节流口流量特性

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流量阀

流量阀

7.2 流量负反馈 Flow Negative Feedback
7.2 流量负反馈
负载变化引起的流量波动可以通过流量负反馈来 加以控制。 与压力负反馈一样,流量负反馈控制的核心是要 构造一个流量比较器(Flow Comparator Flow Comparator)和流量测量 传感器(Flow Sensor) 。 流量阀的流量测量方法主要有“压差法”和“位 移法”两种。
7.1.2 影响流量稳定性的因素
产生堵塞的主要原因是: ①油液中的杂质或因氧化析出的胶质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,被吸 附到缝隙表面,形成牢固的边界吸附层,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,就形成流量的脉 动; ③阀口压差较大时容易产生堵塞现象。
细长孔
m=1
簿壁口 m=0.5
∆p
图7.1 节流口的流量-压力特性
在流体力学中,节流口有两大类。 一类是细长孔,m=1 细长孔, =1。在液压工程中,往往把这类节流口 细长孔 当作固定(不可调)节流器使用。 另一类是薄壁节流口,m=0.5 薄壁节流口, =0.5。用紊流计算这一类节流口 薄壁节流口 的流量。常常把它们作为节流阀阀口使用。 令 K = Cd 2 / ρ ,m=0.5流过薄壁小孔(thin-walled orifice ) 的流量公式由式(7.1)变为: Q 细长孔
∆pq
∆pq ⋅ A = 弹簧力≈ 恒定
Q=
∆pq
代表流量大小的
∆pq
固定节流孔液阻
压差力
Differential Pressure Force
所以 Q ≈ 恒定 ,

第八章 液压系统控制元件

第八章 液压系统控制元件

✵二位二通电磁阀
✵三位四通电磁阀
④液动换向阀 液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯实现 换向,它适用于流量较大的阀。 ⑤电液动换向阀
2.多路换向阀 多路换向阀是将两个以上手动换向阀组合在一起的 阀组,用以操纵多个执行元件的运动。为了适应多个执 行元件运动的配合或互锁要求,这种阀比通常的四通阀 增加两个油口,所以多路阀往往由若干个三位六通手动 换向阀组合而成。 ✵并联油路:多路换向阀内各单阀可以独立操作,如 果同时操纵两个或两个以上的阀时, 负载轻的先动作,此时分配到各执行 元件的油液仅为泵流量的一部分。
与油泵连接);A、B-工作 油口(与执行元件连接); T-回油口(与油箱连接)。 根据进、出油口的数目 可分为二通、三通、四通、 五通等。 ✵阀芯 带凸肩的圆柱体,按阀 芯的可变位臵可分为二位、 三位和多位。 ②工作原理与职能符号: 换向阀都有两个或两个 以上的工作位臵,其中有一 个常态位,即阀芯未受到操 纵它的外部作用时所处的位
8.2 方向控制阀(DIRECTIONAL CONTROL VALVES) 一、单向阀(CHECK VALVE) ✵功用:使液体只能单向通过。 ✵性能要求:压力损失小,反向截止密封性好。 ✵分类:普通单向阀,液控单向阀。 1.普通单向阀(CHECK VALVE) ⑴结构:由阀体、阀芯和复位弹簧等组成。 ⑵工作原理:
✵串联油路:各单阀之间的进油路串联,上游换向阀 的工作回油为下游换向阀的进油。该油路可以实现两个 或两个以上工作机构的同步动作,泵的出口压力等于各 工作机构负载压力的总和。 ✵串并联油路:各单阀之间的进油路串联,回油路并 联,操纵上游阀时下游阀不能工作。但上游阀在微调范 围内操纵时,下游阀尚能控制该路工作机构的动作。
臵,这是阀的原始位臵。绘制液压系统图时,油路一般 应连接在换向阀的常态位上。 滑阀式换向阀主体部分的结构原理与职能符号

液压挖掘机的三种流量控制方式

液压挖掘机的三种流量控制方式

液压挖掘机的三种流量控制方式摘要:在液压挖掘机的负载适应控制策略中,负流量(Negative Flow Control)、正流量控制(Positive Flow Control)及负荷传感器控制(Load Sensing Control)三种流量控制方式的流行称谓,是按其泵控特性来分类的。

