先导式减压阀的设计新解读.docx

目 录摘 要 2Abstract 3第一章 引言 3第二章 42.1液压技术 52.1.1液压技术应用 52.1.2、液压技术的发展 52.2减压阀 72.2.1、先导式定值减压阀 82.2.2定差减压阀 102.2.3定比减压阀 12第三章 133.1设计方案的分析与选定 133.1.1设计的目的及范围 133.1.2设计的任务要求 133.1.3设计的总体思路 143.1.4 设计方案 14第四章 164.1 减压阀的结构设计及计算 164.1.1 减压阀的设计内容 164.2、减压阀的设计步骤 174.2.1主要结构尺寸的初步确定 174.2.2主阀弹簧的设计 204.2.3弹簧的稳定性 234.2.4先导阀弹簧的设计 244.2.5弹簧的稳定性 25结 论 28参考文献 28致 谢 29摘 要现代科技的飞速发展，使得所有的领域都走向机械化，无论是农业、工业还是军事等这些都离不开液压技术没有液压系统的支持，全面的机械化就难以实现小到医疗设备，大到航空母舰，这些都离不开液压系统所以我们对液压元件（如：先导式减压阀）的掌握十分有必要本次设计是对先导式减压阀进行结构设计。

首先对先导式减压阀结构的探究，本人拟定了两种方案来对先导式减压阀进行研究：一种是管接式的，另一种是板接式的通过对比和分析，管接式的装配方便且结构简洁明了，没有复杂的结构，所以我选择了现在应用最普遍的管接式的结构来进行先导式减压阀的结构设计通过对阀内部的尺寸参数和结构来进行设计，来提高阀的灵敏性和精确度关键词：先导式减压阀，管接式，尺寸参数AbstractThe rapid development of modern science and technology, make all fields to mechanization, agricultural, industrial or military, etc. These are inseparable from the hydraulic technology. Without the support of hydraulic system, the comprehensive mechanization is difficult to achieve. Small to medical equipment, to the carrier, these are inseparable from the hydraulic system. So we for hydraulic components (such as: pilot operated pressure reducing valve) control is very necessary. The design is carried out on the pilot operated pressure reducing valve structure design. First of all, the explore of pilot operated pressure reducing valve structure, I drew up two plans to study of pilot operated pressure reducing valve: one is the pipe joint type, the other is a plate type. Through the comparison and analysis, pipe socket type of installation is convenient and simple structure, no complex structures, so I chose the application now the most common joint type of structure to carry out pilot operated pressure reducing valve's structure design. Through to the inside of the valve size parameters and structure design, to improve the sensitivity and accuracy. Key words:Pilot operated pressure reducing valve, pipe type, size parameters 第一章 引言液压传动有很多机械传动没有的优势，如调节方便、反应灵敏、结构简单、传动能量大等。

我国液压元件工业兴起于1953~1957年兴起初期，我国生产液压元件以广州机床研究所为主要代表通过反求工程来制造出自己的液压元件并取得了很大的成果如减压阀、溢流阀、节流阀等都做的很成功液压是一门新的学科，能够掌握好液压技术的，可以加强一个国家的机械的大力发展，更好的增强国力50年代的中国处于一个发展落后的建设时期，当时的国力很弱，所以只有机械的大力发展才能带动国家的发展但是，大型的机械需要有很好地液压系统来支撑，所以自主研发液压阀志在必得我国是一个发展中国家前期的局势动荡使得国家科技十分落后，液压阀在别的国家发展的都比较早所以我国的液压元件的制造业经历了一个从无到有的过程因为发展的晚所以必定会有差距，但我国的液压阀制造发展的十分迅速如今我过的液压阀制造技术已经十分成熟，并针对液压阀的技术参数形成了系列化和标准化液压技术十分纯熟外国设计制造的液压阀性能良好与我国的同类液压阀进行对比，国外的液压阀传递能量更大，尺寸结构更简单，反应速度更快、更准、更稳液压技术现在已经应用到各个领域，工业、民用、军工等所有机械涉及到的都用到了液压系统如：工程机械、汽车、机床、船舶、农林机械、医疗器械、飞机、坦克、导弹等。

正因为液压系统的应用如此广泛，所以对减压阀的设计和研究十分有必要本课题针对先导式减压阀的结构设计进行研究对其结构参数和特点进行改良，并做出三维造型第二章2.1液压技术液压技术是利用液体的液动力来进行能量传递，将液体的能量转化为机械能，从而带动机械运动，液压传递的能量大、精确度高，所以在机械领域内应用很广泛无论是民用还是军工，液压的使用无处不在传递液动力是需要一个良好的密闭环境，一丝的泄露都可能导致传动的误差，因此液压元件密封性和耐磨损度要求很高利用滚压工艺加工液压元件可以很好地解决密封性和耐久度的问题2.1.1液压技术应用由于液压系统的有点十分突出，所以在机械领域内，无论是高精度还是高能量传动等都能得到广泛的应用具体应用如下表：行业名称应用举例行业名称应用举例工程机械挖掘机、装载机、压路机制造机械组合机床、冲床、自动线矿山机械凿石机、开掘机、提升机、液压支架轻工机械打包机、注塑机灌装机械食品包装机、真空镀膜机建筑机械打桩机、液压千斤顶汽车工业高空作业车、汽车起重机冶金机械轧钢机、步进加热炉铸造机械砂型压实机、加料机、压铸机纺织机械纺织机、印染机锻压机械压力机、模段机、空气锤2.1.2、液压技术的发展 自帕斯卡在17世纪中叶提出静压传动原理，世界第一台水压机于18世纪在英国制造出来算起，液压传动已有百年的历史了。

