)啟壓力。當(dāng)閥入口壓力小于pK1時(shí),閥處于關(guān)閉狀態(tài),其過(guò)流量為零;當(dāng)閥入口壓力大于pK1時(shí),閥打開(kāi)、溢流,直動(dòng)式溢流閥便處于工作狀態(tài)(溢流的同時(shí)定壓)。圖中p′K2是先導(dǎo)式溢流閥的導(dǎo)閥開(kāi)啟壓力,曲線(xiàn)上的拐點(diǎn)m所對(duì)應(yīng)的壓力pK2是其主閥的開(kāi)啟壓力。當(dāng)壓力小于pK2時(shí),導(dǎo)閥關(guān)閉,閥的流量為零;當(dāng)壓力大于p'K2時(shí),導(dǎo)閥打開(kāi),此時(shí)通過(guò)閥的流量只是先導(dǎo)閥的泄漏量,故很小,曲線(xiàn)上p'K2m段即為導(dǎo)閥的工作段;當(dāng)閥入口壓力大于pK2時(shí),主閥打開(kāi),開(kāi)始溢流,先導(dǎo)式溢流閥便進(jìn)入工作狀態(tài)。在工作狀態(tài)下,無(wú)論是直動(dòng)式還是先導(dǎo)式溢流閥,其溢流量都隨入口壓力增加而增加。當(dāng)壓力增加到pn時(shí),閥芯上升到最高位置,閥口最大,通過(guò)溢流閥的流量也最大——為其額定流量值Qn,這時(shí)入口的壓力叫做溢流閥的調(diào)定壓力或全流壓力。
結(jié)合上面的特性曲線(xiàn),可以從以下幾個(gè)方面來(lái)比較直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥的性能特點(diǎn)。
(1)定壓精度 如圖D所示,曲線(xiàn)mn段的斜率大于曲線(xiàn)pK1n段,所以當(dāng)流量發(fā)生相同變化(或單位變化)△Q時(shí),引起壓力的變化△p'1>△p''1,即直動(dòng)式溢流閥入口壓力的波動(dòng)量大于先導(dǎo)式溢流閥。亦即先導(dǎo)式溢流閥的定壓性能、定壓精度好于直動(dòng)式。這是由于先導(dǎo)式溢流閥的彈簧8的作用只是使主閥芯復(fù)位(只要能克服閥芯的摩擦力就可以了),因此彈簧8可以選用剛度較小的彈簧,當(dāng)溢流量變化引起主閥芯9的位置變化時(shí),彈簧力的變化較小,使進(jìn)口壓力比較穩(wěn)定。
溢流閥的定壓精度常用調(diào)壓偏差和開(kāi)啟比來(lái)衡量。所謂調(diào)壓偏差是指調(diào)定壓力pn與開(kāi)啟壓力pK的差值。其值越小,閥的定壓精度越高。但因調(diào)壓偏差只能說(shuō)明溢流閥工作壓力的絕對(duì)變化量,對(duì)不同調(diào)壓級(jí)別的溢流閥還不足以說(shuō)明其定壓精度。因此,進(jìn)一步用開(kāi)啟比來(lái)衡量定壓精度,所謂開(kāi)啟比就是指開(kāi)啟壓力pK與調(diào)定壓力pn之比即pK/pn。其值越大越好。
(2)啟閉特性(黏滯特性) 啟閉特性指溢流閥在穩(wěn)定情況下從開(kāi)啟到閉合的過(guò)程中,被控壓力和通過(guò)溢流閥的溢流量之間的關(guān)系。它是衡量溢流閥定壓精度的一個(gè)重要指標(biāo),一般用溢流閥處于額定流量、調(diào)定壓力ps時(shí),開(kāi)始溢流的開(kāi)啟壓力pK和停止溢流的閉合壓力pB分別與ps的百分比來(lái)衡量。前者稱(chēng)開(kāi)啟比,后者稱(chēng)閉合比。顯然上述兩個(gè)百分比越大,開(kāi)啟壓力和閉合壓力越接近調(diào)定壓力,溢流閥的啟閉特性就越好,一般規(guī)定開(kāi)啟比應(yīng)不小于90%,閉合比應(yīng)不小于85%。直動(dòng)式和先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性曲線(xiàn)如圖E所示。
(3)快速性和穩(wěn)定性 直動(dòng)式溢流閥在閥芯抬起、動(dòng)作后就對(duì)入口壓力起控制作用,而先導(dǎo)式溢流閥卻要在導(dǎo)閥和主閥都動(dòng)作后才起控制作用。另外,直動(dòng)式溢流閥彈簧剛度大。因此,直動(dòng)式溢流閥反應(yīng)靈敏、動(dòng)作快,但穩(wěn)定性不如先導(dǎo)式溢流閥。
(4)卸荷壓力 卸荷壓力是指把先導(dǎo)式溢流閥的遙控口接通油箱,使泵的額定流量全部通過(guò)溢流閥流回油箱時(shí),閥的進(jìn)油腔壓力與出油腔壓力之差值。該值與通道阻力和主閥彈簧預(yù)緊力有關(guān)。對(duì)直動(dòng)式溢流閥則不存在卸荷壓力。
(5)直動(dòng)式溢流閥 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低;先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高。
(6)適用場(chǎng)合 直動(dòng)式溢流閥隨著工作壓力和流量的提高,其調(diào)壓彈簧的剛度要加得很大,這不僅使閥的調(diào)整費(fèi)力,也使溢流量變化時(shí)閥的調(diào)定壓力波動(dòng)較大,所以直動(dòng)式溢流閥適用于低壓小流量場(chǎng)合。而對(duì)于先導(dǎo)式溢流閥而言,其先導(dǎo)閥部分的結(jié)構(gòu)尺寸一般都很小,調(diào)壓彈簧的剛度不必太大,因此調(diào)整輕便。同時(shí)工作壓力和流量的提高對(duì)調(diào)壓彈簧的影響不大,故先導(dǎo)式溢流閥適用于高壓大流量系統(tǒng)。