本文通过对多种厂牌型号挖掘机的比较分析,提出了旁通流量控制(By-pass Flow Control)、先导传感控制(Pilot Sensing Control)及负荷传感控制的分类。

这一分类方法,对于设计时比较不同控制系统的性能和维修时理解不同控制系统结构和功能的特点,都有所裨益。

1.流量控制在挖掘机的液压系统内,流量Q、压力P及能耗(流量损失ΔQ、压力损失ΔP)等参数的变化,反映了液压传动过程的控制特性。

液压系统工作时,压力P不是系统的固有参数,而是由外负荷决定的。

因此,当发动机转速n e一定时,要对液压系统的功率进行调节,其实是对液压缸、液压马达等执行元件的进油量Q a进行调节(参看图1)。

图1.流量调节如图2所示,有两种方法调节系统流量。

第一种方法是泵控方式,通过改变主泵的每转排量q来调节主泵的输出流量Q p,称为容积调速。

常见的容积调速方式包括:①利用主泵出口压力P P与主泵排量q的乘积保持不变的恒扭矩控制;②利用发动机转速传感(ESS)使主泵吸收的扭矩pq与主泵转速n的乘积保持不变的恒功率控制;③在临近P系统溢流压力时,减小主泵排量的压力切断控制;④配用破碎头等作业附件时,由外部指令限定主泵最大排量的最大流量二段控制;⑤双泵系统中,利用两泵出口压力的平均值与主泵流量乘积保持不变的交叉功率控制(相加控制或总功率控制);⑥多泵系统中,因主泵组的液压总功率大于发动机的输出功率,为防止发动机出现失速,采用了极限负荷控制。

除了容积调速,还有一种泵控方式是通过动力模式下的变功率控制,利用外部指令设定不同工况下不同的发动机输出功率来改变主泵转速n e,从而调节主泵输出流量Q=nq。

流量特性

流量特性

倒锥的液压侧向力使偏心距加大,当液压侧向力足够大时, 阀芯将紧贴孔的壁面,产生所谓液压卡紧现象;而顺锥的液压侧 向力则力图使偏心距减小,不会出现液压卡紧现象。 • 为减少液压侧向力,一般在阀芯或柱塞的圆柱面开径向均压 槽,使槽内液体压力在圆周方向处处相等,槽深和宽为0.3~ 1.0mm。
液压冲击

气穴现象
气穴现象——液压系统中,某点压力低于液压油液所在温度下的空气
分离压时,原先溶于液体中的空气会分离出来,使液体产生大量的气 泡,这种现象称为气穴现象。当压力进一步减小低于液体的饱和蒸汽 压时,液体将迅速汽化,产生大量蒸汽气泡使气穴现象更加严重。气 穴现象多发生在阀口和泵的吸油口。

气穴现象的危害 大量气泡使液流的流动特性变坏,造成流量和压 力不稳定;气泡进入高压区,高压会使气泡迅速崩溃,使局部产生非 常高的温度和冲击压力,引起振动和噪声;当附着在金属表面的气泡 破灭时,局部产生的高温和高压会使金属表面疲劳,时间一长会造成 金属表面的侵蚀、剥落,甚至出现海绵状的小洞穴,这种气蚀作用会 缩短元件的使用寿命,严重时会造成故障。
对孔前、孔后通道断面1-1、2-2 列伯努利方程,其中的压力损失包括 突然收缩和突然扩大两项损失。
流经薄壁小孔流量
q = CdAo(2Δp /ρ)1/2
– Cd—流量系数,Cd=CvCc

Cv称为速度系数 ;Cc称为截面收缩系数 薄壁小孔因沿程阻力损失小,q 对油温变化不敏感, 多被用作调节流量的节流器。
平板缝隙

两平行平板缝隙间 充满液体时,压差作用 会使液体产生流动;两 平板相对运动也会使液 体产生流动。
• q = b h 3Δp / 12μl ± u ob h / 2

控制阀流量特性解析

控制阀流量特性解析

控制阀流量特性解析控制阀的流量特性是控制阀重要技术指标之一,流量特性的偏差大小直接影响自动控制系统的稳定性。

使用单位希望所选用的控制阀具有标准的固有流量特性,而控制阀生产企业要想制造出完全符合标准的固有流量特性控制阀是非常困难的,因直线流量特性相对简单,且应用较少,所以本文重点对等百分比流量特性进行讨论。

