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。
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2 `. q1 c4 q5 P2 U& Q' L    1　结构及工作原理

/ H8 t" z% ~! U3 l    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。
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- B' |0 A5 Y1 @4 i2 t( ]
    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。
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& n, `" ]! ~% n% l    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。

   Fy＝C.p
* o* m2 w% h7 x3 C, r. I
( |" G4 m$ j1 k  ?8 V# Z' O    式中　C——常数

& K7 @' ?: n* ^- M: z5 k    弹簧力：  

　　Ft＝K.Δx

    式中　K——弹簧刚度力的平衡方程可以写成：
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    Fy－Ft＝0

    因此，可以建立起一个压力p和弹簧变形量Δx的关系式：

1 L) K4 _, z  s" `- ~8 s    Δx＝A.p
+ M0 v% q: |5 f# W
    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

& F) X) U' J1 c7 ]6 u    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。

& y% h0 Q0 b4 L1 n    2　其他应用

4 e" R+ Z6 Q/ w$ N7 z    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。

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; d2 x" V% e  ^5 x9 ~# M! W    （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。
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' A$ g( B( W" v    （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