流量控制阀原理
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
气动流量控制阀工作原理
气动流量控制阀工作原理
气动流量控制阀是一种通过气动信号控制流体流量的装置。
其工作原理主要包括薄膜传动、开度调节和流通调节。
1. 薄膜传动：气动流量控制阀的控制元件通常由一个薄膜组成，薄膜与阀体相连。
当气动传动执行机构接收到控制信号后，会产生一个相应的压力差，使得薄膜产生弯曲变形。
薄膜的变形会导致阀芯位置的变化，从而实现流量的调节。
2. 开度调节：气动流量控制阀的阀芯通过薄膜的变形来实现开度的调节。
当薄膜传动发生变形时，阀芯会相应地移动，改变阀门的开启程度。
开度的大小决定了流体通过阀门的通量，从而实现对流量的控制。
3. 流通调节：气动流量控制阀通过调节流体的流通方式来控制流量。
阀芯的位置变化会改变阀门的开启程度，从而改变流体通过阀门的通道形式。
通过改变通道的形状和宽度，可以改变阀门的阻力和流体通过阀门的速度，从而控制流体的流量。
综上所述，气动流量控制阀通过薄膜传动、开度调节和流通调节的工作原理，实现对流体流量的控制。
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。
第三节 常用液压控制阀2
逻辑控制的发展历程
第一代为滑阀式元件
可动部件是滑柱，在阀孔内移动，利用了空气轴承 的原理，反应速度快，但要求很高的制造精度 。
第二代为注塑型元件
可动件为橡胶塑料膜片，结构简单，成本低，适于 大批量生产 。
第三代为集成化组合式元件
综合利用了磁、电的功能，便于组成通用程序回路 或者与电子可编程控器（PC）匹配组成气——电子 混合控制系统。
加压控制原理
泄压控制原理
差压控制原理
延时控制原理
2、 电磁控制换向阀
（1）直动式电磁阀
用电磁铁产生的电磁力直接推动换向阀阀心换向的阀称 为直动式电磁阀。根据阀心复位的控制方式可分为直动 式单电磁控制弹簧复位和直动式双电磁控制两种。
（2）先导式电磁阀
由微型直动式电磁铁控制输出的气压推动主阀阀心实现 阀通路切换的阀类，称为先导式电磁阀。它实际上是由 电磁控制和气压控制（加压、泄压、差压等）组成的一 种复合控制，通常称为先导式电磁控制。
气动压力控制阀的分类
安全阀
顺序阀
三、流量控制阀
气动流量控制阀主要包括以下两种： 一种设置在回路中，对回路所通过的空 气流量进行控制，这类阀有节流阀、单 向节流阀、柔性节流阀、行程节流阀； 另一种连接在换向阀的排气口处，对换 向阀的排气量进行控制，这类阀称为排 气节流阀。
柔性节流阀
排气节流阀
（2）泄压控制
泄压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐降 的，当压力降至某一定值时，使阀心迅速移动换向的控制， 其也有单气控和双气控之分。控制原理
（3）差压控制
差压控制是利用阀心两端受气压作用的有效面积不等，在气 压作用下产生的作用力之差而使阀切换的。控制原理
（4）延时控制
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
液压阀-流量控制阀工作原理-图
流量控制阀的分类
根据工作原理，流量控制阀可分为节流阀和调速阀。
节流阀是通过改变阀口的开度来控制流量，而调速阀是通过改变泵的输出流量来 控制执行机构的速度。
流量控制阀的工作原理
节流阀的工作原理
当液压油通过节流阀时，由于阀口的狭窄，会产生一定的压力降，从而改变液体的流速。 通过调节阀口的开度，可以控制液体的流量，从而达到调节执行机构速度的目的。
的解决方案。
市场竞争加剧
随着技术的普及和市场需求的增长， 流量控制阀行业的竞争将逐渐加剧， 厂商需要不断提升自身的技术水平 和产品质量。
全球化趋势
随着全球化的加速，流量控制阀的 市场将逐渐走向全球化，厂商需要 加强自身的国际化布局和合作。
流量控制阀的应用领域发展趋势
能源化工领域
随着能源化工行业的快速发展， 流量控制阀在能源输送、化工生
自动变速器
在自动变速器中，流量控制阀用于调 节传动液的流量，实现挡位的自动切 换。
流量控制阀在其他领域的应用
航空航天
在航空航天领域，流量控制阀用于调节燃料和润滑油的流量，确保发动机的正 常运行。
医疗器械
在医疗器械中，流量控制阀用于精确控制药物的注射量和速度，保证医疗安全 和效果。
04 流量控制阀的优缺点
产等领域的应用将逐渐增多。
汽车制造领域
随着汽车制造技术的不断升级， 流量控制阀在汽车液压系统、燃 油喷射系统等领域的应用将更加
广泛。
航空航天领域
