液压流量控制阀

1、1、节流孔的产水量特性速度控制支重轮和速度控制支重轮的工作原理、结构、主要性能和应用节流电路，本节主要内容是节流孔的产水量特性、速度控制支重轮和速度控制支重轮的工作原理和性能、节流电路。 第五章油压控制阀、5.4产水量控制阀、2、产水量控制阀简称产水量阀，通过改变节流孔的流通面积和流通路径的长度来改变局部阻力的大小，实现产水量的控制，改变致动器的运动速度。 产水量控制阀有节流阀、节流阀支重轮、分流集气阀等。 由第2章可知，小孔和间隙等对液体的流动产生阻力(压力下降和压力损失)，流通面积和流通长度不同，阻力也不同，这样的阻力称为液体阻力。 由于产水量阀改变好口才(也称为节流孔)的流通截面积而形成

2、可变液阻力，并限制液阻力所通过的产水量，因此节流孔能够调节通过产水量的大小。 液体层流经圆管时沿路损耗： p=32lv/d 2，3，3，产水量控制阀的主要性能要求是： l )阀的压差变化时，通阀的产水量变化小。 2 )油温变化时，产水量变化小。 3 )产水量调节范围宽，小产水量时不易堵塞，可获得较小的稳定产水量。 4 )全开阀门后，通过阀门的压力损失变小。 5 )阀门的泄漏量小。 对于高压阀，最好其调节扭矩也小。 4、关于节流孔，将产水量式以下形式：(7.1 )、5.4.1.1节流孔的产水量特性、1 .节流孔产水量式、式中3360、5.4.1节流孔的产水量式、5、薄壁节流孔的产水量式用流体动力

3、学导出并进行证明如果=0.5，则在薄壁小孔中流动的产水量式为：式中： c的产水量系数为油液密度。 在流体动力学，我遇到过两种节流孔。 一个是细长的孔，=1。 在液压工程中，多将这样的节流孔作为固定(不可调整)节流孔使用。 另一个是薄壁节流孔，=0.5。 用湍流计算这种节流孔的产水量。 常被用作节流阀的好口才. 另外，产水量系数cq不是常数，节流孔的构造、形状、压力差、油温影响cq。 正确的cq值必须由实验决定。 一般的cq=0.60.8。 值也受到各种因素的影响，一般=0.51。 一般的薄壁节流孔为0.5左右。 虽然公式包含一些不确定性元素，但最终它给我提供了简单的计算产水量的公式。 另外，上

4、述公式也可以记述，上述公式是常数，也是常数，只要调节at，就可以调节通过节流阀的产水量q。 7、油压系统工作时，希望先调节节流孔的大小，然后产水量q保持稳定。 但是，实际上产水量经常变化，特别是在小产水量的情况下，影响产水量稳定性的是节流孔形状、节流孔差压、油液温度等因素。 2、影响产水量稳定性的因素、(1)差压变化对产水量稳定性的影响、节流孔的前后差压变化时，通过节流孔的产水量变化，节流孔的该特性可用产水量刚性kv表现。这样，求出偏振导数，得到，8，=0.5，刚性的物理意义表示，在p有某增量的情况下，在品质因子也有某增量，q的增量值越大，产水量的变化也越大，刚性越小。 相反，刚性大。 在三种

5、结构形式的节流孔中，通过薄壁节流孔的产水量受到差压变化的影响最小，9、产水量刚性与节流孔差压成正比，在得出差压越大、刚性越大的结论的差压一定时，刚性与产水量成反比，产水量越小，刚性越大的系数越小，刚性越大薄壁孔(0.5 )与细长孔(1)相比，产水量稳定性受到p变化的影响较少。 因此，为了得到小的系数，必须尽量不采用细长的节流孔，使节流孔形式接近薄壁节流孔，得到良好的产水量稳定性。 10、(2)油温变化对产水量稳定性的影响，油温升高，油液黏性系数降低。细长孔中，油温升高，油的黏性系数降低，则产水量q增加。 因此，在节流通路长的情况下，温度对产水量的稳定性的影响大。 相对于薄壁孔，油的温度对产水量

6、的影响较小。 这是因为，流体在薄刃式节流孔中流动时处于湍流状态，其产水量与雷诺数无关，即不受油液黏性系数变化的影响，节流孔形式越接近薄壁孔，产水量稳定性越好。11、调速支重轮的堵塞现象，一般的调速支重轮，只要油保持一盏茶清洁，就不会发生堵塞。 也有要求汽缸的运动速度非常慢，速度控制支重轮的开口部小，发生堵塞现象的系统。 此时，通过节气门的产水量在较大时较小，被切断。 (3)堵塞对产水量稳定性的影响、产水量小时，产水量稳定性与油液的性质和节流孔的结构有关。 发生堵塞的主要原因是，由于油液中的杂质和氧化而析出的胶质等污垢堆积在节流间隙中，油液劣化、破碎而带电的部分分子极性吸附在狭缝表面，形成牢固的

