7.1节流口流量特性.ppt

1、姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:,（7.1）,7.1 节流口的流量特性,7.1.1 节流口流量公式,式中:,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,关于薄壁节流口的流量公式，在流体力学中已然推导和证明过，我们只引用其结论即可。令 , m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式（7.1）变为:,式中: Cd流量系数； 油液密度。,在流体力学中，我们遇到过两大类节流口。 一类是细长孔，m=1。在液压工程中，往往把这类节流口当作固定(不可调)节流器使用。,另一类是薄壁节流口,m=0.5。用紊流计算这一类节流口的流量。常常把它们作为节流阀阀口使

2、用。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,上式也可写成,在上式中若m为常数，且(2/)/pm也是常数，调节A，则可调节通过节流阀的流量Q。,需要说明的是流量系数Cd并不是常数，节流口的结构、形状、压力差、油温都对Cd有影响。精确的Cd值需靠试验确定。一般Cd=0.60.8。m值也受多种因素影响，一般m=0.51。一般薄壁节流口的m为0.5左右。尽管式（7-1）包含着一些非确定因素，但它毕竟给我们提供了一个对流量进行概略计算的简明表达式。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量 Q稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量 时，

3、影响流量稳定性与节流口形状、节流压差以及油液温 度等因素有关。,7.1.2 影响流量稳定性的因素,（1）压差变化对流量稳定性的影响,当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随之改变，节流口的这种特性可用流量刚度T来表征。,（7.2）,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,m=0.5,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（7.2）式看，刚度就越小。反之，则刚度大。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,由式（7.2）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

4、小，刚度越大； 系数m越小，刚度越大。薄壁孔（m0.5）比细长孔（m 1）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，以获得较好的流量稳定性。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,（2）油温变化对流量稳定性的影响,油温升高，油液粘度降低。对于细长孔，当油温升高使油的粘度降低时，流量Q就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。,对于薄壁孔，油的温度对流量的影响是较小的，这是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态，其流量与雷诺数无关，即不受油液粘度变化的影响；节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳定性就越好。

5、,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,节流阀的阻塞现象,一般节流阀，只要保持油足够清洁，不会出现 阻塞。有的系统要求缸的运动速度极慢，节流阀 的开口只能很小,于是导致阻塞现象的出现。此 时，通过节流阀的流量时大时小，甚至断流。,（3）阻塞对流量稳定性的影响,流量小时，流量稳定性与油液的性质和节流 口的结构都有关。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,产生堵塞的主要原因是： 油液中的杂质或因氧化析出的胶质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，被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界吸附层，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

6、液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉动; 阀口压差较大时容易产生堵塞现象。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,减轻堵塞现象的措施有：, 适当选择节流口前后的压差,用多个节流口串联。一般取P0.20.3MPa。, 精密过滤并定期更换油液。在节流阀前设置单独的精滤装置，为了除去铁屑和磨料，可采用磁性过滤器。, 节流口零件的材料应尽量选用电位差较小的金属，以减小吸附层的厚度。, 采用大水力半径的薄刃式节流口。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。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,7.1.3 节流口的形式与特征,(1)

7、直角凸肩节流口,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。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,(2)针阀式（锥形凸肩）节流口,图7.2(a) 针阀（锥形）节流口,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 。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,(3)偏心式节流口,节流口由偏

8、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。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,(4)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。因小 流量稳定性好，是目前应用最广的一种节流口。,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,姝眽绉戞妧澶,娴佷綋浼犲姩鍙婃帶鍒剁爺绌舵墍,图7.2(d) 周向缝隙式节流口,(5)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