典型结构与工艺要求
出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第632页（4255字）
(1)典型结构
A．直动式溢流阀
直动式溢流阀有座阀和滑阀两种结构型式(如图14．2－1所示)。座阀结构可分为球阀［图14．2－1(a)］和锥阀［图14．2－1(b)］两种；滑阀结构又有无阻尼孔滑阀［图14．2－1(c)］、有阻尼孔滑阀(图d)和差动滑阀［图14．2－1(e)］之分。
球阀和锥阀结构简单，阀芯与阀座之间的接触应力大，但密封性好，灵敏度高，因而在普通液压阀中应用极为普遍。滑阀结构泄漏较大，采取正遮盖虽可使之减小，但又伴随着灵敏度的降低。差动滑阀结构的有效承压面积小，弹簧刚度小，调压精度有所提高，但灵敏度也较低，因而使其应用受到了限制。
图14．2－8为我国联合设计的Y型远程调压阀，它是一种锥阀结构的直动式溢流阀，因其流量很小，一般仅用作遥控阀。其结构型式类似于美国威格士公司的CGR型和德国力士乐公司的DBT型遥控阀。
图14．2－8 Y型远程调压阀
图14．2－9为德国力士乐公司的DBD型直动式溢流阀，其中图(a)为锥阀结构，图(b)为球阀结构。该产品压力很高，流量也较大，可用作安全阀。
图14．2－9 DBD型直动式溢流阀
(a)锥阀式；(b)球阀式
B．先导式溢流阀
先导式溢流阀的导阀一般为锥阀或球阀结构；主阀则有滑阀和锥阀两种结构，而具有锥阀结构的主阀按其配合状况，又可分为二节同心式和三节同心式结构。主阀为滑阀结构的先导式溢流阀，密封性差，性能也较差，一般仅用于中低压产品。高压产品大多采用的是二节同心式和三节同心式的主阀结构。
图14．2－2为我国联合设计的Y1型先导式溢流阀，其导阀为锥阀结构，主阀为三节同心式结构，与美国威格士公司的ECT型先导式溢流阀相似。
图14．2－10为我国联合设计的Y2型先导式溢流阀，其导阀也为锥阀结构，主阀为二节同心式结构，与美国威格士公司的CG2V型产品和德国力士乐公司的DB型3*系列产品相类似。
图14．2－10 Y2型先导式溢流阀
1－锥阀；2－锥阀座；3－阀盖；4－阀体；5－主阀芯；6－阀套；7－阻尼孔；8－主阀弹簧；9－调压弹簧；10－调节螺钉；11－调压手轮
对二节同心式溢流阀结构的研究，以德国力士乐公司较深入，近年来，该公司相继推出了DB型4*和5*系列产品，其结构分别如图14．2－11和图14．2－12所示。
图14．2－11 DB型4*系列先导式溢流阀
图14．2－12 DB型5*系列先导式溢流阀
该两种产品的导阀均为球阀结构，球体和弹簧座是分体的，靠滚压收口固定在一起。当通过相等的流量，这种球阀结构与锥阀相比具有较小的开口量，可使主阀开启得比较迅速，而且流量变化对压力的影响也较小。另外球阀的自位性较好，使其容易保证可靠的密封性；球体与弹簧座分体，可作为标准件，降低了导阀芯的加工与热处理难度，因而具有较好的工艺性。
从主阀结构看，两种结构均为二级同心式，所不同的是，5x系列产品的主阀插件更接近于盖板式插装阀，其阀芯和阀套的配合直径有所增加，从而增大了阀的过流能力，并提高了产品的通用化程度。而4x系列产品则从溢流阀两对运动副的布置形式着手，使导阀运动副与主阀运动副成一直线，并与螺纹式插装阀和叠加阀的插件相统一，从而实现了先导式溢流阀的小型化和通用化，降低了制造成本。
(2)工艺要求
对直动式溢流阀主要零件的工艺要求与先导式溢流阀的导阀部分基本相同，故此处仅以先导式溢流阀为例进行介绍。
先导式溢流阀由导阀和主阀两部分组成。
A．导阀部分
先导阀是压力控制阀的一个非常重要的通用部件，其主要零件是导阀配合偶件和调压弹簧。
(A)导阀配合偶件