控制阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相对行程之间的关系,数学表达式为Q/Qmax = f(l/L), 式中:Q/Qmax—相对流量。

指控制阀在某一开度时的流量Q与全开流量Qmax之比;l/L—相对行程。

指控制阀在某一开度时的阀芯行程l与全开行程L之比一般来讲,改变控制阀的流通面积便可以控制流量。

但实际上由于多种因素的影响,在节流面积发生变化的同时,还会产生阀前、阀后压力的变化,而压差的变化又将引起流量的变化,为了便于分析,先假定阀前、阀后压差不变,此时的流量特性称为理想流量特性。

理想流量特性主要有等百分比(也称对数)、直线两种常用特性,理想等百分比流量特性定义为:相对行程的等值增量产生相对流量系数的等百分比增加的流量特性,数学表达式为Q/Qmax = R(l/L-1)。

理想直线流量特性定义为:相对行程的等值增量产生相对流量系数的等值增量的流量特性,数学表达式为Q/Qmax=1/R[1+(R-1)l/L]式中R—固有可调比,定义为在规定偏差内的最大流量系数与最小流量系数之比。

常见的控制阀固有可调比有30、50两种。

当可调比R=30和R=50时,直线、等百分比的流量特性在相对行程10%~100%时各流量值见表一表一由上表可以看出,直线流量特性在小开度时,流量相对变化大,调节作用强,容易产生超调,可引起震荡,在大开度时调节作用弱,及时性差。

而等百分比流量特性小开度时流量小,流量变化也小,在大开度时流量大,流量变化也大,调节作用灵敏有效。

由于上述原因,在实际工况中多数场合优选等百分比流量特性。

GB/T4213-2008《气动调节阀》标准5.11.2条规定,等百分比流量特性的斜率偏差:在相对行程h=0.1~0.9之间,任意相邻流量系数测量值的十进对数(lg )差值应符合表二规定。

项目9.3.1 节流口的流量特性及流量控制阀的结构特点

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。
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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。

流量与cv值

流量与cv值

流量与CV值、KV值工程师必备2010-09-17 08:42:40 阅读381 评论1 字号:大中小订阅流量特性的概念及其单位换算气动元件的流量特性标志元件的流通能力,是决定气动系统的压力损失和动作快慢的主要参数之一。

但目前国内外对流量特性尚无统一的表示方法,各国气动元件制造商都有自己的做法和规定,采用不同的标准,有的采用有效截面积S值,有的采用流通能力c值(K V值),有的采用流量系数Cv值,有的采用标准额定流量Q来表示。

下面对常用的几种流量特性参数的概念及其单位逐一予以解释。

1 流量特性参数的概念1.1 有效截面积S值在气动技术中,不论气动元件和管路的内部结构如何复杂,假设通过该元件和管路的实际流量等于在相同压力下通过一理想薄壁节流孔的流量,此理想薄壁节流孑L的流通截面积就称为该实际元件和管路的有效流通截面积(简称有效截面积),用符号s(单位mm2)表示。

1.2 流通能力C值C值是以公制单位表示的阀的流通能力。

它的定义为:阀全开状态下,以密度为1g/cm3,的清水流量在阀前后压差保持98.1kP a(1kgf/cm2)时,每小时通过阀的水的体积数(单位m3)。

1.3 流通能力K V值Kv值也是以公制单位表示的阀的流通能力,它的定义为:阀全开状态下,以密度为lg/cm3的清水在阀前后压差保持为lbar 时,每小时通过阀的水的体积数(单位m3)。

由于1bar≈98.1kP a,故c值与K v值两者基本相同,即1C≈lK V。

1.4 流量系数C V值Cv值是用英制单位表示的阀的流通能力。

它的定义为:阀全开状态下,阀全开后压差保持lpsi(1lbf/in2)时,每分钟流过温度为60°F(15.6℃)的水的加仑数(美制加仑数,1US gal=3.785L)。

