第四章：流量控制阀.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,p,的关系均可用一个公式来表示，,即,q=,KAp,m,，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,p,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,P,1,流入孔道和阀芯,1,左端的三角槽进入,孔道,b,，再从出油口,P,2,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=,dp/dq,由,q=,KAp,m,可得,T=p,1-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,的,余切，即,T=,cot,由此可得三条结论：,(1),同一节流阀，,阀前后压力差,p,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,p,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,p,的条件下，才能正常工作，但提高,p,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,A,1,，上端下端面的面积为,A,2,，阀芯,1,上端面,的面积为,A,，进油口压力为,p,1,，出油口压力为,p,3,，,c,腔,d,腔,内的压力为,p,2,，弹簧的弹簧力为,F,s,，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,F,1,=p,2,A,1,F,2,=p,2,A,2,F,3,=p,3,A F,4,=F,s,，,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,p,2,A,1,+p,2,A,2,=p,3,A+F,s,+,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,p,2,A,1,+p,2,A,2,=p,3,A+F,s,由于,A,1,+A,2,=A,，则,p,2,-p,3,=,p,=F,s,/A,q=,KAp,m,=KA,（,F,s,/,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,。,