7、边界吸附层，因此影响狭缝的大小。 以上的堆积、吸附物成长到一定的厚度后，被水流冲走，之后再次附着在好口才上。 反复进行这种循环，形成产水量的脉动。如果好口才差压大，则容易发生堵塞。13、减轻堵塞现象的措施是，适当选择节流孔前后的差压，用多个节流孔串联连接。 一般设定为p0.20.3mpa。 精密过滤定期更换油液。 在节气门前设置别的过滤装置，为了除去铁元素屑和研磨剂，可以采用磁性过滤器。 小孔零配件的材料要尽量选择电位差小的金属，使吸附层的厚度变薄。 采用大水力半径薄的刃式节流孔。 一般流通面积越大，节流孔通路越短，水力半径越大，节流孔越难堵塞。 过水截面积与湿周之比为水力半径。 式子是r=a

8、/x，湿周为水的断面上的水流被淋湿的边界的长度。 如此计算，圆管的水力半径为圆管半径的一半。 14，3 .节流孔的形式和特点，(1)垂直角凸肩节流孔，本结构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。 但是，产水量的调节范围小，在小产水量下产水量不稳定，一般速度控制支重轮少。 节流孔是产水量阀的重要部位，节流孔的形式及其特性大大决定着产水量控制阀的性能。 15、(2)针型阀式(锥形)节流孔、针型阀(锥形蒙古包节流孔)的特征：当针型阀沿轴向移动时，可改变环状节流孔的流通面积。 具有结构简单、制造方便的优点。 但是节流通路长，水力半径小，小的产水量容易堵塞，温度对产水量的影响大。 一

9、般在要求低时使用。 (16 )偏心式节流孔，图中为偏心槽式构造。 阀体上开有截面为三角形的偏心槽，旋转阀体可以改变流通面积的大小。 由于其节流孔的水力直径比针状节流孔大，因此其防堵性能优于针状节流孔，其他特点与针状节流孔大致相同。 在这样的构造形式的阀体中，在径向的力不均衡、旋转困难、一般压力低、对产水量的稳定性的要求不高的情况下使用。 (17 )、(4)轴向的三角槽式节流孔，沿着阀芯的轴向开设几个三角槽。 当阀柱沿轴向移动时，能够改变开口量h，能够改变过流截面积。 该孔板结构简单，工艺性好，水力直径中等，可得到较小的稳定产水量(稳定产水量为50ml/min )。 调节范围很广。 几个三角槽在

10、周围方向上分布均匀，径向线力平衡，因此调节所需的力也小。 但是节流通路有一定的长度，油温的变化对产水量有一定的影响。 这是现在广泛使用的节流孔形式。 18、周向开缝式节流孔、(5)周向开缝式节流孔，在阀体的周向打开开缝，使阀体旋转，可改变流通面积的大小。张开的狭缝在圆周上的宽度变化，尾部的宽度逐渐变小，小产水量时流通截面为三角形，水力直径大，因此稳定产水量小。 节流孔为薄壁结构，油温变化对产水量的影响较小。 但是，阀体受到的径向力是不平衡的。 将该节流阀适用于低压小产水量系统，可获得较满脚丫子的性能。 19、(6)先在轴向开缝式节流孔、轴向开缝式节流孔、阀柱衬套上形成槽，使其厚度变薄，然后在其

11、上沿轴向打开节流孔。 阀杆向方向移动时，流通面积的大小发生变化。 开口小时流通面积为正方形，水力直径大，不易堵塞，油温变化对产水量的影响小。 该结构的性能与周向缝隙式节流孔相似。 从20、5.4.1.2.1速度控制支重轮、5.4.1.2.1速度控制支重轮、流入通讯端口通过节流孔流入，从阀的排出通讯端口流出。 本阀的阀芯3的锥形有三角形的槽。 当转动调节驾驶盘1时，阀柱3沿轴向位移，节流孔的开口量发生变化。 阀体越向上移动，开口量越大。 产水量控制阀的图形符号中的直线段表示油路，直线段两侧的场形状表示光圈，与场形状倾斜的箭头表示调整式。 产水量控制阀的格拉夫记号：22在节流阀的出入口压力差一定时