1.5 标准额定流量Q标准额定流量Q是在标准条件下的额定流量,其单位是L/min。

通常,对方向控制阀来说,测试时调定的输入压力P1=0.6MP a,输出压力P2=0.5MP a,即压降P=0.1MP a时,通过被测元件的流量(ANR)即为标准额定流量。

流量控制原理及节流口形式

流量控制原理及节流口形式

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=KAΔpm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。

节流槽阀口的流量控制特性研究

节流槽阀口的流量控制特性研究

口的流 量 系数及 其 变化规 律 , 对节 流槽 滑 阀的设 计及 其 流量精 确预 测 具有 重要 实用价值 。
关 键词 : 滑阀 ; 节流槽 ; 量 系数 流 中图分 类号 : H1 7 T 3 文 献标 识码 : B : 章 编 号 :6 2 6 6 2 1 )7—0 7 之 1 7 —1 1 (0 1 0 0 3—0 3
由液压 阀 口压 力 流量 的特性通 用公 式 :
q= Ca A ・ A p ・ √2 p/ 可得 : Cd= q A ・ / / A /  ̄p 2 p () 2 () 1
式中: 流量 q和压力 差 A p为 实验 数 据 , 单位 分 别
为 L ri、 a在 本实 验 中 A = 2 2 a / n MP , a p .MP 。实 验 所 用的节 流 槽 的 阀 V 面 积 已 由程 序计 算 获 得 [ I 引, 实 验 阀芯 节流槽 的阀 口面积如 图 4所示 。
200) 10 9
摘要 : 对半 圆形 、 三 角形 、 角半 圆形 和 双半 圆 形节 流槽 阀 口的流 量 系数 进 行 了研 究 。基 于 阀 单 三 口的流 量压 差特 性试验 , 已 实现程 序化 计 算 阀 1通 流 面积 的基 础 上 , 在 3 获得 了上 述 4种 节流槽 阀
7 4
2 1 年 4月 中国制造 业信 息化 01
表 1 节流槽结构参数
第4 O卷
第 7期
图 2和表 1中节 流 槽 参 数 的 具 体 含 义如 下 :
实验 初 始 条 件 : 1 压 力 入 口 边 界 条 件 为 () 3 0 a( ) .MP ;2 压力 出 口边 界 条 件 为 0 8 a ( ) . MP ; 3 油 液 密度 为 8 9 g m3 8k/ 。

控制阀流量特性解析

控制阀流量特性解析

、控制阀流量特性解析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:控制阀流量特性解析控制阀的流量特性是控制阀重要技术指标之一,流量特性的偏差大小直接影响自动控制系统的稳定性。

使用单位希望所选用的控制阀具有标准的固有流量特性,而控制阀生产企业要想制造出完全符合标准的固有流量特性控制阀是非常困难的,因直线流量特性相对简单,且应用较少,所以本文重点对等百分比流量特性进行讨论。

控制阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相对行程之间的关系,数学表达式为Q/Qmax = f(l/L), 式中:Q/Qmax—相对流量。

指控制阀在某一开度时的流量Q与全开流量Qmax之比;l/L—相对行程。

指控制阀在某一开度时的阀芯行程l与全开行程L之比一般来讲,改变控制阀的流通面积便可以控制流量。

但实际上由于多种因素的影响,在节流面积发生变化的同时,还会产生阀前、阀后压力的变化,而压差的变化又将引起流量的变化,为了便于分析,先假定阀前、阀后压差不变,此时的流量特性称为理想流量特性。

理想流量特性主要有等百分比(也称对数)、直线两种常用特性,理想等百分比流量特性定义为:相对行程的等值增量产生相对流量系数的等百分比增加的流量特性,数学表达式为Q/Qmax = R(l/L-1)。

理想直线流量特性定义为:相对行程的等值增量产生相对流量系数的等值增量的流量特性,数学表达式为Q/Qmax=1/R[1+(R-1)l/L]式中R—固有可调比,定义为在规定偏差内的最大流量系数与最小流量系数之比。

