流量控制阀——节流阀
按照用途液压控制阀有哪些
按照用途液压控制阀有哪些液压控制阀按照用途可以分为以下几类：1. 流量控制阀：流量控制阀用于控制液压系统中的流体流量。
其主要功能是根据系统需求，通过调节阀门开度来调整流量，实现对流量的精确控制。
流量控制阀通常可分为节流阀和调速阀两种。
- 节流阀：节流阀通过收缩或扩大流体流通的通道，实现对流量的控制。
常见的节流阀有节流口阀、节流槽阀、节流圆盘阀等。
节流阀可根据系统需求进行调整，达到需要的流量大小。
- 调速阀：调速阀常用于液压系统中的运动控制。
调速阀通过调节液压缸的流量，实现对运动速度的控制。
常见的调速阀有安全阀、限压阀、比例阀等。
调速阀可以根据系统要求进行调整，以实现所需的速度。
2. 压力控制阀：压力控制阀用于控制液压系统中的压力值。
其主要功能是根据系统需求，通过调节阀门开度来调整压力，实现对压力的精确控制。
压力控制阀通常可分为安全阀、溢流阀和逆止阀等。
- 安全阀：安全阀用于保护液压系统中的设备和管路免受过高压力的影响。
当系统中的压力超过预设值时，安全阀会自动打开，将过高压力导流至低压区域，保护系统的安全。
- 溢流阀：溢流阀用于控制液压系统中的最大工作压力。
当系统中的压力超过设定值时，溢流阀会自动打开并导流，从而限制系统的工作压力在安全范围内。
- 逆止阀：逆止阀用于控制液压系统中的流体方向。
它允许流体在一个方向上自由流动，而另一个方向上则会阻止流动。
逆止阀通常用于防止流体倒流或反向启动。
3. 方向控制阀：方向控制阀用于控制液压系统中的流体流向。
其主要功能是根据系统需求，通过调整阀门的位置来控制液压流体的流向。
常见的方向控制阀有旋转阀、插装阀、换向阀等。
- 旋转阀：旋转阀通常用于控制旋转液压马达或旋转液压缸的方向。
旋转阀通过旋转阀芯来切换液压系统的流向，实现对旋转部件的控制。
- 插装阀：插装阀常用于液压系统中的组合控制。
插装阀通过插入或拔出阀芯来实现对液压流体的流向控制。
插装阀通常具有结构简单、安装方便等特点。
流量控制阀
Δp——阀的进出口压差
节流阀：Δp=ΔpT = p1 – p2 调速阀：Δp= ΔpT+ ΔpR 当F变化时，调速阀进 出口压差Δp 变，不变 的是Δ pT 。
由节流阀与差压式溢 流阀并连而成，阀体 上有一个进油口，一 个出油口，一个回油 口，一个出油口，一 个回油口。这里节流 阀既是调节元件，又 是检测元件；差压式 溢流阀是压力补偿元 件，它保证了节流阀 前后压力差Δp 基本 不变，用于调节执行 元件运动速度只能安 装在执行元件的进油 路上
小组成员：王方俊 易立 陈金鹏 赵兴 昌广春 黄帅 叶雨松 秦川 宁杰 肖博予
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻 实现流量调节的阀。流量控制阀包括节流阀、 调速阀和溢流节流阀。
对液压执行元件而言，控制“流入执行元件 的流量”或“流出执行元件的流量”都可控 制执行元件的速度。
节流口是流量阀的关键 部位，其很大程度上决 定了流量阀的 性能。
节流元件的节流口结构 针阀式、偏心式节流口、 周向三角槽式、轴向缝 隙式。工业上又将节流 口的过流面积A 的倒数称 为液阻，将过流面积可 调的节流口称为可变液 阻。由节流方程知，当 压力差一定时，改变开 口面积即改变液阻就可 改定式节流阀：节流口大小不可变，它的节流阻尼作 用固定不变，在相同条件下流量发生不能改变。
可调式节流阀：节流口可以调整，能改变阻尼作用大 小，控制它的流量。
出口 p2 节流口 进口p1
P1
P2
普通节流阀结构及职能符号
调速阀：调速 阀是由定差减 压阀与节流阀 串连而成，调 速阀能在负载 变化的状况下， 保持进口、出 口压力差恒定。
调速阀的工作原理 1－定差减压阀；2－节流阀阀芯；3－弹簧
第四章 流量阀
▲速度负载特性：
v=
F q p − KAT A q1 1 = A1 A1
m
速度负载特性曲线如 速度负载特性曲线如 图：
分析：当通流面积一定时， 分析：当通流面积一定时， 负载大时速度刚度大 时速度刚度大； 负载大时速度刚度大； 而负载一定时，通流面积越小 而负载一定时， 高速），速度刚度越大。 ），速度刚度越大 （高速），速度刚度越大。
节流阀 → 液压缸 qp < 溢流阀 → 油箱
演示
▲速度负载特性
●缸在稳定工作时 ，其受力平衡方程
式为： 式为：
p1 A1 = F + p2 A2
●由于P2为零，所以： 由于P 为零，所以：
F p1 = A1
节流阀两端压力差为: ●节流阀两端压力差为
