SMC壓力閥使用提升閥、球閥或（很少）由彈簧偏移推動(dòng)的閥芯，您會(huì)發(fā)現(xiàn)幾乎所有制造的壓力閥的描述都是準(zhǔn)確的。這是因?yàn)閴毫﹂y只是抵抗液壓，直到克服其彈簧的力上升到該彈簧的值以上——常識(shí)。那么，如果幾乎每個(gè)壓力閥都使用相同的原理工作，為什么會(huì)有這么多不同的類型呢？

事實(shí)上，平衡閥的工作原理與安全閥基本相同，只是有幾個(gè)選項(xiàng)可以專門提高性能以適應(yīng)其功能。您需要的壓力閥類型取決于液壓系統(tǒng)中的位置和用途。SMC壓力閥的四個(gè)基本版本是安全閥、運(yùn)動(dòng)控制閥、順序閥和減壓閥（見圖 1）。

圖 1.

四種基本類型的壓力閥安全閥代表了最直接的選擇，是其他三個(gè)的基礎(chǔ)。它可能就像一個(gè)硬化的鉻球一樣，由一個(gè)彈簧推向錐形座，不提供任何調(diào)整。這種基本的固定式溢流閥在液壓系統(tǒng)中并不常見，但這種設(shè)計(jì)可以通過添加密封螺釘組件來調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力。

SMC壓力閥中的任何彈簧都具有旨在抵抗壓縮的剛度，并且該剛度隨著彈簧壓縮而增加多少稱為彈簧剛度。閥門的壓力范圍越高，其彈簧的比率就越高。彈簧剛度通常表示為“磅每英寸”，這意味著 x 磅的力會(huì)將彈簧壓縮一英寸。

沒有壓力閥具有無限的可調(diào)范圍，因?yàn)槿魏螐椈啥加幸粋€(gè)可用范圍。我們發(fā)現(xiàn)弱彈簧不能在高壓上游運(yùn)行，而剛性彈簧不允許低壓運(yùn)行。閥門制造商了解彈簧的局限性，因此他們?yōu)槠溟y門提供各種彈簧剛度，以滿足客戶的需求。例如，制造商可提供適用于任何給定閥門的 0-25 bar、0-75 bar 和 35-250 bar 彈簧范圍。

其他制造商提供上限額定值，例如最大 250 bar 彈簧，但在較低范圍內(nèi)將缺乏分辨率，甚至可能無法在零壓力下釋放。為您的應(yīng)用選擇可能的彈簧值，這提供了最大的可調(diào)范圍和更精細(xì)的分辨率，從而更容易達(dá)到精確的壓力設(shè)置。

常見的結(jié)構(gòu)形式

即使對(duì)于相同的應(yīng)用，SMC壓力閥的結(jié)構(gòu)也不同。三種常見的結(jié)構(gòu)形式是直動(dòng)式、先導(dǎo)式和平衡活塞式。直接作用式溢流閥采用由彈簧保持關(guān)閉的球或提升閥，液壓直接作用在球或提升閥上以壓縮彈簧并釋放流體以限制上游壓力。

直動(dòng)式閥門簡(jiǎn)單有效，但有其局限性。壓力超控定義了壓力閥“破裂”打開和*打開之間的差異。直接作用式安全閥的開啟壓力遠(yuǎn)低于實(shí)際壓力設(shè)置，其本身定義為閥門*打開時(shí)的系統(tǒng)壓力。因此，一些閥門的壓力超控差至其最大設(shè)定壓力的一半，而其他閥門可能僅承受最大設(shè)定壓力的 10-20%。

壓力超控甚至可以定義為（直接操作的）壓力閥的效率，尤其是描述為安全閥時(shí)。盡管開啟壓力可能僅導(dǎo)致泵流量損失 5%，但從開啟壓力一直到設(shè)定壓力，損失率是線性的。當(dāng)您接近安全閥的設(shè)定值時(shí)，更多的流量會(huì)被引導(dǎo)到油箱，而不是產(chǎn)生有用的功。安全流不僅會(huì)降低執(zhí)行器的速度，還會(huì)因此產(chǎn)生純熱。

一個(gè)簡(jiǎn)單的先導(dǎo)式溢流閥類似于兩個(gè)串聯(lián)的溢流閥。較小的溢流閥充當(dāng)主級(jí)閥的先導(dǎo)，并控制該主級(jí)的開啟力。由于先導(dǎo)溢流閥包含高壓彈簧，主級(jí)閥可能使用較弱的彈簧，因?yàn)橄葘?dǎo)壓力提供了對(duì)早期開啟壓力的剩余阻力。先導(dǎo)式溢流閥比直動(dòng)式閥具有更低的壓力超控，并且還提供非常高的流量選項(xiàng)。

當(dāng)需要非常低的壓力超控時(shí)，尋找平衡活塞溢流閥，它本身是一個(gè)先導(dǎo)式配置。其主級(jí)提升閥在壓力側(cè)和彈簧側(cè)具有相同的表面積，系統(tǒng)壓力在兩側(cè)平衡。只有彈簧的力值使提升閥保持關(guān)閉，由于它們的平衡特性，需要非常柔軟的彈簧。彈簧值和壓力超控是相同的，因此如果您將閥門設(shè)置為 3,000 psi 并且彈簧提供 50 psi 的力，則開啟壓力發(fā)生在 2,950 psi。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇

