【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 —彈簧材料的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)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(yīng)力修正系數(shù)。D＜3mm，說(shuō)明與初選值相符。故采用d=3mm的彈簧絲。計(jì)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(duì)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(dòng)，=，故穩(wěn)定。其他計(jì)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(jì)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(zhǎng)度L為：L==≈畫工作圖彈簧的端部結(jié)構(gòu)對(duì)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(dǎo)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(shè)計(jì) 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(qiáng)度、韌性、彈性模量等力學(xué)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(zhǔn)、準(zhǔn)確光整的外形及光滑的鑄造內(nèi)流道，以便滿足數(shù)控機(jī)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(yīng)該清潔，無(wú)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(jí)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(diǎn)。為了提高閥芯的耐磨性，必須使材料的表面達(dá)到一定的硬度（一般的要求≥58HRC）。因而，針對(duì)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(dǎo)式減壓閥的遠(yuǎn)程控制口K的用途先導(dǎo)式減壓閥中的遠(yuǎn)程控制口K有兩個(gè)作用：遠(yuǎn)程調(diào)壓，通過(guò)油道接到另外一個(gè)減壓閥（遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)和減壓閥的先導(dǎo)控制部分一樣），調(diào)節(jié)遠(yuǎn)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(duì)減壓閥的二次壓力實(shí)行遠(yuǎn)程控制調(diào)壓，但是，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥所能調(diào)節(jié)的最高壓力不得超過(guò)減壓閥本身導(dǎo)閥的調(diào)整壓力；多級(jí)調(diào)壓，通過(guò)電磁換向閥外接多個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，便可實(shí)現(xiàn)多級(jí)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(dòng)靈活、工作可靠，泄漏小且壽命長(zhǎng)。在油壓閥中，～，～；～；對(duì)于臺(tái)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?duì)于閥芯和閥孔的形狀精度，位置精度及其表面粗糙度都有較嚴(yán)格的要求。若對(duì)于水壓閥則上述各項(xiàng)要求會(huì)更加高，為了達(dá)到所要求的加工精度，閥芯的加工在進(jìn)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(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、磨孔后，再光整后加工。孔常有的光整加工方法：精細(xì)鏜、珩磨、研磨和擠壓等。 減壓閥回油路的設(shè)計(jì) 減壓回路的工作原理當(dāng)泵的輸出壓力是高壓而局部回路或者支路要求低壓時(shí)，可以采用減壓回路，例如機(jī)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(jiǎn)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(guò)減壓閥口時(shí)要產(chǎn)生壓力損失，這是它的缺點(diǎn)。最為常用的減壓回路為通過(guò)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(shí)防止油液倒流，起到短時(shí)保壓作用。圖51 減壓閥回路圖利用先導(dǎo)式減壓閥的外控制口K外接遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，可以組建成二級(jí)、三級(jí)等減壓回路。如上圖為二級(jí)減壓閥回路，液壓泵的最大壓力值有溢流閥設(shè)定，使回路獲得二級(jí)壓力，但調(diào)壓時(shí)必須使閥9與先導(dǎo)式減壓閥4的調(diào)整壓力滿足P9＜。壓力表5可以測(cè)出減壓閥出口壓力值，可調(diào)節(jié)流閥6作為回路的負(fù)載力，8為系統(tǒng)的二位二通手動(dòng)換向閥，9構(gòu)成了減壓閥4的遠(yuǎn)程控制端口系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。為了使減壓回路工作可靠。當(dāng)減壓回路中的執(zhí)行元件需要調(diào)速時(shí)，調(diào)速元件應(yīng)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(duì)執(zhí)行元件的速度產(chǎn)生影響。 減壓閥設(shè)計(jì)應(yīng)該注意事項(xiàng)應(yīng)該根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況特點(diǎn)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(shì)與溢流閥相反（即通過(guò)減壓閥的流量增大時(shí)二次壓力有所減?。?。另外一點(diǎn)應(yīng)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(dǎo)閥流出來(lái)（有時(shí)候會(huì)多達(dá)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(gè)油口應(yīng)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(shè)定壓力與執(zhí)行器負(fù)載壓力的關(guān)系。主減壓閥的二次壓力設(shè)定值應(yīng)該高于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的設(shè)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(guò)流量?！?Mpa。調(diào)壓時(shí)應(yīng)該注意以正確旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)調(diào)壓機(jī)構(gòu)，調(diào)壓結(jié)束時(shí)應(yīng)該鎖緊螺母固定。