溢流节流阀和分流集流阀
液压-第07章流量控制阀
20
7.2.1 流量的 “压差法”测 量
指令力
代表流量大 小的压差力
流量控 制阀口
１、串联减 压式流量负 反馈控制
Rx
pq
pq A 弹簧力 恒定 固定节流孔液阻 所以q 恒定 q p q
流量传 感器Rq
qL
所谓“恒压源串联减压式调节”是指系统采用恒压源供油， 流量调节阀口RQ、流量控制阀口Rx与负载Z相串联，此时阀口 Rx称为减压阀口。这是一种先减压后节流的流量控制形式。
6
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，
流量稳定性与节流口形状、节流口前后压差以及油液温度 变化等因素有关。 （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明
显随之改变，节流口的这种特性可用节流刚度T来描述。
13
7.1.3 节流口的形式 节流口是流量阀的关键部位，节流口形式在很大程
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。
qL K A0 p m K K 0 x p m 式中: C0 KK 0 p m 常数 A0 K 0 x
26
q L C0 x
图7.4
7.3
7.3.1
普通节流阀
节流阀
调节 手轮 螺帽
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。
流量控制元件
1-调节手轮 2-节流阀阀芯 3-溢流口 4-出口 5-溢流阀阀芯 6-进口 7-安全阀
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溢流节流阀工作原理
溢流节流阀工作原理图
工作原理：由溢流阀和节流阀并联而成。 进口处的高压油P1一部分经节流阀进入 执行元件，压力降为P2，另一部分经溢 流阀的溢流口流回油箱。溢流阀芯上下 端分别与节流阀前后的压力油P1 和P2相 通。当出口压力P2增大时，溢流阀阀芯 左移，关小溢流口，溢流阻力增大，进 口压力P1也随之增加，因而节流阀前后 的压差（P1- P2）基本保持不变；反之 亦然。即通过阀的流量基本不受负载的 影响。
4
管式单向节流阀结构
工作原理：当油液从B口流入， 打开单向阀阀芯5流到A口；当油 液从A 口流入，单向阀阀芯5关闭， 油液经节流口3流到B口，流量的 大小取决于节流口的开度。
B
A 单向节流阀的职能符号
1-通孔 2-节流阀阀芯 3-节流口 4-阀套 5-单向阀阀芯
5
叠加式双单向节流阀的结构
1-节流通道 2-单向阀芯 3-节流阀阀芯 4-调节螺钉 5-弹簧 6
单向节流阀的应用
（a）
（b）
应用分析：
图（a）采用的是进口节流调速 图（b）采用的是出口节流调速
7
调速阀的结构
4 5
2
3
（a）为调速阀的详细符号 （b）为调速阀的简化符号
(b) (a)
1-调节手轮 2-节流阀 3-单向阀 4-减压口 5-定差减压阀阀芯
速阀的流量恒定不变（不受负载
影响）。
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调速阀的应用
进口节流调速 1-调速阀 2-油缸 3-溢流阀 4-泵
10
调速阀的应用
出口节流调速 1-调速阀 2-油缸 3-溢流阀 4-泵
4.1第四章：流量控制阀
二、普通节流阀 1．工作原理 压力油从进油口P1流入孔道和阀芯1左端的三角槽进入 孔道b，再从出油口P2流出。调节手柄3，可通过推杆2使 阀芯作轴向移动，以改变节流 口的通流截面积来调节流量。 2、节流阀的刚性 定义：当节流阀开口量不变时, 单位流量变化下进出口压差的 变化量，或者说：压差对流量 的导数，我们叫节流阀算公式我们可以看出，通过节流阀的流量与 节流阀进出口压差有关，压差发生变化，通过节流阀的流 量就要发生变化，这样，在变负载的液压系统中，要使执 行元件获得一个稳定的速度，就必须使节流阀两端的压差 不变，这就是调速阀，首先我们来分析它的工作原理。 1.调速阀 ： 如图为调速阀的结构示意图，从中间左右分开，右边是 一个定差式减压阀，左边是一个节流阀，两者串联起来， 减压阀在前节流阀在后，就组成一个调速阀 。假设阀芯1 下端的面积为A1，上端下端面的面积为A2，阀芯1上端面 的面积为A，进油口压力为p1，出油口压力为p3 ，c腔d腔 内的压力为p2 ，弹簧的弹簧力为Fs，在不考虑摩擦力及液 动力时，阀芯1的工作位置就有这几个力来决定。
