第5章液压控制阀2

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1、5.3流量控制阀流量控制阀是通过改变可变节流口的通流面积，使液流流动时的局部阻力发生改变，实现对流量的控制，从而调节执行元件（液压缸或液压马达）运动速度的阀类。流量阀包括：节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。5.3.1节流阀节流阀是一种最简单又最基本的流量控制阀。它是借助于控制机构使阀芯相对于阀体孔运动，以改变阀口的过流面积从而调节输出流量的阀类。一、节流阀分类功用：单向节流阀、精密节流阀、节流截止阀等；节流口形式：针式、沉割槽式、偏心槽式、锥阀式、三角槽式、薄刃式；调节功能：简式和可调式。简式：阀芯没有采用平衡措施，高压下调节困难，须在无压或低压下调节。可调式：阀芯采用平衡措施

2、,可任何工况调节。二、常用节流口的形式与特征三、结构与工作原理图5-18所示为一种典型的节流阀结构图。四、节流阀流量特性无论那一种流量控制阀，内部一定有节流阀的构造，因此节流阀可说是最基本的流量控制阀了。节流阀的节流口形式可归纳为三种基本形式：薄壁孔口、细长孔、与介于两者之间的节流孔。液流流经薄壁（或锐边）小孔（当小孔的长径比时，可以看作是薄壁小孔）的流量特性公式为当小孔的长径比时，可以看作是细长孔。当油液通过细长孔时多为层流，其流量特性公式为根据实验，通过节流口的流量可用下列通式表示：对公式的说明K-节流系数，由节流口形状、流体状态、流体性质决定。对薄壁孔口，，其中为流量系数；对细长

3、孔，，由于该式中存在油液粘度，所以细长孔流量受温度影响。A-孔口的通流面积Δp-孔口的前后压差m-由节流口形状决定的指数对薄壁孔口，m=0.5；对细长孔，m=1。五、节流阀的刚度节流阀的刚度反映了它在负载压力变动时保持流量稳定的能力。一般定义为节流阀开口面积一定时，节流阀前后压力差Δp的变化量与流经阀的流量变化量之比。上式表明，刚度越大，流量的稳定性越好。六、影响流量稳定性的因素流量稳定性与节流口前后压差、油温及节流口形状等因素密切相关1．压差Δp对流量稳定性的影响当节流开口A一定时，Δp越大，刚度越大，但提高Δp会增大压力损失。2．温度对流量稳定性的影响油温的变化引起油液粘度的变化，

4、从而对流量发生影响。这在细长孔式阀口上是十分明显的。而对锐边或薄壁孔口来说，当雷诺数Re大于临界值时，流量系数不受油温影响；但当压差小，通流面积小时，流量系数与雷诺数Re有关，流量要受到油温变化的影响。因而阀口应采用锐边或薄壁孔口为好。3.节流口形状对流量稳定性的影响m越小，刚度越大。4.节流开口A对流量稳定性的影响当阀口压差Δp一定，阀口面积调小到一定值时，流量将出现时断时续现象；进一步调小，则可能断流，这种现象称为节流阀的阻塞。每个节流阀都有一个能正常工作的最小稳定流量，其值一般在0.5L/min左右。结论：常采用锐边或薄壁孔口作节流孔口，因为：1）受温度影响较小；2）m=0.5，

5、最小。七、节流阀的应用节流阀常与定量泵、溢流阀一起组成节流调速回路。若执行元件的负载不变，则节流阀前后压力差一定，通过改变节流阀的开口面积，可调节流经节流阀的流量（即进入执行元件的流量），从而调节执行元件的运动速度。此外，在液压系统中，节流阀还可起到负载阻力以及压力缓冲等作用。节流阀的应用1与定量泵、溢流阀组成节流调速回路。泵的部分油液经溢流阀回油箱，泵的出口压力由溢流阀调定。进入油缸无杆腔的油液流量由节流阀调定，其稳定性受负载影响。节流阀的应用2起负载阻尼。顺序阀起平衡作用，防止液压缸活塞的加速下落。节流阀起阻尼作用，控制顺序阀的启闭，使顺序阀关闭滞后。节流阀的应用3阻尼缓冲节流阀置

6、于压力表前。阻尼作用强，可以缓冲系统的压力冲击。保护压力表。节流阀的应用4作背压阀5.3.2调速阀由于工作负载的变化很难避免，为了改善调速系统的性能，通常是对节流阀进行压力补偿。补偿的方法之一是将定差减压阀与节流阀串联起来组合成调速阀，另一种是将溢流阀与节流阀并联起来组合成溢流节流阀。这两种压力补偿方式是利用流量的变化引起油路压力的变化，通过阀芯的负反馈作用，来自动调节节流阀口两端的压力差，使其基本保持不变。油温的变化也必然会引起油液粘度的变化，从而导致通过节流阀的流量发生改变，为了减小温度的变化对流量的影响，出现了温度补偿调速阀。一、调速阀的结构及工作原理如图5-21所示，调速阀是采

7、用了压力补偿的节流阀，它由定差减压阀和节流阀串联而成。5.3.3溢流节流阀溢流节流阀是由定差溢流阀与节流阀并联而成。当负载压力变化时，由于定差溢流阀的补偿作用使节流阀两端压差保持恒定，从而使通过节流阀的流量仅与其通流面积成正比，而与负载压力无关。图5-24为溢流节流阀工作原理图。与调速阀之比较溢流节流阀功率损耗低，油液发热小，效率高。由于流经溢流节流阀的流量是油泵的全部流量，较调速阀大，阀芯阻力也较大，故溢流节流阀中溢流阀的弹簧刚度要求大一些，