液压第六章4流量控制阀.ppt

《液压与气压传动》 ——课程课件 流量控制阀 一、概述 流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小，即改变液阻来实现流量调节的液压阀。 流量调节的目的是改变进入执行元件的流量，调节执行元件的运动速度，以满足液压系统的工作要求。流量控制阀是节流调速回路中的基本调节元件。短片 流量控制阀包括 节流阀、调速阀、旁通型调速阀和分流集流阀等。 二、节流阀 （一）节流阀的工作原理 节流阀是一种最简单、最基本的流量控制阀。图6-35所示是一种典型的节流阀结构图，它主要由阀芯3、阀体2、螺母1等零件组成。 2、节流阀装配动画、 为了平衡阀芯上的液压径向力，轴向三角槽须对称布置，三角槽数n≥2。 （二）主要性能 1.流量特性 通过节流阀的流量及其前后压差的关系可表示为 式中 K—节流系数， A—节流阀通流面积 p—阀口前后压差； m—由孔口形式决定的指数， 0.5≤m≤1。 最小稳定流量 造成堵塞现象的主要原因是 1）油液中的污物堵塞节流口， 2）油液中的极化分子和金属表面的吸附作用导致节流缝隙表面形成吸附层，使节流口的大小和形状受到破坏。 3）阀口压差较大时，因阀口温升高，液体受挤压的程度增强，金属表面易受摩擦而形成电位差，引起堵塞。 减轻堵塞现象的措施有 1）选择水力半径大的薄刃节流口。 2）精密过滤并定期更换油液。 3）选择合适的节流口前后压差。 节流阀堵塞现象使其在小流量下工作时流量不稳定，以至执行元件出现爬行现象。所以，节流阀应有一个能正常工作的最小流量限制，即最小稳定流量。 （三）节流阀的应用 1.起节流调速作用 在定量泵供油的节流调速系统中，节流阀与溢流阀配合使用，调节执行元件的运动速度。其调速原理将在第七章的速度调节回路中讲述。 2.起负载阻尼作用 有些液压系统流量是一定的，改变节流阀的开口面积将导致阀的前后压力差的改变。此时节流阀起负载阻尼作用，称之为液阻。节流口面积越小液阻越大。节流元件的阻尼作用被广泛用于液压元件的内部控制中。 3.起压力缓冲作用 在液流压力容易发生突变的地方安装节流元件可以延缓压力突变的影响，防止液压冲击，起保护元件作用。典型的例子是压力表前的阻尼孔—可调式压力表开关；又如液压缸中的节流缓冲装置。 三、调速阀和旁通型调速阀 对于执行元件负载变化大和速度稳定性要求高的调速系统，必须对节流阀进行压力补偿，来保持节流阀前后压差不变，起到稳定流量的作用。 常见的结构有调速阀和旁通型调速阀。 （一）调速阀 1.调速阀的工作原理 调速阀是由节流阀与定差减压阀串联组成。 若定差减压阀阀芯受力平衡处于某一位置时，节流阀进出口压力差Δp＝p2-p3＝Ft/A为一确定值, 定差减压阀的阀口开度一定，使压力p1减至p2，因此流经调速阀，即节流阀流量与节流阀的开口面积成正比。 调速阀工作原理图、调速阀动画原理图 调速阀产品照片 调速阀的工作原理图 当节流阀阀口过流 面积AT一定时，通 过调速阀的流量q基 本上保持不变，而 与调速阀前后的压 差Δp无关， 当压差Δp很小时， 节流阀和调速阀的 流量特性相同。这 是因为压差很小时， 减压阀阀芯在弹簧 力作用下始终处于 最下端位置，阀口全开，不起减压作用，调速阀退化成节流阀。所以调速阀的最低工作压差应保持在0.4～0.5MPa以上，使定差减压阀工作。 3 调速阀的应用 调速阀在液压系统中应用和节流阀相仿，它适用于执行元件负载变化大和速度稳定性要求较高的节流调速系统；也可用在容积-节流调速回路中。具体应用见第七章。 （二）旁通型调速阀 图是旁通型调速阀的工作原理图、旁通型调速阀动画图。它由差压式溢流阀1和节流阀3并联连接而成，阀体上有一个进油口，二个出油口，它也能保证通过阀的流量基本上不受负载变化的影响。图、图2 旁通型调速阀上附有安全阀2，当出口处压力p2增大到等于安全阀2的调整压力时，安全阀2打开，使p2（因而也使p1）不再升高，防止系统的过载。 旁通型调速阀是通过p1随p2的变化来使流量基本上保持恒定的。用于调速时只能安装在执行元件的进油路上，工作时如执行元件上负载变化，泵出口处压力随之变化，系统为变压系统。 与调速阀调速回路相比，系统功率损耗低、发热量小、效率高。同时因为旁通型调速阀工作时一直有液流溢流，并在结构上附有安全阀，因此溢流节流调速回路可省去单独安装溢流阀，使系统简化。 旁通型调速阀中流过的流量比调速阀大（一般是系统的全部流量），阀芯运动时阻力较大，弹簧较硬，其结果使节流阀前后压差Δp加大（达03～0.5MPa），因此它的稳速性稍差。 四、分流集流阀 有些液压系统由一台液压泵同时