F ∆p = p p − p1 = p p − A1
进油路节流调速 按流量阀安装位置不同 < 回油路节流调速 旁油路节流调速
（1）进油路节流调速
◆调速原理：将节流阀串联在进入液压缸的油路上， 调速原理： 节流阀串联在进入液压缸的油路上， 调节通过节流阀的流量，即可调节进入液压缸的流量， 调节通过节流阀的流量，即可调节进入液压缸的流量， 从而调节液压缸的运动速度。 从而调节液压缸的运动速度。
针阀式节流口 针阀式节流口
偏心槽式节流口 偏心槽式节流口
轴向三角槽式节流口 轴向三角槽式节流口
周向缝隙式节流口
★节流阀实现流量调节的条件
——必须具备一个与节流回路并联的分支回路 ——必须具备一个与节流回路并联的分支回路。 必须具备一个与节流回路并联的分支回路。 溢流阀或恒压变量泵） （溢流阀或恒压变量泵）
§4－4
流量控制阀及速度控制回路
流量控制阀原理
• 在节流阀阀芯和调节螺钉之间放置一个温度膨 胀系数较大的聚氯乙烯推杆,当油温升高时,本 来流量增加,这时温度补偿杆伸长使节流口变小 ,从而补偿了油温对流量的影响。在20～60℃的 温度范围内，流量的变化率超过10%,最小稳定 流量可达20mL/min。
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四、溢流节流阀(旁通型调速阀)
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节流元件的作用
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1.
一、节流阀
节 流 阀 的 工 作 原 理
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2.流量特性
通过阀口的 q和流压量差 p的关系：
qKApm
0.5m1
对薄壁K 孔C ： d 2/ 对细长K 孔d： 2/(32L)
各种阀口形式及面其积过的流计算公式的刚性
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(a)工作原理图(b) 1—液压缸2—安全阀3—溢流阀4—节流阀
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五、分流集流阀
• 分流集流阀是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。 分流阀的作用，是使液压系统中由同一个能源向两个 执行元件供应相同的流量（等量分流），以实现两个 执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的作用 ，则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量 ，以实现其间的速度同步或定比关系。分流集流阀则 兼有分流阀和集流阀的功能。它们的图形符号如图所 示。
表示它抵抗负数变化的 干扰,保持流量稳定的 能力,即当节流阀开口 量不变时,由于阀前后 压力差Δp的变化,引起 通过节流阀的流量发生 变化的情况。
刚度T dp / dq p1m /(KAm)
cot
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4、节流口堵塞及最小稳定流量 节流阀在小开口下工作时，特别是进出口压
差较大时，虽然不改变油温和阀的压差，但流 量会出现时大时小的脉动现象，开口越小，脉 动现象越严重，甚至在阀口没有完全关闭时就 完全断流。这种现象称为节流口堵塞。
流量控制阀的工作原理
《液压传动与控制》
流量控制阀的工作原理
流量控制阀是通过改变阀口通流面积来调节阀口流 量，从而控制执行元件运动速度的液压控制阀。
Q KAT p
常用的流量阀有节流阀和调速阀两种。
一、节流阀的工作原理
如果负载减小，p3减小， 减压阀右腔推力也减小，阀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 右移，阀口开度减小，阀口的 液阻增大，p2也减小，而△p= p2- p3也不变。
因此调速阀适用于负 荷变化较大，速度平稳性要 求较高的组合机床、铣床等 的液压系统。
对流量控制阀的性能要求：
1.阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小； 2.油温变化时，流量变化小； 3.当阀全开时，通过阀的压力损失小； 4.流量调节范围大，在小流量时不容易堵塞，能得 到很小的稳定流量； 5.阀的泄漏量小。
