【文章內(nèi)容簡介】 —彈簧材料的許用扭轉(zhuǎn)應力（Mpa）； F—軸向載荷（N）；d —彈簧絲的直徑（mm）； C—彈簧指數(shù)，又稱為旋繞比，C=，為彈簧的中徑； K—曲度系數(shù)，又稱應力修正系數(shù)。D＜3mm，說明與初選值相符。故采用d=3mm的彈簧絲。計算彈簧的工作圈數(shù)有公式，G—彈簧材料的剪切彈性模量，對于鋼G為80000Mpa，青銅G為40000Mpa；=，取為11圈 所以，n=7；彈簧的穩(wěn)定性校核節(jié)距t=d+≥d+/n+=3+10247。11+=—相鄰兩圈間的間隙(mm)所以，取t=，彈簧的自由高度為：= nt + 2d=511+23=61mm 高徑比:b=/==，一端固定，一端可以自由轉(zhuǎn)動，=，故穩(wěn)定。其他計算極限載荷=720=900Mpa則彈簧的極限載荷為：=最小工作載荷取為：=0N彈簧的剛度計算,有式子得：=極限載荷下的變形量：=最小工作載荷的變形量為0極限載荷下的彈簧高度：==最大工作載荷下的彈簧高度：=6110=51mm最小工作載荷下的彈簧高度：彈簧的中徑、外徑D、內(nèi)徑為：=Cd=43=12mm,D=+d=15mm,=d=9mm總?cè)?shù)：=n+=11+=彈簧螺旋線升角：=176?！?76。彈簧的展開長度L為：L==≈畫工作圖彈簧的端部結(jié)構(gòu)對彈簧的正常工作起著很重要的作用。比較重要的壓簧的兩端各有3/4～1圈的并緊支承圈，端面經(jīng)磨平并與彈簧的軸線垂直。圖43 先導閥彈簧技術(shù)要求：：=,：n=11,:=， 第五章 減壓閥結(jié)構(gòu)材料的選擇及回油路的設計 減壓閥主要構(gòu)件的材料選擇 閥體（殼體）的材料選擇以液壓油為工作介質(zhì)的普通液壓閥中閥體的材料絕大多數(shù)為孕育鑄鐵（如HT250、HT300等）或者是球墨鑄鐵（如QT4001QT5003等），少量采用合金鑄鐵和蠕墨鑄鐵，油道多數(shù)為鑄造成型。液壓件鑄件毛坯要有足夠的強度、韌性、彈性模量等力學性能及致密性，以便承受較高的工作壓力；鑄造毛坯要有精度的定位基準、準確光整的外形及光滑的鑄造內(nèi)流道，以便滿足數(shù)控機床、加工中心等加工手段的要求并減小系統(tǒng)壓力損失；鑄件內(nèi)腔應該清潔，無任何殘砂、銹蝕、氧化皮和其他雜物，以便提高閥及系統(tǒng)工作的可靠性。 閥芯與閥套的材料選擇油壓閥中閥芯、閥套等精密零件一般選用45鋼、40Cr、Cr12MoV、12CrNi3A、18CrMnTi、18CrNiWA及GCr15等高級工具鋼、高合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)鋼及軸承鋼等材料。要求材料具有良好的耐磨性、線脹系數(shù)和變形量小等優(yōu)點。為了提高閥芯的耐磨性，必須使材料的表面達到一定的硬度（一般的要求≥58HRC）。因而，針對不同的材料可選用淬火、滲碳、滲氮等不同的熱處理手段。 先導式減壓閥的遠程控制口K的用途先導式減壓閥中的遠程控制口K有兩個作用：遠程調(diào)壓，通過油道接到另外一個減壓閥（遠程調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)和減壓閥的先導控制部分一樣），調(diào)節(jié)遠程調(diào)壓閥的彈簧力，即可調(diào)節(jié)減壓閥諸法心上端的也壓力，從而對減壓閥的二次壓力實行遠程控制調(diào)壓，但是，遠程調(diào)壓閥所能調(diào)節(jié)的最高壓力不得超過減壓閥本身導閥的調(diào)整壓力；多級調(diào)壓，通過電磁換向閥外接多個遠程調(diào)壓閥，便可實現(xiàn)多級調(diào)壓。 