流量控制阀(修改).答案
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D
h≤B；B — 阀体沉割槽的宽度。
直角凸肩节流口
6
(2)针阀式（锥形凸肩）节流口
h
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 。
图7.2(a)
D
θ
(a)
针阀（锥形）节流口
7
(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。
1一阀座；2—先 导锥阀；3-轭铁； 4r—衔铁；5—弹 簧；6—推秆； 7—线圈；8—弹 簧；9—先导阀
31
7.6.2.2 电液比例溢流阀
阀下部与普通溢流阀 的主阀相同，上部则为比 例先导压力阀。该阀还附 有一个手动调整的安全阀 （先导阀）9，用以限制 比例溢流阀的最高压力。
32
先导比例阀
安全阀
图7.2(e)
轴向缝隙式节流口
12
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和流量测量 传感器。流量阀的流量测量方法主要有“压差法” 和“位移法”两种。
13
7.2.1
流量的“压差法”测量
在主油路中串联一个节流面积A0已调定的液阻RQ作为流 量一次传感器，其压力差 ΔPq 代表流量QL；
8
(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。
本章提要
本章主要内容为 ： • 节流口的流量特性； • 流量负反馈； • 节流阀、调速阀、分流阀等三种流量控制阀的 原理、结构、主要性能和应用； • 其它液压阀，如插装阀、电液比例阀、电液伺 服阀的工作原理及应用。 本章重点是节流口的流量特性、流量负反馈、调速 阀的工作原理和性能。学习时应从液压桥路和流量负反 馈等基本概念着手理解这些阀的工作原理。
插装阀可组成方向阀、压力阀、流量阀，它相当于电 液动阀，流量大、密封好，常用于大流量系统中。
综合应用
液压工作原理
37
38
39
40
41
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 ；
（7.1）
m=1
细长孔
p
A
m
K
簿壁口 m=0.5
节流系数。
图7.1 节流口的 流量-压力特性
Δp
3
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，令 K Cq 2 / , m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式（7.1）变为:
电液比例阀
电液比例阀是一种按输入的电气信号连续地、按 比例地对油液的压力、流量或方向进行远距离控制的阀。 能够提高液压系统参数的控制水平，结构简单、成本低， 广泛应用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制， 但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。 电液比例控制阀的构成，从原理上讲相当于在普通液 压阀上，装上一个比例电磁铁以代替原有的控制（驱动） 部分。分为电液比例压力阀、电液比例流量阀和电液比例 方向阀三大类。
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 4
上式也可写成
Q Cd A(
2
p) m
在上式中若m为常数，且 (2 / )pm 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、
9
l
h
α
D
h b
α
φ φ
a
10
(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
11
(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。
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。
5
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
调节 手轮 螺帽 阀芯 阀体
(a)
18
当节流阀的进 出口压力差为定值 时，改变节流口的 开口量，即可改变 流过节流阀的流量。 节流阀和其它 阀，例如单向阀、 定差减压阀、溢流 阀，可构成组合节 流阀。
动画
19
图 7.6
本节流阀具有 螺旋曲线开口和薄 刃式结构的精密节 流阀。转动手轮和 节流阀芯后，螺旋 曲线相对套筒窗口 升高或降低，改变 节流面积，即可实 现对流量的调节。
20
7.3.2
单向节流阀
流体正向流动
时，与节流阀一样，
节流缝隙的大小可 通过手柄进行调节；
当流体反向流动时，
靠油液的压力把阀 芯4压下，下阀芯 起单向阀作用，单 向阀打开，可实现 流体反向自由流动。 节流阀芯分成了上阀芯
和下阀芯两部分。
21
7.3.2
单向节流阀
图 7.7
单向节流阀
22
7.4
调速阀
1