常见的控制阀固有可调比有30、50两种。

当可调比R=30和R=50时,直线、等百分比的流量特性在相对行程10%~100%时各流量值见表一表一可调比R相对行程%1 70 80 90 10030 等百分比 4.68 6.58 9.25 13 18.3 25.7 36 50.6 71.2 100 50 2.96 4.37 6.47 9.56 14.1 20.9 30.9 45.7 67.6 100 30 直线13 22.7 32.4 42 51.7 61.3 71 80.6 90.3 100 50 11.8 21.6 31.4 41.2 51 60.8 70.6 80.4 90.2 100由上表可以看出,直线流量特性在小开度时,流量相对变化大,调节作用强,容易产生超调,可引起震荡,在大开度时调节作用弱,及时性差。

7.1节流口流量特性

7.1节流口流量特性

产生堵塞的主要原因是: ①油液中的杂质或因氧化析出的胶质等污物堆积在节 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, 被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界吸附层,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,就形成流量的脉动;
节流口形式接近于薄壁孔口,以获得较好的流量稳定性。
(2)油温变化对流量稳定性的影响
油温升高,油液粘度降低。对于细长孔,当油温升 高使油的粘度降低时,流量Q就会增加。所以节流通道长 时温度对流量的稳定性影响大。 对于薄壁孔,油的温度对流量的影响是较小的,这 是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态,其流量与 雷诺数无关,即不受油液粘度变化的影响;节流口形式
越接近于薄壁孔,流量稳定性就越好。
(3)阻塞对流量稳定性的影响
节流阀的阻塞现象
一般节流阀,只要保持油足够清洁,不会出现 阻塞。有的系统要求缸的运动速度极慢,节流阀 的开口只能很小,于是导致阻塞现象的出现。此 时,通过节流阀的流量时大时小,甚至断流。
流量小时,流量稳定性与油液的性质和节流 口的结构都有关。
·节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属,以 减小吸附层的厚度。
7.1.3
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 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。 B h
D
h≤B;B — 阀体沉割槽的宽度。
直角凸肩节流口
(2)针阀式(锥形凸肩)节流口 特点:结构简单, 可当截止阀用。调节 范围较大。由于过流 断面仍是同心环状间 隙,水力半径较小, 小流量时易堵塞,温 度对流量的影响较 大。一般用于要求较 低的场合 。

东北大学液压考试复习试卷(含答案)

东北大学液压考试复习试卷(含答案)

《液压气动技术》试卷(Ⅰ)单位:姓名:学号:一、判断题(20分)1.液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小,与压力无关。

()2.液体流动时,其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式. ()3.理想流体伯努力方程的物理意义是:在管内作稳定流动的理想流体,在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换,但其总和不变。

()4.雷诺数是判断层流和紊流的判据。

()5.薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关,即对油温的变化不敏感,因此,常用作调节流量的节流器. ( )6.流经缝隙的流量随缝隙值的增加而成倍增加. ()7.流量可改变的液压泵称为变量泵. ()8.定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵。

()9.当液压泵的进、出口压力差为零时,泵输出的流量即为理论流量。

()10.配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比,改变偏心即可改变排量。

()二、选择题(10分)1.运动速度()时宜采用粘度较低的液压油减少摩擦损失:工作压力()时宜采用粘度较高的液压油以减少泄漏.A. 高低B. 高高C. 低高D。

低低2。

在用一个泵驱动一个执行元件的液压系统中,采用三位四通换向阀使泵卸荷,应选用( )型中位机能A。

“P”型 B. “O”型C。

“Y”型D。

“H"型3。

调速阀是用( )而成的A。

节流阀和顺序阀串联B。

节流阀和定差减压阀串联C。

节流阀和顺序阀并联D。

节流阀和定差减压阀并联4.如图,已知单杆活塞缸两腔有效面积A1,A2,泵供油量q,活塞左右运动速度分别为v1,v2.若A1=2 A2,则大腔的流量为( );A。

q B。

1.5 qC。

1.75 q D。

2 q5.当负载变化时泵的下列指标中哪些变化()。

A. 额定压力B。

工作压力C. 最大压力D。

吸入压力三、简答题(15分)1、液体静压力具有两个基本特性是什么?2.说明下图所示双泵双速回路的工作原理,如何正确确定阀3、4的调定压力?3.何谓气穴现象?它有哪些危害?通常采取哪些措施防止气穴及气蚀?四、分析题(25分)1。

