直动式溢流阀的工作原理（动画演示直动式溢流阀）

如图1所示，为直动型溢流阀结构示意图。它是利用系统中的油液压力直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡来控制阀芯的启闭的，从而进一步控制进油口处的油液压力。图中P是进油口，T是回油口。

2、工作过程：

• 当进油压力较小时，阀芯2在弹簧3的作用下，处于左端位置，P和T两油口不能相通。

• 当进油压力升高时，阀芯左端所受的液压力超过弹簧的压紧力Fs以及摩擦力时，阀芯移动，阀口被打开，将多余的油液排回油箱。

• 通过调节手轮4，可以改变弹簧3的预紧力，这样也就调整了溢流阀进油口处的油液压力。

图1 直动式溢流阀结构示意图和图形符号

3、受力平衡方程

当溢流阀正在稳定溢流工作时，作用在阀芯上的力应是平衡的。阀芯的受力平衡方程如下式（1）：

式中，p为进油口压力；A为阀芯承受油液压力的有效面积；Fs为弹簧的调定作用力。

由式（1）可得式（2）：

式中，k为阀芯弹簧的刚度；x为弹簧的预压缩量；Δx为阀芯开启后弹簧的附加压缩量。

由式（2）可知，弹簧力的大小与控制压力成正比，溢流阀的进口油压力受弹簧的压紧力控制。

4、直动型溢流阀定压精度低的原因

由于溢流阀正常工作过程中，阀芯开口的变化量很小，因此，弹簧的附加压缩量Δx也是较小的，故p值将基本保持不变，从而系统压力被控制在调定值附近。

若系统压力升高，则Δx增大，阀口开大，溢流量增大，限制了系统压力的升高；

压力低于调定压力时，Δx减小，阀口关小，溢流量减小，限制了系统压力的继续下降。

若要提高被控压力，则需加大弹簧力，因受结构限制，需采用较大刚度的弹簧。这样，在阀芯位移相同的情况下，会得到变化较大的弹簧力。因此，这种阀的定压精度低，一般用于压力小于2.5 MPa的小流量场合。

5、何为调压偏差？

调压偏差：在某一特定流量下，控制压力与开启压力的差值。如图2所示，为直动式溢流阀调压偏差示意图。

开启压力：在进口压力逐渐上升阶段，出口刚出现流量时的压力，就是开启压力。

控制压力：溢流阀开启以后，进口处的实际压力即为控制压力。控制压力会随着通过的流量的变化而变化。

图2 直动式溢流阀调压偏差示意图

6、优点和缺点

优点：响应快、超调小，适合用于安全阀。

缺点：调压偏差大，即控制压力随流量波动大。