第四节：流量控制阀 流量控制阀就是通过改变阀口通流面积的大小或通流 通道的长短来控制液体流过阀口的流量来控制执行元件运 动速度的液压阀。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 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与进出口压差 Δp的关系均可用一个公式来表示， 即q=KAΔpm，这三种节流口的压 力流量特性曲线如图所示,由此可得 出以下三个结论。
由q=KAΔpm可得T=Δp1-m/KAm 从节流阀特性曲线图5-32可以发 现,节流阀的刚度T相当于流量曲线 上某点的切线和横坐标夹角β的 余切 ，即 T=cotβ 由此可得三条结论： (1)同一节流阀，阀前后压力差 Δp相同,节流开口小时，刚度大。 (2)同一节流阀，在节流开口一定时，阀前后压力差Δp越 小,，刚度越低。为了保证节流阀具有足够的刚度，节 流阀只能在某一最低压力差Δp的条件下，才能正常工作， 但提高Δp将引起压力损失的增加。 (3)取小的指数m可以提高节流阀的刚度，因此在实际使用 中多希望采用薄壁小孔式节流口，即m=0.5的节流口。
液压阀的种类
液压阀的种类Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】液压阀的种类（所有的）溢流阀﹑减压阀、顺序阀、节流阀、集流阀、分流阀、调速阀、单向阀、换向阀、电磁阀、反向控制阀压力控制阀：溢流阀﹑减压阀和顺序阀流量控制阀：节流阀，集流阀，分流阀，调速阀方向控制阀：单向阀和换向阀压力控制阀按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。
(1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恆定状态。
用於过载保护的溢流阀称为安全阀。
当系统发生故障，压力昇高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。
(2)减压阀：能控制分支迴路得到比主迴路油压低的稳定压力。
减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀(输出压力为恆定值)﹑定差减压阀(输入与输出压力差为定值)和定比减压阀(输入与输出压力间保持一定的比例)。
(3)顺序阀：能使一个执行元件(如液压缸﹑液压马达等)动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。
油泵產生的压力先推动液压缸1运动，同时通过顺序阀的进油口作用在面积A 上，当液压缸1运动完全成后，压力昇高，作用在面积A 的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上昇使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。
流量控制阀利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所產生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。
流量控制阀按用途分为 5种。
(1)节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。
(2)调速阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。
这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。
(3)分流阀：不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀；得到按比例分配流量的为比例分流阀。
(4)集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。
详细分析德国REXROTH力士乐流量控制阀工作原理：
详细分析德国REXROTH力士乐流量控制阀工作原理：力士乐流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件(液压缸或液压马达)运动速度的阀类。
主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
下面是力士乐流量控制阀的产品作用跟工作原理分析，自力式力士乐流量控制阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下，维持通过阀门的流量恒定，从而维持与之串联的被控对象(如一个环路、一个用户、一台设备等，下同)的流量恒定。
