分析溢流阀的使用情况

1．溢流阀的应用

(1)调压溢流。在采用定量泵供油的液压系统中，溢流阀通常并联在液压泵的出口处，在其进油路或回油路上设置节流阀或调速阀，使泵油的一部分进入液压缸工作，而多余的油须经溢流阀流回油箱，溢流阀处于其调定压力下的常开状态。调节弹簧的压紧力，也就调节了系统的工作压力。因此，在这种情况下，溢流阀的作用即为调压溢流。如图37(a)所示。

(2)安全保护。液压系统采用变量泵供油时，系统内没有多余的油需要溢流，其工作压力由负载决定。这时与泵并联的溢流阀只有在过载时才需打开，以保障系统的安全。因此，这种系统中的溢流阀又称为安全阀，它是常闭的，如图37 (b)所示。

(3)使泵卸荷。如图37 (c)所示，先导型溢流阀对泵起调压溢流作用。当二位二通阀的电磁铁通电后，溢流阀的外控口与油箱接通。此时，由于主阀弹簧很软，主阀芯在进口压力很低的情况下，即可迅速抬起，使泵卸荷，以减少能量消耗。此时，泵接近于空载运转，功耗很小，即处于卸荷状态。这种卸荷方法所用的二位二通阀可以是通径很小的阀。由于在实用中经常采用这种卸荷方法，为此常将溢流阀和串接在该阀外控口的电磁换向阀组合成一个元件，称为电磁溢流阀。

(4)远程调压。当先导式溢流阀的外控口（远程控制口）与调压较低的溢流阀（或远程调压阀）连通时，其主阀芯上腔的油压只要达到低压阀的调整压力，主阀芯即可抬起溢流（其先导式溢流阀不再起调压作用），即实现远程调压。如图37 (d)所示，当电磁阀的电磁铁通电时，电磁阀的右位工作，将先导式溢流阀的外控油口与低压调压阀连通，实现远程调压。

(5)作背压阀用。图37 (a)所示为接在液压缸回油路上的溢流阀，可对回油产生阻力，即形成背压，利用背压可提高执行元件的运动平稳性。

2．溢流阀使用注意事项

(1)应根据液压系统的工况特点和具体要求选择溢流阀的类型。通常直动式溢流阀响应较快，宜作安全保压阀使用；先导溢流阀启闭特性好，宜作调压定压阀使用。

(2)应尽量选用启闭特性好的溢流阀，以提高执行元件的速度负载特性和回路效率。就动态特性而言，所选择的溢流阀应在响应速度较快的同时，稳定性好。

(3)正确使用溢流阀的连接方式，正确选用连接件（安装底板或管接头），并注意连接处的密封；阀的各个油口应正确接人系统，外部泄油口必须直接接回油箱。

(4)根据系统的工作压力和流量合理选定溢流阀的额定压力和流量（通径）规格。对于作远程调压阀的溢流阀，其通过流量一般为遥控口所在的溢流阀通过流量的0.5%～1%。

(5)应根据溢流阀所在系统中的用途和作用确定和调节调定压力，特别是作为安全阀使用的溢流阀，起始调定压力不得超过液压系统的zui高压力。威斯特小编

(6)调压时应注意正确旋转方向调节调压机构，调压结束时应将锁紧螺母固定。

(7)如果需通过先导式溢流阀的遥控口对系统进行远程调压、卸荷或多级压力控制，则应将遥控口的螺堵拧下，接入控制油路；否则应将遥控口严密封堵。

(8)如需改变溢流阀的调压范围，可以通过更换溢流阀的调压弹簧实现，但同时应注意弹簧的设定压力可能改变阀的启闭特性。

(9)对于电磁溢流阀，其使用电压、电流及接线形式必须正确。

(10)卸荷溢流阀的回油腔应直接接油箱，以减少背压。

(11)溢流阀出现调压失灵或噪声过大等故障时，要查明原因及时修复。修复时拆洗过的溢流阀组件应正确安装，并注意防止二次污染。

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。
（1）压力不均匀引起的噪声
先导型溢流阀的导阀部分是一个易振部位如图3所示。在高压情况下溢流时，导阀的轴向开口很小，仅0.003～0.006厘米。过流面积很小，流速很高，可达200米/秒，易引起压力分布不均匀，使锥阀径向力不平衡而产生振动。另外锥阀和锥阀座加工时产生的椭圆度、导阀口的脏物粘住及调压弹簧变形等，也会引起锥阀的振动。所以一般认为导阀是发生噪声的振源部位。
由于有弹性元件（弹簧）和运动质量（锥阀）的存在，构成了一个产生振荡的条件，而导阀前腔又起了一个共振腔的作用，所以锥阀发生振动后易引起整个阀的共振而发出噪声，发生噪声时一般多伴随有剧烈的压力跳动。
（2）空穴产生的噪声
当由于各种原因，空气被吸入油液中，或者在油液压力低于大气压时，溶解在油液中的部分空气就会析出形成气泡，这些气泡在低压区时体积较大，当随油液流到高压区时，受到压缩，体积突然变小或气泡消失；反之，如在高压区时体积本来较小，而当流到低压区时，体积突然增大，油中气泡体积这种急速改变的现象。气泡体积的突然改变会产生噪声，又由于这一过程发生在瞬间，将引起局部液压冲击而产生振动。先导式溢流阀的导阀口和主阀口，油液流速和压力的变化很大，很容易出现空穴现象，由此而产生噪声和振动。
（3）液压冲击产生的噪声
先导式溢流阀在卸荷时，会因液压回路的压力急骤下降而发生压力冲击噪声。愈是高压大容量的工作条件，这种冲击噪声愈大，这是由于溢流阀的卸荷时间很短而产生液压冲击所致在卸荷时，由于油流速急剧变化，引起压力突变，造成压力波的冲击。压力波是一个小的冲击波，本身产生的噪声很小，但随油液传到系统中，如果同任何一个机械零件发生共振，就可能加大振动和增强噪声。所以在发生液压冲击噪声时，一般多伴有系统振动。
（4）机械噪声
先导式溢流阀发出的机械噪声，一般来自零件的撞击和由于加工误差等产生的零件磨擦。
在先导型溢流阀发出的噪声中，有时会有机械性的高频振动声，一般称它为自激振动声。这是主阀和导阀因高频振动而发生的声音。它的发生率与回油管道的配置、流量、压力、油温（粘度）等因素有关。一般情况下，管道口径小、流量少、压力高、油液粘度低，自激振动发生率就高。

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
溢流阀在装配或使用中，由于O形密封圈、组合密封圈的损坏，或者安装螺钉、管接头的松动，都可能造成不应有的外泄漏。
如果锥阀或主阀芯磨损过大，或者密封面接触不良，还将造成内泄漏过大，甚至影响正常工作。
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）。