液压调速阀的设计改进

液压调速阀的设计改进

液压系统的核心部分就是速度调控。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，通过设计计算调速阀的各项结构参数，改进调速阀的性能。

标签：调速阀；结构设计；计算参数

液压传动是以液体作为介质的，通过液体来实现能量的传递，能量的转换，控制动作的实现等。液压技术具有它独特的优越性。例如它拥有功率与质量比大、调速范围大、响应速度快、负载刚度大、可控性好、转矩与转动惯量比大等优点。

1 调速阀的结构与工作原理

1.1 调速阀的三维结构图

图1为调速阀的工作原理图。调速阀是由定差式减压阀和节流阀串联构成的。调速阀的结构分两种可以先减压后节流；也可以采用先节流后减压的结构。本设计采用的是先减压后节流的结构。调速阀的核心作用是通过定差式减压阀的自动调节功能实现的，其目的是保持节流阀的压力差为一定值，从而可以起到提高控制流量的作用。

1.2 调速阀的结构分析比较和选用

调速阀选用油液先通过节流阀节流再通过减压阀减压的的结构比较好，因为这种结构的调速阀比较稳定，它比较适合在小功率的调速液压系统和小流量的调速液压系统中使用。它的原因如下：首先如果调速阀的进油口在没有调定的状态下，调速阀如果采用先减压后节流的结构油液容易发热，那么油液的温度就会有所改变，那么油液的温度的变化就会影响流量的稳定性。上述的这种结构非常适合用在负载的变化很大，但是负载的运动速度对稳定性的要求不是很高的液压调速系统中；另外一种是调速阀阀口的开度已经调定好后，这样它的油液流量的系数就不会发生改变，调速阀的流量就会非常的稳定。

2 定差式减压阀部分结构设计

2.1 阀芯的设计

阀芯都是大小头两级同心结构的阀芯。比较阀芯是锥形和不成锥形时的稳态液动力计算公式可以得到出以下结论。锥行是阀芯中部，锥形的作用主要是用来减小稳态液动力影响。减少了稳态液动力的影响就可以提高调速阀中的流量的稳定性。

2.2 阀套的选择

调速阀中减压阀如果选择有阀套的结构，就可以提高零件的加工精度。并且其结构对减压阀阀芯的运动是有很多的好处的，因此调速阀中的减压阀通常选择有阀套的结构。

2.3 阀口的选择设计

减压阀的阀口的形状有圆柱形和弓形两种。在一般情况下，减压阀的阀口为圆柱形时，因為其过流面积会有很大的改变，同时因为减压阀阀芯会产生比较小的位移（也就是面积梯度很大），所以调速阀中的减压阀会非常的灵敏，那么减压阀的阀芯就不怎么稳定了；与此同时，弓形阀口的现象却恰恰和圆柱形阀口有相反的状态。

2.4 节流阀部分设计

在调速阀中，节流阀部分的阀口的选择是阀芯依据节流阀阀芯的运动的形式来确定的。在节流阀正常工作时，节流閥阀芯会有三种运动方式-旋转、轴向和螺旋。阀芯作螺旋运动，它会和调节手轮连成一体，也会使用薄刃式结构节流口当调速阀中节流阀的阀芯做螺旋运动与轴向移动的时候，想要达到消除径向不平衡力的目的，就需要在阀体上节流口的地方加工一个沉割槽。当调速阀阀芯做旋转运动的时候，节流口的结构一般采用的是偏心式的。

3 参数的计算

4 结束语

液压系统的核心部分就是速度调控。因为为了满足被控原件的不同速度的要求，执行原件的速度应该是可以调节和控制的。减压阀得阀芯选择锥形阀芯，有利于减少了稳态液动力的影响，就可以提高调速阀中流量的稳定性。调速阀的结构选择先减压后节流，有利于提高其稳定性。

参考文献

[1]周长城.液压技术基础[M].机械工业出版社，2011，1.

[2]李壮云，等.液压元件及系统[M].机械工业出版社，2008.