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威格士电磁溢流阀
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设计
多路组合换向阀,由于结构紧凑,便于集中操纵,油路短,压力损失小等优点,在农业机械、工程机械多执行元件的液压系统中广为应用.多路组合换向阀又经常与单向阀、液控单向阀、安全阀等组为一体,因此除了其换向功能之外,还具有使系统限压、卸荷、执行元件的锁位等功能,特别是卸荷功能尤为重要.在农业机械中,特别是联合收割机中,普遍使用多路组合换向阀,各执行元件间断工作,液压系统经常处于卸荷状态,卸荷性能的好坏对系统影响较大,如果卸荷压力高,能量损失大,系统温度升高,甚至使系统不能正常工作.因此有必要对其卸荷性能进行分析,并合理地设计卸荷阀.
种类
贯穿式
卸荷通道和压力阀分别设立.卸荷时,各联阀芯均处于中立位置,油源来油经一条的贯穿各路阀的油道卸回油箱,卸荷油道贯穿各路换向阀.当其中任一路阀工作时(即把此卸荷油道切断).油源来油就从该路换向阀进入所控制的执行元件,工作压力大小由图中压力阀限定.采用该种卸荷方式优点是换向阀阀杆从中立位置→工作位置的移动过程中,卸荷油道是逐渐被关闭的,进入执行元件的油量逐渐增加,系统压力逐渐升高,执行元件启动平稳,无冲击,而且有一定调速性能,压力阀结构简单.其缺点是卸荷油道长,压力损失大,尤其换向阀路数多时,弊端更为突出,该种卸荷方式多用于路数较少的场合.
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卸荷式
该种卸荷方式又分两种
1、贯穿控制式卸荷阀卸荷
卸荷阀和安全阀为一体,组成先导式压力阀,该阀即是卸荷阀又是安全阀,有时又是溢流阀.卸荷时其控制油道贯穿各路换向阀,同前述卸荷油道.当各路换向阀处于中立位置时,卸荷阀的控制油道(见图1b和图2)贯穿各路换向阀并与油箱连通.卸荷时,大部分油液卸荷,通道短,压力损失低.任一路阀换向工作,便切断控制油道,油源来油就从换向阀进入执行元件工作,其工作压力大小由导阀控制.此时系统压力为导阀调整压力.该种卸荷方式,即使换向阀路数增加,只是控制油道增加,卸荷压力增加不大,始终保持较低卸荷压力,此种卸荷方式多用于手动换向阀,卸荷可靠.
2、电磁阀控制式卸荷阀卸荷
该种卸荷方式与前种不同点是其控制油道与油箱通断与否,由电磁阀控制,见图1c,卸荷油道短,卸荷时压力损失低,又便于自动控制,但卸荷的可靠性低,多用于电磁多路阀的场合.
设计
工程上使用多路组合换向阀,就来看多为手动式,其卸荷方式多采用贯穿控制式卸荷阀卸荷,卸荷阀经常采用图2的结构形式,下面简要介绍一下其设计方法.
主阀结构
卸荷阀(又是安全阀)的主阀按配合形式不同可分为三级同心、二级同心和滑阀式三类.其中滑阀式结构工作压力低,控制压力精度不高;三级同心结构虽成熟,应用较广,但与二级同心式比较,不及二级同心式动作灵敏,规格相同,行程相同时,二级同心结构的通油能力远大于三级同心结构;二级同心式控制压力稳定,加工工艺性好,二级同心式应用前景广阔,这里以二级同心结构,讨论其结构尺寸设计方法.
尺寸
1、阀的通径D0
通径D0也是整个多路阀的进口直径,D0取的大,阀的结构尺寸就大,不经济,D0取的小,油液流动不通畅,压力损失大,容易发热.应使多路阀通过额定流量时其油液流速不超过允许值,
2、主阀座孔直径D2
适当增大D2有利于提高阀的灵敏度,但过大会使阀不易稳定,一般先根据经验公式确定主阀阀芯过流部分的直径D1,
3、主阀芯大直径D
根据一般资料和经验可知,适当增加主阀芯大端直径D,可以提高阀的灵敏度,降低阀的压力超调量,可提高阀的开启压力,保证阀工作稳定,不过,D值过大,将使阀的结构尺寸和阀芯质量加大,主阀上腔容积增加,导致动态过程时间延长,
太小又保证不了静态特性要求,一般应保证:
4、主阀芯半锥角α1
5、主阀芯阻尼孔d0及长度l0