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

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。

1`节流孔的特征与特性

1`节流孔的特征与特性

习题答案1、节流孔的特征与特性?答:在液压元件中,经常利用节流孔来控制流量或压力,最简单的节流孔有细长节流孔和薄壁节流孔。

小孔的长径比l/d>4 的叫细长节流孔。

( , 为节流孔的截面积),这种细长孔用于控制压力时称为阻尼孔小孔的长径比l/d<0.5的叫薄壁节流孔。

2、液压冲击和气蚀现象的危害及防止措施。

答:液压冲击:流动的液压突然制止时,会在导管末端压力剧升。

以压力波的形式在液体中传播,并伴有噪声,会对油封和阀件造成破坏。

解决办法:尽量降低换向速度,在阀门完全关闭前减小液体的流速、适当加大管径以及缩短其长度或者采用软管。

气蚀:油路中局部压力低于一定压力时,溶于油液中气体撤离出而形成气泡,流入高压区时气泡迅速破灭消失,液体碰撞高压冲击和高温,噪音,使附近金属表面氧化,剥蚀,受到损伤。

解决办法:防止局部压力过低,如吸油口;泵转速过高、吸油不足,阀的开口过小,局部流速过高等。

3、油泵有哪些种类,了解每种类的结构特点。

答:油泵有三种:叶片泵、轴向柱塞泵和齿轮泵。

结构特点略。

4、叶片油泵和油马达在结构上有哪些不同?答:与油泵相比,叶片油马达的结构特点:A 、正反转,叶片径向放置B 、叶片根部有弹力和油压C 、壳体上设有单独泄油口lp A l p d Q πμμπ812824∆=∆=42d A π=5、写出液压控制阀的职能符号(油泵、油马达、油缸、双级泵、双联泵、溢流阀、减压阀、节流阀、调速阀、单向阀、3位4通电磁换向阀),并说明其作用。

答:油泵油马达油缸双级泵双联泵溢流阀减压阀节流阀调速阀单向阀 3位4通电磁换向阀6、一液压泵站(Q=20L/min)驱动一只活塞式油缸工作,要求油缸具有推、拉作用,油泵具有两级压力控制,能泄荷。

绘出完整的油路图。

答:第二章1、混炼机械的作用是什么?答:塑料是以合成树脂为主的多组分材料,在制成制品前要进行初混合、混炼,使之达到各组分、性能均匀一致;进行预塑化混炼,使其均匀及密实。

