第四节流量控制阀

1、第四节第四节 流量控制阀流量控制阀Flow control valve2对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:mpAKQ一、流量控制原理一、流量控制原理-节流口的流量特性节流口的流量特性 节流口流量公式节流口流量公式 式中:A阀口通流面积；阀口通流面积；p阀口前、后压差；阀口前、后压差；m由节流口形状和结构决由节流口形状和结构决定的指数，定的指数，0.5ml ；K节流系数。节流系数。Qp图图 节流口的节流口的流量流量- -压力特性压力特性细长孔细长孔m=1簿壁口簿壁口m=0.53 (1)直角凸肩节流口直角凸肩节流口hB；B 阀体沉割槽的宽度。 直

2、角凸肩节流口直角凸肩节流口D 本结构的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。但流量的调节范围较小，小流量时流量不稳定，一般节流阀较少使用。 节流口是流量阀的关键部位，节流口形式及其特性在很大程度上决定着流量控制阀的性能。 4(2)针阀式（锥形凸肩）节流口针阀式（锥形凸肩）节流口图图7.2(a) 7.2(a) 针阀（锥形）节流口针阀（锥形）节流口Dh( a ) 特点：结构简单，可当截止阀用。调节范围较大。由于过流断面仍是同心环状间隙，水力半径较小，小流量时易堵塞，温度对流量的影响较大。一般用于要求较低的场合 。5(3)偏心式节流口偏心式节流口 节流口由偏心的三角沟槽组成。阀芯

3、有转角时，节流口过流断面面积即产生变化。本结构的特点是，小流量调节容易。但制造略显得麻烦、阀芯所受的径向力不平衡，只宜用在低压场合。6(4)轴向三角槽式节流口轴向三角槽式节流口 沿阀芯的轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即可改变开口量h，从而改变过流断面面积。 本节流口结构简单，水力半径大，调节范围较大。小流量时稳定性好，最低对流量的稳定流量为50ml/min。lDh图图7.2(c) 三角槽式节流口三角槽式节流口7图图7.2(d) 7.2(d) 周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口(5)周向缝隙式节流口周向缝隙式节流口 阀芯上开有狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口可以作成薄刃结

4、构，从而获得较小的稳定流量，但是阀芯受径向不平衡力，只适于低压节流阀中。 8 本结构为薄壁节流口，壁厚约0.070.09mm，流量受温度的影响小、不易堵塞、最低稳定流量约20ml/min 。阀芯的轴向位移可改变节流口过流断面的面积。节流口易变形，工艺复杂是本结构的缺点。(6)轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口图图7e) 7e) 轴向缝隙式节流口轴向缝隙式节流口9减轻堵塞现象的措施有：减轻堵塞现象的措施有： 。一般取P0.20.3MPa。 。在节流阀前设置单独的精滤装置，为了除去铁屑和磨料，可采用磁性过滤器。 ，以减小吸附层的厚度。 。一般通流面积越大、节流通道越短、以及水力半径越大时，节流口越不

5、易堵塞。普通节流阀常见的几种节流口形式：针式节流口、三角槽式节流口、转槽式节流口结构：轴向三角槽式，这种节流阀的进出油口可互换。 图形符号： 流量特性： 节流阀的节流口一定时，其流量随压差的增加而增大。 节流口小到一定值时流量不稳定，出现时断时续现象，称为节流口堵塞（一般0.05L/min）。不出现堵塞的最小流量叫最小稳定流量。 温度变化引起流体粘度变化使流量不稳定（可采用温度补偿装置加以补偿）。图4-3011tgQppQT11m=0.5Qp细长孔细长孔m=1 1 2 3p1p2123簿壁口簿壁口刚度的物理意义如下： 当p有某一增量时，Q值相应的也有某一增量，Q的增量值越大，说明流量的变化也就

6、越大，从式看，刚度就越小。反之，则刚度大。节流阀特性12由式可知：流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，刚度越大；压差一定时，刚度与流量成反比，流量越小，刚度越大；系数m越小，刚度越大。薄壁孔（m0.5）比细长孔（m1）的流量稳定性受P变化的影响要小。因此，为了获得较小的系数m，应尽量避免采用细长孔节流口，应使节流口形式接近于薄壁孔口，以获得较好的流量稳定性。 节流阀的压力和温度补偿n节流阀的压力补偿有两种方式：1.将定差减压阀与节流阀串联起来，组合而成调速阀；2.是将稳压溢流阀与节流阀并联起来，组织成溢流节流阀。这两种压力补偿方式是利用流量变动所引起油路压力的变化，通过阀芯的负反馈动作，来自

7、动调节节流部分的压力差，使其基本保持不变。油温的变化也必然会引起油液粘度的变化，从而导致通过节流阀的流量发生相应的改变，为此出现了温度补偿调速阀。调速阀 调速阀是具有恒流量功能的阀类，利用它能使执行元件匀速运动。 1.组成：节流阀差压式减压阀2. 工作原理p1一定，p2阀芯下移 xR pR pm，p = pm- p2 =C ; p2阀芯上移 xR pR , pm ，p = pm- p2 =C。节流阀p变， q变。调速阀： F变， p不变， q不受负载变化的影响。， 图4-31 特性曲线p阀的进出口压差节流阀：p=pT = p1 p2调速阀：p= pT+ pR当F变化时，调速阀进出口压差p 变，

8、不变的是 pT 。要求：调速阀正常工作p 0.40.5MPa（ p 0.40.5MPa（ p 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节流阀一样）应用：负载变化，运动平稳性要求高的调速系统。图4-3237 节流阀芯杆2由热膨胀系数较大的材料制成，当油温升高时，芯杆热膨胀使节流阀口关小，能抵消由于粘性降低使流量增加的影响。 图图 7.97.9 温度补偿调速阀减压阀部分的原理和普通调速阀相同。旁通式调速阀旁通式调速阀的工作原理、功能与结构旁通式调速阀由溢流阀溢流阀与节流阀节流阀并联而成，溢流阀溢流阀能自动保持节流阀两端压差不变，从而使通过节流阀的流量不受负载变化的影响；执行元件的运动速度则由节流阀开口大小来调定 溢流节流阀/旁通式调速阀的工作原理4-5 分流集流阀 图4-331、2-固定节流孔 3、4-可变节流孔 5、6-阀心 分流集流阀具有分流和集流功能。当油源向两相同液压缸供油时，通过分流集流阀的分流功能，可使两液压缸保持速度相同（同步）。当液压缸向油箱回油时，通过分流集流阀的集流作用，可使液压缸回程同步。结构（图4-33）：分类分流阀 集流阀 分流集流阀