管网中应用自力式流量平衡阀，可直接根据设计来设定流量，阀门可在水压作用下，自动消除管线的剩余压头及压力波动所引起的流量偏差。
自力式流量控制阀的名称较多，如自力式流量平衡阀、定流量阀、自平衡阀、动态流量平衡阀等。
各种类型的自力式流量控制阀，结构各有相异，但工作原理相似。
REXROTH力士乐流量控制阀工作原理：自力式平衡阀是由一个手动调节阀组和一个自动平衡阀组组成。
调节阀组作用是设定流量，自动平衡阀组作用是维持流量恒定。
系统流体的工作压力为P1，手动调节阀的前后压力分别为P2、P3。
当手动调节阀调到某一位置时，即人为确定了设定流量Kv即手动调节阀的流量系数，流量G=Kv（P2-P3）1/2 ，Kv为，Kv设定后，只要P2－P3不变，则流量G不变。
当系统流量增大时，(P2;-;P3)的实际值超过了允许的给定值，此时通过感压膜和弹簧作用使自动调节阀组自动关小，直至流量重新维持到设定流量，反之亦然。
自力式平衡阀自动调节流量的有效范围取决于工作弹簧的性能。
一般自力式平衡阀前后压差在20;-;300kPa的范围内能按设定值有效控制流量。
当压小于20kPa时，控制流量达不到设定值；压差超过300kPa时，可能产生噪音。
1。
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
液压阀的功能和分类
液压阀的功能和分类：一.按功能分类压力控制阀：安全法、溢流阀、减压阀、顺序阀流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀方向控制阀：单向阀、换向阀、截止阀直动式溢流阀工作原理：阀芯底部受到虚线所示的控制油压的作用。
当液压力小于弹簧力时，阀口关闭；液压力超过弹簧力时，阀芯被顶起而使主油路与回油路按箭头方向接通。
先导式减压阀。
直通箭头表示减压阀的阀口始终是开着的，虚线表示的出口控制压力于弹簧力平衡。
当出口压力大于弹簧力时，阀芯向右移动而其进一步的节流减压作用。
注意点：由于减压阀的出口不是大气压力，因此导阀的弹簧腔不能与出口相连而必须有单独的油管引到油箱，。
所以，符号上又一个单独与油箱联接的标记，这是与溢流阀符号的又一不同点。
1定差减压阀和定比减压阀在定差减压阀的阀芯上，进口液压力P与出口业压力的P1及弹簧力之和相平衡，因此，出口压力值始终比入口压力值低一个固定值—它由弹簧力及阀芯的承压面积来决定。
定比减压阀的进口压力p作用在滑阀的小面积上，出口压力P1作用在大面积上，因此，在平衡状态时近、出口压力之比等于滑阀的大、小作用面积之比。
顺序阀顺序阀的工作原理与溢流阀的相似。
主要区别：顺序阀的出口与负载油路相通，而溢流阀的出口是接回油箱的：溢流阀的弹簧腔是可以与出油口沟通，而顺序阀的卸油口应另行接回油箱，以免影响弹簧腔的压力。
这两种顺序阀分别是内控式和外控式的顺序阀。
流量控制阀一般可以分为节流法、调速阀、分流（集流）阀等类型。
节流阀是最简单的流量阀。
使用与维修是非常重要的。
节流阀调速阀实质上是一种进行了压力补偿的节流阀。
它采用定差减压阀或溢流阀来对负载压力的变动进行补偿，使节流口的前后压差在负载压力变化时保持恒定。
由于这种稳压作用，使调速阀的调定流量可以基本不受负载变动的影响。
通常讲定差减压阀与节流阀的组合称为调速阀：溢流与节流阀的组合称为溢流节流阀。
调速阀的流量特性可以基本不受负载的影响，具有良好的负载刚性。
还有一种溢流节流阀，溢流节流阀只是在进油油路上。
流量控制阀的特点及其工作原理
流量控制阀的特点及其工作原理中国泵业网流量控制阀的工作特点及其原理流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件(液压缸或液压马达)运动速度的阀类。
主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
安装形式为水平安装。
流量控制阀的特点：流量控制阀又称400X流量控制阀,是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。
适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。
流量控制阀的选型：可根据管道等径选用。
可根据最大流量和阀门的流量范围选用。
流量控制阀的工作原理：数显流量控制阀其结构是由自动阀芯，手动阀芯及显示器部分组成。
显示部分则由流量阀机芯、传感器发讯器、电子计算器显示器部分组成。
它的工作是及其复杂的。
被测水流经阀门，水流冲击流量机芯内的叶轮，叶轮旋转与传感发讯器感应，使传感器发出与流量成正比的电讯号，流量电讯号通过导线送入电子计算器，经过计算器计算、微处理器处理后，其流量值显示出来。
