11流量控制原理及节流口形式

河北机电职业技术学院备课记录 No 12-1

一引入

复习：（5分钟）

1. 溢流阀的基本结构及其工作原理

2. 先导式溢流阀的工作原理及其应用

二 正课

第四节 流量控制阀 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

节流阀特性曲线 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)q=KA Δp m 来表示，三种节流

口的流量特性曲线如图所示,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。

二、普通节流阀

普通节流阀

1、作原理

如图所示为一种普通节流阀的结构和图形符号。这种节流阀的节流通道呈轴向三角

槽式。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。阀芯在弹簧的作用下始终贴紧在推杆上，这种节流阀的进出油口可互换

2、节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。流量变化越小,节流阀的刚性越大,反之,其刚性则小,如果以T表示节流阀的刚度,则有：

T=dΔp/dq (5-13) 由式q=KAΔp m，可得：

T=Δp m-1Kam (5-14) 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 (5-15)

由图5-32和式(5-14)可以得出如下结论:

(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。

本课小结