流量控制閥原理

1、第三節(jié) 流量控制閥,主講：徐云杰,概述,流量控制閥是通過改變節(jié)流口通流面積或通流通道的長(zhǎng)短來改變局部阻力的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制。 流量控制閥是節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中的基本調(diào)節(jié)元件。在定量泵供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，必須將流量控制閥與溢流閥配合使用，以便將多余的流量流回油箱。 流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥等。,節(jié)流元件的作用,一、節(jié)流閥,1.節(jié)流閥的工作原理,2.流量特性,3、節(jié)流閥的剛性 節(jié)流閥的剛性表示它抵抗負(fù)數(shù)變化的干擾,保持流量穩(wěn)定的能力,即當(dāng)節(jié)流閥開口量不變時(shí),由于閥前后壓力差p的變化,引起通過節(jié)流閥的流量發(fā)生變化的情況。,4、節(jié)流口堵塞及最小穩(wěn)定流量 節(jié)流閥在小開口

2、下工作時(shí)，特別是進(jìn)出口壓差較大時(shí)，雖然不改變油溫和閥的壓差，但流量會(huì)出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的脈動(dòng)現(xiàn)象，開口越小，脈動(dòng)現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至在閥口沒有完全關(guān)閉時(shí)就完全斷流。這種現(xiàn)象稱為節(jié)流口堵塞。 產(chǎn)生堵塞的主要原因是： 油液中的機(jī)械雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)、瀝青、炭渣等污物堆積在節(jié)流縫隙處；,由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，而節(jié)流縫隙的金屬表面上存在電位差，故極化分子被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，吸附層的厚度一般為58 ，因而影響了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，會(huì)被液流沖刷掉，隨后又重新吸附在閥口上。這樣周而復(fù)始，就形成流量的脈動(dòng)；,閥口壓差較大時(shí)，因閥口溫升高，液體受

3、擠壓的程度增強(qiáng)，金屬表面也更易受摩擦作用而形成電位差，因此壓差大時(shí)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。 減輕堵塞現(xiàn)象的措施有：選擇水力半徑大的薄刃節(jié)流口；精密過濾并定期更換油液；適當(dāng)選擇節(jié)流口前后的壓差；采用電位差較小的金屬材料、選用抗氧化穩(wěn)定性好的油液、減小節(jié)流口的表面粗糙度等，都有助于緩解堵塞的產(chǎn)生。,二、調(diào)速閥,1、調(diào)速閥的工作原理 如圖所示,調(diào)速閥是進(jìn)行了壓力補(bǔ)償?shù)墓?jié)流閥。它由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。,(a)工作原理圖(b)職能符號(hào)(c)簡(jiǎn)化職能符號(hào)(d)特性曲線 1減壓閥2節(jié)流閥,p1一定， p3閥芯下移 x p2,p= p3 - p2 =C ;,p3閥芯上移 x p2,p= p2 - p3 =C

4、,、靜態(tài)特性,p閥的進(jìn)出口壓差,節(jié)流閥：p=p = p1 p2,調(diào)速閥：p= p12+ p23,當(dāng)F變化時(shí)，調(diào)速閥進(jìn)出口壓差p 變，不變的是 p23 。,要求：調(diào)速閥正常工作p 0.40.5MPa,（ p 0.4MPa時(shí)減壓閥不起作用，和普通節(jié)流閥一樣）,應(yīng)用：負(fù)載變化，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求高的調(diào)速系統(tǒng)。,三、溫度補(bǔ)償調(diào)速閥,普通調(diào)速閥的流量雖然已能基本上不受外部負(fù)載變化的影響,但是當(dāng)流量較小時(shí),節(jié)流口的通流面積較小,這時(shí)節(jié)流口的長(zhǎng)度與通流截面水力直徑的比值相對(duì)地增大,因而油液的粘度變化對(duì)流量的影響也增大,所以當(dāng)油溫升高后油的粘度變小時(shí),流量仍會(huì)增大,為了減小溫度對(duì)流量的影響,可以采用溫度補(bǔ)償調(diào)速閥

5、。,在節(jié)流閥閥芯和調(diào)節(jié)螺釘之間放置一個(gè)溫度膨脹系數(shù)較大的聚氯乙烯推桿,當(dāng)油溫升高時(shí),本來流量增加,這時(shí)溫度補(bǔ)償桿伸長(zhǎng)使節(jié)流口變小,從而補(bǔ)償了油溫對(duì)流量的影響。在2060的溫度范圍內(nèi)，流量的變化率超過10%,最小穩(wěn)定流量可達(dá)20mL/min。,四、溢流節(jié)流閥(旁通型調(diào)速閥),溢流節(jié)流閥也是一種壓力補(bǔ)償型節(jié)流閥,它由溢流閥3和節(jié)流閥2并聯(lián)而成。圖 (a) 為其工作原理圖及職能符號(hào)。 這種溢流節(jié)流閥上還附有安全閥1，以免系統(tǒng)過載。 與調(diào)速閥不同，溢流節(jié)流閥必須接在執(zhí)行元件的進(jìn)油路上。這時(shí)泵的出口（即溢流節(jié)流閥的進(jìn)口）壓力 隨負(fù)載壓力 的變化而變化，屬變壓系統(tǒng)，其功率利用比較合理，系統(tǒng)發(fā)熱小。,(a)

6、工作原理圖(b)職能符號(hào) 1液壓缸2安全閥3溢流閥4節(jié)流閥,五、分流集流閥,分流集流閥是分流閥、集流閥和分流集流閥的總稱。分流閥的作用，是使液壓系統(tǒng)中由同一個(gè)能源向兩個(gè)執(zhí)行元件供應(yīng)相同的流量（等量分流），以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)執(zhí)行元件的速度保持同步或定比關(guān)系。集流閥的作用，則是從兩個(gè)執(zhí)行元件收集等流量或按比例的回油量，以實(shí)現(xiàn)其間的速度同步或定比關(guān)系。分流集流閥則兼有分流閥和集流閥的功能。它們的圖形符號(hào)如圖所示。,分流集流閥的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,、分流精度 （556） 一般分流（集流）閥的分流誤差為13，產(chǎn)生分流誤差的主要原因是： 兩個(gè)可變節(jié)流孔處的液動(dòng)力不完全相等。 閥芯與閥套間的摩擦力。 閥芯兩端的彈簧力不相等。 兩個(gè)固定節(jié)流孔的幾何尺寸誤差。 固定節(jié)流孔的前后壓差的影響。,注意： （有固定和可變兩重節(jié)流口，因此，進(jìn)出油口壓差損失較大）不易用于