手动阀芯是用来调节流量的，根据显示值来设定所需的流量值。
自动阀芯是用来维持流量恒定的，即在管网压力变化时，自动阀芯就会在压力的作用下自动开大火关小阀口来维持设定流量数值不变。
推力球轴承的用途：推力球轴承只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上，只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上，例如起重机吊钩、立时水泵、立时离心机、千斤顶、如起重机吊钩、立时水泵、立时离心机、千斤顶、低速减速器等。
轴承的轴圈、座圈和滚动体是分离的，速减速器等。
轴承的轴圈、座圈和滚动体是分离的，可以分别装拆。
推力轴承的安装注意事项：平面推力轴承在装配体中主要承受轴向载荷，其应用广泛。
平面推力轴承在装配体中主要承受轴向载荷，其应用广泛。
虽然推力轴承安装操作比较简单，虽然推力轴承安装操作比较简单，但实际维修时仍常有错误发生，即轴承的紧环和松环安装位置不正确，发生，即轴承的紧环和松环安装位置不正确，结果使轴承失去作用，轴颈很快地被磨损。
液压阀(顺序阀往后)
顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号，控制油路通断。
按结构可分为直动式和先导式；按控制油来源分内控和外控。
按弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。
顺序阀的工作原理与溢流阀相似。
顺序阀的出口一般接负载（串联），调压弹簧腔有外接泄油口，
采用进口测压，阀口常闭。
直动式顺序阀
在直动型顺序
(外控内泄)
内控内泄顺序阀的图形符号和工作原理与溢流阀相同。多串
联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件
运动平稳。常作背压阀。 内控外泄顺序阀与溢流阀非常相像：阀口常闭，进口压力控 制，但是该阀出口油液要去工作，所以有单独的泄油口。内控外 泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。其进口压力先要达到阀的
图示为柱塞式压力继电器。主
要零件包括柱塞1、调节螺钉2、电
气微动开关3 。压力油作用在柱塞 下端，液压力直接与弹簧力比较。
当液压力大于或等于弹簧力时，柱
塞向上移压微动开关触头，接通或 断开电气线路。反之，微动开关触
头复位。
电器开关
当压力超过弹簧力时，顶杆 推动电器开关，发出电信号 调压螺丝 电器开关原理
一个回油口。节流阀
既是调节元件，又是 检测元件；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。
溢流节流阀与调速阀比较
特点：均使得通过阀的流量不受阀两端的压差变化的影响。
溢流调节阀的系统效率高。泵的供油压力随负载的增大更明
显，能量损失小，系统发热小。
调速阀较溢流调节阀应用范围广。溢流节流阀只能安装在节
调压弹簧
柱塞
测压面 进油口 压力继电器符号
液压传动复习题
液压传动复习题1.液压传动是以液体为工作介质，通过驱动装置将原动机的机械能转换为液体的压力能，然后通过管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。
2.液压系统的组成部分：(1)能源装置（液压泵） 是将原动机输出的机械能转换成液体压力能的元件。
其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。
(2)执行装置 把液压能转换成机械能以驱动工作机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。
(3)控制装置 包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件(4)辅助装置 上述三个组成部分以外的其他元件，如管道、管接头、油箱、过滤器等。
(5)工作介质 传递能量的流体，即液压油。
液压传动的组成部分：能源装置（液压泵） 执行装置 控制装置 辅助装置3.图形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程；元件符号内油液流动方向用箭头表示，线段两端都有箭头的，表示流动方向可逆。
17.气穴现象：在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会有利出来，是液体中产生大量气泡，这种现象称为气穴现象。
气穴多发生在阀口和液压泵的进口处。
