液压与气压传动 第7章 流量阀与节流

第7章

流量阀与节流调速回路

调速原理与方式

节流阀与节流调速回路

调速阀

调速原理与方式

对液压缸v=q/A

对液压马达n=q/vm调速方法:节流调速回路:用定量泵供油，采用流量控制阀调节进入执行元件的流量实现调速容积调速回路:改变变量泵的排量或改变变量马达的排量实现调速容积节流调速回路:用自动改变排量的变量泵与流量控制阀联合调速

节流阀与节流调速回路

流量控制阀:控制流体流量的阀(节流阀与调速阀)

工作原理:利用改变阀口通流截面积的方法来控制流体流量，从而控制执行元件的运动速度

节流阀的节流特性

节流口的主要形式

节流阀的结构与常见故障

节流调速回路

节流阀的节流特性

式中AT:节流口通流截面积；ΔP:节流口前后的压差；

K:由节流口的形式、尺寸和流体性质决定的系数；薄壁小孔细长孔k=d2/32μl

m:由节流口的长径比决定的指数.

薄壁孔m=0.5，细长孔m=1Cd:流量系数，一般取0.62~0.63影响流量q变化因素：

负载变化的影响温度变化的影响节流口形状的影响最小稳定流量:0.05L/min结论：薄壁小孔好

节流口的主要形式

节流阀的结构与常见故障适用于负载和温度变化不大，或速度稳定性要求较低的液压系统防止节流阀故障的措施压差

P=0.2~0.3Mpa节流调速回路节流调速：用节流阀实现流量调节的方法节流调速回路由定量泵、溢流阀、节流阀与执行元件组成，按节流阀在油路中安装位置不同，可分为：进油节流调速回路回油节流调速回路旁油路节流调速回路

节流调速的原理节流元件用来调节流量是有条件的:即要求有一个接受节流元件压力信号的环节(与之并联的溢流阀或恒压变量泵)进油节流调速回路(定压式)速度负载特性:在回路中调速元件的调定值不变的情况下，负载变化所引起速度变化的性能q1=kAT

Pm=kAT(PP-F/A1)m

液压缸的运动速度与节流阀通流面积成正比当节流阀通流面积一定时，液压缸的运动速度随着负载增加而减小

进油节流调速回路速度刚度kv:

物理意义:引起单位速度变化时负载力的变化量。它是速度负载特性曲线上某点处斜率的倒数

当节流阀通流面积AT不变时，负载越小，速度刚度越大，曲线越平缓，α角越小；负载一定时，节流阀通流面积越小，则速度刚度越大这种调速回路的速度稳定性，在低速轻载情况下，比高速重载时好增大液压缸有效面积和提高液压泵供油压力，可提高速度刚度

进油节流调速回路

最大承载能力:

Fmax=PpA1

功率和效率:

Pp=ppqp

P1=p1q1

ΔP=Pp

－P1=ppqp－p1q1=pp(q1+Δq)―(pp―ΔpT)q1=ppΔq+ΔpTq1

该回路功率损失由两部分组成，即溢流损失和节流损失回路的效率ηc：

进油节流调速回路适用于轻载、低速、负载变化不大和对速度稳定性要求不高的小功率液压系统

回油节流调速回路(定压式)速度负载特性:

进油节流调速回路与回油调速回路的速度负载特性和刚度基本相同如果液压缸是两腔有效面积相同的双出杆液压缸（A1=A2），则两种调速回路的速度负载特性和刚度就完全一样回油节流调速回路

最大承载能力、功率和效率:

回油节流调速回路的最大承载能力、功率和效率与进油节流调速回路的情况相同回油节流调速回路中由于节流阀的存在而使液压缸的回油腔具有一定背压，不仅提高了液压缸的平稳性，并且使它能承受负方向的负载（负值负载，与液压缸运动方向相同的负载力）而进油节流调速回路则只有在液压缸的回油路上设置背压阀后，才可承受负值负载。在回油节流调速回路中，流经节流阀而发热的油液，直接流回油箱而得到冷却。在进油节流调速回路中流经节流阀而发热的油液，则直接进入液压缸中，使液压缸泄漏增加，导致其速度稳定性降低。对于单出杆液压缸而言，在回油节流调速回路中，当负载为零时，液压缸的背压将会升得很高，这样会使密封件寿命降低，而导致泄漏增加效率降低。回油节流调速回路，如长时间停车后，由于泄漏在液压缸回油腔会形成空隙，重新启动时，由于瞬时负载为零而导致液压泵全部流量进入液压缸，进油腔而使活塞前冲。在进油节流调速回路中，只要在启动时关小节流阀就能避免前冲

旁油路节流调速回路(变压式)

速度负载特性:在节流阀通流面积不变的情况下，液压缸的速度因负载增大而显著减小，其速度负载特性比进、回油节流调速更软。旁油路节流调速回路最大承载能力:

最大承载能力随着节流阀能流面积增大而减小低速时承载能力很差

功率和效率:Pp=ppqp=p1qp

P1=p1q1ΔP=Pp－P1