感谢下 载
调节 手轮 螺帽 阀芯 阀体
调节：调节手轮1--阀芯3轴向位移--节流口开口量变化。 特点：结构简单、制造容易、体积小、使用方便、造价低。 负荷和温度的变化对流量稳定性的影响较大。
单向节流阀
节流阀芯分成了上阀芯和下阀芯两部分。
正向流动时：节流阀，节流缝隙的大小通过手柄调节； 反向流动时：单向阀，靠油液的压力把阀芯4压下。
当减压阀阀芯在其弹簧力
FS、油液压力p2 和p3的作用 下处于某一平衡位置时，则：
p2A1+ p2A2= p3A+FS
p2
- p3
FS A
结论：无论负载如何变化，液压元件的运动速度也不变。
验证
如果负载增大，p3增大， 减压阀右腔推力也增大，阀芯 左移，阀口开大，阀口的液阻 减小，p2也增大，而△p= p2p3却不变。
流量控制阀原理
三、温度补偿调速阀
普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外 部负载变化的影响,但是当流量较小时,节 流口的通流面积较小,这时节流口的长度与 通流截面水力直径的比值相对地增大,因而 油液的粘度变化对流量的影响也增大,所以 当油温升高后油的粘度变小时,流量仍会增 大,为了减小温度对流量的影响,可以采用 温度补偿调速阀。
分流集流阀的外形及内部结构图
３、分流精度
（5－56） 一般分流（集流）阀的分流误差为1％～3％，产生分流误
差的主要原因是： 两个可变节流孔处的液动力不完全相等。 阀芯与阀套间的摩擦力。 阀芯两端的弹簧力不相等。 两个固定节流孔的几何尺寸误差。 固定节流孔的前后压差的影响。
注意： （有固定和可变两重节流口，因此，进出油口压差损
二、调速阀
1、调速阀的工作原理
如图所示,调速阀是进行了压力补偿的节 流阀。它由定差减压阀和节流阀串联而成。
p1一定， p3↑→阀芯下移→ x ↑→ p2↑
Δp= p3 - p2 =C ;
p3↓→阀芯上移→ x↓ → p2↓
Δp= p2 - p3 =C
(a)工作原理图(b)职能符号(c)简化职能符号(d)特性曲线 1—减压阀2—节流阀
失较大）不易用于低压系统。 安装时阀芯须置于水平（否则阀芯自重会参与力的平
衡而增加分流集流误差）。 不适用于频繁换向系统（因在过渡过程中不能保证同
步精度）。 同步精度约在2％～5％的范围内，受温度影响较大。
本节结束
这种溢流节流阀上还附有安全阀1，以免系统过 载。 与调速阀不同，溢流节流阀必须接在执行元件 的进油路上。这时泵的出口（即溢流节流阀的进 口）压力 随负载压力 的变化而变化，属变压系 统，其功率利用比较合理，系统发热小。
7.1.5流量控制阀详解
10
图7—21 单向节流阀
11
7-1-3-2普通型调速阀
• 节流阀虽可通过改变节流口大小的办法来调节流 量,但是因阀前后压差可能变化，以致调定后并不 能保持流量稳定。所以对速度稳定性要求较高的 执行机构来说就不能以普通节流阀来作为调速之 用。
• 如果把定差减压阀和节流阀串联，或把定差溢流 阀和节流阀并联，以使节流阀前后压差近似保持 不变，则节流阀的流量即可基本稳定。
7-1-3流量控制阀
• 流量控制阀是靠改变阀的开度以改变通流 面积,从而控制流量的一类控制阀，通常多 用于定量泵系统，借以控制执行机构(油缸 或油马达)的运动速度。
1
7-1-3-1节流阀
节流阀是一种可借移动或转动阀芯的方法 直接改变阀口的通流面积,从而改变流阻的 阀。 节流阀装在定压液压源后面的油路中或定 量液压源的分支油路上，便可以起到流量 的调节作用。
14
7-1-3-2普通型调速阀
• 定差减压阀1的工作原理如下:
– 阀芯上端的油腔凸经孔d与节流阀2后面的油腔 相通,压力为P2，而油腔c和d则分别经孔f和e与 节流阀2前的油腔相通，压力为P1。
– 当载荷R增大以致使P2升高时，减压阀阀芯1即 会因上端油腔b中的油压增加而下移，使减压 阀阀口阻塞的常见原因。
7
7-1-3-1节流阀
8
7-1-3-1节流阀
液压控制阀的种类
液压控制阀的种类液压控制阀是液压系统中重要的元件之一，广泛应用于工程机械、航空航天、冶金、船舶等领域。
根据其功能和结构特点，液压控制阀可以分为以下几种类型。
1. 方向控制阀：方向控制阀用于控制液压系统中液压液的流向，常见的有溢流阀、节流阀、环路阀等。
溢流阀通过调节流体的排放方式来控制系统的流量和压力，常用于控制执行元件的速度和限制系统的最大压力。
节流阀通过改变流道的截面积来调节流量和压力，通常用于减速、稳速控制。