随着航空航天技术的进步，流量 控制阀在航空液压系统、燃料控 制系统等领域的应用将更加重要。
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自动化生产线
流量控制阀用于控制生产线上各 环节的液体流量，实现自动化生 产，提高生产效率。
流量控制阀原理
流量控制阀原理
流量控制阀的原理是通过调节阀门开度来控制介质的流量。
一般来说，阀门开度越大，流量就越大；阀门开度越小，流量就越小。
流量控制阀由阀门和执行机构组成。
执行机构根据输入的控制信号来对阀门进行调节。
常见的执行机构有电动执行机构、气动执行机构和压力执行机构。
在流量控制阀的流动过程中，有两种情况需要考虑。
一种是未经阀门控制的流量，另一种是经过阀门控制的流量。
对于未经阀门控制的流量，由于阀门完全关闭或完全打开，流经阀门的流体的流量是最大的，这时候阀门的压力损失也是最小的。
而对于经过阀门控制的流量，根据阀门的开度不同，流量会有所变化。
当阀门完全关闭时，流体无法通过阀门流动。
随着阀门逐渐打开，流体开始流过阀门，并且流量逐渐增加。
当阀门完全打开时，流经阀门的流体的流量达到最大值。
流量控制阀的原理是通过调节阀门的开度来控制介质的流动速度，以实现对流量的控制。
通过改变阀门的开度，可以有效地控制流体的流量大小，以满足不同场合的需求。
液压系统流量控制阀的工作原理
液压系统流量控制阀的工作原理
液压系统流量控制阀是液压系统中一种重要的控制元件，它能够控制液压系统中的流量，保证液压系统的正常工作。
流量控制阀的工作原理基于流体力学原理以及压力控制原理。
当液体从进口进入流量控制阀时，会在阀芯下方形成一个高压区域，而在阀芯上方形成一个低压区域。
当阀芯上方的压力与下方的压力相等时，阀芯就会停止移动，从而实现了对流量的控制。
流量控制阀的控制方式有两种：一种是通过调节阀口的大小来控制流量；另一种是通过调节阀芯的位置来控制流量。
其中，通过调节阀口大小的控制方式是通过改变阀口的大小来改变液体的流速和流量；而通过调节阀芯位置的控制方式是通过改变阀芯的位置来改变液体通过阀芯的截面积，从而改变液体的流速和流量。
流量控制阀的工作原理和控制方式决定了它在液压系统中的应用范围非常广泛。
在液压系统中，流量控制阀通常用于控制液压缸的速度，从而实现机械运动的平稳和精确控制。
此外，流量控制阀还可以用于防止液压系统中的冲击压力，保护液压系统中的其他元件。
- 1 -。
流量控制阀工作原理
流量控制阀工作原理
流量控制阀的工作原理是基于流体动力学的原理来实现的。
流量控制阀通过改变其流道的通断程度，从而调节介质流量。
以下是流量控制阀的工作原理：
1. 通道结构：流量控制阀通道内通常包含有局部收缩的孔道或流道，通过调节这些局部流道的通断程度来改变流体流过的截面积，从而实现流量的控制。
2. 作用力：流量控制阀的控制元件（如阀片、阀瓣、阀芯等）受到介质流过时产生的压差同外界施加的力之间的平衡。
通过调节外界施加的力，可以改变控制元件的位置，从而改变流体流过的通道面积，进而实现流量的调节。
3. 控制信号：流量控制阀通常通过外部的控制信号来调节流量，常见的控制信号包括手动调节、电气信号、气动信号等。
不同的控制信号可以控制控制元件的位置，改变通道的通断程度，进而实现对流量的控制。
总之，流量控制阀通过调节通道的通断程度，改变流体流过的截面积，从而实现对流量的控制。
其工作原理主要依赖于流体动力学的基本原理，以及控制元件与外界施加的力之间的平衡关系。
流量控制阀工作原理
p1
p1
A2
a
(b) 详细符号
p3
p1
(c) 简化符号
g h A3
( a ) 构造原理
16
17
6
(3)偏心式节流口 节流口由偏心旳三角沟槽构成。阀芯有转角时，节流口
过流断面面积即产生变化。本构造旳特点是，小流量调整轻 易。但制造略显得麻烦、阀芯所受旳径向力不平衡，只宜用 在低压场合。
7
(4)轴向三角槽式节流口
沿阀芯旳轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即 可变化开口量h，从而变化过流断面面积。
节流阀
节流阀
液流从进油口流入
经节流口后，从阀旳出
调整
油口流出。本阀旳阀芯
手轮
3旳锥台上开有三角形
螺帽
槽。转动调整手轮1，
阀芯
阀芯3产生轴向位移，
节流口旳开口量即发生
阀体
变化。阀芯越上移开口
量就越大。 (a)
3
当节流阀旳进 出口压力差为定值 时，变化节流口旳 开口量，即可变化 流过节流阀旳流量。
D
h
h≤B；B — 阀体沉割槽旳宽度。
直角凸肩节流口
5
(2)针阀式（锥形凸肩）节流口
h