如果需要通過(guò)先導(dǎo)式減壓閥的遙控口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行多級(jí)減壓控制，則應(yīng)該將遙控口的螺堵擰下來(lái)，接入控制油路；否則應(yīng)將遙控口嚴(yán)密堵封。卸荷溢流閥的回油口應(yīng)該直接接回到油箱，以減小背壓。減壓閥出現(xiàn)減壓失?；蛘咴胍粽駝?dòng)較大等故障時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行診斷排除，拆洗過(guò)的減壓閥組成零件應(yīng)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(dòng)及振蕩等多種情況。調(diào)壓失靈（不能夠減壓或者無(wú)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(shí)，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(dǎo)閥部分前腔，出油口壓力傳遞不到錐閥上，使導(dǎo)閥失去對(duì)主閥出油口壓力調(diào)節(jié)的作用。又因?yàn)樽枘峥锥氯螅鏖y上腔失去了油壓的作用，是主閥變成了一個(gè)彈簧力很弱的直動(dòng)型滑閥，故在出油口壓力很低時(shí)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(shí)，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(dá)不到額定數(shù)值，其原因有調(diào)壓彈簧選用錯(cuò)誤，永久變形或者是壓縮行程不夠，錐閥磨損過(guò)大等原因。調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪，出油口壓力和進(jìn)油口壓力同時(shí)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(dǎo)閥失去對(duì)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(wú)先導(dǎo)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(jìn)油口壓力的變化而變化。如泄油口堵住，從原理上來(lái)說(shuō)，等于錐閥座阻尼小孔堵塞。這時(shí)候，出油口壓力雖然能夠作用在錐閥上，但同樣也無(wú)先導(dǎo)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(jìn)油口壓力的變化而變化。單向減壓閥的單向閥部分泄漏嚴(yán)重時(shí)，進(jìn)油口壓力就會(huì)通過(guò)泄漏處傳遞給出油口，使出油口壓力也會(huì)跟隨進(jìn)油口壓力的變化而變化。另外，當(dāng)減壓閥口處于全開位置時(shí)，由于主閥芯卡住，也是使出油口壓力隨進(jìn)油口壓力變化的原因。調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪時(shí)，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(dá)不到最低調(diào)定壓力的原因，主要由于先導(dǎo)閥中的“O”型密封圈與閥蓋配合過(guò)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(wú)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(yīng)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(guò)度磨損，并縮短閥的使用壽命，甚至?xí)归y不能工作，因此必須加以消除。故障的原因可能為：（1）先導(dǎo)閥密封不夠嚴(yán)。（2）主閥芯卡阻在某一個(gè)位置，負(fù)載有機(jī)械干擾。（3）單向減壓閥中的單向閥泄漏過(guò)大。診斷排除的方法：（1）修理或者更換先導(dǎo)閥或閥座。（2）檢查排除執(zhí)行器機(jī)械干擾。（3）拆檢、更換單向閥零件。調(diào)壓過(guò)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(lái)控制電液換向閥或外控順序閥等，當(dāng)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(huì)升高，這是由于主閥泄漏量過(guò)大所引起。在這種工況中，因減壓閥出口流量變?yōu)榱悖鹘?jīng)減壓口的流量只有先導(dǎo)流量，由于先導(dǎo)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(dǎo)流量由三角槽或者斜面處流出。如果主閥芯配合過(guò)松或磨損過(guò)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(dǎo)流量和這部分泄漏量?jī)刹糠纸M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(yù)壓縮量確定），為使通過(guò)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(shí)，出口壓力會(huì)因?yàn)橹鏖y芯配合過(guò)松或者磨損過(guò)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(dòng)及振蕩由于減壓閥是一個(gè)先導(dǎo)式的雙級(jí)閥，其導(dǎo)閥部分和溢流閥的導(dǎo)閥部分向通用，所以引起噪聲和壓力波動(dòng)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(shí)候會(huì)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(guò)大的流量使液流力增加所致。當(dāng)流量過(guò)大時(shí)，軟弱的主閥彈簧平衡不了由于過(guò)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(shí)不宜超出推薦的公稱流量。故障的原因可能為：先導(dǎo)閥彈簧自振頻率與減壓過(guò)程中產(chǎn)生的壓力流量脈動(dòng)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(guò)共振區(qū)，如無(wú)效或?qū)嶋H上不允許這樣做（如壓力值正在工作區(qū)，無(wú)法超過(guò)），則在先導(dǎo)閥高壓油進(jìn)口處增加阻尼，如果在空腔內(nèi)加一個(gè)松動(dòng)的堵，緩沖先導(dǎo)閥的先導(dǎo)壓力流量脈動(dòng)。第六章 減壓閥的性能指標(biāo)及造型 減壓閥的主要靜態(tài)性能指標(biāo)減壓閥的主要靜態(tài)性能指標(biāo)有：調(diào)壓范圍、壓力穩(wěn)定性、壓力偏移、進(jìn)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(dòng)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(shí)，閥出口壓力的可調(diào)范圍。減壓閥的出口壓力范圍應(yīng)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(yīng)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(duì)于公稱壓力為16Mpa以上的減壓閥，一般會(huì)要求壓力振擺值不超過(guò)177。；對(duì)于公稱壓力為16Mpa以下的減壓閥，壓力振擺值不超過(guò)177。壓力偏移壓力偏移是指出油口