环路阀则是将液压泵的出口与油箱的回油口形成闭环，实现流量和压力的控制。
2. 流量控制阀：流量控制阀用于调节系统中液压液的流量，主要包括节流阀、比例阀和流量控制阀等。
节流阀通过改变流道的截面积来调节流量，通常用于限制系统的流量和速度。
比例阀通过改变阀口的开度或电磁激励力来调节流量，常用于对执行元件的位置、速度等参数进行精确控制。
流量控制阀则通过控制液流的流过截面积来实现流量的调节。
3. 压力控制阀：压力控制阀用于控制系统中的工作压力，常见的有安全阀、溢流阀和压力继电器等。
安全阀用于在液压系统中当压力超过安全压力时，将多余的液压液导入油箱以保护系统的安全。
溢流阀则在液压系统压力达到设定值时，将多余的液压液导入油箱，起到压力保护作用。
压力继电器则通过感应系统中的压力变化，来控制系统的压力，并将信号转化为机械或电气信号进行反馈。
4. 比例控制阀：比例控制阀是一种可以精确控制流量、压力或位置的阀门，常见的有比例溢流阀、比例伺服阀等。
比例溢流阀通过改变阀口的开度来调节流量和压力，广泛应用于工程机械和液压系统中的位置控制。
比例伺服阀则是通过开启或关闭阀口来控制液压液对执行元件的作用力，常用于工业自动化领域。
液压控制阀的种类繁多，应根据具体的应用需求选取合适的控制阀。
在选择时要注意阀门的工作压力、流量、控制精度等参数，并进行合适的维护和保养，以确保系统的正常运行。
此外，还要注意阀门的安装方式和连接方式，以保证液压系统的密封性和可靠性。
节流阀
节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。
将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。
节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。
节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。
节流阀的性能要求对节流阀的性能要求是：·流量调节范围大，流量一压差变化平滑.内泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要小；·调节力矩小，动作灵敏。
安装与维护事项节流阀的安装与维护应注意以下事项：该阀经常需要操作，因此应安装在易于方便操作的位置上。
安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。
节流口堵塞原因：1、油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、碳渣等污物堆积在节流缝隙处。
2、由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，而节流缝隙的金属表面上存在电位差，故极化分子被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界吸附层，吸附层厚度一般为5~8微米，因而影响了节流缝隙的大小。
以上堆积、吸附物增长到一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。
这样周而复始，就形成了流量的脉动。
3、阀口压差较大时，因阀口温度高，液体受挤压的程度增强，金属表面也更易受摩擦作用而形成电位差，因此压差大时容易产生堵塞现象。
定义：维持阀进口压力近于恒定，系统中多余的流体通过该阀回流的压力控制阀。
作用：一种液压压力控制阀。
在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。
定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。
当系统压力增大时，会使流量需求减小。
此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。
安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。
只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启溢流，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%～20%）。
流量控制阀
负载
减压口 p2 节流口 p3
减压阀芯 FS
减压阀阀芯平衡条件:
