第四节流量控制阀

1、第四节第四节 流量控制阀流量控制阀 Flow control valve 2 对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式: m pAKQ 一、流量控制原理一、流量控制原理-节流口的流量特性节流口的流量特性 节流口流量公式节流口流量公式 式中: A 阀口通流面积；阀口通流面积； p阀口前、后压差；阀口前、后压差； m由节流口形状和结构决由节流口形状和结构决 定的指数，定的指数，0.5ml ； K 节流系数。节流系数。 Q p 图图 节流口的节流口的 流量流量- -压力特性压力特性 细长孔细长孔 m=1 簿壁口簿壁口 m=0.5 3 (1)直角凸肩节流口直

2、角凸肩节流口 hB；B 阀体沉割槽的宽度。 直角凸肩节流口直角凸肩节流口 D 本结构的特点是过流 面积和开口量呈线性结 构关系，结构简单，工 艺性好。但流量的调节 范围较小，小流量时流 量不稳定，一般节流阀 较少使用。 节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特 性在很大程度上决定着流量控制阀的性能。 4 (2)针阀式（锥形凸肩）节流口针阀式（锥形凸肩）节流口 图图7.2(a) 7.2(a) 针阀（锥形）节流口针阀（锥形）节流口 D h ( a ) 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

3、用于要求较低的 场合 。 5 (3)偏心式节流口偏心式节流口 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。 6 (4)轴向三角槽式节流口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。 本节流口结构简单，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。 l D h 图图7.2(c) 三角槽式节流口三角槽式节流口 7 图图7.2(d) 7.2(d) 周向缝隙式节流口周向缝隙式

4、节流口 (5)周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口 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。 8 本结构为薄壁节流口，壁厚约0.070.09mm，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。 (6)轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口 图图7e) 7e) 轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口 9 减轻堵塞现象的措施有：减轻堵塞现象的措施有： 。一般取P0.20.3MPa。 。在节流阀前设置

5、 单独的精滤装置，为了除去铁屑和磨料，可采用 磁性过滤器。 ，以减小吸附层的厚度。 。一般通 流面积越大、节流通道越短、以及水力半径越大 时，节流口越不易堵塞。 普通节流阀 常见的几种节流口形式： 针式节流口、三角槽式 节流口、转槽式节流口 结构：轴向三角槽式，这 种节流阀的进出油口可互 换。 图形符号： 流量特性： 节流阀的节流口一定时，其流量随压差的增加而增大。 节流口小到一定值时流量不稳定，出现时断时续现象，称为 节流口堵塞（一般0.05L/min）。不出现堵塞的最小流量叫最小 稳定流量。 温度变化引起流体粘度变化使流量不稳定（可采用温度补偿 装置加以补偿）。 图4-30 11 tgQ

6、p p Q T 11 m=0.5 Q p 细长孔细长孔 m=1 1 2 3 p1p2 1 2 3 簿壁口簿壁口 刚度的物理意义如下： 当p有某一增量时， Q值相应的也有某一增 量，Q的增量值越大， 说明流量的变化也就 越大，从式看，刚度 就越小。反之，则刚 度大。 节流阀特性 12 由式可知： 流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，刚度 越大； 压差一定时，刚度与流量成反比，流量越小，刚 度越大； 系数m越小，刚度越大。薄壁孔（m0.5）比细 长孔（m1）的流量稳定性受P变化的影响要小。 因此，为了获得较小的系数m，应尽量避免采用细 长孔节流口，应使节流口形式接近于薄壁孔口，以 获得较好的流量

7、稳定性。 节流阀的压力和温度补偿 n节流阀的压力补偿有两种方式： 1.将定差减压阀与节流阀串联起来，组合而成调速阀； 2.是将稳压溢流阀与节流阀并联起来，组织成溢流节 流阀。 这两种压力补偿方式是利用流量变动所引起油路压力 的变化，通过阀芯的负反馈动作，来自动调节节流部 分的压力差，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相应的改变，为此出现了 温度补偿调速阀。 调速阀 调速阀是具有恒流量功能的阀类，利用它能使执行元件匀速运动。 1.组成：节流阀差压式减压阀 2. 工作原理 p1一定，p2阀芯下移 xR pR pm，p = pm- p2 =C ;

8、 p2阀芯上移 xR pR , pm ，p = pm- p2 =C。 节流阀p变， q变。 调速阀： F变， p不变， q不受 负载变化的影响。 ， 图4-31 特性曲线 p阀的进出口压差 节流阀：p=pT = p1 p2 调速阀：p= pT+ pR 当F变化时，调速阀进出口 压差p 变，不变的是 pT 。 要求：调速阀正常工作p 0.40.5MPa （ p 0.40.5MPa （ p 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节流阀一样） 应用：负载变化，运动平稳性要求高的调速系统。 图4-32 37 节流阀芯杆 2由热膨胀系 数较大的材料 制成，当油温 升高时，芯杆 热膨胀使节流 阀口关小，能

9、抵消由于粘性 降低使流量增 加的影响。 图图 7.97.9 温度补偿调速阀减压阀部分的原理 和普通调速阀相同。 旁通式调速阀 旁通式调速阀的工作原理、功能与结构 旁通式调速阀由溢流阀溢流阀与节流阀节流阀并联而成， 溢流阀溢流阀能自动保持节流阀两端压差不变， 从而使通过节流阀的流量不受负载变化的 影响；执行元件的运动速度则由节流阀开 口大小来调定 溢流节流阀/旁通式调速阀的工作原理 4-5 分流集流阀 图4-33 1、2-固定节流孔 3、4-可变节流孔 5、6-阀心 分流集流阀具有分流和集流功能。 当油源向两相同液压缸供油时，通 过分流集流阀的分流功能，可使两 液压缸保持速度相同（同步）。当 液压缸向油箱回油时，通过分流集 流阀的集流作用，可使液压缸回程 同步。 结构（图4-33）： 分类 分流阀 集流阀 分