液壓閥主要構(gòu)件加工工藝閥類元件要求閥芯在閥體孔內(nèi)移動靈活、工作可靠，泄漏小且壽命長。在油壓閥中，～，～；～；對于臺階式閥芯和閥孔，～；；閥芯與閥孔的配合表面，～?？紤]到孔的加工比外圓困難，,?？梢姡瑢τ陂y芯和閥孔的形狀精度，位置精度及其表面粗糙度都有較嚴格的要求。若對于水壓閥則上述各項要求會更加高，為了達到所要求的加工精度，閥芯的加工在進行車、銑、磨后，最后還需要光整加工。閥芯外圓常用的加工方法有研磨和高光潔度磨削。閥孔的加工一般在進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、磨孔后，再光整后加工?？壮Ｓ械墓庹庸し椒ǎ壕氱M、珩磨、研磨和擠壓等。 減壓閥回油路的設計 減壓回路的工作原理當泵的輸出壓力是高壓而局部回路或者支路要求低壓時，可以采用減壓回路，例如機床液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊、回路分度以及液壓元件的控制油路等，它們往往要求比主油路較低的壓力。減壓回路較為簡單，一般是在所需要低壓的支路上串聯(lián)減壓閥。采用減壓回路雖然能夠方便的某支路穩(wěn)定的低壓，但壓力油經(jīng)過減壓閥口時要產(chǎn)生壓力損失，這是它的缺點。最為常用的減壓回路為通過定值減壓閥與主油路相連如下圖所示,回路中的可調(diào)節(jié)流閥6為主油路低壓（低于減壓閥調(diào)整壓力）時防止油液倒流，起到短時保壓作用。圖51 減壓閥回路圖利用先導式減壓閥的外控制口K外接遠程調(diào)壓閥，可以組建成二級、三級等減壓回路。如上圖為二級減壓閥回路，液壓泵的最大壓力值有溢流閥設定，使回路獲得二級壓力，但調(diào)壓時必須使閥9與先導式減壓閥4的調(diào)整壓力滿足P9＜。壓力表5可以測出減壓閥出口壓力值，可調(diào)節(jié)流閥6作為回路的負載力，8為系統(tǒng)的二位二通手動換向閥，9構(gòu)成了減壓閥4的遠程控制端口系統(tǒng)，從而實現(xiàn)遠程控制。為了使減壓回路工作可靠。當減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時，調(diào)速元件應該放在減壓閥的后面，以避免減壓閥的泄漏（指由減壓閥泄油口流回油箱的油液）對執(zhí)行元件的速度產(chǎn)生影響。 減壓閥設計應該注意事項應該根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況特點和具體要求選擇減壓閥的種類，并且要注意減壓閥的啟閉特性的變化趨勢與溢流閥相反（即通過減壓閥的流量增大時二次壓力有所減?。Ａ硗庖稽c應該注意減壓閥的泄油量較其他控制閥多，始終有用油液從導閥流出來（有時候會多達1L/min以上），從而影響到液壓泵容量的選擇。正確選擇減壓閥的連接方式，正確選用連接件（安裝底板或者管接頭），并且要注意到連接處的密封；閥的各個油口應該正確接入系統(tǒng)，外部的卸油口必須直接接回油箱。根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量合理選定減壓閥的額定壓力和流量（通徑）規(guī)格。根據(jù)減壓閥在系統(tǒng)中的用途和作用確定和調(diào)節(jié)二次壓力，必須要注意減壓閥設定壓力與執(zhí)行器負載壓力的關(guān)系。主減壓閥的二次壓力設定值應該高于遠程調(diào)壓閥的設定壓力。二次壓力的調(diào)節(jié)范圍決定于所用的調(diào)壓彈簧和閥的通過流量。～1Mpa。