ATOS溢流閥由主閥和先導閥兩部分組成，先導閥類似于直動型溢流閥，但一般多為錐閥（或球閥）形閥座式結構。主閥可分為一節同心結構、二節同心結構和三節同心結構。三節同心結構:主閥芯與閥蓋、閥體與主閥座等三處有同心配合要求，屬于三節同心結構。壓力油自閥體中部進油口進入，并主閥芯上阻尼孔進入主閥芯上腔，油閥蓋上通道和錐閥座上小孔作用與錐閥上。當進油口壓力小于先導閥調壓彈簧調定值時，先導閥關閉，主閥芯上、下兩側有效面積比為1.03～1.05，上側稍大，作用與主閥芯上壓力差和主閥彈簧力均使主閥口閉緊，不溢流。當進油壓力超過先導閥調定壓力時，先導閥被打開，造成資金油口P井主閥芯阻尼孔、先導閥口、主閥芯中心孔至閥體下部出油口（溢流口）流動。阻尼孔處流動損失使主閥芯上、下腔中油液產生一個隨先導閥流量增加而增加壓力差，當它主閥芯上、下作用面上產生總壓力差足以克服主閥彈簧力、主閥自重和摩擦力時，主閥芯開啟。此時進油口與出油口（溢流口）直接相通，造成溢流以保持系統壓力。
二節同心結構:主閥芯為帶有圓柱面錐閥。為使主閥關閉時有良好密封性，要求主閥芯1圓柱導向面和圓錐面與閥套配合良好，兩處同心度要求較高，故稱二節同心。主閥芯上沒有阻尼孔，而將三個阻尼孔分別設閥體和先導閥體上。其工作原理與三節同心先導型溢流閥相同，只油液從主閥下腔到主閥上腔，需三個阻尼孔。
ATOS溢流閥限壓不穩，先導型溢流閥限壓不穩，表現為液壓系統壓力偏低或偏高，液壓執行元件動作無力或油管、泵體、閥體爆裂。造成限壓不穩故障的原因：壓力調整不當；先導閥閥芯彈簧彎曲或變軟；油液過臟或油液流動不暢。相應的排除措施是：重新調整；校正、加墊或更換；更換、清洗。先導型溢流閥限壓不穩為漸發性故障，先導型溢流閥失靈為突發性故障，在排除完故障后，應按系統所限定的壓力對先導型溢流閥控制的壓力重新進行調整。
失靈及造成的原因，先導閥閥芯彈簧折斷，陰尼孔堵塞，先導閥閥口密封不良；主閥芯卡死等。相應的排除措施是，更換或在折斷處加平墊以應急使用；清洗疏通；研磨或將該油路斷路以應急使用；研磨、清洗。
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