普通流量阀与比例流量阀的比较

普通流量阀与比例流量阀的比较

学号：089054348 姓名：芮杨

1.摘要：普通流量阀广泛应用于工业中，但是随着比例技术的诞生，将比例技术引

入流量阀中，使比例流量阀与传统流量阀有很大的区别，而且在控制原理上有着

本质的区别。

2.关键词：普通流量阀，比例流量阀，比例技术，节流阀，调速阀，溢流控制阀，

压力补偿，压力控制，流量反馈等

3．正文

一．流量控制阀的定义：流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制流量，实现对执行元件运动速度（或转速）的调节和控制的液压阀。

常用的流量控制阀有普通节流阀、普通调速阀、温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。

在介绍比例方向阀之前，我们首先了解一下什么是比例技术，怎么实现比例技术来控制流量大小。

电液比例控制是介于普通开关控制和伺服控制之间的一种新的控制方式。它既可以根据输入电信号的大小连续地、成比例地对液压系统的流量、压力、方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于伺服控制，因此被广泛应用于性能要求不是很高的一般工业部门。

严格上说，比例控制是实现元件或系统的被控制量与控制量之间线性关系的技术手段，依靠这一手段要保证输出量的大小按确定的比例随着输入量的变化而变化。

比例技术实现的核心是“比例电磁铁”和“比例放大器”，其中比例电磁铁将电信号转换成力和位移，而比例放大器相当于电脑的CPU，它处理信号并输出正确的控制信号。这些都是实现比例技术的关键。

比例流量控制阀是通过电液比例技术控制阀芯的运动，能根据输入信号的大小来控制阀口的大小，从而控制流量的大小。它的控制能实现连续控制，比普通方向阀的性能有很大提升。

按控制和反馈原理分为比例节流阀和比例调速阀，其中比例调速阀又有阀口的压差控制或流量的闭环反馈控制两种结构。若按照压差控制的调速阀有压差补偿型和负载适应型。采用流量闭环反馈的调速阀有流量-位移-力反馈型和流量-电反馈型等结构。

按信号和液流方向特点分，有单向比例流量控制阀和双向比例流量控制阀，其中单向比例流量控制阀就是传统的比例流量阀。双向比例流量控制阀是指比例方向阀，它与传统开关比例方向阀有着重要差别，比例流量控制阀既控制液流的流动方向又控制流量的大小。

按控制的级数和流量规格分，有单级阀，二级阀，三级阀。

按阀口数量分，有二通流量阀，三通流量阀和通油路等于或多于四个的多通口阀。

二．下面着重介绍普通流量阀与比例方向阀典型结构原理及其对比。

㈠.普通流量阀（节流阀，调速阀，溢流节流阀）

1．节流阀

①．工作原理

液流从进油口流入经节流口后，从阀的出油口流出。本阀的阀芯锥台上开有三角形槽。转动调节旋钮，阀芯产生轴向位移，节流口的开口量即发生变化。阀芯越右移开口量就越大

②．典型结构

（1）普通节流阀

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。

滑阀液压平衡式普通节流阀

1-顶盖；2-导套；3-阀体；4-阀芯；5-通油口；6-底盖

（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

单向节流阀

③.主要性能 1)-

2)稳定流量

定义：节流阀能正常工作的最小流量限制。

2.调速阀

组成: 节流阀＋定差式减压阀 (一)工作原理

q

↑

A

流量周期性脉动

造成断流,即阻塞现象

ϕ

p

CA q ∆=

普通调速阀

减压阀：产生压降(p0→p1) 使节流阀前后压差保持不变 p=p1-p2约等于常数，保证速度稳定，不负载影响。 工作原理：2↑阀芯→阀口↑，△Pj ↓，P1↑

P2↓阀芯←阀口↓，△Pj ↑，P1↓，当阀口压差发生变化时，由于前后压差保持不变，从而使流量保证不变。

(二)静态特性

定差式减压阀不工作，节流阀工作，要保持调速阀正常工作，阀两端必须保持一定的压差。调速阀应用于有较高速度稳定

性要求的液压系统中。

p 1

p 2

(b)符号原理

3．溢流节速阀

它是由节流阀和差式溢流阀组成的。

工作原理

当通过溢流节流阀，使节流阀前后压差

保持不变，从而保证速度不变，不受负载影

响。

（二）工作过程

溢流阀阀芯的静力平衡，（p1-p2）

A=k(x0+x),x<

节流阀通过的流量,q=CA△

P

以上是关于普通流量阀典型结构的介绍，下面是比例流量阀的比较。

(二).比例流量阀

1.二通比例节流阀

工作原理:固定液阻R0与先导阀口组

成B型半桥,先导阀型与主阀芯之间由反馈

弹簧Kf耦合，当阀的输入电信号为零时，

先导阀口闭合，此时主阀口处于关闭状态。

当输入足够大的电信号时，电磁力克服弹簧

压缩力，推动先导阀芯下移，先导阀口打开，

控制油开始流动。故主阀芯上腔压力低于进

口压力，在压差的作用下，主阀芯产生位移，

阀口开启，与此同时，主阀芯位移经反馈弹

簧转化为反馈力，最终电磁力与弹簧力相平

衡，从而实现主阀芯位移与输入电信号的比

例控制。

2.比例调速阀

比例调速阀由电液比例节流阀派生而来，将节流型流量控制阀转化为调速型流量控制阀，可采用压差补偿，压力适应，流量反馈三种途径。

压差补偿压力适应这两种阀的原理都是保证压差不变，从而使流量几乎不发生变化。只是将比例技术应用到上面，这是其优势所在。

下面对流量-位移-力反馈比例流量阀着重介绍：