卸荷溢流阀是在二节同心或三节同心溢流阀基础上加设导阀控制活塞和出口单向阀而成的复合阀，故又称单向溢流阀，由于主要用于蓄能器系统中泵的自动卸荷及加载和高低压双泵系统中低压大流拭泵的卸荷，故有时径直称为卸荷阀。
图5-27 所示为国产联合设计系列中的HY 型卸荷溢流阀，它由二节同心溢流阀与锥阀式单向阀组合而成。其结构原理如下：锥阀式单向阀设在先导式溢流阀的下端，单向阀体14下端面开有溢流阀的进油口P（接液压泵）、出油口T (接油箱），并开设了单向阀的出油口A, 油腔A 通向液压系统（如系统设有蓄能器，则蓄能器与A 腔连接的油路并联）。单向阀体14的右侧开设了通向所加设的控制活塞6右端的流道（该流道与A相通）， 控制活塞的左端与主阀弹簧腔相通。控制活塞左右两端的液压力与调压弹簧预调力的大小决定了控制活塞的位置， 亦即决定了导阀的启、闭。
当液压系统的压力（即单向阀出油口A 及控制活塞右端的压力）达到溢流阀的调定压力时， 控制活塞左移将导阀（即锥阀8)打开，从而使主阀12打开，液压泵卸荷；当系统压力降低到一定值时，导阀关闭，从而使主阀关闭，泵向系统加载。
图5-28 为日本油研公司的BUCG 型卸荷溢流阀（压力达21MPa, 流值达250L/血a), 它由三节同心溢流阀与锥阀式单向阀组合而成。锥阀式单向阀设在先导式溢流阀的右侧， 阀体l开有溢流阀的进油口p (接液压泵）、出油口T (接油箱）， 并开设了单向阀的出油口A, 油口A 通向液压系统（如系统设有蓄能器，则蓄能器与A口连接的油路井联）；调压弹簧腔的油液经外泄油口L 排回油箱。主阀芯2 的大圆柱腔上方开设了通向所加设的控制活塞7右端的流道， 控制活塞的左端的K为外接控制压力油口。控制活塞左右两端的液压力与调压弹簧5预调力的大小决定了控制活塞的位置，亦即决定了导阀的启、闭。当外控压力达到溢流阀的调定压力时， 控制活塞左移将导阀（即锥阀6) 打开，从而使主阀2打开，液压泵的油液从P-T实现卸荷； 当外控压力降低到一定值时，导阀关闭，从而使主阀关闭，泵向系统加载。
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