即
若因负载变化使 p3上升，则
p3
减压阀芯
x
减压阀口压降
p2
p p2 p3 பைடு நூலகம்保持恒定
若因负载变化使 p3下降，则
p3
减压阀芯
x
减压阀口压降
p2
p p2 p3 保持恒定
调速阀
液压与气动控制
3.阻塞和最小稳定流量 （1）定义：在压差、油温和粘度等因素不变的情况下，当节流阀 开度很小时，流量会出现不稳定，甚至断流，这种现象称为阻塞。 （2）产生原因：节流口处高速液流产生局部高温，致使油液氧化 生成胶质沉淀，甚至引起油中碳的燃烧产生灰烬，这些生成物和油 中原有杂质结合，在节流口表面逐步形成附着层，它不断堆积又不 断被高速液流冲掉，流量就不断地发生波动，附着层堵死节流口时 则出现断流。
特点：结构简单、体积小，但负载 和温度的变化对流量的稳定性影响较大， 因此，只适用于负载和温度变化不大或 速度稳定性要求不高的液压系统中。
节流阀的输出流量与节流口的结构形式有关，实用的节流口都介于理想薄壁小孔和细长孔之间，故其流量特性可用小孔流量计算通用公式 来描述，特性曲线如图5.16所示。
2.流量特性和影响稳定的因素
液压与气动控制
流量控制阀
流量控制阀（简称流量阀）是通过改变节流口通流面积或通 流通道的长短、节流口上的压差，从而实现流量控制的阀类。
流量控制阀是实现节流调速的基本控制元件，通过控制流量 来实现对执行元件运动速度的控制。
流量控制阀
节流阀 调速阀
1.1 节流阀
1.结构和工作原理
如图所示为一种普通节流阀的结构 和图形符号。这种节流阀的孔口形状为 轴向三角槽式。油液从进油口P1进入， 经阀芯上的三角槽节流口，从出油口P2 流出。转动调节螺母1可通过推杆2推动 阀芯3作轴向移动，改变节流口的过流 面积来调节流量。
液压第六章4流量控制阀.答案
综上所述，无论是分流阀还是集流阀，
保证两油口流量不受出口压力(或进口压
力)变化的影响，始终保证流量相等或成
一定比例是依靠阀芯的位移改变可变节
流口的开口面积进行压力补偿的。
（一）调速阀
1.调速阀的工作原理
调速阀是由节流阀与定差减压阀串联组成。 若定差减压阀阀芯受力平衡处于某一位置时，节流阀 进出口压力差Δp＝p2-p3＝Ft/A为一确定值, 定差减压阀的阀口开度一定，使压力p1减至p2，因此 流经调速阀，即节流阀流量与节流阀的开口面积成正 比。 调速阀工作原理图、调速阀动画原理图 调速阀产品照片
四、分流集流阀
有些液压系统由一台液压泵同时向几个执行元件 供油，要求不论各执行元件的负载如何变化，执 行元件能够保持相同（一定比例）的运动速度， 即速度同步。分流集流阀就是用来保证多个执行 元件速度同步的流量控制阀，又称为同步阀。 分流集流阀是利用负载压力反馈的原理来补偿因 负载变化引起流量变化的一种流量控制阀。它只 能控制流量的分配，不能控制流量的大小。
分流集流阀包括分流阀、集流阀和分流集流阀三种不同控制 类型。分流阀安装在执行元件的进口，集流阀安装在执行 元件的回油路。 分流阀和集流阀只能 保证执行元件单方向 的同步运动，而要求
执行元件双向同步则
可以采用分流集流阀。
1.分流阀的工作原理与基本结构 图所示为分流阀的结构原理图。分流阀动画图、分流集流阀 装配动画图
2.集流阀的工作原理与基本结构
保证两执行元件的回油流量相等或为一定比例，并汇集两 股回油在一起的流量控制阀，叫集流阀。它的工作原理与分 流阀相同，但在结构上把固定节流孔布置在集油口的一边， 而且，阀芯两端控制腔和
同端的可变节流口的油腔 相通。 集流阀动画图
流量控制阀工作原理
图 7.5
4
节流口的形式与特征
节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特性
在很大程度上决定着流量控制阀的性能。
(1)直角凸肩节流口 B h
D
本结构的特点是过流 面积和开口量呈线性结构 关系，结构简单，工艺性 好。但流量的调节范围较 小，小流量时流量不稳定， 一般节流阀较少使用。
h≤B；B — 阀体沉割槽的宽度。
7
(4)轴向三角槽式节流口
沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即 可改变开口量h，从而改变过流断面面积。
l
h
D
α
φ
图7.2(c) 三角槽式节流口
本节流口结构简单，水力半径大，调节范围较大。 小流量时稳定性好，最低对流量的稳定流量为50ml/min。 因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。
图7.2(e) 轴向缝隙式节流口