流量控制阀简称流量阀，它通过改变节流 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，进而改变执 行机构的运动速度。流量控制阀包括节流阀、
调速阀、分流集流阀等。
2
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
流量调节阀口Rx 流量传感器RQ
Q
pq
pq
（1）流量 测量原理
14
再设置一个作为流量二次传感的测压油缸A，将一次传 感器输出的压差PQ引入该测压油缸A的两腔，即可将流量转 化成与之相关的活塞推力FQ，FQ即为反馈信号。
流量调节阀口Rx 流量传感器RQ
Q
液阻RQ和压差 测量缸A一起 构成“压差法”
33
7.6.2.3 比例方向节流阀
34
7.6.2.4 电液比例调速阀
35
小
结
节流阀没有流量负反馈，因此无法自动稳定流量，但 用于节流调速系统时功率损失比调速速阀小。轴向三角槽 式节流口的水力半径较大，加工简单，应用较广。
电液比例阀能按输入的电气信号连续地、比例地控制压 力或流量，与电液伺服阀相比，响应速度和精度低一些，多 用于开环比例控制。 电液伺服阀精度高、响应快，多用于闭环控制。
pq
pq
流量传感器。
15
流量调节阀口Rx
流量传感器RQ
QБайду номын сангаас
指令力
pq
pq A 弹簧力 恒定 Q p q 固定节流孔液阻 所以Q 恒定
pq
代表流量大小的
压差力
与压力负反馈相类似，可用弹簧预压力F指作为指令信 号，并与流量传感器的反馈力FQ共同作用在力比较器上， 构成“流量 - 压差 - 力负反馈”，利用比较信号驱动流量调 节器阀芯（液阻Rx ），最终达到流量自动稳定控制之目的。
23
7.4.1 串联减压式调 速阀的工作原理
串联减压式调速阀是由定 差减压阀1和节流阀2串联而成 的组合阀。 节流阀1充当流量传感器， 节流阀口不变时，定差减压阀2 作为流量补偿阀口，通过流量 负反馈，自动稳定节流阀前后 的压差，保持其流量不变。因 节流阀（传感器）前后压差基 本不变，调节节流阀口面积时， 又可以人为地改变流量的大小。
流量调节阀口Rx
流量传感器RQ
Q
指令力
pq
pq
流量大小
（压差力）
7.3
7.3.1 节流阀 液流从进油口流入 经节流口后，从阀的出 油口流出。本阀的阀芯 3的锥台上开有三角形 槽 。转动 调 节 手 轮 1 ， 阀芯 3 产生轴向位移， 节流口的开口量即发生 变化。阀芯越上移开口 量就越大。
节 流 阀
根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀称为调速 阀。根据“串联减压式”和“并联分流式”之差别，又分 为调速阀和溢流节流阀2种主要类型，调速阀中又有普通调
速阀和温度补偿型调速阀两种结构。
调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要 与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。 节流阀适用于一般的系统，而调速阀适用于执行元件 负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。
p3
(c) 简化符号
p1
g
( a ) 结构原理
h
A3
27
7.4.2 温度补偿调速 阀（节流阀）
温度补偿调速阀减压阀部 分的原理和普通调速阀相同。 节流阀芯 杆2由热膨胀 系数较大的材 料制成，当油 温升高时，芯 杆热膨胀使节 流阀口关小， 能抵消由于粘 性降低使流量 增加的影响。
图 7.9
28
7.5
29
7.5.1 比例电磁铁 比例电磁铁是一种直流电磁铁，与普通换向阀用电 磁铁的不同主要在于，比例电磁铁的输出推力与输入的 线圈电流基本成比例。
1一轭铁；2—线圈； 3一限位环； 4—隔磁环；5一壳体； 6—内盖； 7一盖；8—调节螺钉； 9—弹簧； 10—衔铁；11一支承环 ；12—导向套
30
用比例电磁铁取代先导型 溢流阀导阀的调压手柄， 便成为先导型比例溢流阀 7.6.2.2 电液比例溢流阀
动画
24
c
d
A2 p3 p2 p1
1
e b 2 g h
p2 p1
(b)符号原理 p3 p1
A2 a
(c) 简化符号 ( a ) 结构原理
图7.8 调速阀工作原理 1-减压阀芯； 2-节流阀芯
25
图 7.8
26
c
节流阀
d
减压阀
A1 1 p3 p2 p1
k p3 e b 2
p2
p1
A2
a
(b) 详细符号
h≤B；B — 阀体沉割槽的宽度。
直角凸肩节流口
6
(2)针阀式（锥形凸肩）节流口
h
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 。
图7.2(a)
D
θ
(a)
针阀（锥形）节流口
7
(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。
1一阀座；2—先 导锥阀；3-轭铁； 4r—衔铁；5—弹 簧；6—推秆； 7—线圈；8—弹 簧；9—先导阀
31
7.6.2.2 电液比例溢流阀
阀下部与普通溢流阀 的主阀相同，上部则为比 例先导压力阀。该阀还附 有一个手动调整的安全阀 （先导阀）9，用以限制 比例溢流阀的最高压力。
