第四章：流量控制阀VIP免费

第四节：流量控制阀流量控制阀就是通过改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来控制液体流过阀口的流量来控制执行元件运动速度的液压阀。常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。一：流量控制原理及节流口形式节流阀节流口通常有三种基本形式：薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔，但无论节流口采用何种形式，通过节流口的流量q与进出口压差Δp的关系均可用一个公式来表示，即q=KAΔpm，这三种节流口的压力流量特性曲线如图所示,由此可得出以下三个结论。(1)压差对流量的影响。节流阀进出口的压差Δp变化时，通过节流阀的流量就要发生变化，在以上三种形式的节流口中，通过薄壁小孔的流量所受压差变化的影响最小。(2)温度对流量的影响。油温发生变化时，油的粘度就要发生变化，对于细长小孔，油温变化时，流量也发生变化，而对于薄壁小孔，粘度对流量几乎没有影响，为此，液体流过薄壁小孔流量几乎不受温度变化的影响。(3)节流口的堵塞。节流阀的节流口可能因油液中的杂质或由于油液氧化后析出的胶质、沥青等而局部堵塞，这就改变了原来节流口通流面积的大小，使流量发生变化,特别是当开口较小时，这一影响更为突出，严重时会完全堵塞而出现断流现象。因此节流口的抗堵塞性能也是影响流量稳定性的重要因素，特别是对流量控制阀的最小稳定流量影响最大。一般节流口通流面积越大，节流通道越短和水力直径越大，越不容易堵塞。综上所述，为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。下面我们来分析几种不同形式的节流口。二、普通节流阀1．工作原理压力油从进油口P1流入孔道和阀芯1左端的三角槽进入孔道b，再从出油口P2流出。调节手柄3，可通过推杆2使阀芯作轴向移动，以改变节流口的通流截面积来调节流量。2、节流阀的刚性定义：当节流阀开口量不变时,单位流量变化下进出口压差的变化量，或者说：压差对流量的导数，我们叫节流阀的刚性T=dΔp/dq由q=KAΔpm可得T=Δp1-m/KAm从节流阀特性曲线图5-32可以发现,节流阀的刚度T相当于流量曲线上某点的切线和横坐标夹角β的余切，即T=cotβ由此可得三条结论：(1)同一节流阀，阀前后压力差Δp相同,节流开口小时，刚度大。(2)同一节流阀，在节流开口一定时，阀前后压力差Δp越小,，刚度越低。为了保证节流阀具有足够的刚度，节流阀只能在某一最低压力差Δp的条件下，才能正常工作，但提高Δp将引起压力损失的增加。(3)取小的指数m可以提高节流阀的刚度，因此在实际使用中多希望采用薄壁小孔式节流口，即m=0.5的节流口。三、调速阀和温度补偿调速阀由流量计算公式我们可以看出，通过节流阀的流量与节流阀进出口压差有关，压差发生变化，通过节流阀的流量就要发生变化，这样，在变负载的液压系统中，要使执行元件获得一个稳定的速度，就必须使节流阀两端的压差不变，这就是调速阀，首先我们来分析它的工作原理。1.调速阀：如图为调速阀的结构示意图，从中间左右分开，右边是一个定差式减压阀，左边是一个节流阀，两者串联起来，减压阀在前节流阀在后，就组成一个调速阀。假设阀芯1下端的面积为A1，上端下端面的面积为A2，阀芯1上端面的面积为A，进油口压力为p1，出油口压力为p3，c腔d腔内的压力为p2，弹簧的弹簧力为Fs，在不考虑摩擦力及液动力时，阀芯1的工作位置就有这几个力来决定。这里的F1=p2A1F2=p2A2F3=p3AF4=Fs，当进油口压力满足最小压差要求时，作用在阀芯下端向上的力大于上端向下的力，阀芯1上移，弹簧力增大，并在某一开度下达到平衡，从而使p2A1+p2A2=p3A+Fs+kx因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀阀芯位移很小，可以认为kx≈0则p2A1+p2A2=p3A+Fs由于A1+A2=A，则p2-p3=Δp=Fs/Aq=KAΔpm=KA（Fs/A)m从而使通过调速阀的流量与进出口压差无管。当进油口压力小于最小压差要求时，由于定差减压阀不工作，这时的调速阀和普通节流阀的性能完全相同。