《流量控制閥》教案

5.5流量控制閥本節(jié)重點:節(jié)流閥和調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、圖形符號。本節(jié)難點:調(diào)速閥的工作原理。概念和類型流量控制閥：是通過改變閥口通流面積的大小來控制流量，以調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的控制元件。類比：水龍頭。常用的流量控制閥：節(jié)流閥調(diào)速閥分流閥組合閥

節(jié)流口的形式與特征

(1)直角凸肩節(jié)流口h≤B；B—閥體沉割槽的寬度。直角凸肩節(jié)流口DBh

本結(jié)構(gòu)的特點是過流面積和開口量呈線性結(jié)構(gòu)關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。但流量的調(diào)節(jié)范圍較小，小流量時流量不穩(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。(2)針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口針閥（錐形）節(jié)流口Dh(a)θ

特點：當針閥閥芯作軸向移動時，即可改變環(huán)形節(jié)流口的通流面積。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。但節(jié)流通道較長，

水力半徑較小，小流量時易堵塞，溫度對流量的影響較大。一般用于要求較低的場合

。(3)偏心式節(jié)流口圖中為偏心槽式結(jié)構(gòu)。閥芯上開有截面為三角形的偏心槽，轉(zhuǎn)動閥芯即可改變通流面積的大小。其節(jié)流口的水力直徑較針閥式節(jié)流口大，因此其防堵性能優(yōu)于針閥式節(jié)流口，其它特點和針閥式節(jié)流口基本相同。這種結(jié)構(gòu)形式閥芯上的徑向力不平衡，旋轉(zhuǎn)時比較費勁，一般用于壓力較低，對流量穩(wěn)定性要求不高的場合。(4)軸向三角槽式節(jié)流口φlDhα三角槽式節(jié)流口沿閥芯的軸向開若干個三角槽。閥芯作軸向移動時，即可改變開口量h，從而改變過流斷面面積。這種節(jié)流口結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，水力直徑中等，可得較小的穩(wěn)定流量(穩(wěn)定流量為50ml/min)。

調(diào)節(jié)范圍較大。由于幾條三角槽沿周圍方向均勻分布，徑向力平衡，故調(diào)節(jié)時所需的力也較小。但節(jié)流通道有一定長度，油溫變化對流量有一定影響。這是一種目前應(yīng)用很廣的節(jié)流口形式。周向縫隙式節(jié)流口(5)周向縫隙式節(jié)流口在閥芯圓周方向上開有一狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯就可改變通流面積的大小。所開狹縫在圓周上的寬度是變化的，尾部寬度逐漸縮小,在小流量時其通流截面是三角形，水力直徑較大，因此有較小的穩(wěn)定流量。節(jié)流口是薄壁結(jié)構(gòu)，油溫變化對流量影響小。但閥芯所受徑向力不平衡。這種節(jié)流閥應(yīng)用于低壓小流量系統(tǒng)時，能得到較為滿意的性能。(6)軸向縫隙式節(jié)流口軸向縫隙式節(jié)流口

在閥芯襯套上先銑出一個槽，使該處厚度減薄，然后在其上沿軸向開有節(jié)流口。當閥芯軸向移動時，就改變了通流面積的大小。開口很小時通流面積為正方形，水力直徑大，不易堵塞，油溫變化對流量影響小。這種結(jié)構(gòu)的性能與周向隙縫式節(jié)流口的相似。常用節(jié)流閥5.5.1節(jié)流閥1、結(jié)構(gòu)和工作原理圖形符號工作原理：通過螺旋傳動使閥芯軸向移動，改變節(jié)流口的通流截面面積，從而達到調(diào)節(jié)流量的目的。對于節(jié)流孔口來說，可將流量公式寫成下列形式:（7.1）2，節(jié)流口的流量特性節(jié)流口流量公式

