第四節(jié)流量控制閥

1、第四節(jié)第四節(jié) 流量控制閥流量控制閥 Flow control valve 2 對(duì)于節(jié)流孔口來(lái)說(shuō)，可將流量公式寫成下列形式對(duì)于節(jié)流孔口來(lái)說(shuō)，可將流量公式寫成下列形式: m pAKQ 一、流量控制原理一、流量控制原理-節(jié)流口的流量特性節(jié)流口的流量特性 節(jié)流口流量公式節(jié)流口流量公式 式中: A 閥口通流面積；閥口通流面積； p閥口前、后壓差；閥口前、后壓差； m由節(jié)流口形狀和結(jié)構(gòu)決由節(jié)流口形狀和結(jié)構(gòu)決 定的指數(shù)，定的指數(shù)，0.5ml ； K 節(jié)流系數(shù)。節(jié)流系數(shù)。 Q p 圖圖 節(jié)流口的節(jié)流口的 流量流量- -壓力特性壓力特性 細(xì)長(zhǎng)孔細(xì)長(zhǎng)孔 m=1 簿壁口簿壁口 m=0.5 3 (1)直角凸肩節(jié)流口直

2、角凸肩節(jié)流口 hB；B 閥體沉割槽的寬度。 直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口 D 本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是過(guò)流 面積和開口量呈線性結(jié) 構(gòu)關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工 藝性好。但流量的調(diào)節(jié) 范圍較小，小流量時(shí)流 量不穩(wěn)定，一般節(jié)流閥 較少使用。 節(jié)流口是流量閥的關(guān)鍵部位，節(jié)流口形式及其特 性在很大程度上決定著流量控制閥的性能。 4 (2)針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口 圖圖7.2(a) 7.2(a) 針閥（錐形）節(jié)流口針閥（錐形）節(jié)流口 D h ( a ) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 可當(dāng)截止閥用。調(diào) 節(jié)范圍較大。由于 過(guò)流斷面仍是同心 環(huán)狀間隙，水力半 徑較小，小流量時(shí) 易堵塞，溫度對(duì)流 量的影響較大。一 般

3、用于要求較低的 場(chǎng)合 。 5 (3)偏心式節(jié)流口偏心式節(jié)流口 節(jié)流口由偏心的三角溝槽組成。閥芯有轉(zhuǎn)角時(shí)， 節(jié)流口過(guò)流斷面面積即產(chǎn)生變化。本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是， 小流量調(diào)節(jié)容易。但制造略顯得麻煩、閥芯所受的 徑向力不平衡，只宜用在低壓場(chǎng)合。 6 (4)軸向三角槽式節(jié)流口軸向三角槽式節(jié)流口 沿閥芯的軸向開若干個(gè)三角槽。閥芯做軸向運(yùn) 動(dòng)，即可改變開口量h，從而改變過(guò)流斷面面積。 本節(jié)流口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水力半徑大，調(diào)節(jié)范圍較大。 小流量時(shí)穩(wěn)定性好，最低對(duì)流量的穩(wěn)定流量為 50ml/min。 l D h 圖圖7.2(c) 三角槽式節(jié)流口三角槽式節(jié)流口 7 圖圖7.2(d) 7.2(d) 周向縫隙式節(jié)流口周向縫隙式

4、節(jié)流口 (5)周向縫隙式節(jié)流口周向縫隙式節(jié)流口 閥芯上開有狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯可以改變縫隙的通流面積大 小。這種節(jié)流口可以作成薄刃結(jié)構(gòu)，從而獲得較小的穩(wěn)定 流量，但是閥芯受徑向不平衡力，只適于低壓節(jié)流閥中。 8 本結(jié)構(gòu)為薄壁節(jié)流口，壁厚約0.070.09mm，流 量受溫度的影響小、不易堵塞、最低穩(wěn)定流量約 20ml/min 。閥芯的軸向位移可改變節(jié)流口過(guò)流斷 面的面積。節(jié)流口易變形，工藝復(fù)雜是本結(jié)構(gòu)的 缺點(diǎn)。 (6)軸向縫隙式節(jié)流口軸向縫隙式節(jié)流口 圖圖7e) 7e) 軸向縫隙式節(jié)流口軸向縫隙式節(jié)流口 9 減輕堵塞現(xiàn)象的措施有：減輕堵塞現(xiàn)象的措施有： 。一般取P0.20.3MPa。 。在節(jié)流閥前設(shè)置

5、 單獨(dú)的精濾裝置，為了除去鐵屑和磨料，可采用 磁性過(guò)濾器。 ，以減小吸附層的厚度。 。一般通 流面積越大、節(jié)流通道越短、以及水力半徑越大 時(shí)，節(jié)流口越不易堵塞。 普通節(jié)流閥 常見的幾種節(jié)流口形式： 針式節(jié)流口、三角槽式 節(jié)流口、轉(zhuǎn)槽式節(jié)流口 結(jié)構(gòu)：軸向三角槽式，這 種節(jié)流閥的進(jìn)出油口可互 換。 圖形符號(hào)： 流量特性： 節(jié)流閥的節(jié)流口一定時(shí)，其流量隨壓差的增加而增大。 節(jié)流口小到一定值時(shí)流量不穩(wěn)定，出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)現(xiàn)象，稱為 節(jié)流口堵塞（一般0.05L/min）。不出現(xiàn)堵塞的最小流量叫最小 穩(wěn)定流量。 溫度變化引起流體粘度變化使流量不穩(wěn)定（可采用溫度補(bǔ)償 裝置加以補(bǔ)償）。 圖4-30 11 tgQ

