自动压力切换阀的工作原理及应用

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在液压测试过程中为了简化测试系统，经常会遇到在同一油路上同时需要检测高压和低压，如液压缸的最低起动压力和耐压试验。为了满足测试精度的要求，高、低压测试又不能同时使用同一个量程的压力表，这就要求在测试高压时将低压测试装置关闭，以保护低压装置不被损坏，而实际工作中，经常发生忘记关闭低压装置而发生事故的情况。为了彻底地解决这个问题，作者设计制造了一种能自动进行压力切换的自动压力切换阀。通过该装置的使用，有效避免了低压装置的损坏，同时能够满足高、低压测试需要。这种自动压力切换阀还可用于负载变化较大的单泵系统中，组成负载传感系统、起到节能作用。
2 B' F1 v2 k: b5 ]
    1　结构及工作原理
( q, j' M* N2 B/ m5 [+ e
: e) r3 I2 l3 X+ Q+ l! S    自动压力切换阀主要由调整螺塞、调整弹簧、控制阀芯和阀体组成。

; j: c; i1 q* i1 g' e3 x2 c" T
5 E8 I& k0 v+ v    将低压测试仪表接于阀的P1口，高压仪表接于P2口，压力油源接于P口。

    当切换阀工作时，控制阀芯4同时受到由压力油进入阀腔作用于A1面的液压力F1、作用于A2面和A3面的液压力F2和F3，以及由弹簧压缩所产生的弹簧力Ft，如图2所示。

9 e. D% a: m( J$ h* H- k/ [9 P% y
    由于当切换阀的结构尺寸确定后，F1、F2和F3都只与液压油工作压力p成正比，可以把这3个力简化成1个力Fy。

2 u0 U' v( e5 T1 @9 m8 `   Fy＝C.p

    式中　C——常数
+ ]4 C5 i& N- n* }
    弹簧力：  

8 H2 Q. \/ a4 e0 c& s/ d6 T　　Ft＝K.Δx

- O) {9 ~# Y1 ]1 ~    式中　K——弹簧刚度力的平衡方程可以写成：

% Q+ x$ V% m) A6 ^8 L" i    Fy－Ft＝0
: j' [! J5 `+ A1 C6 r
5 L+ [, O5 _6 A  Z4 {    因此，可以建立起一个压力p和弹簧变形量Δx的关系式：
  l, T" x1 Y2 z0 ?8 W; G
    Δx＝A.p
+ Z7 y) l/ ^$ t- }9 g
' }1 `1 A$ X; w$ k! j    式中　A——只与自动压力切换阀结构尺寸和弹簧刚度有关的常量

0 Z4 Z9 }; e3 Q; Z    由此式可以看出，控制阀芯的位移量Δx与进入阀腔的油液的工作压力p成正比例关系，也就是说，当系统压力达到一定程度(由调整弹簧设定的切换压力)时，Δx也达到足够大，控制阀芯移动以实现遮盖P1口，切断由P1向外供给的油液，实现对低压压力表的保护。其控制阀芯的最大位移可以限位，同时控制阀芯和P1口的关系为正遮盖，以防止控制阀芯位移超量。
9 i- g% a: s* j* E" `' Q& Y+ ]
    2　其他应用

    该自动压力切换阀还可以用于一些工程机械的单泵供油、负载压力变化范围较大的场合，组成一个简易的负载传感系统，以实现节能的作用，见图3。

5 m1 y- _6 N5 q- `
    （1）　C端接负载，A、B端封闭，可以组成一个单泵供油，高低压同时工作的系统。当负载压力较低时，系统压力由接在P1口的低压溢流阀设定，需要较小的驱动功率。当负载压力升高到自动压力切换阀的设定压力时，切换阀自动切断低压溢流阀，则改用接于P2口的高压溢流阀来设定，以实现高、低压力的自动设定，从而实现节能。

    （2）　C端封闭，A、B端分别接负载，可以组成一个单泵供油、高、低压不同时工作的简易负载传感系统，工作原理同上。

cesan

没有图啊,我看不太明白啊