流体传动与控制-第五章2

功用－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，以实现对流量的控制，从而控制执行元件的速度。分类－节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀对流量控制阀的主要性能要求－阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小。－油温变化时，流量变化小。－流量调节范围大，在小流量时不易堵塞，能得到很小的稳定流量。－当阀全开时，通过阀的压力损失要小。－阀的泄漏量要小。对于高压阀来说，还希望其调节力矩要小。5.5流量控制阀流经小孔的流量：流量控制的原理12TTTqCAppCAp当压差Δp一定时，改变开口面积AT，改变流量qT节流元件的节流口形式常用节流口的形式与特征针阀式(锥形凸肩)节流口Dhθ特点：－结构简单，可当截止阀用。调节范围较大。－由于过流断面仍是同心环状间隙，水力半径较小，小流量时易堵塞，温度对流量的影响较大。一般用于要求较低的场合。偏心槽式节流口节流口由偏心的三角沟槽组成。阀芯有转角时，节流口过流断面面积即产生变化。本结构的特点是，小流量调节容易。但制造略显得麻烦、阀芯所受的径向力不平衡，只宜用在低压场合。常用节流口的形式与特征轴向三角槽式节流口沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即可改变开口量h，从而改变过流断面面积。特点：－结构简单，水力半径大，调节范围较大。－小流量时稳定性好，最低对流量的稳定流量为50ml/min。因小流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。常用节流口的形式与特征φlDhα周向缝隙式节流口阀芯上开有狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口可以作成薄刃结构，从而获得较小的稳定流量，但是阀芯受径向不平衡力，只适于低压节流阀中。常用节流口的形式与特征薄壁节流口，壁厚约0.07~0.09mm，流量受温度的影响小、不易堵塞、最低稳定流量约20ml/min。阀芯的轴向位移可改变节流口过流断面的面积。节流口易变形，工艺复杂是本结构的缺点。轴向缝隙式节流口常用节流口的形式与特征普通节流阀影响流量q变化的因素：负载变化温度变化节流口形状•阀芯开有螺旋曲线开口•薄刃式结构•精密节流阀•流量受温度影响小1-手轮2-阀芯3-阀套4-阀体螺旋曲线开口式节流阀单向节流阀（ThrottleCheckValves）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。•刚度在特性曲线上反映为曲线某点的切线与横坐标的余切，曲线越平缓，刚度越大，流量特性越好。不同开口时节流阀的流量特性曲线与定量泵、溢流阀组成节流调速回路。1.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。2.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1作负载阻尼1.顺序阀起平衡作用，防止液压缸活塞的加速下落。2.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2阻尼缓冲节流阀置于压力表前。阻尼作用可以缓冲系统的压力冲击，保护压力表。节流阀的应用3结构：•定差减压阀和节流阀串联而成。•节流阀调节输出流量；定差减压阀保持节流阀进出口压差不变；实现输出流量基本恒定。功用：•消除负载变化对流量稳定的影响。•用于负载变化较大、有速度稳定性要求的的场合。5.5.2调速阀（FlowControlvalve）1－定差减压阀；2－节流阀阀芯调速阀的工作原理调速阀的工作原理主油路：－液压泵→p1→减压口→p2→节流阀→p3→液压缸控制油路：p3→减压阀右端；p2→减压阀左端减压阀阀芯受力平衡方程p2A＝p3A＋Fs调速阀的工作原理F↑→p3↑→主阀芯左移→x↑→减压口压降↓→p2↑→（p2－p3）不变调速阀的工作原理F↓→p3↓→主阀芯右移→x↓→减压口压降↑→p2↓→（p2－p3）不变•在a点右边，调速阀的曲线平缓，说明其刚度大，基本不受负载变化的影响，流量特性好。•在a点左边，调速阀的曲线与节流阀重合，原因是压差太小，无法克服减压阀弹簧力，减压阀阀芯2处于最下端，减压口全开，不起减压作用，调速阀相当于普通的节流阀。a调速阀的流量特性Q-25B型调速阀温度补偿调速阀•为了减小温度变化对流量的影响，常采用带温度补偿的调速阀。•温度补偿的调速阀由减压阀和带温度补偿装置的节流阀串联组成，结构和调速阀类型。•带温度补偿装置的节流阀在于其采用了温度补偿装置，可以减小温度变化对节流阀输出流量的影响。温度补偿调速阀1-手柄，2-温度补偿杆，3-节流口，4-节流阀芯温度补偿杆－聚四氟乙烯，膨胀系数大补偿原理：t↑→补偿杆伸长→主阀芯右移→AT↓→补偿温度升高的影响→q不变5.5.3溢流节流阀•溢流节流阀由溢流阀和节流阀并联而成。•利用溢流阀保持节流阀进出压差恒定。•利用节流阀进行流量调定。•带有安全阀，可以实现过载保护。1-液压缸2-安全阀3-溢流阀4-节流阀工作原理示意图详细图形符号简化图形符号工作原理主油路：－液压泵→p1→溢流阀、节流阀→p2→液压缸控制油路：p1→溢流阀下端；p2→溢流阀上端溢流阀阀芯受力平衡方程p1A1＋p1A2＝p2A＋Fs工作原理F↑→p2↑→溢流阀阀芯下移→x↓→溢流阀压降↑→p1↑→（p1－p2）不变F↓→p2↓→溢流阀阀芯上移→x↑→溢流阀压降↓→p1↓→（p1－p2）不变溢流节流阀与调速阀的比较调速阀溢流节流阀减压阀和节流阀串联溢流阀和节流阀并联泵出口压力保持恒压。即阀的出口压力为恒压，不随缸负载压力的变化而变化泵出口压力（即阀进口压力）是变化的。负载压力越大，阀的进口压力就越高只有泵的部分流量流过阀。减压阀芯运动时阻力较小泵的全部流量都流过阀，溢流阀芯运动时阻力较大，溢流阀弹簧较硬节流口上的压力差较小，约为0.1～0.3MPa节流口上下游的压力差较大，约为0.3～0.5MPa泵消耗的功率较大，发热也较大泵消耗的功率较小，发热也较小小功率，稳速性要求高的场合大功率、稳速性要求不高的场合