現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了壓力閥的結(jié)構(gòu)和操作的基礎(chǔ)知識(shí)，我們可以討論您在回路的每個(gè)部分中需要哪種SMC壓力閥。圖 2 顯示了一個(gè)虛構(gòu)的電路，顯示了不同位置的無數(shù)壓力閥。我將逐一介紹適合設(shè)計(jì)要求的閥門。

你需要限制系統(tǒng)壓力——這項(xiàng)工作適合安全閥，它實(shí)際上主要作為備用存在，以防止過大的壓力造成損壞。如果您正在尋找“保持”壓力的解決方案，則應(yīng)避免使用安全閥，這只會(huì)導(dǎo)致熱量。

選擇適合您的最大壓力等級(jí)的泄壓閥，以便將閥門設(shè)置為高于最大工作壓力。例如，如果您的執(zhí)行器需要 2,000 psi，將泄壓閥設(shè)置為 2,000 psi 將導(dǎo)致流量流向油箱而不是執(zhí)行器。如前所述，請(qǐng)務(wù)必選擇具有適當(dāng)壓力超控的閥門。確保任何閉心液壓系統(tǒng)僅使用平衡活塞溢流閥來防止泵卸載，并將壓力設(shè)置為高于補(bǔ)償器設(shè)置 200 psi 左右，以防止閥與壓力補(bǔ)償器發(fā)生沖突。

圖 2. 

您需要按順序操作功能 -自動(dòng)化液壓功能的一個(gè)聰明技巧來自使用本質(zhì)上是一個(gè)內(nèi)聯(lián)溢流閥，它將其路徑引導(dǎo)至二級(jí)回路或執(zhí)行器。當(dāng)這樣使用時(shí)，安全閥將其名稱更改為順序閥。順序閥可能比任何其他壓力閥都更類似于安全閥，只是它需要一個(gè)外部排水管或通向其彈簧腔的排氣口。

與直接通向油箱的安全閥不同，順序閥在兩個(gè)端口上都承受壓力。泄漏流無處可流出，它會(huì)在彈簧腔中積聚，在那里，被困壓力會(huì)增加彈簧壓力。如果壓力泄漏到彈簧腔中的時(shí)間過長，排水管可以防止這種可能性。

您可以在圖 2 中看到，一旦氣缸升起然后觸底，與安全閥的 3,000 psi 相比，順序閥的 2,000 psi 設(shè)置是阻力最小的路徑。接下來，順序閥打開，將流體引導(dǎo)至馬達(dá)功能。

您需要限制子電路中的壓力 -并非每個(gè)執(zhí)行器都想要或需要完整的系統(tǒng)壓力，甚至有時(shí)，您希望準(zhǔn)確地限制執(zhí)行器的力。因此，您選擇用于分回路壓力控制的壓力閥是減壓閥。在壓力閥中一個(gè)這是常開的版本，這意味著它在中性位置流動(dòng)。

減壓閥將其先導(dǎo)信號(hào)從下游傳送到執(zhí)行器，當(dāng)壓力上升到其設(shè)定值以上時(shí)，它會(huì)關(guān)閉流路，使下游壓力衰減到足以導(dǎo)致壓力降低。在某些方面，它是一種控制流量以控制壓力的混合閥。與其對(duì)應(yīng)的順序閥一樣，許多減壓閥都需要一個(gè)排放口，因?yàn)閴毫ψ饔迷趦蓚€(gè)工作口上。如果下游壓力由于負(fù)載或熱引起的原因而升高，排放還允許閥門保持其降低的壓力。

在示例電路中，您還會(huì)注意到一個(gè)止回閥。這是因?yàn)橹够亻y允許自由反向流動(dòng)，因此閥門僅降低下游壓力并減少閥門反向流動(dòng)不良（有時(shí)根本沒有）。

您可以隨意使用與子電路或工作端口一樣多的SMC減壓閥。所以是的，您可以使用減壓閥來限制每個(gè)工作端口的壓力以及不同的設(shè)置。

您需要控制偏心或超速負(fù)載——有時(shí)重力喜歡將負(fù)載拉或推得比您希望移動(dòng)的更遠(yuǎn)，例如起重機(jī)上的吊桿或降低升降機(jī)的絞盤。您希望安全地降低負(fù)載，并且以特定的速率，可以添加一個(gè)安全閥來基本上計(jì)量以控制下降。雖然緩解確實(shí)會(huì)起作用，但您可能會(huì)冒著壓力加劇的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樨?fù)載在您推動(dòng)的同時(shí)拉動(dòng)。

SMC運(yùn)動(dòng)控制閥（氣缸的平衡閥和電機(jī)的制動(dòng)閥）具有一些功能，可以安全、穩(wěn)定地控制負(fù)載。使用來自相對(duì)工作端口的先導(dǎo)信號(hào)，運(yùn)動(dòng)控制閥保持關(guān)閉狀態(tài)，直到它在打開以允許負(fù)載移動(dòng)時(shí)接收到先導(dǎo)信號(hào)。然后，閥門無縫調(diào)節(jié)自身，以平衡負(fù)載直接施加的壓力和指示閥門打開的先導(dǎo)信號(hào)。

逆流止回閥允許泵在相反方向上輕松進(jìn)入，這對(duì)于每個(gè)SMC運(yùn)動(dòng)控制閥都是常見的。由于存在同時(shí)將所有端口暴露于壓力的可能性，因此運(yùn)動(dòng)控制閥可以使用排水管或通風(fēng)口。然而，大多數(shù)情況下，閥門的出口在閥門運(yùn)行時(shí)確實(shí)有通向油箱的自由通道，因此并不總是需要排放。