32
先导比例阀
安全阀
图7.2(e)
轴向缝隙式节流口
12
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和流量测量 传感器。流量阀的流量测量方法主要有“压差法” 和“位移法”两种。
13
7.2.1
流量的“压差法”测量
在主油路中串联一个节流面积A0已调定的液阻RQ作为流 量一次传感器，其压力差 ΔPq 代表流量QL；
8
(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。
本章提要
本章主要内容为 ： • 节流口的流量特性； • 流量负反馈； • 节流阀、调速阀、分流阀等三种流量控制阀的 原理、结构、主要性能和应用； • 其它液压阀，如插装阀、电液比例阀、电液伺 服阀的工作原理及应用。 本章重点是节流口的流量特性、流量负反馈、调速 阀的工作原理和性能。学习时应从液压桥路和流量负反 馈等基本概念着手理解这些阀的工作原理。
插装阀可组成方向阀、压力阀、流量阀，它相当于电 液动阀，流量大、密封好，常用于大流量系统中。
综合应用
液压工作原理
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38
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40
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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 ；
（7.1）
m=1
细长孔
p
A
m
K
簿壁口 m=0.5
节流系数。
图7.1 节流口的 流量-压力特性
Δp
3
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，令 K Cq 2 / , m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式（7.1）变为:
电液比例阀
电液比例阀是一种按输入的电气信号连续地、按 比例地对油液的压力、流量或方向进行远距离控制的阀。 能够提高液压系统参数的控制水平，结构简单、成本低， 广泛应用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制， 但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。 电液比例控制阀的构成，从原理上讲相当于在普通液 压阀上，装上一个比例电磁铁以代替原有的控制（驱动） 部分。分为电液比例压力阀、电液比例流量阀和电液比例 方向阀三大类。
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 4
上式也可写成
Q Cd A(
2
p) m
在上式中若m为常数，且 (2 / )pm 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、
9
l
h
α
D
h b
α
φ φ
a
10
(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
11
(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。
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。
5
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
调节 手轮 螺帽 阀芯 阀体
(a)
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当节流阀的进 出口压力差为定值 时，改变节流口的 开口量，即可改变 流过节流阀的流量。 节流阀和其它 阀，例如单向阀、 定差减压阀、溢流 阀，可构成组合节 流阀。
动画
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图 7.6
本节流阀具有 螺旋曲线开口和薄 刃式结构的精密节 流阀。转动手轮和 节流阀芯后，螺旋 曲线相对套筒窗口 升高或降低，改变 节流面积，即可实 现对流量的调节。
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7.3.2
单向节流阀
流体正向流动
时，与节流阀一样，
节流缝隙的大小可 通过手柄进行调节；
当流体反向流动时，
靠油液的压力把阀 芯4压下，下阀芯 起单向阀作用，单 向阀打开，可实现 流体反向自由流动。 节流阀芯分成了上阀芯
和下阀芯两部分。
21
7.3.2
单向节流阀
图 7.7
单向节流阀
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7.4
调速阀
1
流量控制阀简称流量阀，它通过改变节流 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，进而改变执 行机构的运动速度。流量控制阀包括节流阀、
