液压阀流量控制阀工作原理.ppt

1本章提要流量控制阀简称流量阀，它通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大小，从而实现对流量的控制，进而改变执行机构的运动速度。流量控制阀包括节流阀、调速阀、分流集流阀等。本章除讨论普通的流量阀之外，还要简要介绍插装阀、电液比例阀和电液伺服阀。对流量控制阀的主要性能要求是：
l）阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小。
2）油温变化时，流量变化小。
3）流量调节范围大，在小流量时不易堵塞，能得到很小的稳定流量。
4）当阀全开时，通过阀的压力损失要小。
5）阀的泄漏量要小。对于高压阀来说，还希望其调节力矩要小。对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:关于薄壁节流口的流量公式，在流体力学中已然推导和证明过，我们只引用其结论即可。令,m=0.5流过薄壁小孔的流量公式由式（7.1）变为:上式也可写成液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量Q稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量时，影响流量稳定性与节流口形状、节流压差以及油液温度等因素有关。m=0.5由式（7.2）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（m＝0.5）比细长孔（m＝1）的流量稳定性受ΔP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。（2）油温变化对流量稳定性的影响节流阀的阻塞现象产生堵塞的主要原因是：
①油液中的杂质或因氧化析出的胶质等污物堆积在节流缝隙处；
②由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界吸附层，因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增长到一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉动;
③阀口压差较大时容易产生堵塞现象。减轻堵塞现象的措施有：7.1.3 节流口的形式与特征(2)针阀式（锥形凸肩）节流口(3)偏心式节流口(4)轴向三角槽式节流口图7.2(d)周向缝隙式节流口本结构为薄壁节流口，壁厚约0.07~0.09mm，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。7.2 流量负反馈（1）流量测量原理Q流量传感器RQ与“压差法”相反，本方法是在主油路中串联一个压差PQ基本恒定，但节流面积A0可变的节流口RQ作为流量的一次传感器。因传感器的压差恒定，故液阻RQ及传感器阀芯位移xQ将随负载流量QL而变化。7.2.1 流量的“位移法”测量7.3 节流阀当节流阀的进出口压力差为定值时，改变节流口的开口量，即可改变流过节流阀的流量。
节流阀和其它阀，例如单向阀、定差减压阀、溢流阀，可构成组合节流阀。图7.67.3.2 单向节流阀图7.7单向节流阀根据“流量负反馈”原理设计而成的流量阀称为调速阀。根据“串联减压式”和“并联分流式”之差别，又分为调速阀和溢流节流阀2种主要类型，调速阀中又有普通调速阀和温度补偿型调速阀两种结构。
调速阀和节流阀在液压系统中的应用基本相同，主要与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。
节流阀适用于一般的系统，而调速阀适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。串联减压式调速阀是由定差减压阀1和节流阀2串联而成的组合阀。
节流阀1充当流量传感器，节流阀口不变时，定差减压阀2作为流量补偿阀口，通过流量负反馈，自动稳定节流阀前后的压差，保持其流量不变。因节流阀（传感器）前后压差基本不变，调节节流阀口面积时，又可以人为地改变流量的大小。图7.8(b)详细符号节流阀芯杆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。7.4.2溢流节流阀 分流阀的作用是使液压系统中由同一个油源向两个以上执行元件供应相同的流量(等量分流)，或按一定比例向两个执行元件供应流量(比例分流)，以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的作用，则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量，以实现其间的速度同步或定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。它们的图形符号如图7.11所示。图7.11分流集流阀符号
(a)分流阀；(b)集流阀；(c)分流集流阀7.5.1 分流阀代表两路负载流量Q1和Q2大小的压差值ΔP1和ΔP2同时反馈到公共的减压阀芯6上，相互比较后驱动减压阀芯来调节Q1和Q2大小，使之趋于相等。7.5.2 集流阀7.5.3 分流集流阀分流时，因P0＞P1（或P0＞P2），此压力差将两挂钩阀芯1、2推开，处于分流工况，此时的分流可变节流口是由挂钩阀芯1、2的内棱边和阀套5、6的外棱边组成；集流时，因P0<P1（或P0<P2