11
节流口的流量特性
7.1.1 节流口流量公式
对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:
Q K A p m
式中: Q 阀口通流面积； 阀口前、后压差； 由节流口形状和结构决 定的指数，0.5＜m＜l ； 节流系数。
（7.1）
m=1
细长孔
p
A
m
K
簿壁口 m=0.5
8
l h
αDLeabharlann hbαφ
φ
a
9
(5)周向缝隙式节流口 阀芯上开有狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积 大小。这种节流口可以作成薄刃结构，从而获得较小的稳 定流量，但是阀芯受径向不平衡力，只适于低压节流阀中。
图7.2(d) 周向缝隙式节流口
10
(6)轴向缝隙式节流口 本结构为薄壁节流口，壁厚约0.07~0.09mm，流量受温 度的影响小、不易堵塞、最低稳定流量约20ml/min 。阀芯 的轴向位移可改变节流口过流断面的面积。节流口易变形， 工艺复杂是本结构的缺点。
节流阀与调速阀
调速阀 调速阀的特点
定差减压阀能自动保持节流阀前后压差不 变从而使执行元件运动速度不受负载变化的影 响，保证了通过节流阀的流量稳定。
2020/2/3
小结
1、流量控制阀的工作原理及分类 2、节流阀结构特点及工作原理 3、调速阀的结构及工作原理
2020/2/3
为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
2020/2/3
节流阀
2020/2/3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流阀的压力特性
1MP a
前进中
1MP a 3MP a
前进中
3MP a
3MP a
M
M
(a)
图a)所示的液压系统，推动活塞 前进所需工作压力为1MPa；
(b)
图b) 节流阀控制活塞前进速 度，一部分油液经溢流阀流入 油箱，节流阀入口压力会上升 到溢流阀的调定压力。
《液压传动技术》
流量控制阀
——节流阀、调速阀
2020/2/3
流量控制阀
2020/2/3
流量控制阀
q CAT pm
AT－节流孔口通流面积
△p－节流孔前后压力差
C－孔口的形状系数 m－由孔口形状决定的指数(0.5≤m≤1)
●节流口可归结为三种基本类型：
薄壁小孔 细长孔 短孔
l / d≤0.5 l / d＞4 0.5＜l / d≤4
2020/2/3
影响流量稳定性的因素：
细长孔
（1）节流口前后的压力差 △p
结论：薄壁小孔受△p变化的
影响最小。
（2）油温 细长孔—— C反比于μ （T变化μ变化C变化） 薄壁孔—— C与μ无关
薄壁孔
（3）节流口的堵塞
节流阀特性曲线
第八章：流量控制阀和节流调速回路
第八章流量控制阀和节流调速回路液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。
流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。
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图5-28节流阀特性曲线一、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及其前后压力差Δp的关系均可用式(2-63)q=KAΔp m来表示，三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:(1)压差对流量的影响。
节流阀两端压差Δp变化时,通过它的流量要发生变化,三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小。
(2)温度对流量的影响。
油温影响到油液粘度,对于细长小孔,油温变化时,流量也会随之改变,对于薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基本不变。
(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,尤其是当开口较小时,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,尤其会影响流量阀的最小稳定流量。
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,当然油液的清洁度也对堵塞产生影响。