調(diào)壓時應該注意以正確旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)調(diào)壓機構(gòu)，調(diào)壓結(jié)束時應該鎖緊螺母固定。如果需要通過先導式減壓閥的遙控口對系統(tǒng)進行多級減壓控制，則應該將遙控口的螺堵擰下來，接入控制油路；否則應將遙控口嚴密堵封。卸荷溢流閥的回油口應該直接接回到油箱，以減小背壓。減壓閥出現(xiàn)減壓失常或者噪音振動較大等故障時，應該進行診斷排除，拆洗過的減壓閥組成零件應該正確安裝，并注意防止二次污染。 減壓閥常見的故障及診斷排除減壓閥的常見故障有調(diào)壓失靈、主閥芯磨損或徑向卡緊、工作壓力調(diào)定后出油口壓力自行升高、噪聲、壓力波動及振蕩等多種情況。調(diào)壓失靈（不能夠減壓或者無二次壓力）調(diào)壓失靈常見的現(xiàn)象如：調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪時，出油口的壓力不上升。其原因之一是主閥芯阻尼孔堵塞，出油口油液不能夠流入到主閥芯上腔和導閥部分前腔，出油口壓力傳遞不到錐閥上，使導閥失去對主閥出油口壓力調(diào)節(jié)的作用。又因為阻尼孔堵塞后，主閥上腔失去了油壓的作用，是主閥變成了一個彈簧力很弱的直動型滑閥，故在出油口壓力很低時就將主閥減壓口關(guān)閉，使出油口建立不起壓力。另外，主閥減壓口關(guān)閉時，由于主閥芯卡住，錐閥未安裝在閥座孔內(nèi)，外控口未堵住等，也是使出油口壓力不能上升的原因。出油口壓力上升后達不到額定數(shù)值，其原因有調(diào)壓彈簧選用錯誤，永久變形或者是壓縮行程不夠，錐閥磨損過大等原因。調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪，出油口壓力和進油口壓力同時上升或者下降。其原因有錐閥座阻尼小孔堵塞，泄油口堵住和單向閥泄漏等原因。錐閥座阻尼小孔堵塞后，出油口壓力同樣也傳遞不到錐閥上，使導閥失去對主閥出油口壓力調(diào)節(jié)的作用。又因阻尼小孔堵塞后，便無先導流量流經(jīng)主閥芯阻尼孔，使主閥上、下腔油液壓力相等，主閥芯在主閥彈簧力的作用下處于最下部位置，減壓閥口通流面積為最大，所以出油口的壓力就跟隨進油口壓力的變化而變化。如泄油口堵住，從原理上來說，等于錐閥座阻尼小孔堵塞。這時候，出油口壓力雖然能夠作用在錐閥上，但同樣也無先導流量流經(jīng)主閥芯阻尼孔，減壓口通流面積也為最大，故出油口壓力也跟隨進油口壓力的變化而變化。單向減壓閥的單向閥部分泄漏嚴重時，進油口壓力就會通過泄漏處傳遞給出油口，使出油口壓力也會跟隨進油口壓力的變化而變化。另外，當減壓閥口處于全開位置時，由于主閥芯卡住，也是使出油口壓力隨進油口壓力變化的原因。調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪時，出油口壓力不下降。其原因主要是由于主閥芯卡住引起。出口壓力達不到最低調(diào)定壓力的原因，主要由于先導閥中的“O”型密封圈與閥蓋配合過緊等。故障的原因可能為：（1）泄油口不通或者是泄油通道堵塞，使主閥芯卡阻在原始的位置上，不能夠關(guān)閉。（2）無油源。（3）主閥彈簧折斷或者是彎曲變形。診斷排除的方法：（1）檢查拆洗泄油管路、泄油口使其通暢，假如油液污染了，應該更換油。（2）檢查油路排除故障。（3）更換彈簧。閥芯徑向卡緊（二次壓力不能繼續(xù)升高或者是壓力不穩(wěn)定）由于減壓閥和單向減壓閥的主閥彈簧力很弱，主閥芯在高壓情況下容易發(fā)生徑向卡緊現(xiàn)象，而使閥的各種性能下降，也將造成零件的過度磨損，并縮短閥的使用壽命，甚至會使閥不能工作，因此必須加以消除。