18.液压冲击：在液压系统中，当极快地换向或关闭液压回路时，致使液流速度急速地改变(变向或停止)，由于流动液体的惯性或运动部件的惯性，会使系统内的压力发生突然升高或降低，这种现象称为液压冲击。
19.工作压力:泵/马达实际工作时的输出压力。
额定压力:泵/马达在正常工作条件下,按试验标准规定能连续运转的最高压力。
排量(V):液压泵/马达每转一转,由其密封容积几何尺寸变化计算而得到的排出/吸入液体的体积,即在无泄漏的情况下,液压泵/马达每转一转所能排出/吸入的液体体积。
几何流量(qt):在不考虑泄漏的情况下,泵/马达在单位时间内排出/吸入液体的体积,其值等于排量(V)与转速(n)的乘积,与工作压力无关,即Vn q t =额定流量(qn):泵/马达在正常工作中,按试验标准规定必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下由泵输出（或输入到马达中去）的流量。
项目七：液压系统 - 液压元件
二、执行元件
液压马达工作原理
二、执行元件
液压缸
液压缸是将液压能转变为机械能的装置，将液压能转变为直线运动或摆动的机械能。液压缸输入的
压力能表现为液体的流量和压力；输出的机械能表现为速度和力。
二、执行元件
二、执行元件
液压缸
按作用方式，分为单作用式和双作用式两种。 单作用式液压缸——液压油只能使液压缸实现单向运动，即压力油只是通向液压缸的一腔，而 反方向运动则必须依靠外力来实现，如复位弹簧力、自重或其它外部作用。
双作用式液压缸——在两个方向上的运动都由液压油的压力推动来实现。
按结构特点可分为活塞式、柱塞式、伸缩式和摆动式。
双
双
作
作
用
用
单
双
出
出
杆
杆
液
液
压
压
缸
缸
二、执行元件
液压缸
单作用活塞式液压缸 单向液压驱动，回程靠自重、弹簧或其它外力。
单作用柱塞式液压缸 柱塞较粗，受力较好，稳定性好，单向进油驱动，回程靠外力。
压力作用下——吸油 2、随着齿轮旋转，油液带到左侧的压油腔，轮齿逐渐啮合，使密封容
积↓ ，齿槽间的油液被挤压排出泵外 ——压油
优点：结构简单、体积小、质量小、工作可靠、成本低、自吸性好、 对油污染不敏感，由于齿轮泵是轴对称的旋转体，允许有较高的转速； 缺点：流量脉动和困油现象严重，噪声大、排量不可调。 应用：汽车、汽车修理设备液压系统中。
液压工作介质 各类液压油（液）
作为系统的载能介质，在传递能量的同时并起润 滑冷却作用
一、动力元件
液压泵
一、动力元件
液压泵
液压泵是将电动机 (或其他原动机) 输出的机械能转换为液压能的能量转换装置。液压系统中，液 压泵是动力元件，是液压系统的重要组成部分。 液压泵由电动机带动将液压油从油箱中吸出，并以一定的压力输送到系统，驱动执行元件做功。
流量控制阀工作原理
调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其速度的稳定。这是
因为节流阀既是调节元件，又是检测元件。当阀口面积调定后， 它一方面控制流量的大小，一方面检测流量信号并转换为阀口前 后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端面，与弹簧力相比较， 当检测的压力差偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应位移， 改变减压缝隙进行压力补偿，保证节流阀前后的压力差基本不变。 但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波动，因此流经调速阀的 流量只能基本稳定。调速阀的速度刚性可近似为∞。 为保证定差减压阀的压力补偿作用，调速阀的进出口压力差应大 于弹簧力Ft 和液动力Fs 所确定的最小压力差。否则无法保证流量 稳定。
华中科技大学
旁通型调速阀
结构原理
该阀又称为溢流节流阀， 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。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。 动作原理动画
旁通型调速阀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， 其速度刚性较调速阀小，但因此时的系统压力为（负载压力＋节流阀前后 压差Δp ），是变压系统，与调速阀调速回路相比，回路效率较高。
改变阀前后压力差Δp— —起负载阻尼作用，如 阀1。
当q＝0 时，安装节流
元件可延缓压力突变的 影响——起压力缓冲作 用，如阀2。
华中科技大学
调速阀
结构原理
调速阀是由定差减压阀与节流 阀串连而成。