调速阀、分流集流阀等。
2
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
流量调节阀口Rx 流量传感器RQ
Q
pq
pq
（1）流量 测量原理
14
再设置一个作为流量二次传感的测压油缸A，将一次传 感器输出的压差PQ引入该测压油缸A的两腔，即可将流量转 化成与之相关的活塞推力FQ，FQ即为反馈信号。
流量调节阀口Rx 流量传感器RQ
Q
液阻RQ和压差 测量缸A一起 构成“压差法”
33
7.6.2.3 比例方向节流阀
34
7.6.2.4 电液比例调速阀
35
小
结
节流阀没有流量负反馈，因此无法自动稳定流量，但 用于节流调速系统时功率损失比调速速阀小。轴向三角槽 式节流口的水力半径较大，加工简单，应用较广。
电液比例阀能按输入的电气信号连续地、比例地控制压 力或流量，与电液伺服阀相比，响应速度和精度低一些，多 用于开环比例控制。 电液伺服阀精度高、响应快，多用于闭环控制。
pq
pq
流量传感器。
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流量调节阀口Rx
流量传感器RQ
QБайду номын сангаас
指令力
pq
pq A 弹簧力 恒定 Q p q 固定节流孔液阻 所以Q 恒定
pq
代表流量大小的
压差力
与压力负反馈相类似，可用弹簧预压力F指作为指令信 号，并与流量传感器的反馈力FQ共同作用在力比较器上， 构成“流量 - 压差 - 力负反馈”，利用比较信号驱动流量调 节器阀芯（液阻Rx ），最终达到流量自动稳定控制之目的。
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7.4.1 串联减压式调 速阀的工作原理
串联减压式调速阀是由定 差减压阀1和节流阀2串联而成 的组合阀。 节流阀1充当流量传感器， 节流阀口不变时，定差减压阀2 作为流量补偿阀口，通过流量 负反馈，自动稳定节流阀前后 的压差，保持其流量不变。因 节流阀（传感器）前后压差基 本不变，调节节流阀口面积时， 又可以人为地改变流量的大小。
流量调节阀口Rx
流量传感器RQ
Q
指令力
pq
pq
流量大小
（压差力）
7.3
7.3.1 节流阀 液流从进油口流入 经节流口后，从阀的出 油口流出。本阀的阀芯 3的锥台上开有三角形 槽 。转动 调 节 手 轮 1 ， 阀芯 3 产生轴向位移， 节流口的开口量即发生 变化。阀芯越上移开口 量就越大。
节 流 阀
根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀称为调速 阀。根据“串联减压式”和“并联分流式”之差别，又分 为调速阀和溢流节流阀2种主要类型，调速阀中又有普通调
速阀和温度补偿型调速阀两种结构。
调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要 与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。 节流阀适用于一般的系统，而调速阀适用于执行元件 负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。
p3
(c) 简化符号
p1
g
( a ) 结构原理
h
A3
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7.4.2 温度补偿调速 阀（节流阀）
温度补偿调速阀减压阀部 分的原理和普通调速阀相同。 节流阀芯 杆2由热膨胀 系数较大的材 料制成，当油 温升高时，芯 杆热膨胀使节 流阀口关小， 能抵消由于粘 性降低使流量 增加的影响。
图 7.9
28
7.5
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7.5.1 比例电磁铁 比例电磁铁是一种直流电磁铁，与普通换向阀用电 磁铁的不同主要在于，比例电磁铁的输出推力与输入的 线圈电流基本成比例。
1一轭铁；2—线圈； 3一限位环； 4—隔磁环；5一壳体； 6—内盖； 7一盖；8—调节螺钉； 9—弹簧； 10—衔铁；11一支承环 ；12—导向套
30
用比例电磁铁取代先导型 溢流阀导阀的调压手柄， 便成为先导型比例溢流阀 7.6.2.2 电液比例溢流阀
动画
24
c
d
A2 p3 p2 p1
1
e b 2 g h
p2 p1
(b)符号原理 p3 p1
A2 a
(c) 简化符号 ( a ) 结构原理
图7.8 调速阀工作原理 1-减压阀芯； 2-节流阀芯
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图 7.8
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c
节流阀
d
减压阀
A1 1 p3 p2 p1
k p3 e b 2
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p1
A2
a
(b) 详细符号