膜片式先导水压溢流阀的研制

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1、l6FLUIDMACHINERYVo1．39，No．10，2011文章编号：1005—0329(2011)10—0016—03膜片式先导水压溢流阀的研制朱碧海。何伟，宋彦军。贺小峰，刘银水(华中科技大学，湖北武汉430074)摘要：阐述了先导型水压溢流阀研制的技术难点，设计了一种新型先导水压溢流阀，并制作了样机。样机具有压力可调范围大，启闭特性好，压力超调量小，压力响应快等优点。关键词：水液压技术；先导型溢流阀；膜片密封中图分类号：THI37．52文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-0329．2011．10．004Develop

2、mentofaPilotOperatedWaterHydraulicPressureRefiefValvewithMembraneSealingZHUBi—hai，HEWei，SONGYan-jun，HEXiao—feng，LIUYin-shui(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Thedificultiesofapilotoperatedhydraulicwaterpressurereliefvalvewasdescribe．Anewpilotoper

3、atedwaterhy—draulicpressurereliefvalvewasdesigned．Aprototypewagmadewhichhadawiderangeinpressureadjusting，goodopenandc]oseperformances，smallovershootandrapidresponse．Keywords：waterhydraulictechnology；pilotoperatedpressurereliefvalve；membranesealing1前言的粘度较低，润滑性较差，腐蚀性较强，气化压力较高，先导型水压

4、溢流阀在研制过程中主要面临水压溢流阀是水液压系统中最为重要的元件以下技术难点。之一，水压溢流阀包括直动型水压溢流阀和先导2．1泄漏问题型水压溢流阀两种。直动型水压溢流阀与先导型由于水的粘度比液压油低许多，在同等加工水压溢流阀相比具有结构简单，成本低，可靠性好精度条件下的先导型水压溢流阀的泄漏量是先导等优点，但其调压精度差，压力可调范围小，启闭型油压溢流阀的30～50倍。泄漏量的大小对先特性较差。目前研制的直动型水压溢流阀主要有导型溢流阀的调压精度有很大的影响，所以在先丹佛斯的VRH系列⋯。先导型水压溢流阀调压导型水压溢流阀的研制中要解决阀芯与阀套、阀精度

5、较高，启闭特性较好，但结构复杂，成本相对座和阀体之间的泄漏问题。较高。由于先导型水压溢流阀相比直动型水压溢为了解决先导型水压溢流阀的泄漏问题，目流阀更具有优势，国内对先导型水压溢流阀进行前主要是通过提高加工精度或在阀芯上加密封元了大量的研究，主要有华中科技大学和浙江大学件来解决。前者对加工要求很高，不容易实现且在进行先导型水压溢流阀方面的研究工作．3J。加工费昂贵，使其推广受到限制；后者可以很好地本文介绍一种新型先导水压溢流阀，并制作样机解决泄漏问题，但加了密封元件后，增大了阀芯运对其性能进行试验。动的阻力，降低了溢流阀的动态响应速度。2．2磨损问题2技

6、术难点由于水的润滑性较差，先导型水压溢流阀的阀芯与阀套、阀座和阀体之间可能会出现边界摩在水液压系统中用水作为工作介质，由于水擦甚至干摩擦的情况，造成阀芯、阀套、阀座和阀收稿日期：2011—06—10修稿日期：2011—08—232011年第39卷第l0期流体机械l7体的严重磨损，甚至造成阀芯卡阻，元件功能失由图1可知该阀由位于下部的三级同心式主效。阀和上部的锥阀式先导阀组成。该阀用平膜片将为了解决先导型水压溢流阀的磨损问题，目主阀阀体和主阀阀盖两部分分开，形成主阀的上前主要是在设计时选择合理的摩擦副材料，尽量下腔。该结构既保证了阀体上下腔之间无泄漏，采用

7、一些润滑性和耐磨性好的材料，如工程陶瓷、同时也不会对阀芯的运动造成较大的阻碍，从而PEEK、铝青铜等。采用合理的热处理工艺也能提减少了阀芯与阀体之间的磨损，延长了元件的使高元件的耐磨损能力。用寿命。主阀芯末端的导向套保证了主阀芯运动2．3腐蚀问题的平稳性，其上的小孔则是起到了一定的节流效由于水的腐蚀性较强且具有很强的导电性，果，可以降低主阀阀口的气蚀，延长了元件的使用所以先导型水压溢流阀的各部件很容易由于电化寿命。学腐蚀而生锈，最终导致元件功能失效。该阀中先导阀的出水口与主阀的出水口通过为了解决先导型水压溢流阀的腐蚀问题，目流道直接连通，先导阀出水口的压

8、力和主阀出水前主要是在材料的选择上采用一些耐腐蚀材料，口的压力相等；主阀的下腔与