压力油p1先经定差减压阀，然 后经节流阀流出。节流阀进、 出口压力油p2、p3经阀体流道 被引至定差减压阀阀芯的两端， (p2-p3)与定差减压阀的弹簧 力进行比较，因定差减压阀阀 口的压力补偿作用，使得(p2p3)基本不变。 调速阀工作原理动画 调速阀可以是定差减压阀在前， 节流阀在后，也可以是节流阀 在前，定差减压阀在后。
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 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。
第九章 液压阀
动和气动。 按照换向阀的工作位置和控制的通道数，分为二位二通、二位三通、
二位四通、三位四通、三位五通等。 按照换向阀的阀芯在阀体中的定位方式，又可分为钢球定位、弹簧复
双向液压锁的锁紧回路
第二节 方向控制阀（DCV）
滑阀式换向阀 滑阀式换向阀是液压系统中用量最大，品种、名称最复杂的一类阀。
它主要由阀体、阀芯以及操纵和定位机构组成。
滑阀式换向阀的结构主体及工作原理
阀体和滑阀阀芯是滑阀式换向阀的结构主体。阀体内孔有多个沉割槽， 每个槽通过相应的孔道与外部相通。阀体上与外部连接的主油口，称为 “通”，具有二个、三个、四个或五个主油口的换向阀称为“二通阀”、 “三通阀”、“四通阀”或“五通阀”。
P、T、A、B口半开启接通， P口保持一定压力
P、T口连通，泵卸荷，执 行元件A、B两油口都封闭
A、B口接通，P、T口封闭， 缸两腔连通，P口保持压力
第二节 方向控制阀（DCV）
三位换向阀除了在中间位置时有各 种滑阀机能外，有时也把阀芯在其一端 位置时的油口连通状况设计成特殊机能， 这时用第一个字母、第二个字母和第三 个字母分别表示中位、右位和左位的滑 阀机能，如右图所示。
第二节 方向控制阀（DCV）
“通”和“位”是换向阀的重要概念，不同的“通”和“位”构成了不 同类型的换向阀。几种不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结 构形式和图形符号见下表。
表5-1 滑阀式换向阀主体部分的结构形式
名 称 结构原理图 图形符号
使用场合
溢流节流阀工作原理
溢流节流阀工作原理
溢流节流阀是一种微量控制装置，它可以控制流体的流量和压力，以确保流体能在一定的压力和流量范围内流动，它是一种重要的节水和节能的设备。
它的功能主要有：恒定流量控制、恒压控制、安全保护等。
溢流节流阀通常由三部分组成：流量控制调节器、溢流阀和安全阀三大部分。
首先，流量控制调节器用于调节流量，它包括流量控制调节器杆、流量调节器及流量控制器，可以根据用户要求来控制流量。
其次，溢流阀通常由小型安全器件组成，用于保护流体在一定的压力和流量范围内流动。
最后，安全阀是一种安全装置，用于监控系统的安全状态，能够在流量超过设定的额定值时停止运行，以防止发生爆管等危险。
溢流节流阀的工作原理是在流体运行时，当流量超过设定的额定值时，溢流阀就会自动打开，以缓解压力。
随着流量的减小，溢流阀也会随之关闭，以维持流量和压力在一定范围内，确保正常运行。
同时，安全阀也会根据实时系统压力变化来调节流量，以确保系统的安全运行。
溢流节流阀在使用中有不少优势，比如它可以帮助节约能源，确保压力稳定，并且可以防止液体中加入杂质，保护液体的质量，还可以减少温度的变化，使液体的流动更加稳定，这些都是溢流节流阀的重要功能。
总之，溢流节流阀是一种非常有用的设备，它能够根据流体的压
力及流量变化来实现节流和节能，并能够确保系统的安全运行，为工业生产服务。
溢流节流阀
回油路节流调速回路是定量泵节流调速系统中应用最 广的调速回路。用普通节流阀作为 流量调节元件, 回路速度刚度低而且效率也很低; 应用 调速阀作为流量调节元件虽可提高调速 回路的速度刚度, 但该回路的效率比应用节流阀时更 低。溢流节流阀作为流量调节元件组成的调速回路, 在获得 较大的速度刚度的同时可获得较高的效率。现有的溢 流节流阀只适用于进油路节流调速回 路, 而进油路节流调速回路因不能承受负负载使其应 用受到了很大的限制, 进而影响了溢流节 流阀的使用。
重庆大学
5. 调速阀和溢流节流阀比较
• 溢流节流阀和调速阀都有压力补偿作用； • 调速阀和溢流节流阀都不能装反； • 调速阀是与节流阀串联的，而溢流节流阀是与节流阀并联；
• 调速阀无论装于执行元件的进油路或回油路，溢流节流阀则只 能装于进油路（旁通型调速阀的出油口只能接执行元件，如果 接在回油路，出口压力为零，定差减压阀的阀芯处于常开状态 ，整个调速阀起不到调速作用，只相当于一个节流阀）； • 溢流节流阀功率损耗低，发热量小，调速阀功率损耗较大，发 热量大.
