液壓學(xué)：流量控制閥

1、流量控制閥,流量控制閥是通過改變閥口大小來改變液阻實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的閥。 普通流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥。,節(jié)流閥,調(diào)速閥,流量控制原理,流經(jīng)薄壁小孔的流量 q = cdA(2p/)1/2 流經(jīng)細(xì)長孔的流量 q =(d 4/128l )p 綜合兩式得通用節(jié)流方程 q = KLAp m 節(jié)流元件的節(jié)流口結(jié)構(gòu)有錐形、三角槽形、矩形、三角形等。工業(yè)上又將節(jié)流口的過流面積A 的倒數(shù)稱為液阻，將過流面積可調(diào)的節(jié)流口稱為可變液阻。由節(jié)流方程知，當(dāng)壓力差一定時(shí)，改變開口面積即改變液阻就可改變流量。,節(jié)流閥,結(jié)構(gòu)原理 主要零件有閥芯、閥體和螺母。閥體上開有進(jìn)油口和出油口。閥芯一端開有三角

2、尖槽，另一端加工有螺紋，旋轉(zhuǎn)閥芯即可軸向移動改變閥口過流面積。為平衡液壓徑向力，三角槽須對稱布置。,流量特性方程 q = KLAp m 它反映了流經(jīng)節(jié)流閥的流量q與閥前后壓力差p 和開口面積A 之間的關(guān)系。 剛性 外負(fù)載波動引起閥前后壓力差p 變化，即使閥的開口面積A 不變，也會導(dǎo)致流經(jīng)閥的流量q 不穩(wěn)定。 定義：閥的開口面積A 一定時(shí) ， T = dp/dq = p1-m/ KLAm 為節(jié)流閥的剛性 。 T 越大，節(jié)流閥的性能越好。故薄刃口（m=0.5 ）多作節(jié)流閥閥口。 p 大有利于提高節(jié)流閥剛性，但過大不僅造成壓力損失增大，而且可能因閥口太小而堵塞，一般取p （0.150.4 ）MPa。

3、 最小穩(wěn)定流量 節(jié)流閥在很小開口下工作時(shí)，流經(jīng)閥的流量會出現(xiàn)周期性脈動，甚至間歇式斷流，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流閥的堵塞現(xiàn)象。為此對節(jié)流閥有一個能正常工作的最小流量的限制。,節(jié)流閥的應(yīng)用,當(dāng)節(jié)流閥前后p 一定時(shí)，改變A 可改變流經(jīng)閥的流量起節(jié)流調(diào)速作用，如閥3。 當(dāng)q 一定時(shí)，改變A 可改變閥前后壓力差p起負(fù)載阻尼作用，如閥1。 當(dāng)q0 時(shí)，安裝節(jié)流元件可延緩壓力突變的影響起壓力緩沖作用，如閥2。,調(diào)速閥,結(jié)構(gòu)原理 調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串連而成。 壓力油p1先經(jīng)定差減壓閥，然后經(jīng)節(jié)流閥流出。節(jié)流閥進(jìn)、出口壓力油p2、p3經(jīng)閥體流道被引至定差減壓閥閥芯的兩端，(p2-p3)與定差減壓閥的彈簧力進(jìn)

4、行比較，因定差減壓閥閥口的壓力補(bǔ)償作用，使得(p2-p3)基本不變。 調(diào)速閥工作原理動畫 調(diào)速閥可以是定差減壓閥在前，節(jié)流閥在后，也可以是節(jié)流閥在前，定差減壓閥在后。,調(diào)速閥工作時(shí)的靜態(tài)方程 定差減壓閥受力平衡方程 p2A= p3A+Ft-Fs 定差減壓閥壓力流量方程 q1=Cd1d x2（p1-p2）/1/2 節(jié)流閥壓力流量方程 q2=Cd2 Aj 2（p2-p3）/1/2 通過調(diào)速閥的流量 q1=q2=q 流量穩(wěn)定性分析 調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動速度，并保證其速度的穩(wěn)定。這是因?yàn)楣?jié)流閥既是調(diào)節(jié)元件，又是檢測元件。當(dāng)閥口面積調(diào)定后，它一方面控制流量的大小，一方面檢測流量信號并轉(zhuǎn)換為閥口前后

5、壓力差反饋?zhàn)饔玫蕉ú顪p壓閥閥芯的兩端面，與彈簧力相比較，當(dāng)檢測的壓力差偏離預(yù)定值時(shí)，定差減壓閥閥芯產(chǎn)生相應(yīng)位移，改變減壓縫隙進(jìn)行壓力補(bǔ)償，保證節(jié)流閥前后的壓力差基本不變。但是閥芯位移勢必引起彈簧力和液動力波動，因此流經(jīng)調(diào)速閥的流量只能基本穩(wěn)定。調(diào)速閥的速度剛性可近似為。 為保證定差減壓閥的壓力補(bǔ)償作用，調(diào)速閥的進(jìn)出口壓力差應(yīng)大于彈簧力Ft 和液動力Fs 所確定的最小壓力差。否則無法保證流量穩(wěn)定。,旁通型調(diào)速閥,結(jié)構(gòu)原理 該閥又稱為溢流節(jié)流閥，由節(jié)流閥與差壓式溢流閥并連而成，閥體上有一個進(jìn)油口，一個出油口，一個回油口。這里節(jié)流閥既是調(diào)節(jié)元件，又是檢測元件；差壓式溢流閥是壓力補(bǔ)償元件，它保證了節(jié)流閥前后壓力差p 基本不變。 動作原理動畫,旁通型調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動速度只能安裝在執(zhí)行元件的進(jìn)油路上，其速度剛性較調(diào)速閥小，但因此時(shí)的系統(tǒng)壓力為（負(fù)載壓力節(jié)流閥前后壓差p ），是變壓系統(tǒng)，與調(diào)速閥調(diào)速回路相比，回路效率較高。,分流集流閥,分流集流閥是用來保證多個執(zhí)行元件速度同步的流量控制閥，又稱為同步閥。它包括分流閥、集流閥和分流集流閥三種控制類型。 分流閥結(jié)構(gòu)原理：它由兩個固定節(jié)流孔1、2、閥體、閥芯和兩個對中彈簧等組成。閥芯兩端臺肩與閥體沉割槽組成兩個可變節(jié)流