特点：构造简朴， 可当截止阀用。调整 范围较大。因为过流 断面仍是同心环状间 隙，水力半径较小， 小流量时易堵塞，温 度对流量旳影响较大。 一般用于要求较低旳 场合 。
D
θ
(a)
图7.2(a) 针阀（锥形）节流口
调速阀
调速阀是由定差 减压阀1和节流阀2串 联而成旳组合阀。
图 7.8(a)
14
c
d A2
p3
p2
p1
e
p2
流量控制阀及速度控制回路
快慢速换接回路(阀７。8)
后教师讲解
回油节油调速回路（阀 7）
（3） 写出序号元件的名称和作用
过滤器:起过滤油液的作用
液压泵：把机械能转换成液压能，供给系统所需的
油液
溢流阀:组成压力调定回路，使系统压力保持恒定
液压缸:完成所需动作
三位四通电磁换向阀：换向、闭锁
二位二通电磁换向阀:卸荷
节流阀：回游节流调速回路
§5。4 流量控制阀及速度控制回路
教 学 了解流量控制阀的工作原理，掌握调速回路、快速运动回路的工 目标 作原理和工作特点， 重点 调速回路、快速运动回路的工作原理和工作特点
难点 调速回路、快速运动回路的工作原理分析
教学过程
一．流量控制阀 1． 定义：通过改变阀口过流面积来调节通过阀口 的流量 2． 原理:q=ＫAΔＰm 3． 类型及符号
电磁
铁
1DT
2ＤＴ
3DT
动作
。 图见小黑板
快进
+
—
—
工进+
+
-
-
快退
-
+
+
停止
-
—
—
例２．见《机械基础》换成中位机能为 P 型的换向阀，使液压 缸实现差动连接。 ３。蓄能器快速运动回路（略讲) （三）速度换接回路 1． 快慢速换接回路 举例 1。采用单向行程阀
见《液压与气动》P6１图
自己设计液压图
让学生自己分析、 讨论工作原理
7、8:构成快慢速换接回路
例 2：P59——4 （1）填写所示的液压系统实现“快进—-第一次工作 进给——第二次进给——快退-—停止＂“工作循 环的电磁铁的动作顺序表 (2)分析本系统有几种基本回路 换向回路(阀 5） 闭锁回路(阀５) 压力调定回路(阀 3) 二次进给回路（调速阀的串联) 回油节油调速回路(阀 7） 快慢速换接回路（换向阀） （4） 写出序号元件的名称和作用 过滤器：进一步起过滤油液的作用 液压泵:把机械能转换成液压能，供给系统所需 的油液 溢流阀：组成压力调定回路,使系统压力保持恒 定 液压缸:完成所需动作 三位四通电磁换向阀:换向、闭锁 二位二通电磁换向阀：电磁铁得电使，使液压 缸差动连接，实现快速运动 调速阀：回油节流调速回路 ７、8：构成快慢速换接回路
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。
流量控制阀原理 ppt课件
流量控制阀原理 分流集流阀的外形及内部结构图
流量控制阀原理
流量控制阀原理
流量控制阀原理
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。
应用：负载变化，运动平稳性要求高的调速系统。
流量控制阀原理
• 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。
流量控制阀原理
• 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。
流量控制阀原理
流量控制阀原理
Δp—阀的进出口压差
节流阀：Δp=Δp = p1 – p2 调速阀：Δp= Δp12+ Δp23 ※当F变化时，调速阀进出口压差Δp 变，不 变的是Δ p23 。
要求：调速阀正常工作Δp > 0.4~0.5MPa
（ Δp < 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节 流阀一样）
③阀口压差较大时，因阀口温升高，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。
《液压与气压传动教学课件》5.3流量控制阀
在其他工业领域的应用
流量控制阀在流体传动和控制领 域具有广泛的应用前景，除了液 压和气压系统外，还应用于水液 压系统、气液混合传动等领域。
在水液压系统中，流量控制阀用 于调节水流的流量，实现水力切 割、水力压裂等作业的精确控制。
紧固与调整
确保所有连接都紧固，没 有松动，并且任何需要调 整的部件都已正确调整。
流量控制阀的定期保养
润滑
按照制造商的推荐定期润 滑流量控制阀，以减少磨 损并提高其性能。
清洁
定期彻底清洁流量控制阀， 特别是如果它暴露在污染 环境中。
检查与更换
定期检查关键部件的磨损 情况，并在必要时进行更 换。
流量控制阀的常见故障及排除方法
流量控制阀的技术发展趋势
高精度控制
