(1)工作原理。图(a)所示为直动式减压阀的结构示意图和图形符号。P1口是进油口,P2口是出油口,阀不工作时,阀芯在弹簧作用下处于最下端位置,阀的进、出油口是相通的,亦即阀是常开的。若出口压力增大,使作用在阀芯下端的压力大于弹簧力时,阀芯上移,关小阀口,这时阀处于工作状态。若忽略其他阻力,仅考虑作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的条件,则可以认为出口压力基本上维持在某一定值——调定值上。这时如出口压力减小,阀芯就下移,开大阀口,阀口处阻力减小,压降减小,使出口压力回升到调定值;反之,若出口压力增大,则阀芯上移,关小阀口,阀口处阻力加大,压降增大,使出口压力下降到调定值。
图(a)结构图 (c)、(d)职能符号图
1—主阀芯2—阻尼孔x R—阀口开口量v—阀口流速L—外泄漏油口
图(b)所示为先导式减压阀的工作原理图和图形符号,可仿前述先导式溢流阀来推演,这里不再赘述。
将先导式减压阀和先导式溢流阀进行比较,它们之间有如下几点不同之处:
①减压阀保持出口压力基本不变,而溢流阀保持进口处压力基本不变。
②在不工作时,减压阀进、出油口互通,而溢流阀进出油口不通。
③为保证减压阀出口压力调定值恒定,它的导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱;而溢流阀的出油口是通油箱的,所以它的导阀的弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通,不必单独外接油箱。
(2)工作特性。理想的减压阀在进口压力、流量发生变化或出口负载增加,其出口压力p2总是恒定不变。但实际上,p2是随p1、q的变化,或负载的增大而有所变化。由图(a)可知,当忽略阀芯的自重和摩擦力,当稳态液动力为Fbs时,阀芯上的力平衡方程为:
p2AR+Fbs=ks(xc+xR)
式中:ks为弹簧刚度;xc为当阀芯开口xR=0时弹簧的预压缩量,其余符号见图,亦即:
p2=ks(xc+xR)-Fbs/AR
若忽略液动力Fbs,且xR≤xc时,则有:
p2≈ksxc/AR=常数
这就是减压阀出口压力可基本上保持定值的原因。