一般流量控制阀的最小稳定流量为0.05L/min。
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。
图5-29所示为几种常用的节流口形式。
图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,湿周大,易堵塞,流量受油温影响较大，一般用于对性能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用,图5-29(d)所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。
液压与气压传动 第7章 流量控制阀
节流阀的应用： （1）节流调速系统 应用在定量泵与溢流阀组成的节流调速系统中 。 （2）负载阻尼 在流量一定时，改变节流口的通流面积可以改变节 流阀的进出口压差，此时，节流阀起到负载阻尼的作用，简称为液阻 。通流面积越小，液阻越大。 （3）延缓压力突变 在液流压力容易发生突变的部位安装节流阀，对 其他元件或系统起缓冲和保护作用。
本节难点： 调速阀的工作原理，结构特点及其与节流阀的区别。
7.1.1 节流口的流量特性
由流体力学知薄壁孔和细长孔的流量公式分别为：
q cd A
2 P
q d 4 p 128l
综合考虑各种因素得节流口的流量公式：
q =KAp m
式中：K —由节流口形状和油液性质决定的系数 A—节流口的通流截面积 Δp—节流阀前、后压差 m—由节流口形状决定的指数 m=0.5~1
➢ 主要用于负载变化，运动平稳性要求较高的调速系 统。
例题：试分析二通型调速阀和节流阀在下述不同压力差时，其工作特性会发 生什么变化。
1）当阀进出口压力差小于0.4ＭPa时，随压差变小，通过节流阀流量（），通过调速阀流量（ ）。
（Ａ）增大 （Ｂ）减小 （Ｃ）基本不变 2）当阀进出口压力差大于0.4~0.5ＭPa时，随压差增大，通过节流阀的流量（），通过调 速阀的流量（）。
结构简单，水力半径大，调节范围较大。小流量时稳定性好， 最低对流量的稳定流量为50mL/min。
7.2.1 普通节流阀
7.2 节流阀
➢结构：
1-推杆；2-导套；3-阀体； 4-阀芯；5-弹簧腔油道；6-底盖
➢工作原理：
➢职能符号：
➢工作特点：
单阀结构，没有压力和温度补偿，故流量稳定性差。
最小稳定流量：节流阀流量输出稳定的最小流量。
项目9.3.1 节流口的流量特性及流量控制阀的结构特点
液压与气动系统的使用与维护
节流口流量特性
小孔结构
节流口 形式
薄壁孔 L/d≤0.5
细长孔 L/d>4
短孔 0.5<L/d≤4
常用的节流口型式： 轴向三角槽式节流 口，结构简单，可 得到较小的稳定流 量
4
节流口流量特性
节流口流量特性
节流口的流量特性公式：q=KAT∆pm 式中：K－孔口形状系数； AT－孔口的截面积； ∆p－孔口前后两端压力差； m－由孔的长径比决定的指数。
节流阀特点 节流阀的结构简单、体积小， 调节方便，但负载和温度的变 化对流量的稳定性影响较大， 因此，只适用于负载和温度变 化不大或对速度稳定性要求不 高的液压系统中。8源自液压与气动系统的使用与维护
调速阀工作原理及特点 由于工作负载的变化很难避免，为了改善调速系统的性能，常常使用调速阀。
原理
图为调速阀结构图，调速阀由定差 减压阀1和节流阀2串联而成。 节流阀调节通过的流量，定差减压 阀保持节流阀前后压差为定值，使
由节流口的流量特性可知:
• 薄壁孔的m值最小 负载变 化时因压差变化引起的流量 变化小
• 油温变化时系数K基本不变 流量受温差变化的影响也小
• 薄壁孔是理想的节流口型式。
7
液压与气动系统的使用与维护
节流阀的结构特点 实际中，因加工等诸多因素，节流阀的节流口往往处于薄壁孔和短孔之间。 节流阀常采用轴向三角槽式的节流口。
• 所以调试设备时，应保证调速阀的进出口压力 差不小于最小压差。
液压与气动系统的使用与维护 13
液压与气动系统的使用与维护
调速阀工作原理及特点
特点
在中低压系统中，调速阀正常工作必须保证有0.4~0.5MPa的最小 压力差，否则减压阀将不起作用，和普通节流阀性能一样，在系统 调试时要注意。 调速阀常应用于负载变化大、或对执行元件运动稳定性要求高的调 速系统。 需要注意的是选择调速阀或是调节执行元件最低速度时，应使调速 阀的最小稳定流量小于执行元件所需的最小流量。
流量阀原理
故障2:调好的流量不稳定
▪ 1.因O形圈破损、阀芯与阀体孔配合间隙太大等原因，节 流阀内、外泄漏量大