12、，通过改变节流阀的开口量，能够改变在节流阀中流动的产水量。 速度控制支重轮和其他阀，例如单向阀、定差减压阀、泄压阀可构成组合速度控制支重轮。23、本节流阀具有螺旋曲线开口和薄刃结构的精密节流阀。 转动驾驶盘和测速支重轮的核心，使螺旋曲线相对于套管的窗口上升或者下降，可以通过改变光圈面积来调节产水量。24、单向式节流阀、5.4.1.2.3单向式节流阀、25、5.4.1.2.3单向式节流阀、流体正向流动时，与节流阀一样，节流阀间隙的大小可以由驾驶盘调节，流体逆流时节流阀芯分为上阀柱和下阀柱两部分。 26、若采用上述节流阀，则存在节流阀的前后压差会因负荷的变化而变化，与此相应，致动器的速度也会变化的

13、问题。 为了使速度稳定，即使负荷变化，通过使节流阀的前后差压保持一定，由节流阀的开口大小决定通过节流阀的产水量。 通过组合具有该作用的阀门和节流阀，构成速度不会随负荷变化的产水量调整阀。 常用的是速度控制支重轮和释放速度控制支重轮。 速度控制支重轮适用于一般系统，但速度控制支重轮适用于致动器负荷变化大、运动速度稳定的系统。 5.4.2速度控制支重轮、27、串联减压式速度控制支重轮是由差压减压阀1和节流阀2串联连接而成的组合阀。5.4.2.1系列减压式速度控制支重轮的工作原理、泵出口、减压阀1的吸入通讯端口、减压阀的排出通讯端口(压力p2、云同步和节流阀的吸入油压)、节流通讯端口(p )压力p3

14、、气缸的左室(p3 )、气缸的右室与油箱相通，因此左室压力为pip 主油路：28，减压阀的阀体底部和中部(油压均为p2)的作用面积为a1 a2，油液通过节流阀的差压：pp2p3，负荷f，控制油路：减压阀，减压阀的阀体顶部(油压均为p3)的作用面积为a，且a=a1 a2，p2，p3 使p2、pp2p3大致保持一定，当p3、阀体向下运动、减压阀好口才开度、减压、负荷f、p3、阀体向上运动、减压阀好口才开度、减压、29、减压阀体处于弹簧力fs、油压p2和p3的作用的平衡位置时，p2a1 p2a2=p3a fs 因此，p2-p3=p=fs/ak(x0 x1)/akx0/a的弹簧刚性低，动作中减压阀的阀

15、芯的位移小，因此认为fs大致一定，所以节流阀两端的压差一定。这样，通过节流阀的产水量就稳定了。 列减压阀的阀柱的力平衡方程：30，31，调速支重轮的系统2由热胀冷缩系数大的材料制成，油温升高时，系统的热胀冷缩减小了调速支重轮的通讯端口，从而抵消粘性下降所造成的产水量增加的影响。 在5.4.2.2温度补偿调速支重轮(调速支重轮)中，温度补偿调速支重轮中的减压阀部分的原理与普通的调速支重轮相同。32、5.4.2.3溢流节流阀、33、7.2调速回路、7.2.1调速方法的概要、液压缸和液压马达的速度由排出容量和输入产水量决定。 油压缸的速度是、油压马达的转速：式中q是输入油压缸或油压马达的产水量a油压

16、缸的有效面积(相当于排出量) vm油压马达每转的排出量。 由以上的公式34、2可知，要控制气缸和马达的速度，既可以通过改变流入产水量来实现，也可以通过改变排出量来实现。 在液压缸中，通过改变其有效作用面积a (相当于排量)来进行调速是不现实的，一般只能通过改变产水量的方法来进行调速。 在可变电机中，调速可以改变产水量，也可以改变电机的排量。 35、目前常用的调速电路主要有以下几种： (1)调速电路由定量泵供油，通过改变电路中光圈面积的大小来控制产水量，调节其速度。 (2)容积调速电路通过改变电路中的变量泵和可变电机的排出量，调节致动器的运动速度。 (3)容积节流调速电路(联合调速)，主要研究节流调速电路，采用7.2.2节流调速电路，节流调速电路有进油路节流调速、回油节流调速、旁通节流调速三种基本形式。36、7.2.2.1供油路节流回路、图7.16供油路节流回路、pt、37、(1)在不考虑速度负荷特性的情况下，活塞运动速度为：活塞受力方程式为：气缸产水量方程式为：=、图7.16供油路节流回路、38，其中，c是关于油液种类等的系数at槽39、式为给油路节气门回路的速度负荷特性方程式。 以v为纵轴，以fl为横轴，用不同的节流阀的流通面积at描绘公式，得到一组抛物线，称为进路节流阀回路的速度负荷特性曲线。40、f=ppa1时，