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安全阀又称溢流阀。安全阀顾名思义是保证压力管道、压力容器的关键安全应用保障,为了保证安全阀的正常工作及延长安全阀的使用寿命,在使用中应做到定期检查运行中的安全阀是否泄漏,卡阻及弹簧锈蚀等不正常现象,并注意观察调节螺套及调节圈紧定螺钉的锁紧螺母是否有松动,若发现问题及时采取适当的维护措施。还应定期将安全阀拆下进行全面清洗、检查并重新研磨、整定后方可重新使用。安装在室外的安全阀要采取适当的防护措施,以防止雨、雾、尘埃、锈污等 脏物 侵入安全阀及排放管道,当环境低于摄氏零度时,还应采取必要的防冻措施以保证安全阀动作的可靠性
定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时,会使流量需求减小。此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。
稳压作用:溢流阀串联在回油路上,溢流阀产生背压,运动部件平稳性增加。
系统卸荷作用:在溢流阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀,当电磁铁通电时,溢流阀的遥控口通油箱,此时液压泵卸荷。溢流阀此时作为卸荷阀使用。
安全保护作用:系统正常工作时,阀门关闭。只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流,进行过载保护,使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统高工作压力高10%~20%)。
实际应用中一般有:作卸荷阀用,作远程调压阀,作高低压多级控制阀,作顺序阀,用于产生背压(串在回油路上)。
溢流阀一般有两种结构:1、直动型溢流阀 。2、先导式溢流阀。
对溢流阀的主要要求:调压范围大,调压偏差小,压力振摆小,动作灵敏,过载能力大,噪声小。
3.噪声和振动
液压装置中容易产生噪声的元件一般认为是泵和阀,阀中又以溢流阀和电磁换向阀等为主。产生噪声的因素很多。溢流阀的噪声有流速声和机械声二种。流速声中主要由油液振动、空穴以及液压冲击等原因产生的噪声。机械声中主要由阀中零件的撞击和磨擦等原因产生的噪声。
4.减小或消除先导式溢流阀噪声和振动的措施
一般是在导阀部分加置消振元件。
消振套一般固定在导阀前腔,即共振腔内,不能自由活动。
在消振套上都设有各种阻尼孔,以增加阻尼来消除震动。另外,由于共振腔中增加了零件,使共振腔的容积减小,油液在负压时刚度增加,根据刚度大的元件不易发生共振的原理,就能减少发生共振的可能性。
消振垫一般与共振腔活动配合,能自由运动。消振垫正反面都有一条节流槽,油液在流动时能产生阻尼作用,以改变原来的流动情况。由于消振垫的加入,增加了一个振动元件,扰乱了原来的共振频率。共振腔增加了消振垫,同样减少了容积,增加了油液受压时的刚度,以减少发生共振的可能性。
在消振螺堵上设有蓄气小孔和节流边,蓄气小孔中因留有空气,空气在受压时压缩,压缩空气具有吸振作用,相当于一个微型吸振器。小孔中空气压缩时,油液充入,膨胀时,油液压出,这样就增加了一个附加流动,以改变原来的流动情况。故也能减小或消除噪声和振动。
另外,如果溢流阀本身的装配或使用权用不当,也都会造成振动,产生噪声。如三节同心式溢流阀,装配时三节同心配合不当,使用时流量过大或过小,锥阀的不正常磨损等。在这种情况下,应认真检查调整,或更换零件。
调压失灵
溢流阀在使用中有时会出现调压失灵现象。先导式溢流阀调压失灵现象有二种情况:一种是调节调压手轮建立不起压力,或压力达不到额定数值;另一种调节手轮压力不下降,甚至不断升压。出现调压失灵,除阀芯因种种原因造成径向卡紧外,还有下列一些原因:
是主阀体(2)阻尼器堵塞,油压传递不到主阀上腔和导阀前腔,导阀就失去对主阀压力的调节作用。因主阀上腔无油压力,弹簧力又很小,所以主阀变成了一个弹簧力很小的直动型溢流阀,在进油腔压力很低的情况下,主阀就打开溢流,系统就建立不起压力。
压力达不到额定值的原因,是调压弹簧变形或选用错误,调压弹簧压缩行程不够,阀的内泄漏过大,或导阀部分锥阀过度磨损等。
第二是阻尼器(3)堵塞,油压传递不到锥阀上,导阀就失去了支主阀压力的调节作用。阻尼器(小孔)堵塞后,在任何压力下锥阀都不会打开溢流油液,阀内始终无油液流动,主阀上下腔压力一直相等,由于主阀芯上端环形承压面积大于下端环形承压面积,所以主阀也始终关闭,不会溢流,主阀压力随负载增加而上升。当执行机构停止工作时,系统压力就会无限升高。除这些原因以外,尚需检查外控口是否堵住,锥阀安装是否良好等。
其它故障
电磁溢流阀常见的故障有先导电磁阀工作失灵、主阀调压失灵和卸荷时的冲击噪声等。后者可通过调节加置的缓冲器来减少或消除。如不带缓冲器,则可在主阀溢流口加一背压阀。(压力一般调至5kgf/cm2左右,即0.5MPa)。
5.溢流阀和安全阀是溢流阀起溢流稳压作用和限压保护作用时的两个不同称谓,当溢流阀起溢流稳压作用时称溢流阀,起限压保护作用时称安全阀。怎么区分呢? 从以下两个方面来判别:
1.看液压回路的构成
在定量泵调速系统中,由于泵的供油流量是一定的,当通过节流阀进行流量调节(节流调速过程)时,多余的流量则从溢流阀溢流回油箱,这时溢流阀一方面起调定系统压力的作用,另一方面在节流阀进行流量调节时起溢流稳压作用,溢流阀在这类工作过程中是开启的(常开)。
而在变量泵系统中,速度的调节是通过改变泵的流量来实现的,这个过程中,没有多余的流量从溢流阀溢出,溢流阀不开启(常闭)。只有当负载压力达到或超过溢流阀的调定压力时,溢流阀才开启、溢流,使系统压力不再升高,起限定系统高压力,保护液压系统的作用,像这种情况下溢流阀我们称作为安全阀。
由上分析可知,在调速回路中,如果是定量泵供油系统,则溢流阀起溢流稳压作用,如果是变量泵供油系统,溢流阀起限压保护作用,作安全阀用。
2.看液压系统的动作过程
定量泵供油系统中,执行元件一般有快进、工进,在快进和快退工作过程中,一般负载小,压力低,溢流阀是不开启的。只有当快进或快退时遇到不正常超大负载,溢流阀才开启,起限制系统压力、保护液压系统的作用,作安全阀用。而在工进阶段,一般负载大,压力大,溢流阀起调定系统压力和稳定系统压力的作用,一般构成调压回路,作溢流阀用。
6.直动式溢流阀主要由阀体、阀芯、调压弹簧和调压螺钉(或称手柄)组成。阀芯为锥阀的直动式溢流阀的结构和工作原理及图形符号。在常态下,阀芯在调压弹簧的作用下紧贴在阀座上,进油口P和出油口T 是不通的(即溢流阀为常闭型)。
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