溢流阀设计与计算

一、Y-63

溢流阀的工作原理与应用

溢流阀是利用溢流作用来调节油路压力的。当油路压力升高到某一规定值，溢流阀便打开，将压力溢流去一部分，使压力保持在规定的值。

溢流阀按结构形式可以分为直动式与先导式两类。

Y-63是先导式溢流阀。该型号溢流阀的主阀芯是圆柱滑阀式，加工装配比较方便。但与锥阀式主阀芯的溢流阀相比，由于主阀芯两端的受压面积相等，使阀的灵敏度较低；为了减少主阀的泄漏量，阀口处有一封油段h，使动作反应较慢。所以画法式主阀芯的溢流阀动态性能差，一般用于中低液压系统。 主要用途：

1，用于保持液压系统压了恒定，称为定压阀 2，用于液压系统过载，称为安全阀 3，用作卸荷阀 4，实现远程调压 5，实现高低压多级控制

溢流阀工作原理：在油路没有达到溢流阀调定的压力时，导阀、主阀在各自的弹簧作用下处于关闭状态，各腔压力相等。当油路压力升到接近调定的压力时，导阀被推开，便有小量油液通过节流孔、导阀阀口、主阀阀芯的中心孔从油口流出。这样，由于节流孔中有油液通过，便自啊主阀芯活塞上下腔产生压力差，给主阀芯造成一个向上的推力。但此力不够克服主阀弹簧的预压缩力，因此主阀还不能打开。当油路压力继续升高，导阀开口量加大，通过节流口的流量加大，主阀芯上下腔压力差增大，便可克服主阀弹簧力和阀芯摩擦力，使主阀芯打开。压力油便通过主阀阀口，从出油口溢流。

二、设计

Y-63溢流阀，设计要求如下：

1．额定压力 pg6.3a 2．额定流量 Qg63Lmin 3．调压范围 p13.2~6.3a 4．启闭特性

Y-63溢流阀设计与计算

1

长沙理工大学城南学院

开启压力 p1Q6a 闭合压力 p'1Q5Mp 溢 流 量 Q0.63Lmin

5．卸荷压力 p1X0.04Mp 6．内泄流量 qnx0.0015Lmin 一、主要结构尺寸的初步确定 （1）进油口直径d

由额定流量和允许流速来决定 dQg额定流量 v允许流速6ms-7ms4Qgv

 得d14.93mm故取 d15.00mm （2） 主阀芯直径 d1

经验取 d10.5~0.82d 7.47mmd112.24mm 取d111.00mm

（3）主阀芯与阀套的配合长度L 由公式L0.6~1.5D0 （4） 主阀芯活塞直径D0

经验取D01.6～2.3d1 取D022.00mm （5） 节流孔直径d0，长度l0 按经验取d00.8～2mm l07～19d0

h l0 d2d6 D0 d0 S1 d d1 D1 取d01.00mm l08mm（静态特性计算对选定的d0和l0进行适当的调整） （6) 导阀芯的半锥角 按经验取200

(7) 导阀座的孔径d2和d6

Y-63溢流阀设计与计算

2

长沙理工大学城南学院

经验取d22～5d0 d61.6mm 取d24mm d61.6mm (8) 主阀芯溢流孔直径d3和l3

d3不能太小，l3由尺寸确定

（9）阀体沉割直径D1，沉割深度S1

D1D01~15mm S1保证进油口直径

D126.00mm

（10）主阀芯与阀盖的间距S2 应保

S2Xmax（Xmax是主阀的最大开度）（11）导阀弹簧的装配长度l5（未确定）

l5L21~2mm L2是导阀的自由长度

(12)主阀弹簧的装配长度l1

l1L1-h1 L1主阀弹簧的自由长度 h1主阀弹簧预压缩量 二、静态特性计算

（1）在最高调定压力p1max下的主阀芯的额定开口量X10 由公式Xg1016.67QC1D2g

0p1max取C10.65，0.90310-3Ncm3带入上式得

X631016.670.165mm 0.653.142.229800.90310-363（2）卸荷时主阀芯的开口量X1x

Y-63溢流阀设计与计算

3

长沙理工大学城南学院

X1x16.67QgC1D02g

p1x取C10.65，0.88510-3cm3带入上式得

X1x16.67630.653.142.229800.9031033.16mm 1（3）系统压力为开启压力p1Q时导阀前油腔的压力p2Q 由公式

p2Qp1Q14gvQQl0d000

4d023a0取0.95103cm3，v0.235cmsen，

40.10.00785cm2代

入上式得

p2Q60140.951098030.23510.510.50.80.10.007850.00785（4）液压

59.2cm2卡紧阻力Fk

由公式Fk0.27fkLD0p2Q

取f0.08，k0.027，L0.75D016.5mm。代入上式得

Fk0.270.080.0271.652.259.20.125

(5)主阀弹簧刚度Kt1与预压缩量Xt1 由公式得Kt1Xt1A1p1QA2p2QGFk 取G0.16,A14D00.7852.23.78cm222A2。代入上式得

Kt1Xt13.78603.7859.20.160.1252.739由Xt11~5X1x20.3160.632cm 得Kt12.7390.6324.333cm

Y-63溢流阀设计与计算

4

长沙理工大学城南学院

取Kt14cm Xt16.0mm

(6)系统压力为开启压力p1Q时导阀的开口量X2Q

X2QQC2d2sin2q由公式

p2Q

取C20.77，代入上式得

X.52Q100.773.140.40.34229800.9510359.2

0.0027cm（7）调压弹簧刚度Kt2与预压缩量Xt2 由公式Ka2C2d2sinX2Qt2Xp2Q

t2X2Q X2QX0.01

t2a2224d20.7850.40.1256cm取X

X2Qt20.010.27cmK12560.773.140.40.3420.0027t20.0.270.002759.2代入公式得27.072cm取

Kt227cmXt20.27cm

（8）调成最高调定压力时闭合压力p'1Q

由公式 p'1Q0.95~0.98p1Q0.9656057.9cm2

Y-63溢流阀设计与计算

5