导阀配合偶件是指导阀芯和导阀座。在溢流阀的工作过程中，为了实现对压力的调整，导阀芯无时不在振动着；又由于导阀开口量很小，因而这种振动实际上是导阀芯和导阀座之间的一个不断的冲击过程，而且压力越高，压力变化越大，冲击也就越大。故导阀配合偶件除应保证可靠的密封性外，还要有足够的抗冲击能力。
图14．2－13为座阀式导阀的两种结构型式，其中图(a)为锥阀结构，图(b)为球阀结构。对座阀结构导阀配合偶件的工艺要求是：
图14．2－13 座阀式导阀的结构型式
(a)锥阀结构；(b)球阀结构
·导阀芯和导阀座为线接触，其配合部位应具有较高的尺寸精度和圆度，并具有较高的表面光洁度，即选用较小的表面粗糙度参数值。
·导阀配合偶件应具有较高的内部强度和表面硬度，尤其是导阀芯沿圆周方向的硬度要有良好的均匀性。
·导阀配合偶件要具有良好的硬度匹配，一般来说，导阀芯比导阀座的硬度要高一些。
图14．2－14为差动式导阀结构，阀芯的有效承压面积为一面积差，从而减小了作用在阀芯上的液压力，这不仅使调压弹簧容易设计，而且也可使配合偶件的硬度要求有所降低。但它有两个配合面，对同轴度有要求，因而结构比座阀结构复杂，加工精度要求也较高。
图14．2－14 差动式导阀结构
(B)调压弹簧
一般来说，调压弹簧的刚度较大，对其力特性的要求较高。在设计时，为了满足安装空间的要求，常常需要缩小弹簧的结构尺寸，这就给弹簧材料的选取造成了困难，一般材料绕制后其力特性很难达到要求，必须经过强压处理。另外，对调压弹簧垂直度的要求也较高，两端面需并紧并磨平，磨面不少于270°；两端面内需倒角并去毛刺；弹簧表面还应做防锈处理。
B．主阀部分
主阀配合偶件主要由阀体、阀芯、阀座或阀套组成。
(A)阀体
阀体是主阀的主要零件，为了使流体流过阀体流道时尽可能缩小涡流区并减轻流速场的激变，以减小压力损失，故阀体内部流道的几何形状较复杂，以铸造成形为宜。铸件的外形应随内部流道的形状而变化，使铸件的壁厚得以均匀过渡，保证铸件具有良好的铸造性能。阀体除应有足够的强度外，还必须具有足够的刚度，以保证在安装及使用过程中，阀芯动作灵活可靠，而不至于因阀体在外力作用下变形太大而卡住。
对阀体铸件的一般要求是：具有较高的尺寸精度和铸造合格率，铸件材质的致密度要好，不得出现裂纹、气孔、砂眼、缩松等铸造缺陷，铸件表面及内部流道应光滑、平整，同时内部流道的清砂要彻底。
比较图14．2－2和图14．2－8的主阀阀体，三节同心式的阀体与主阀芯直接配合，加工精度要求较高；二节同心式的阀体不直接与主阀芯相配合，主阀配合偶件是阀芯和阀套，因而阀体的内部流道形状较简单，对加工精度的要求也较低。
(B)阀芯
先导式溢流阀主阀芯有两种常见的结构形式，即三节同心式和二节同心式。
如图14．2－2所示，三节同心式的主阀芯有三个配合面，其中间活塞与阀体配合，两端部分又分别与阀盖和阀座相配合，故同轴度要求较高；又由于主阀芯要与三个不同的零件相配合，因此，为满足同轴度要求，不仅需提高零件的加工精度，而且还要提高其装配精度。
如图14．2－8所示，二节同心式的主阀芯形式与单向阀阀芯相同，它取消了主阀芯和阀盖之间的配合，从而改善了装配性能，对加工精度的要求也略有降低。
(C)阀座
在三节同心式溢流阀中，阀座的作用是用来支承主阀芯，为了使阀口具有可靠的密封性能，主阀芯和主阀座之间必须保证线接触，其工作状况与差动式滑阀结构的导阀相类似，因而对配合偶件的工艺要求也基本相同。
(D)阀套
在二节同心式溢流阀中，阀套一般采用整体式结构，两个配合面均在阀芯和阀套之间产生，其中底部为锥阀配合，侧面为滑阀配合，因而该对配合偶件既要有锥阀的抗冲击能力，又要满足滑阀的耐磨要求。另外，整体式阀套结构对其内孔和底部锥面的同轴度提出了较高的要求，在加工时应引起高度的重视。