液压与气压传动 第7章 流量控制阀

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。

比例阀的节流口方程

比例阀的节流口方程

比例阀的节流口方程
比例阀的节流口方程是用来描述阀门开度和流量之间的关系的数学方程。

在液压系统中,比例阀被用于控制流体流量的大小,以实现压力、速度和位置的控制。

比例阀的节流口方程可以表示为:
Q = C * A * sqrt(ΔP)
其中,Q表示流量,C表示流量系数,A表示节流口的面积,ΔP表示节流口两侧的压力差。

节流口方程中的流量系数C是一个实验参数,可通过实际测试来确定。

它表示在给定条件下单位压力差对应的流量。

流量系数通常是根据阀门的设计和材料性质来确定的。

节流口方程中的节流口面积A是阀门开度的函数,它与阀门的开度成正比。

根据不同的阀门设计,可以采用不同的函数形式来表示开度和面积之间的关系。

节流口方程中的压力差ΔP是指节流口两侧的压力差异。

当节流口两侧的压力差增大时,流量也会相应增大。

通过使用比例阀的节流口方程,可以根据所需的流量和压力差来计算阀门的开度。

这有助于实现液压系统的精确控制,并满足特定的运动要求。

总之,比例阀的节流口方程是用来描述阀门开度和流量之间关系的数学方程,通过该方程可以实现液压系统的精确控制。

液压与气动技术(第二版)—按知识点课件-流量控制阀

液压与气动技术(第二版)—按知识点课件-流量控制阀
在节流调速系统中,负载变化会引起系统压力变化,根据 qV = KSΔpm,由于节流阀进出口压力差值发生变化,则执行元件的速度也会
变化,从而造成执行元件速度稳定性差。 为提高执行元件的速度稳定性,通常要对节流阀进行压力补偿,即
采取措施保证负载变化时,节流阀前后压力差不变。调速阀为定差减压 阀与节流阀的串联,利用减压阀自动补偿负载变化的影响,消除负载变 化对流量的影响。
三、调速阀结构及原理
(2)温度对流量的影响 对于薄壁小孔,温度对流量几乎没有影响。
3.节流阀阻塞和最小稳定流量 节流通道越短和水力半径越大,越不容易堵塞(薄壁小孔)。
4.节流口的形式
节流口的形式
二、节流阀结构及原理
普通节流阀结构 1.调节螺母 2.上盖 3. 顶杆 4. 导向套 5. 阀体 6. 阀芯 7. 弹簧
三、调速阀结构及原理
流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ表达式为:
式中:K—由节流口形状、油液流动状态、油液性质等因素 决定的系数,具体数值由实验得出; S—节流口的通流截面面积; ΔP—节流口进出压差; m—由节流口形状决定的节流阀指数,薄壁孔为0.5, 细长孔为1
三种节流口的流量特性曲线
2. 流量的影响因素 (1)压差Δp对流量的影响
三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流量受压差改变的影 响最小。
流量控制阀
流量控制阀作用及分类
在液压系统中,当执行元件的有效面积一定时,执行元件的运动速 度取决于输入执行元件的流量。用来控制油液流量的液压阀,统称为流 量控制阀,简称流量阀。常用的流量阀有节流阀和调速阀等。
一、流量控制阀特性
1.节流口的流量特性 流量阀节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、短孔和细长孔。

【精选】7.1节流口流量特性

【精选】7.1节流口流量特性

·节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属,以 减小吸附层的厚度。
7.1.3
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 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。 B h
Δp
在流体力学中,我们遇到过两大类节流口。 一类是细长孔,m=1。在液压工程中,往往把这类节 流口当作固定(不可调)节流器使用。 另一类是薄壁节流口,m=0.5。用紊流计算这一类节流 口的流量。常常把它们作为节流阀阀口使用。 关于薄壁节流口的流量公式,在流体力学中已然推导 和证明过,我们只引用其结论即可。令 K Cq 2 / , m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式(7.1)变为:
节流口形式接近于薄壁孔口,以获得较好的流量稳定性。
(2)油温变化对流量稳定性的影响
油温升高,油液粘度降低。对于细长孔,当油温升 高使油的粘度降低时,流量Q就会增加。所以节流通道长 时温度对流量的稳定性影响大。 对于薄壁孔,油的温度对流量的影响是较小的,这 是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态,其流量与 雷诺数无关,即不受油液粘度变化的影响;节流口形式
7.1.2 影响流量稳定性的因素
液压系统在工作时,希望节流口大小调节好后,流量 Q稳定不变。但实际上流量总会有变化,特别是小流量 时,影响流量稳定性与节流口形状、节流压差以及油液温 度等因素有关。
(1)压差变化对流量稳定性的影响
当节流口前后压差变化时,通过节流口的流量将随 之改变,节流口的这种特性可用流量刚度T来表征。
Q Cd A
2
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节流口形式接近于薄壁孔口,以获得较好的流量稳定性。
(2)油温变化对流量稳定性的影响
油温升高,油液粘度降低。对于细长孔,当油温升 高使油的粘度降低时,流量Q就会增加。所以节流通道长 时温度对流量的稳定性影响大。 对于薄壁孔,油的温度对流量的影响是较小的,这 是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态,其流量与 雷诺数无关,即不受油液粘度变化的影响;节流口形式
Δp
在流体力学中,我们遇到过两大类节流口。 一类是细长孔,m=1。在液压工程中,往往把这类节 流口当作固定(不可调)节流器使用。 另一类是薄壁节流口,m=0.5。用紊流计算这一类节流 口的流量。常常把它们作为节流阀阀口使用。 关于薄壁节流口的流量公式,在流体力学中已然推导 和证明过,我们只引用其结论即可。令 K Cq 2 / , m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式(7.1)变为:
l
h
α
D
h
b
α
φ
φ
a
(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
(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 形,工艺复杂是本结构的缺点。
3 2
簿壁口
1
2
m=0.5
Δp1
Δp2
Δp
由式(7.2)可知: 流量刚度与节流口压差成正比,压差越大,刚度越大; 压差一定时,刚度与流量成反比,流量越小,刚度越大; 系数m越小,刚度越大。薄壁孔(m=0.5)比细长孔(m =1)的流量稳定性受ΔP变化的影响要小。因此,为了 获得较小的系数m,应尽量避免采用细长孔节流口,应使
7.1.2 影响流量稳定性的因素
液压系统在工作时,希望节流口大小调节好后,流量 Q稳定不变。但实际上流量总会有变化,特别是小流量 时,影响流量稳定性与节流口形状、节流压差以及油液温 度等因素有关。
(1)压差变化对流量稳定性的影响
当节流口前后压差变化时,通过节流口的流量将随 之改变,节流口的这种特性可用流量刚度T来表征。
T 1 /(
Q 1 P ) (7.2) P m Q
1 p 1 T Q Q tg p
刚度的物理意义如下:
当△p有某一增量时,Q值 相应的也有某一增量,Q 的增量值越大,说明流量 的变化也就越大,从(7.2) 式看,刚度就越小。反之, 则刚度大。
1
细长孔
Q
3
m=1
Q Cd A
2