随着工业自动化水平的提高，对 流量控制阀的精度要求也越来越 高，未来流量控制阀将向高精度、
高稳定性方向发展。
智能化技术应用
随着物联网、人工智能等技术的 发展，流量控制阀将集成更多的 智能化功能，如自适应控制、远
程监控等。
多功能性整合
为了满足复杂系统的需求，流量 控制阀将实现多种功能整合，如
在气压系统中的应用
流量控制阀在气压系统中主要 用于调节压缩空气的流量，从 而控制气动执行元件的运动速
度。
在自动化生产线、包装机械等 工业设备中，流量控制阀用于 精确控制气动夹具、气动滑台
等执行元件的运动速度。
在气动控制系统、气动阀门等 应用中，流量控制阀用于调节 压缩空气的流量，实现系统的 稳定运行和精确控制。
泄漏
如果发现流量控制阀有泄漏，应 检查并紧固所有连接，或根据需
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。
流量控制阀的工作原理
流量控制阀的工作原理
流量控制阀是一种用于控制流体流量的装置，它能够根据需要来调节流体的通量大小。
其工作原理如下：
1. 调节阀门开启度：通过手动或自动的方式，调节阀门的开启度来控制流体的流量。
阀门开启度越大，流体通量越大；阀门开启度越小，流体通量越小。
2. 阀门调节：阀门内部装有活塞或阀瓣等控制元件，在流体通过阀门时，控制元件的位置会发生变化，从而改变阀门的开启度。
3. 压力差控制：流量控制阀根据流体前后两侧的压力差来调节阀门的开启度。
当流体前后两侧的压力差增大时，阀门开启度会增大，流量也会相应增大；当压力差减小时，阀门开启度会减小，流量也会相应减小。
4. 调节元件：流量控制阀内部还有调节元件，如节流孔、阻尼器等，通过调节这些元件的位置来控制阀门的通量。
这些元件会引起流体的阻力，从而调节流体的流速和流量。
总的来说，流量控制阀通过调节阀门的开启度、阀门内部的控制元件位置或调节元件位置，来控制流体的流量，从而实现对流体的精确控制。
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。
注意： 注意 （有固定和可变两重节流口，因此，进出油口压差损 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
２、静态特性
∆p—阀的进出口压差 节流阀：∆p=∆p = p1 – p2 调速阀：∆p= ∆p12+ ∆p23 ※当F变化时，调速阀进出口压差∆p 变，不 变的是∆ p23 。
要求：调速阀正常工作∆p > 0.4~0.5MPa
（ ∆p < 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节 流阀一样）
应用：负载变化，运动平稳性要求高的调速系统。
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↑
∆p= p3 - p2 =C ;
p3↓→阀芯上移→ x↓ → p2↓
∆p= 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
15三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
水温流量控制阀工作原理
水温流量控制阀工作原理
水温流量控制阀是一种用于调节水温和流量的装置，其工作原理如下：
1. 阀门调节：水温流量控制阀内部装有一个阀门，阀门的开启程度可以通过手动或自动方式进行调整。
当阀门完全开启时，水流通过阀门，水温和流量将达到最大值；当阀门完全关闭时，水流停止，水温和流量为0。
2. 温度调节：水温流量控制阀通常配有温度传感器，该传感器能够感知水流经过阀门时的温度。
根据传感器感知到的温度信号，控制系统可以自动调节阀门的开启程度，以便在设定的温度范围内保持温度稳定。
3. 流量调节：水温流量控制阀还可以通过调节阀门的开启程度来控制水流的流量。
当需要调节流量时，控制系统会相应地改变阀门的开度，从而增加或减少水流通过阀门的速度。
这样可以实现对水流量的精确控制。
4. 反馈控制：水温流量控制阀通常还配备了反馈控制机制，用于实时监测阀门的开启程度和水流的温度。
通过将实际的开度和温度与设定值进行比较，控制系统可以调整阀门的开度，以确保水温和流量保持在设定的范围内。
总之，水温流量控制阀通过调节阀门的开启程度，感知水温和流量，并根据设定值进行反馈控制，实现对水温和流量的精确调节。
流量控制阀的工作原理
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。
应用
进口
出口
旁路
二、调速阀的工作原理