溢流节流阀动画
重庆大学
3.工作原理
4.静态分析 （1）减压阀芯受力平衡方程 p1 p2 A K x0 x 设计时，K ，X0 ，X<<X0
K x0 x Kx0 p p节 p1 p2 const A A
Q CA 2
p1 p2 CA
利用一个自动调节 的可变液阻（溢流阀开 度）来保证与之并联的 另一固定液阻（节流阀 ）的进出口压差近似不 变，保证一定节流阀开 口面积A下的一定时节流 阀流量近似不变。
自动 调节 的可 变液 阻
溢流节流阀工作原理
溢流节流阀工作原理
溢流节流阀是一种常见的规约设备，用于控制流体的流量和压力，主要用于工业制造的管路压力控制。
溢流节流阀是一种比较精密的元件，它能够检测和控制流体的压力和流量。
它由一个空腔，一个传感器和一个活塞构成。
当传感器受到流体压力的变化时，它会传递给活塞，活塞随之移动，从而使活塞腔的尺寸变化，从而改变流量和压力。
当流体流量大于设定的最大流量时，活塞会受到一定的阻力，从而减小流量，达到预设的最大流量；当流量小于设定的最小流量时，活塞会受到一定的推动力，从而增加流量，达到预设的最小流量。
溢流节流阀是一种快速反应的设备，能够快速响应各种外界环境变化，从而调节管网的压力和流量，保证管网的正常运行。
它的工作原理可以分为两个基本步骤：压力检测和流量调节。
压力检测是由传感器完成的，传感器可以检测和监测流体的压力，如果压力超过设定的安全值，则自动启动流量调节；流量调节是通过活塞调节完成的，活塞可以实现流体的快速压力调节，从而实现流量的调整。
溢流节流阀的工作原理非常简单，但是也有一些其他的参数也会影响溢流节流阀的性能。
例如活塞的材料，活塞的尺寸，传感器的灵敏度，等等，都会影响溢流节流阀的性能。
溢流节流阀的应用非常广泛，如汽车，船舶，气动系统，冷却系统，甚至可用于高压气体压力控制等场合。
它既能控制流量，又
能控制压力，从而实现管网压力的调节和控制，保证管网的正常运行。
总之，溢流节流阀是一种重要的设备，它的工作原理简单，应用范围广泛，具有重要的意义，能够起到控制流体压力和流量的作用，从而保证管网的正常运行。
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最节流小阀稳在定很流小开量口下工作时，流经阀的流量会出现周期性脉动，甚至
间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正 常工作的最小流量的限制。
旁通型调速阀用于调节执行 元件运动速度只能安装在执行元 件的进油路上，其速度刚性较调 速阀小，但因此时的系统压力为 （负载压力＋节流阀前后压差 Δp ），是变压系统，与调速阀调 速回路相比，回路效率较高。
溢流式调速阀
分流集流阀
• 分流集流阀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。它包 括分流阀、集流阀和分流集流阀三种控制 类型。
为保证定差减压阀的压力补偿作用，调速阀进出口压力差应大于弹簧力Ft 和液动力Fs 所确定的最小压力差。否则无法保证流量稳定。
旁路型调速阀
该阀又称为溢流节流阀，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。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。
调速阀工作时的静态方程
• 定差减压阀受力平衡方程 p2A= p3A+Ft-Fs • 定差减压阀压力流量方程 q1=Cd1πd x[2（p1-p2）/ρ]1/2 • 节流阀压力流量方程 q2=Cd2 Aj [2（p2-p3）/ρ]1/2 • 通过调速阀的流量 q1=q2=q
流量稳定性分析