( p1 p2 )
Q
m=1
细长孔
式中: Cd—流量系数; ρ—油液密度。
簿壁口 m=0.5
Δp
上式也可写成
Q Cd A(
2

p) m
在上式中若m为常数,且[(2/)/p]m也是常数,调节A, 则可调节通过节流阀的流量Q。 需要说明的是流量系数Cd并不是常数,节流口的结构、 形状、压力差、油温都对Cd有影响。精确的Cd值需靠试验 确定。一般Cd=0.6~0.8。m值也受多种因素影响,一般 m=0.5~1。一般薄壁节流口的m为0.5左右。尽管式(7-1) 包含着一些非确定因素,但它毕竟给我们提供了一个对流 量进行概略计算的简明表达式。
7.1 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
(Hale Waihona Puke .1)m=1细长孔
p
A
阀口通流面积;
阀口前、后压差;
m
K
由节流口形状和结构决 定的指数,0.5<m<l ;
节流系数。
图7.1 节流口的 流量-压力特性
簿壁口 m=0.5
产生堵塞的主要原因是: ①油液中的杂质或因氧化析出的胶质等污物堆积在节 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, 被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界吸附层,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,就形成流量的脉动;
越接近于薄壁孔,流量稳定性就越好。
(3)阻塞对流量稳定性的影响
节流阀的阻塞现象
一般节流阀,只要保持油足够清洁,不会出现 阻塞。有的系统要求缸的运动速度极慢,节流阀 的开口只能很小,于是导致阻塞现象的出现。此 时,通过节流阀的流量时大时小,甚至断流。
流量小时,流量稳定性与油液的性质和节流 口的结构都有关。
(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
α
D
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。
D
h≤B;B — 阀体沉割槽的宽度。
直角凸肩节流口
(2)针阀式(锥形凸肩)节流口 特点:结构简单, 可当截止阀用。调节 范围较大。由于过流 断面仍是同心环状间 隙,水力半径较小, 小流量时易堵塞,温 度对流量的影响较 大。一般用于要求较 低的场合 。
h
图7.2(a)
D
θ
(a)
针阀(锥形)节流口
(3)偏心式节流口 节流口由偏心的三角沟槽组成。阀芯有转角时,节流口过 流断面面积即产生变化。本结构的特点是,小流量调节容 易。但制造略显得麻烦、阀芯所受的径向力不平衡,只宜用 在低压场合。
③ 阀口压差较大时容易产生堵塞现象。
减轻堵塞现象的措施有:
· 采用大水力半径的薄刃式节流口。一般通流面积越 大、节流通道越短、以及水力半径越大时,节流口越不 易堵塞。 · 适当选择节流口前后的压差,用多个节流口串联。一 般取ΔP=0.2~0.3MPa。 · 精密过滤并定期更换油液。在节流阀前设置单独的 精滤装置,为了除去铁屑和磨料,可采用磁性过滤器。
·节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属,以 减小吸附层的厚度。
7.1.3
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 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。 B h
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