7.1.5流量控制阀详解

• 普通型调速阀是由定差减压阀和节流阀串联而成。 图7—22示出其工作原理图及图形符号。
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7-1-3-2普通型调速阀
R
)( )(
v
定
差
节
减
详细符号 简化符号
流
压
阀
阀
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7-1-3-2普通型调速阀
• 普通型调速阀的工作过程 • 来自定压液压源,压力为P。的油液，先经减
压阀1节流降压至A，然后再经节流阀2降至 P2. 这样，如使减压阀的阀芯开度依节流阀 前后压差(P1一P。)的变动而自动地进行调 节，以使P1和P2之差基本保持恒定，则节 流阀的流量也就可大体保持稳定。
抗堵塞性能。
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7-1-3-1节流阀
单向节流阀的工作过程 • 为能单方向控制流量,也采用如图7—21所示
的 油单压向克节服流弹阀 簧6。的当张压力力，油顶从开油阀口芯P42流，人从时油，口 P1流出，这时阀仅相当于一个单向阀。而当 压力油自入流出时，则油液必须先经阀芯上 的三角形沟槽进行节流，然后才能从油口P2 流出，这时则相当于一节流阀了。至于节流 口的大小，则可通过转动帽盖1来加以调节。
– 反之，如载荷R减小以致使P2降低，则阀芯1就 会因上方油压减小，而在c，d油腔油压p1的作 用下上移，将阀口关小，p1也就随之减小。
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7-1-3-2普通型调速阀
• 因此,当阀芯1稳定时，如忽略不大的阀芯重力和摩 擦力，则可写出阀芯上作用力的平衡方程式:
p1A=p2A+Fs 式中：A—减医阀阀芯大端面积; ．
• 其工作原理如下: – 溢流阀下方的油腔a、b和上方油腔c分别与节流阀的进 口和出口相连通,油压分别为p1和p2。 – 因负载增加而升高时，阀芯2就会因上方的油压的升高 而下移，使阀口关小，溢流量减少，p1便升高： – 反之，当p2减小时，阀芯2就会上移，使溢流量增加， p1也就随之减小，阀芯2上作用力的平衡方程式仍为 Pl一P2= Fs ／A
• 节流阀的流量特性可用以下特性方程来表示: Q = CA△pm
式中： Q —通过节流口的容积流量; C — 随节流口形状和油液粘度而变的流量系
数； A — 节流口的通流面积； △p—节流口前后的压差； m —由节流口形状决定的指数。薄壁小孔
(孔长小于孔径的一半),n=0.5；细长孔(孔长远大 于孔径) m=1；一般节流口m介于二者之间。
Fs —减压阀的弹簧张力。
即
Pl一P2= Fs ／A • 由于阀芯1的移动阻力不大，弹簧可以做得较软，
而阀芯的移动量也不大，故弹簧张力Fs变化不大， 这样一来，节流阀前后的压差(Pl一P2)也就因此而 可基本保持不变。而调节节流阀的开度也即可以 调节流量。
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7-1-3-3旁通型调速阀
• 这种阀由定差溢流阀和节流阀并联而成,亦 称溢流节流阀。
• 来自定量油源压力为p1的油液，从入口引 人，一路绕过溢流阀2经节流阀控制供往执 行机构，而另一路则经溢流阀2控制由泄油 口丁泄往油箱。定差溢流阀2与前面讲过的 一般溢流阀不同。其溢流量是由节流阀前 后 p2)的大压致力保p持1和恒p定2之。差来控制的，故能使(p1-
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7-1-3-3旁通型调速阀
• 此外，油液中含有颗粒性杂质，则更是造成 节流口阻塞的常见原因。
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7-1-3-1节流阀
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7-1-3-1节流阀
防止节流阀堵塞的措施 • 应使用不易极化的油液; • 注意防止油温过高； • 对油进行过滤,定期换用新油； • 减少每级节流口的压降； • 选用合适的阀和阀口材料(即采用电位差小
的金属，例如钢对钢就比钢对铜好)。 • 此外，应尽可能选用薄壁型节流口，以提高
• (2) 油温变化将会引起油液粘度的变化。对细长孔
来说，当粘度减小时流量就会增加;而对薄壁孔来说，
流量一般与粘度无关，只有当压差及流通截面较小，
雷诺数低于临界值时，流量才会受粘度的影响。节
流口通常多接近薄壁孔，故除流量较小时外，油温
对流量的影响一般不大。
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7-1-3-1节流阀
• (3)当油液受压、受热或老化时就易产生带 极性的极化分子,而节流口的金属表面也带 有正极电荷。因此，油液不断地通过节流口， 就会在节流口处形成5～10µm的吸附层。该 吸附层在一定压力和速度的作用下被周期性 地遭到破坏，因而也就会造成Q的不稳定。
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7-1-3-1节流阀
对节流阀的主要要求是: – (1)流量调节范围宽,调速比(最大流量与最 小稳定流量之比)一般要在50以上; – (2)调定后流量受负载(出口压力)和油温的 影响要尽可能小，小流量时也不易堵塞； – (3)阀口的通流面积最好与阀的升程成正 比，以便调节。
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7-1-3-1节流阀
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。
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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。
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图7—21 单向节流阀
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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。
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7-1-3-1节流阀
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7-1-3-1节流阀
节流阀影响流量的主要因素
由公式Q = CA△pm可见
• (1)节流口前后的△p对Q的影响最大。当负载变化 时,由于阀后的压力也将改变，故普通节流阀的流量
就将发生变化，并因此而使执行机构的速度相应改 变。显然节流口越接近薄壁小孔，即当m值越小时， Q受△p变化的影响就越小。
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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 阀阀口开大，于是P1增加;