ANSYS+Solidworks压力控制阀的结构设计+CAD图纸+答辩PPT(6)
式中，K、X0分别为弹簧刚度（N/m）和预压缩量（m）;
P1、P2、XR、D和d如图2.4所示。
应用： 与节流阀组合作调速阀，使通过节流阀的流量基本不受外界负载影响。
P1-进口压力；P2-出口压力；d-阀芯小径；D-阀芯大径；XR –预留间隙；
图2.4 定差减压阀
图2.5 (a)定差减压阀工作原理； (b)符号
综上所述，从结构和经济性以及制造工艺等各方面考虑选择先导式定制输出减压阀作为设计对象。
3.4 减压阀的连接方式选定
先导式定值减压阀的结构有两种方案可供参考选择。
3.4.1 管式连接
图3.1 主阀为滑阀的先导式减压阀
阀体6上开有进油口P1、P2，阀盖5上开有遥控口K和外泄油口L。主阀芯中部的阻尼孔9为液压半桥的输入液阻（固定液阻）。减压阀稳态工作时，二次压力油进入主阀芯底部，经阻尼孔9进入主阀弹簧腔，并进入先导阀芯3前腔，导阀上的液压力与调压弹簧2的设定力相平衡并使导阀开启，主阀芯上移，实现减压和稳压。调节调压手轮1即可改变调压弹簧的设定压力，从而改变减压阀的二次压力设定值，导阀泄油通过外泄口L接回油箱；通过管路在遥控口K外接电磁换向阀和远程调压阀，可以实现多级调压。此种结构的先导式减压阀（压力可以达到32MPa）。
3.4.2 板式连接
图3.2 主阀为插装结构的先导式减压阀
主阀为插装结构的先导式减压阀，阀体上的A、B、Y分别为二次压力油口、一次压力油口和外泄油口。可动阀芯4相对于阀套3上、下移动，串联的阻尼孔2和7组成的固定液阻和导阀芯11的可变液阻形成先导液压半桥。稳态工作时，二次压力油经阻尼孔2、流道6进入导阀前腔，并经阻尼孔9进入主阀上腔，二次压力克服调压弹簧12的弹簧力将导阀开启，先导油液经流道14和油口Y排回油箱，主阀芯4上移开启，实现减压与稳压。阻尼孔9为动态液压阻尼，用以提高平稳性[11]。通过调节调压机构，即可改变二次压力的设定值。遥控口用于外接远程调压阀实现多级减压。
比较两者的优缺点后本次设计决定采用方案一管式连接，板式连接板上油管多，装配极为麻烦，占空间大；设计工作量也极大，加工复杂，不能随意修改系统。而管式连接它的结构简便，系统中各阀之间油路一目了然，社会上用途的广泛，主要用于液压系统，承受调节压力范围广，且节省安装中的时间和人力。
4 减压阀的结构设计及计算
4.1 减压阀的设计内容
减压阀的设计计算的内容主要包括以下几个方面：根据已知的额定工作压力要求，合理选择阀的结构形式（绘制出阀的结构草图）；根据已知的额定流量以及其他静态性能指标要求，确定阀的主要结构尺寸（绘制出阀的零件图及工作总装配图）；再根据已知阀结构尺寸估计阀的静态性能好坏，必要时还要进行动态特性的计算机仿真，根据静、动态分析结果，对有关参数作必要的修改。
计算分为几何尺寸的确定和静态特性计算两部分。几何尺寸的确定主要包括主阀芯直径D和小直径D1，阻尼孔直径d0和长度L0,主阀阀口最大开口量 max，阀体槽宽B1和B2，主阀弹簧的装配长度L等。初步确定这些主要几何尺寸以后，就要根据设计要求进行静态特性计算。由于主阀弹簧刚度K1和预压缩量X1以及导阀弹簧刚度K2和预压缩量X2是与静态特性密切相关的，所以在静态特性计算中要涉及到这些量。静态设计计算包括下列内容：主阀芯最小位移量Xmin和最大位移量Xmax；主阀弹簧刚度K1和预压缩量X1；最低调定压力Pmin和最高调定压力Pmax时阻尼孔所造成的最低压力降 Pmin和最高压力降 Pmax的核算；进口压力为公称压力Ps，出口压力为最低调定压力Psmin时进口油腔到主阀芯上端油腔的内泄漏量q，阻尼孔直径d0和长度L0的确定[12]。