压力控制阀 _什么是压力控制阀，溢流阀有什么用途？

压力控制阀压力控制阀在液压系统中主要用来控制系统或回路的压力，或利用压力作为信号来控制其他元件的动作。常用的压力控制阀有溢流阀、减压阀和顺序阀等。
图8-17 双向液压锁结构示意图
图8-18 梭阀结构图及符号
（一）溢流阀
溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护。几乎在所有的液压系统中都需要用到它，其性能好坏对整个液压系统的正常工作有很大影响。
1.溢流阀的作用
在液压系统中维持定压是溢流阀的主要用途。它常用于节流调速系统中，和流量控制阀配合使用，调节进入系统的流量，并保持系统的压力基本恒定。如图8-19a所示，溢流阀2并联于系统中，进入液压缸4的流量由节流阀3调节。由于定量泵1的流量大于液压缸4所需的流量，油压升高，将溢流阀2打开，多余的油液经溢流阀2流回油箱。因此，在这里溢流阀的功用就是在不断的溢流过程中保持系统压力基本不变。
用于过载保护的溢流阀一般称为安全阀。如图8-19b所示的变量泵调速系统。在正常工作时，安全阀2关闭，不溢流，只有在系统发生故障，压力升至安全阀的调整值时，阀口才打开，使变量泵排出的油液经溢流阀2流回油箱，以保证液压系统的安全。
2.溢流阀的结构和工作原理
常用的溢流阀按其结构形式和基本动作方式可归结为直动式（直接作用式）和先导式两种。
图8-19 溢流阀的作用
（1）直动式溢流阀：直动式溢流阀是依靠作用在阀芯上主油路的油液压力，直接与作用在阀芯上的弹簧力相平衡来控制阀芯启闭的溢流阀。
【压力控制阀】直动式溢流阀的结构图和图形符号如图8-20所示，其结构主要由阀体1，阀芯2，弹簧3，调节杆4，调节螺母5等组成。P为进油口，T为回油口。压力油p从P口进入溢流阀，部分压力油经阀芯2下端的径向孔a和轴向阻尼孔b进入阀芯底部油腔c，油液对阀芯产生一个向上的液压力F 。若调压弹簧3的预压缩为x0，则弹簧作用于阀芯上的力Fs，方向向下，大小为Fs＝kx0
当进口压力p较低，F＜Fs时，阀芯处于图示的位置，将进油口P与回油口T隔断。当压力p增大，达到F≥Fs时，阀芯向上运动，调压弹簧被压缩，溢流阀口被打开，进出油口连通而溢流。此时阀芯处于受力平衡状态，调节螺母5可以改变弹簧的压紧力，这样就可以调节溢流阀的进口油液压力p 。若设阀芯下端油液作用面积为A0，阀口开度为x，弹簧预压缩量为x0，弹簧刚度为Ks，同时忽略阀芯重力、摩擦力、液动力的影响，则可列出平衡方程
液压动力头岩心钻机设计与使用
则
液压动力头岩心钻机设计与使用
若溢流阀工作中阀口开度x相对于x0很小，可忽略，则溢流阀入口压力p为恒定值。
图8-20 直动式溢流阀
图8-21 锥阀式直动溢流阀
由式（8-2）可以看出，溢流阀是利用被控压力作为信号来改变弹簧的压缩量，从而改变阀口的通流面积和系统的溢流量来达到定压的目的。当系统压力升高时，阀芯上升，阀口通流面积增加，溢流量增大，进而使压力下降。溢流阀内部通过阀芯的平衡和运动构成的这种负反馈作用是其定压作用的基本原理，也是所有定压阀的基本工作原理。同时可知，系统控制压力与弹簧力的大小成正比，因此要提高控制压力一方面可通过减小阀芯的面积来达到，另一方面可增大弹簧压缩量或增大弹簧的刚度。由于受到结构尺寸的限制，应增大弹簧刚度。这样，在阀芯相同位移的情况下，弹簧力变化较大，因而溢流阀的定压精度较低，所以，这种直动式溢流阀，一般用于定压小于2.5MPa的小流量场合。
如果采取适当的措施，直动式溢流阀也可实现高压大流量情况下的定压控制。如德国Rexroth公司开发的通径为6～20mm的压力为40～63MPa，通径为20～30mm的压力为31.5MPa的直动式溢流阀，最大流量可达330L/min，其中较为典型的锥阀式结构如图8-21所示。锥阀2的左端设有偏流盘1托住调压弹簧，锥阀右端有一阻尼活塞3，用来提高锥阀工作稳定性和保证开启后不倾斜。偏流盘1上的环形槽用来改变液流方向，一方面以补偿锥阀2的液动力，一方面由于液流方向的改变，产生一个与弹簧力相反方向的射流力，当通过溢流阀的流量增加时，虽然因锥阀阀口增大引起弹簧力的增加，但由于与弹簧力反方向的射流力同时增加，结果抵消了弹簧力的增加，有利于提高阀的通流流量和工作压力。
（2）先导式溢流阀：先导式溢流阀由主阀和先导阀两部分组成。先导阀用于控制主阀芯两端的压差，其结构类似于直动式溢流阀，但一般多为锥阀（或球阀）形阀座式结构。主阀用于控制主油路的溢流，其主阀芯有滑阀和锥阀两种。按主阀阀芯的配合情况，可分为三级同心式和二级同心式两种结构。