6、p p Q T 11 m=0.5 Q p 細(xì)長(zhǎng)孔細(xì)長(zhǎng)孔 m=1 1 2 3 p1p2 1 2 3 簿壁口簿壁口 剛度的物理意義如下： 當(dāng)p有某一增量時(shí)， Q值相應(yīng)的也有某一增 量，Q的增量值越大， 說(shuō)明流量的變化也就 越大，從式看，剛度 就越小。反之，則剛 度大。 節(jié)流閥特性 12 由式可知： 流量剛度與節(jié)流口壓差成正比，壓差越大，剛度 越大； 壓差一定時(shí)，剛度與流量成反比，流量越小，剛 度越大； 系數(shù)m越小，剛度越大。薄壁孔（m0.5）比細(xì) 長(zhǎng)孔（m1）的流量穩(wěn)定性受P變化的影響要小。 因此，為了獲得較小的系數(shù)m，應(yīng)盡量避免采用細(xì) 長(zhǎng)孔節(jié)流口，應(yīng)使節(jié)流口形式接近于薄壁孔口，以 獲得較好的流量

7、穩(wěn)定性。 節(jié)流閥的壓力和溫度補(bǔ)償 n節(jié)流閥的壓力補(bǔ)償有兩種方式： 1.將定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)起來(lái)，組合而成調(diào)速閥； 2.是將穩(wěn)壓溢流閥與節(jié)流閥并聯(lián)起來(lái)，組織成溢流節(jié) 流閥。 這兩種壓力補(bǔ)償方式是利用流量變動(dòng)所引起油路壓力 的變化，通過(guò)閥芯的負(fù)反饋動(dòng)作，來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流部 分的壓力差，使其基本保持不變。 油溫的變化也必然會(huì)引起油液粘度的變化，從而 導(dǎo)致通過(guò)節(jié)流閥的流量發(fā)生相應(yīng)的改變，為此出現(xiàn)了 溫度補(bǔ)償調(diào)速閥。 調(diào)速閥 調(diào)速閥是具有恒流量功能的閥類，利用它能使執(zhí)行元件勻速運(yùn)動(dòng)。 1.組成：節(jié)流閥差壓式減壓閥 2. 工作原理 p1一定，p2閥芯下移 xR pR pm，p = pm- p2 =C ;

8、 p2閥芯上移 xR pR , pm ，p = pm- p2 =C。 節(jié)流閥p變， q變。 調(diào)速閥： F變， p不變， q不受 負(fù)載變化的影響。 ， 圖4-31 特性曲線 p閥的進(jìn)出口壓差 節(jié)流閥：p=pT = p1 p2 調(diào)速閥：p= pT+ pR 當(dāng)F變化時(shí)，調(diào)速閥進(jìn)出口 壓差p 變，不變的是 pT 。 要求：調(diào)速閥正常工作p 0.40.5MPa （ 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)。 圖4-32 37 節(jié)流閥芯桿 2由熱膨脹系 數(shù)較大的材料 制成，當(dāng)油溫 升高時(shí)，芯桿 熱膨脹使節(jié)流 閥口關(guān)小，能

9、抵消由于粘性 降低使流量增 加的影響。 圖圖 7.97.9 溫度補(bǔ)償調(diào)速閥減壓閥部分的原理 和普通調(diào)速閥相同。 旁通式調(diào)速閥 旁通式調(diào)速閥的工作原理、功能與結(jié)構(gòu) 旁通式調(diào)速閥由溢流閥溢流閥與節(jié)流閥節(jié)流閥并聯(lián)而成， 溢流閥溢流閥能自動(dòng)保持節(jié)流閥兩端壓差不變， 從而使通過(guò)節(jié)流閥的流量不受負(fù)載變化的 影響；執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度則由節(jié)流閥開 口大小來(lái)調(diào)定 溢流節(jié)流閥/旁通式調(diào)速閥的工作原理 4-5 分流集流閥 圖4-33 1、2-固定節(jié)流孔 3、4-可變節(jié)流孔 5、6-閥心 分流集流閥具有分流和集流功能。 當(dāng)油源向兩相同液壓缸供油時(shí)，通 過(guò)分流集流閥的分流功能，可使兩 液壓缸保持速度相同（同步）。當(dāng) 液壓缸向油箱回油時(shí)，通過(guò)分流集 流閥的集流作用，可使液壓缸回程 同步。 結(jié)構(gòu)（圖4-33）： 分類 分流閥 集流閥 分