性能特性

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(1)性能参数

A．基本参数

公称压力 指名义上的压力。

公称流量 指名义上的流量。

额定压力 指额定工况时的压力，一般指额定工况下的最大工作压力。

额定流量 指额定工况时的流量，一般指在压力损失值限定条件下所能通过的流量。

B．稳态特性参数

调压范围 指在通过额定流量时，调压手轮从全开至全关状态下，溢流阀进油口的压力变化范围。

压力振摆 指在稳定状态下调定压力的被动值。

压力偏移 指在规定时间内调定压力的偏移量。

内泄漏量 指内部运动副高低压腔间的泄漏量，一般指溢流阀调定压力在其调压范围最高值时，使其进口压力由调压范围最高值降至某一压力后，从溢流口所测得的泄漏量。

卸荷压力 指在调定压力下，通过额定流量时，使溢流阀遥控口接油箱，即溢流阀处于卸荷状态时进、回油口的压差。

压力损失 指在调压手轮处于全松位置，溢流阀通过额定流量时，进、回油口的压差。

开启特性 指溢流阀从关闭逐渐开启时，流经阀的流量和与之对应的进口压力之间的关系。开启特性一般用开启率来衡量，开启率即开启压力与调定压力的百分比。

闭合特性 指溢流阀从开启逐渐关闭时，流经阀的流量和与之对应的进口压力之间的关系。闭合特性一般用闭合率来衡量，闭合率即闭合压力与调定压力的百分比。

稳态压力一流量特性 即启闭特性，它是开启特性和闭合特性之总合。

C．动态特性参数

瞬态恢复时间 指在瞬态过程中，从达到调定压力到调定压力稳定时所需的时间。

建压时间 指从卸荷状态回升至调定压力稳定时所需的时间。

卸荷时间 指从调定压力状态至完全卸荷时所需的时间。

压力超调量 指瞬态过程中，峰值压力与调定压力的差值。

压力超调率 指压力超调量与调定压力的百分比。

D．噪声

指不希望发出的声音，主要包括机械噪声和流动噪声。

(2)性能要求

对溢流阀的主要性能要求是：

·调压范围大，压力振摆和偏移小；

·等压力特性好，开启率和闭合率高；

·过流能力大，压力损失和内泄漏量小；

·瞬态恢复时间短，建压和卸荷时间短，压力超调率低；

·动作灵敏，噪声小。

(3)性能特性分析

A数学模型

以先导式溢流阀为例，建立其数学模型，直动式溢流阀的数学模型可由此简化后得到。

图14．2－3为先导式溢流阀的物理模型，据此可列出下列基本方程：

(A)主阀芯的运动微分方程

由溢流阀的启闭特性曲线可以看出：

·如直线a所示的理想启闭特性是我们所希望获得的，其含义是：当且仅当进口压力达到调定压力时，溢流阀才立即开启，溢流量也同时达到额定值；而只要当进口压力与调定压力相比略有降低，溢流阀就立即关闭，溢流量也同时降为零。很显然，这种阀在实际中是不存在的。

·对同一个溢流阀，其开启特性总是优于闭合特性，即开启率高于闭合率。这主要是由于在开启和闭合两种运动过程中，摩擦力的作用方向相反所致。

·先导式溢流阀的启闭特性优于直动式溢流阀。也就是说，先导式溢流阀的调压偏差小，开启率和闭合率高，调压精度高。

所谓调压偏差，即调定压力与开启压力之差值。压力越高，调压弹簧刚度越大，由溢流量变化而引起的压力变化越大，调压偏差也越大。

由以上分析可知，直动式溢流阀结构简单，灵敏度高，但压力受溢流量变化的影响较大，调压偏差大，不适于在高压、大流量下工作，常作安全阀或用于调压精度要求不高的场合。而先导式溢流阀，由于其对压力和流量两个主要参数进行了合理化分配，用高压差、小流量的导阀来控制低压差、大流量的主阀，虽然灵敏度较直动式溢流阀有所降低，但调压精度却有了明显的提高，故先导式溢流阀被广泛用于高压、大流量和调压精度要求较高的场合。

(B)动态特性

溢流阀的动态特性是指流量阶跃时的压力响应特性，如图14．2－6，其衡量指标主要有瞬态恢复时间和压力超调率。对先导式溢流阀，还有卸压、建压特性，如图14．2－7，其衡量指标是建压时间和卸荷时间。

一般来说，直动式溢流阀比先导式溢流阀的响应速度快，但压力超调率高，瞬态恢复时间也较长。