摘 要：介紹先導式壓力閥的最佳結構模式，其準確性穩(wěn)定性極好，該模式可以將常規(guī)先導式的溢流閥。順序閥和減壓閥統一為具有通用先導閥的先導壓力閥。

關鍵詞：先導壓力閥；最佳結構模式；零差值精確控制；通用先導閥；穩(wěn)定裕量極大值

1 前言

現有的先導式壓力閥，多為引進技術的模式。這里介紹一種最佳的結構模式(已獲專利)，其準確性、穩(wěn)定性極好。常規(guī)先導式的溢流閥、順序閥和減壓閥經改造后，可以統一為具有通用先導閥的先導壓力閥。

2 先導壓力閥的結構、功能

圖1是先導壓力閥的溢流閥結構圖，其參數之間關系如下：

K_t2(Y₂₀+Y₂)=p₁A₂-K_y2Y₂p₂-F_r2

Q=K_QY₁p₁

K_t1(Y₁₀+Y₁)=(p₁-p₂)A₁-p₂(A₃-A₁)-K_y1Y_1^p1-F_f1

q=K_qY₂p^_1/2-q_j

q=K_d(p₁-p₂)^1/2d²_e

其中  K_t2，K_t1——導閥、主閥的彈簧剛度

Y₂₀，Y₁₀——導閥、主閥的彈簧預壓縮量

Y₂，Y₁——導閥、主閥的開度

p₂，p₁——導閥口、主閥口的壓力

K_y2Y₂p₂，K_y1Y₁p₁——導閥、主閥的穩(wěn)態(tài)液動力

F_f2，F_f1——導閥芯、主閥芯的摩擦力

q，Q——導閥、主閥的流量

K_Q，K_q，K_d——結構常數

q_j——導閥芯導向柱塞間隙泄漏量(量值很小)

A₂，A₃，A₁——導閥口，主閥芯和主閥口的截面積

d_e——主閥壓差阻尼孔徑

該先導壓力閥的控制流量通過獨立阻尼孔E形成主閥壓差，該阻尼孔大小(不影響壓力波傳遞速度)與動特性無關。導閥芯和主閥芯各有專用阻尼孔D和F控制其動作平穩(wěn)性，其阻尼孔大小(影響閥芯運動速度)不影響調壓精度。導閥芯由控制壓力直接推動，無分壓損失；導閥口開啟后壓力將低于開啟時壓力?？刂茐毫Υ蜷_導閥后的壓力增值即調壓差值，它直接決定導閥開度，因而其量值僅為幾個大氣壓，遠小于常規(guī)結構。導閥口開啟后壓力將低于開啟時壓力，從而導閥口壓降最??；主閥芯由控制流量產生的壓差全力推動，也無分壓損失?？刂屏髁恐饕谥鏖y芯的前后腔間和導閥口處產生壓降，前者壓差極大(阻尼孔E可取最小值)，則靜態(tài)特性可達到最佳值。壓差阻尼孔大小是決定所需控制流量大小的關鍵因素。該先導壓力閥控制壓力直接決定導閥開度，且3個阻尼孔完全分立，可將各自功能發(fā)揮到極致。因此，其結構模式是最佳的。

該先導壓力閥的開啟過程如下：當控制壓力升高，達到開啟壓力時，導閥開啟，產生控制流量。控制流量經主閥壓差阻尼孔形成壓降?？刂茐毫^續(xù)升高，導閥開度繼續(xù)加大，控制流量繼續(xù)增大，主閥壓差阻尼孔壓降繼續(xù)加大，當壓差達到主閥開啟壓力以至全開壓力時，主閥芯被提起直至足夠開度，通過額定流量。

3 先導壓力閥的性能特點

  1)可以進行精確控制

以進口結構模式為基礎，保持其安裝方式，連接尺寸，壓力級系列，通徑系列及阻尼孔大小不變，按最佳模式改造后，同比調壓差值僅為進口的0.1~0.2，若壓差阻尼孔又同比減小到進口的0.7，則調壓差值僅為進口的0.05~0.1。當系統清潔度高時，導閥開度允許很小，則最佳模式調壓差值極小(工程上為零差值)。因此，可以進行精確控制。

  2)可以實現先導閥的通用化

由于調壓差值小，若統一設計一種中低剛度，高強度大壓縮量導閥彈簧，還可取消壓力級系列，使常規(guī)的先導式壓力閥統一為具有通用先導閥的最佳模式先導壓力閥。

  3)穩(wěn)定裕量極大，防振降噪效果極好

若按圖1對導閥進行全面改造，增加彈簧導向套筒，可防止導閥芯徑向振動，就防振降噪而言，導向套筒具有“扶正”之功，而專用阻尼孔D和F則有“抑邪”之效。在滿足快速性的前提下，D和F阻尼孔徑可取最小值。這樣，穩(wěn)定裕量極大，防振降噪效果極好。

由于存在導向套筒，導閥穩(wěn)態(tài)液動力可忽略不計。這樣，可先設定導閥開度Y₂，則按所需已知技術要求，由式(1)~式(5)(不計摩擦力和q_j)依次可得出控制壓力p₁，主閥開度Y₁，導閥口壓力p₂，控制流量q和主閥壓差阻尼孔徑d_e。

  4)結構可進一步優(yōu)化

為了便于檢測導閥開啟，同時也使主閥零件具有互換性，主閥芯與閥套之間還可進一步采用低摩擦的組合密封。