式中:閥口通流面積；閥口前、后壓差；由節(jié)流口形狀和結(jié)構(gòu)決定的指數(shù)，0.5＜＜l；節(jié)流系數(shù)。qΔp

圖7.1節(jié)流口的流量-壓力特性細長孔

=1簿壁口=0.5節(jié)流閥的阻塞現(xiàn)象

一般節(jié)流閥，只要保持油足夠清潔，不會出現(xiàn)阻塞。有的系統(tǒng)要求缸的運動速度極慢，節(jié)流閥的開口只能很小，于是導(dǎo)致阻塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。此時，通過節(jié)流閥的流量時大時小，甚至斷流。3，阻塞對流量穩(wěn)定性的影響

流量小時，流量穩(wěn)定性與油液的性質(zhì)和節(jié)流口的結(jié)構(gòu)都有關(guān)。產(chǎn)生堵塞的主要原因是：①油液中的雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)等污物堆積在節(jié)流縫隙處；②由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，因而影響了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度時，會被液流沖刷掉，隨后又重新附在閥口上。這樣周而復(fù)始，就形成流量的脈動;③閥口壓差較大時容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。減輕堵塞現(xiàn)象的措施有：

·適當選擇節(jié)流口前后的壓差,用多個節(jié)流口串聯(lián)。一般取ΔP＝0.2～0.3MPa。

·精密過濾并定期更換油液。在節(jié)流閥前設(shè)置單獨的精濾裝置，為了除去鐵屑和磨料，可采用磁性過濾器。

·節(jié)流口零件的材料應(yīng)盡量選用電位差較小的金屬，以減小吸附層的厚度。

·采用大水力半徑的薄刃式節(jié)流口。一般通流面積越大、節(jié)流通道越短、以及水力半徑越大時，節(jié)流口越不易堵塞。4，節(jié)流閥的運用適用于負載和溫度變化不大，或速度穩(wěn)定性要求較低的液壓系統(tǒng)與定量泵、溢流閥和執(zhí)行元件組成節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)采用上述節(jié)流閥存在著的問題：由于負載的變化引起節(jié)流閥前、后壓差的變化，這導(dǎo)致執(zhí)行元件的速度也相應(yīng)的發(fā)生變化。為使速度穩(wěn)定，就要使節(jié)流閥前后壓差在負載變化情況下保持不變，從而使通過節(jié)流閥的流量由節(jié)流閥的開口大小來決定。把具有這一作用的閥和節(jié)流閥組合在一起，就構(gòu)成能保持速度不隨負載而變化的流量調(diào)節(jié)閥。常用的有兩類：調(diào)速閥和溢流節(jié)流閥。5.5.2調(diào)速閥調(diào)速閥的工作原理、功能與結(jié)構(gòu)調(diào)速閥由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成，定差減壓閥能自動保持節(jié)流閥兩端壓差不變，從而使通過節(jié)流閥的流量不受負載變化的影響；執(zhí)行元件的運動速度則由節(jié)流閥開口大小來調(diào)定

1，調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

定差減壓閥能根據(jù)負載變化自動調(diào)節(jié)液阻，使節(jié)流閥前后壓差保持不變，從而保持流量的穩(wěn)定

結(jié)構(gòu)：工作原理：若負載增大，則P3P3增大，則減壓閥閥芯下移，閥口開度加大從而使P2結(jié)果△P=P2-P3保持不變由q=CAT△Pφ△P不變q不變,2、流量特性調(diào)速閥和節(jié)流閥的流量特性由圖可見，調(diào)速閥進出口壓差變化時，通過調(diào)速閥的流量基本不變。注意：當壓差很小時，一般△P≤0.5MP，調(diào)速閥和節(jié)流閥的特性曲線重合，這是因為此時調(diào)速閥中的減壓閥處于非工作狀態(tài)，調(diào)速閥只相當于一個節(jié)流閥。

節(jié)流閥芯桿2由熱膨脹系數(shù)較大的材料制成，當油溫升高時，芯桿熱膨脹使節(jié)流閥口關(guān)小，能抵消由于粘性降低使流量增加的影響。

溫度補償調(diào)速閥（節(jié)流閥