调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其速度的稳定。这是因为节流 阀既是调节元件，又是检测元件。当阀口面积调定后，它一方面控制流量的 大小，一方面检测流量信号并转换为阀口前后压力差反馈作用到定差减压阀 阀芯的两端面，与弹簧力相比较，当检测的压力差偏离预定值时，定差减压 阀阀芯产生相应位移，改变减压缝隙进行压力补偿，保证节流阀前后的压力 差基本不变。但是阀芯位移势必引起弹簧力和液动力波动，因此流经调速阀 的流量只能基本稳定。调速阀的速度刚性可近似为∞。
流量特性方程
q =刚KA性Δp m 它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差Δp 和开口
面积A 之间的关系。 外负载波动引起阀前后压力差Δp 变化，即使阀的开口面积A 不变，也
会导致流经阀的流量q 不稳定。 阀的开口面积A 一定时 ，T = dΔp/dq = Δp1-m/ （ KAm ）定义为节流阀
故障现象
无流量通 过 或流量极 少
流量不稳 定
产生原因
排除方法
1．节流口堵塞，阀芯卡住 2．阀芯与阀孔配合间隙过大 ，泄漏大
1．油中杂质粘附在节流口边 缘上，通流截面减小，速度 减慢 2．系统温升．油液粘度下降 ，流量增加，速度上升 3．节流阀内、外泄漏大，流 量损失大，不能保证运动速 度所需要的流量
• 压流力出油。p节1先流经阀定进差、减出压口阀压，力然油后p2经、节p3经流阀阀 体流道被引至定差减压阀阀芯的两端，(p2 -定p差3)与减定压差阀减阀压口阀的的压弹力簧补力偿进作行用比，较使，得因(p2 - p3)基本不变。
• 调速阀工作原理动画 • 调速阀可以是定差减压阀在前，节流阀在
后，也可以是节流阀在前，定差减压阀在 后。
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 液阻就可改变流量。
当结构形式接近薄壁孔时 性能最好
节流阀
结构原理
节流阀主要由阀芯、阀 体和螺母组成。阀体上 开有进油口和出油口； 阀芯一端开有三角尖槽， 另一端加工有螺纹，旋 转阀芯即可轴向移动改 变阀口过流面积。为平 衡液压径向力，三角槽 须对称布置。
第四节 流量控制阀
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。普通流 量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。
节流阀
调速阀
流量控制原理
• 流经薄壁小孔的流量 q = cdA(2Δp/ρ) 1/2 • 流经细长孔的流量 q =(πd 4/128μl )Δp • 综合两式得通用节流方程 q = KAΔp m • 节流元件的节流口结构针阀式、轴向（周向）三角槽式、周向（轴向）缝隙
• 分流阀结构原理：它由两个固定节流孔1、 2、阀体、阀芯和两个对中弹簧等组成。阀 芯两端台肩与阀体沉割槽组成两个可变节 流口3、4。固定节流孔起检测流量的作用 ，可变节流口起压力补偿作用，其过流面
积通过压力p1和p2 的反馈作用进行控制。 无q1论≈q负2 载。压力p3、p4如何变化，都能保证
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流量控制阀常见故障及其排除方法
1．检查清洗，更换油液，提高油 清洁度 2．检查磨损，密封情况，修换阀 芯
1．拆洗节流阀，清除污物，更换 滤油器或更换油液 2．采取散热、降温措施，必要时 换带温度补偿的调速阀 3．检查阀芯与阀体之间的间隙及 加工精度，超差零件修复或更换 。检查有关连接部位的密封情况 或更换密封件
节流阀的应用
• 当节流阀前后Δp 一定时，改变A 可改变 流经阀的流量。起节流调速作用，如阀3 。
• 当q 一定时，改变A 可改变阀前后压力差 Δp。起负载阻尼作用，如阀1。
• 当q＝0 时，安装节流元件可延缓压力突 变的影响。起压力缓冲作用，如阀2。
调速阀
结构原理
• 调速阀是由定差减压阀与节流阀串连 而成。