故障的原因可能為：（1）先導閥密封不夠嚴。（2）主閥芯卡阻在某一個位置，負載有機械干擾。（3）單向減壓閥中的單向閥泄漏過大。診斷排除的方法：（1）修理或者更換先導閥或閥座。（2）檢查排除執(zhí)行器機械干擾。（3）拆檢、更換單向閥零件。調(diào)壓過程中壓力非連續(xù)升降（工作壓力調(diào)定后出油口壓力自行升高）在某些減壓控制回路中，如果用來控制電液換向閥或外控順序閥等，當電液換向閥或者外控順序換向或工作后，減壓閥出油口的流量即為零、但壓力還需保持原先調(diào)定的壓力。在這種情況下減壓閥的出油口壓力往往會升高，這是由于主閥泄漏量過大所引起。在這種工況中，因減壓閥出口流量變?yōu)榱?，流?jīng)減壓口的流量只有先導流量，由于先導流量很小，一般在2L/min以內(nèi)，因此主閥減壓口基本上處于全關(guān)位置，先導流量由三角槽或者斜面處流出。如果主閥芯配合過松或磨損過大，則主閥泄漏量增加。按照流量連續(xù)性定理，這部分泄漏量也必須從主閥阻尼孔內(nèi)流出，流經(jīng)阻尼孔的流量即由原有的先導流量和這部分泄漏量兩部分組成。因阻尼孔面積和主閥上腔油液壓力未變（由已經(jīng)調(diào)整好的調(diào)壓彈簧預壓縮量確定），為使通過阻尼孔的流量增加，而必然引起主閥下腔油液壓力P2的升高。因此，減壓閥出口壓力調(diào)定好后，如果出口流量為零時，出口壓力會因為主閥芯配合過松或者磨損過大而升高。故障的原因可能為：調(diào)壓彈簧彎曲或者折斷診斷排除的方法：拆檢換新。噪聲、壓力波動及振蕩由于減壓閥是一個先導式的雙級閥，其導閥部分和溢流閥的導閥部分向通用，所以引起噪聲和壓力波動的原因也和溢流閥基本相同。減壓閥在超流量的使用中，有時候會出現(xiàn)主閥振蕩現(xiàn)象，使出口壓力不斷地升壓—卸荷—升壓—卸荷，這是由于過大的流量使液流力增加所致。當流量過大時，軟弱的主閥彈簧平衡不了由于過大流量所引起的液流力的增加，因此主閥芯在液流力作用下使減壓口關(guān)閉，出油口壓力和流量即為零則液流力也是零，于是主閥芯在主閥彈簧力的作用下，又使減壓口打開，出油口壓力和流量又增大，于是液流力又增加，使減壓口關(guān)閉，出油口壓力和流量又為零。這樣就形成主閥芯振蕩，使出油口壓力不斷地變化，因此減壓閥在使用時不宜超出推薦的公稱流量。故障的原因可能為：先導閥彈簧自振頻率與減壓過程中產(chǎn)生的壓力流量脈動合拍，產(chǎn)生共振。診斷排除的方法：迅速擰調(diào)節(jié)螺桿，使之超過共振區(qū)，如無效或?qū)嶋H上不允許這樣做（如壓力值正在工作區(qū)，無法超過），則在先導閥高壓油進口處增加阻尼，如果在空腔內(nèi)加一個松動的堵，緩沖先導閥的先導壓力流量脈動。第六章 減壓閥的性能指標及造型 減壓閥的主要靜態(tài)性能指標減壓閥的主要靜態(tài)性能指標有：調(diào)壓范圍、壓力穩(wěn)定性、壓力偏移、進口壓力變化引起的出口壓力變化量、外泄漏量、反向壓力損失和動作可靠性等。調(diào)壓范圍減壓閥的調(diào)壓范圍是指將調(diào)壓閥的調(diào)壓手輪從全松到全閉時，閥出口壓力的可調(diào)范圍。減壓閥的出口壓力范圍應該隨著調(diào)壓手輪的調(diào)節(jié)而平穩(wěn)的上升或下降，不應該有突跳和遲滯現(xiàn)象。壓力穩(wěn)定性壓力穩(wěn)定性是指出口壓力的振擺。對于公稱壓力為16Mpa以上的減壓閥，一般會要求壓力振擺值不超過177。；對于公稱壓力為16Mpa以下的減壓閥，壓力振擺值不超過177。壓力偏移壓力偏移是指出油口