由于早期的液压技术的不成熟和当时社会的生产力低下，所以液压传动技术应用并不广泛由于19世纪是有工业的迅猛发展，带动了液压传动技术的大力发展和步入成熟自20世纪50年代中国开始自主研发制造液压阀至今，中国的液压技术有了一个质的飞跃中国历经一个从无到有的过程到现在中国液压阀已经发展到了有自己的系列和标准短短的几十年的时间，液压技术发展到这个程度，最重要的原因就是需求没有需求就没有存在的意义在机械行业里，很多的机器都离开了液压都将不能很好地完成工作如汽车，如果没有液压系统制动系统将无法变得像现在这么灵敏如重型工程机械，如果没有液压系统，哪来那么大的扭矩来提供动力？如果没有液压系统，数控机床的精密性将大打折扣就是因为有需求，才使得液压阀发展的如此迅速就是因为有需求才使得液压阀的发展前景一片光明而且会使液压阀向更精确、更大功率、更高效、更节能、集成度更高和功能复合化发展现如今，电液比减压阀、数字阀、电液伺服液压缸的使用越来越多，这将成为液压阀发展的新趋势2.2减压阀减压阀是其出油口压力低于进油口压力且使压力达到一定的值时使压力保持一定的平衡关系的装置减压阀的使用场合是需要减压的液压系统的支路上按调节要求的不同，有保证出口压力恒定的定值减压阀、保证进出口压力差恒定的定差减压阀和保证进出口压力成一定比例的定比减压阀。

如无特变指明，所说的减压阀就是指定值减压阀减压阀有两种形式的，但液压系统只基本都是用先导式减压阀，直动式减压阀运用较少由于减压阀能使出口压力低于进口压力且维持恒定，不受入口压力和通过流量大小等的影响，因此在液压传动中先导式减压阀主要用于某一支路压力需要比主系统压力低且稳定的工作压力场合当系统中的某一支路需要一个比系统压力低的压力时，我们可以在其支路上串联一个先导式减压阀2.2.1、先导式定值减压阀图2-1如图所示，该阀由上方的溢流阀进行先导调压，然后再由主阀减压压力油从进油口进入阀内，产生压力P1，然后压力油经过减压口减压后从出油口出来压力由P1减为P2这就是减压过程出口压力油通过阀体6与阀盖8上的油孔进入阀盖8上与主阀7连接的孔中的下腔通过锥阀阀座4中的阻尼孔进入锥阀阀座的内油管作用在锥阀阀芯3上当油液的压力低于低于设定值时，则液压油的油压无法将锥阀阀芯顶开，主阀阻尼孔9中没有能够流动的液压油，因此主阀上下腔无法产生压力差，所以无法达到减压效果当油液的压力高于先导阀弹簧的弹力时，则液压油将锥阀阀芯顶开，液压油从先导阀的泄油孔回油箱，由于油液的损失，使得主阀上下端产生压力差，液压油作用在主阀底部的压力高于阀芯上端的压力使主阀向上提升，从而减压口面积减小，达到减压效果。

降压后的出口压力会稳定在调定的范围内设：主阀和先导阀有效作用面积分别为A、Ac；两簧刚度分别为KX、KY；先导阀弹簧预压缩量X0，先导阀开口量X；主阀弹簧预压缩量Y0、主阀开口量Y和主阀最大开口量Ymax则：当：P3× AcFt时，油液压力大于先导阀弹簧的弹力，锥阀阀口打开，液压油从鞋油口流回油箱，起减压作用图中P3是那一处的压力值；Ft为设定压力值；压力平衡关系：P3Ac=Kx（X0+X） （2-1） （2-2）所以，出口压力：P2=又∵ X<<，Y≪ X0+Ymax，Ky很小∴ ≈C（常数）∴ P2= （2-3）　减压阀是通过将出口压力作为控制元素，将出口压力值反馈给先导阀的阀芯，使阀芯运动来改变阀的作用面积从而达到一个先导调压并使主阀减压然后达到一个稳定的压力值的范围2.2.2定差减压阀图2-2 定差减压阀 工作原理：定差减压阀在阀内设定了一个回油口，当阀工作时，由于弹簧力的作用推动阀芯，一部分的液压油就通过回油口回油箱，另一部分进入下个工作区，由于弹簧压力一定，所以无论进口压力多大，工作部分的压力油压力一定，多余的全部回油箱。