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。 节流阀：调节通过的流量； 定差减压阀：自动补偿负载变化的影响，使节流阀 前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响。
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。
如果负载减小，p3减小， 减压阀右腔推力也减小，阀芯 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。
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。
QKTAp
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
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。
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。
结语
谢谢大家！
减压阀进口压力为p1，出 口压力为p2，节流阀出口压力 为p3，减压阀a、b、c腔有效 工作截面积分别为A1、A2、A， 则A= A1+A2。
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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。
(a)工作原理图(b) 1—液压缸2—安全阀3—溢流阀4—节流阀
五、分流集流阀
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。
四、溢流节流阀(旁通型调速阀)
溢流节流阀也是一种压力补偿型节流阀,它由溢流 阀3和节流阀2并联而成。图 (a) 为其工作原理图 及职能符号。
①油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥 青、炭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，吸附层的厚度一般为5～8 ，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，随后又重新吸附在阀口 上。这样周而复始，就形成流量的脉动；
节流元件的作用
1.
一、节流阀
节 流 阀 的 工 作 原 理
2.流量特性
通过阀口的流量q和压差p的关系：
q KApm
0.5 m 1
对薄壁孔：K Cd 2 / 对细长孔：K d 2 /(32L)
各种阀口形式流阀的刚性 节流阀的刚性表示
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
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。
产生堵塞的主要原因是：
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。
第三节 流量控制阀
主讲：徐云杰
概述
流量控制阀是通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大 小，从而实现对流量的控制。
流量控制阀是节流调速系统中的基本调节元件。在定量泵供油的节流调速 系统中，必须将流量控制阀与溢流阀配合使用，以便将多余的流量流回油箱。
流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
２、静态特性
Δp—阀的进出口压差 节流阀：Δp=Δp = p1 – p2 调速阀：Δp= Δp12+ Δp23 ※当F变化时，调速阀进出口压差Δp 变，不 变的是Δ p23 。
要求：调速阀正常工作Δp > 0.4~0.5MPa
（ Δp < 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节 流阀一样）
应用：负载变化，运动平稳性要求高的调速系统。
③阀口压差较大时，因阀口温升高，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。
减轻堵塞现象的措施有：①选择水力半径大的薄 刃节流口；②精密过滤并定期更换油液；③适 当选择节流口前后的压差；④采用电位差较小 的金属材料、选用抗氧化稳定性好的油液、减 小节流口的表面粗糙度等，都有助于缓解堵塞 的产生。