▪ 2.油液不干净，油中杂质粘附在节流口边上，通油截面减 小，使速度减慢；杂质冲走后，速度又加快
§4-4流量阀—出口流量可开大关小的“水龙头”
▪ 流量控制阀是依靠改变阀口开度的大小来调节通过阀口的 流量，以改变执行元件的运动速度。油液流经小孔或缝隙 时，会遇到阻力，阀口的通流面积越小，油液流过的阻力 就越大，因而通过的流量就越小。常用的流量控制阀有普 通节流阀、调速阀、溢流节流阀以及这些阀和单向阀的各 种组合阀等。
一节流阀
1.节流阀的工作原理
薄壁节流口
节流阀与单向节流阀的工作原理
2。结构例1
结构例2
3.节流阀与单向节流阀的故障分析与排除
▪ 故障1:节流调节作用失灵 ▪ 1.节流阀芯因污物、毛刺等卡住 ▪ 2.节流口被污物堵塞，滑阀被卡住 ▪ 3. 单向节流阀的单向阀锥面（或球面）不密合关不死，或者单向阀芯卡死在
2定压差减压阀阀芯小孔a被阻塞 3.阀套上的小孔Φ被污物塞死 4进出油口易接反 5单向调速阀中的单向阀阀芯与阀座接触处不密合，存在内漏 6漏装了减压阀的弹簧
故障3.最小稳定流量不稳定
▪ 1。节流阀芯外径Φd与阀孔配合间隙过大，内泄漏大使最小稳定流量 不稳定2。节流阀阀芯三角槽（节流口）处积有污物，造成节流口时 堵时通
调速作用，此时单向阀关闭。
2.外观、图形符号、结构与立体分解图例
3.故障分析与排除
▪ 故障1：节流调节失灵 ▪ 1.节流阀阀芯卡死在阀体内的全闭或小开度位置 ▪ 2.定压差减压阀阀芯（压力补偿阀）不动作，卡住在关闭位置, ▪ 3.液压系统故障，未来油
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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
图中m为节流 阀指数
三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流 量受到压差改变的影响最小。其节流阀指数约 为0.5。
图二
节流阀特性曲线
流量稳定性的影响因素
(2)温度对流量的影响
油温影响到油液粘度,对于细长小孔,油温变化时,流量也会随之改变,对于 薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基本不变。
P 1→P 2 P 2→P 1
起节流阀作用 起单向阀作用
p1 p2
3.行程节流阀
行程节流阀是由滚轮控
制的可调节流阀，又称减速
阀。其原理是通过行程挡块 压下滚轮，使阀芯下移改变 节流口通流面积，减小流量 而实现减速。
1一节流阀阀芯；2一单向阀钢球
p1
p2
单向行程节流阀
3.流量特性与刚性
流量稳定性的影响因素
2.偏心式节流口
特点：容易制造，但阀芯上径向力不平衡，旋转阀芯时费力
3.轴向三角槽式节流口
特点：节流口水力半径大，小流量时稳定性好，径向力能实现平衡。
4.周边缝隙式节流口
特点：节流口可以做成薄刃结构，获得最小稳定流量，阀芯受径向不平衡 力。
节流阀的结构及原理
1.普通节流阀
节流阀是普通节流阀的简称，其节流口采
流经节流阀进入液压缸的流量q1和流经溢流阀的流量δq的 大小由节流阀和溢流阀液阻的相对大小来决定。 若节流阀的液阻大于溢流阀的液阻,则q1＜δq;反之则q1＞ δq。
hanks
用轴向三角槽形式。压力油从P1口流入，
经阀芯的节流口从P2口流出。转动手轮， 通过推杆使阀芯作轴向移动，可改变节流 口通流面积，实现流量的调节。
固定式和可调式 区别：节流口的 可调性 特点：前后压力 差随负载的变化 而变化，会影响 流量的稳定性
图形符号
p1
p2
2.单向节流阀
单向节流阀是单向阀和 节流阀的组合，阀芯同时起 节流阀和单向阀两种作用。
流量控制阀——节流阀
组员：黄金朋 曾振 蒋哲 鲁欢 主讲人：曾振
工作原理
节流阀是通过改变节流截面或节流 长度以控制流体流量的阀门。
1.常用节流口的形式 2.节流阀的结构及原理 3.流量特性与刚性
4.节流阀的作用及应用
常用节流口的形式
1.针阀式节流口
特点：结构简单，但节流口长度大，易阻塞，流量随温度影响较大
(3)节流口的堵塞
改变节流口通流面积的大小,使流量发生变化。。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,当然油液的清洁度也对堵塞 产生影响。一般流量控制阀的最小稳定流量为0.05l/min。
4.节统中节流元件与溢流阀并联于液泵的出口,构成恒压油源, 使泵出口的压力恒定。