流量控制阀原理

1、第三节 流量控制阀,主讲：徐云杰,概述,流量控制阀是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，从而实现对流量的控制。 流量控制阀是节流调速系统中的基本调节元件。在定量泵供油的节流调速系统中，必须将流量控制阀与溢流阀配合使用，以便将多余的流量流回油箱。 流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。,节流元件的作用,一、节流阀,1.节流阀的工作原理,2.流量特性,3、节流阀的刚性 节流阀的刚性表示它抵抗负数变化的干扰,保持流量稳定的能力,即当节流阀开口量不变时,由于阀前后压力差p的变化,引起通过节流阀的流量发生变化的情况。,4、节流口堵塞及最小稳定流量 节流阀在小开口

2、下工作时，特别是进出口压差较大时，虽然不改变油温和阀的压差，但流量会出现时大时小的脉动现象，开口越小，脉动现象越严重，甚至在阀口没有完全关闭时就完全断流。这种现象称为节流口堵塞。 产生堵塞的主要原因是： 油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、炭渣等污物堆积在节流缝隙处；,由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，而节流缝隙的金属表面上存在电位差，故极化分子被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界吸附层，吸附层的厚度一般为58 ，因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增长到一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新吸附在阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉动；,阀口压差较大时，因阀口温升高，液体受

3、挤压的程度增强，金属表面也更易受摩擦作用而形成电位差，因此压差大时容易产生堵塞现象。 减轻堵塞现象的措施有：选择水力半径大的薄刃节流口；精密过滤并定期更换油液；适当选择节流口前后的压差；采用电位差较小的金属材料、选用抗氧化稳定性好的油液、减小节流口的表面粗糙度等，都有助于缓解堵塞的产生。,二、调速阀,1、调速阀的工作原理 如图所示,调速阀是进行了压力补偿的节流阀。它由定差减压阀和节流阀串联而成。,(a)工作原理图(b)职能符号(c)简化职能符号(d)特性曲线 1减压阀2节流阀,p1一定， p3阀芯下移 x p2,p= p3 - p2 =C ;,p3阀芯上移 x p2,p= p2 - p3 =C

4、,、静态特性,p阀的进出口压差,节流阀：p=p = p1 p2,调速阀：p= p12+ p23,当F变化时，调速阀进出口压差p 变，不变的是 p23 。,要求：调速阀正常工作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。,三、温度补偿调速阀,普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外部负载变化的影响,但是当流量较小时,节流口的通流面积较小,这时节流口的长度与通流截面水力直径的比值相对地增大,因而油液的粘度变化对流量的影响也增大,所以当油温升高后油的粘度变小时,流量仍会增大,为了减小温度对流量的影响,可以采用温度补偿调速阀

5、。,在节流阀阀芯和调节螺钉之间放置一个温度膨胀系数较大的聚氯乙烯推杆,当油温升高时,本来流量增加,这时温度补偿杆伸长使节流口变小,从而补偿了油温对流量的影响。在2060的温度范围内，流量的变化率超过10%,最小稳定流量可达20mL/min。,四、溢流节流阀(旁通型调速阀),溢流节流阀也是一种压力补偿型节流阀,它由溢流阀3和节流阀2并联而成。图 (a) 为其工作原理图及职能符号。 这种溢流节流阀上还附有安全阀1，以免系统过载。 与调速阀不同，溢流节流阀必须接在执行元件的进油路上。这时泵的出口（即溢流节流阀的进口）压力 随负载压力 的变化而变化，属变压系统，其功率利用比较合理，系统发热小。,(a)

6、工作原理图(b)职能符号 1液压缸2安全阀3溢流阀4节流阀,五、分流集流阀,分流集流阀是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。分流阀的作用，是使液压系统中由同一个能源向两个执行元件供应相同的流量（等量分流），以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的作用，则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量，以实现其间的速度同步或定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。它们的图形符号如图所示。,分流集流阀的外形及内部结构图,、分流精度 （556） 一般分流（集流）阀的分流误差为13，产生分流误差的主要原因是： 两个可变节流孔处的液动力不完全相等。 阀芯与阀套间的摩擦力。 阀芯两端的弹簧力不相等。 两个固定节流孔的几何尺寸误差。 固定节流孔的前后压差的影响。,注意： （有固定和可变两重节流口，因此，进出油口压差损失较大）不易用于