液压液压控制阀(流量控制阀)资料

第5章 液压控制阀
——流量控制阀
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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。
节流阀
流量控制阀包括
调速阀 溢流节流阀
分流集流阀
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1 节流口的流量特性
一、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:
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3 调速阀
根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀统称为调 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。
2.1 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。
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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。
）的流量稳定性受ΔP变化的影响要小。
➢节流口为细长孔时，油温越高，动力黏度μ越小，节流系数K
越大，刚度就越小。当采用 m=0.5 的薄壁小孔时，油温的变化
对流量稳定性没有影响。
➢因此，为了获得较好的流量调节性能，应尽量避免采用细长
孔节流口，应使节流口形式接近于薄壁孔口，以获得较好的流
量稳定性。
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2 节流阀
也就越大，刚度就越小。反
之，则刚度大。
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Δp1
细长孔
m=1
3
2
β1
β3
β2 簿壁口
m=0.5
Δp2
Δp
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T p1m /(KAm)
➢压差一定时，刚度与流量成反比，开口越小,流量越小，刚度 越大；
➢流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，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
代表两路负载流量Q1和Q2大小的压差值Δp1和Δp2同时反馈
到公共的减压阀芯6上，相互比较后驱动减压阀芯来调节Q1和
Q2大小，使之趋于相等。
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采用不同 节流边时 的两种结 构形式
p3 q1 p1 阀芯左移 x3 ，x4
q1 ，q2 q1 q2
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4.2 集流阀
集流阀与分流阀的不同处为：
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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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2.2 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。
➢集流阀装在两执行元件的
回油路上，将两路负载的回 油流量汇集在一起回油；
➢两流量传感器共出口Q０
流量传感器的通过流量Q1 （或Q2）越大，其进口压力 P1（或P2）则越高。因此集 流阀的压力反馈方向正好
与分流阀相反；
➢只能保证执行元件回油
时同步。
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4.3 分流集流阀
挂钩式分流集流阀的结构原理图。
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。
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(a)分流阀；(b)集流阀；(c)分流集流阀
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4.1 分流阀
分流阀可以看 作是由两个串联减 压式流量控制阀结 合为一体构成的。
该阀采用“流量 -压差-力”负反馈， 用两个面积相等的固定节流孔1、2作为流量一次传感器，作用 是将两路负载流量Q1、Q2分别转化为对应的压差值Δp1和Δp2。
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c
d A2
ห้องสมุดไป่ตู้
p3 1
e
p2
b
2
A2
p1
a
gh ( a ) 结构原理
p1
p2
p3
(b)符号原理
p1
p3
(c) 简化符号
1-减压阀芯； 2-节流阀芯
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3.２ 溢流节流阀(旁通调速阀)
溢流节流阀是由定差溢流阀和节流阀并联而成。 定差溢流阀稳定节流阀前后的压差，消除负载变化对节流阀的 影响。
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F p２ x p1 pq p1 p２ 常值 q则为17 常值
4 分流集流阀
分流集流阀又称为同步阀，它是分流阀、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油源向两个以 上执行元件供应相同的流量(等量分流)，或按一定比例向 两个执行元件供应流量(比例分流)，以实现两个执行元件 的速度保持同步或定比关系。
另一类是薄壁节流口,m=0.5。常常把它们作为节流阀 阀口使用。
q
m=1
细长孔
Q K A pm
簿壁口 m=0.5
Δp 流量与压差之间为二次抛物线关系，如图示。
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1.2 流量刚度 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， 节流口形状、节流压差以及油液温度等因素均影响流量稳 定性。
分流集流阀又称同步阀，它同时具有分流阀和集流阀两者 的功能，能保证执行元件进油、回油时均能同步。
Q K A pm
式中:
A
p m
K
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 ；
节流系数。
K Cd 2 /
K d 2 /(32 L3 )
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(不可调如阻尼孔等)节流器使用。
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 dp dq
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T
dp dQ
tg1β
cotβ
流量的刚度反映了节流口 在负载变化时保持流量稳 定的能力。
流量刚度的物理意义如下： Q
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
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3.1 串联减压式调速阀的工作原理 (调速阀)
串联减压式调速阀是由定差减压阀和节流阀串联而成的
组合阀。
Q K A pm
节流阀充当流量传感 器，节流阀口不变时，定 差减压阀作为流量补偿阀 口，通过流量负反馈，自 动稳定节流阀前后的压差 (P2-P3)，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。