摘 要：介紹先導式壓力閥的最佳結構模式，其準確性穩定性極好，該模式可以將常規先導式的溢流閥。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、穩定性極好。常規先導式的溢流閥、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：

Kt2(Y20+Y2)=p1A2-Ky2Y2p2-Fr2

Q=KQY1p1

Kt1(Y10+Y1)=(p1-p2)A1-p2(A3-A1)-Ky1Y1p1-Ff1

q=KqY2p1/2-qj

q=Kd(p1-p2)1/2d2e

其中  Kt2，Kt1——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

Ky2Y2p2，Ky1Y1p1——導閥、主閥的穩態液動力

Ff2，Ff1——導閥芯、主閥芯的摩擦力

q，Q——導閥、主閥的流量

KQ，Kq，Kd——結構常數

qj——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

de——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控制其動作平穩性，其阻尼孔大小(影響閥芯運動速度)不影響調壓精度。{TodayHot}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。控制壓力打開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，從而導閥口壓降最小；主閥芯由控制流量產生的壓差全力推動，也無分壓損失。控制流量主要在主閥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。控制壓力繼續升高，導閥開度繼續加大，控制流量繼續增大，主閥壓差阻尼孔壓降繼續加大，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，{HotTag}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，穩定裕量極大，防振降噪效果極好。

由于存在導向套筒，導閥穩態液動力可忽略不計。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qj)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de。

  4)結構可進一步優化

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。