| 流量控制阀 |
功用:通过改变阀口过流面积来调节输出流量,从而控制执行元件的运动速度。
分类:节流阀、调速阀、温度补偿调速阀、分流集流阀
一 节流阀
1 节流阀的工作原理
【工程图】
结构: 阀体、阀心、弹簧、调节手轮等。
工作原理:调节手轮,阀心轴向移动,A变化,q变化
特点: ∵ 进口压力油通过弹簧腔径向小孔和阀体的斜孔同时作用在阀心的上下两端
∴ 即使在高压下,调节阀口比较方便。
符号:
2 节流阀的流量特性和影响稳定的因素
(1) 节流阀的流量稳定性
稳定流量:使节流阀能够正常工作(指无断流且流量变化率不大于10%)的最小
流量限制值。
轴△,qVmin=30——50mL/min
qmin <
薄刃孔,qVmin=10—15mL/min
大,越不易阻塞
一般:水力直径越 < 小,越容易阻塞
防止堵塞的措施:(1)精密过滤油液
(2)选择适当压差, △p=0、2——0、3Mpa
(2) 最小稳定流量
3 节流口的结构形式
简单、容易制造、径向力平衡
针阀式 <
但水力直径小,通道长,温度变化对流量影响较大,一般用于性能要
求不高的场合。
简单、容易制造、最小流量稳定
偏心槽式 <
但通道长,流量受温度变化影响,且径向力不平衡,用于低压场合。
简单、容易制造、水力直径适中,可得qVmin,径向力平衡。
轴向三角槽式<
但通道有一定长度,流量受油温变化影响,因性能较好,调节力
小,应用很广。
壁薄,水力直径大,qVmin较稳定
周向缝隙式 <
但阀心受径向力不平衡力,一般用于小流量场合。
壁更薄,水力直径更大,不易堵塞,流量受温度影响小。
轴向缝隙式 <
但仍受径向力不平衡力,因优点明显大于缺点,应用较上广泛。
∵ 当A调定后,希望q稳定,但实际q会变化
∴ 讨论A = C时,影响q的因素。
1) 压差△p
∵ q ∝ △pφ 而△p∝F
∴ q会受负载变化的影响,其特性曲线如下
结论:薄壁小孔qV受F变化的影响最小。
2) 温度的变化
∵ C反比于μ——细长孔 (T变化μ变化C变化)
< C与μ无关——薄壁孔
∴ 流经薄壁孔的流量不受油温变化与温度变化无关。
故 节流孔大都采用薄壁小孔
3) 节流口的堵塞
堵塞:当节流阀开度很小时,流量会出现不稳定,甚至断流的现象。
胶质
产生原因:油液氧化生成物 < 沥青质
原有杂质
结果:造成系统执行元件速度不稳定
4 节流阀的典型结构
(1) 节流阀
组成: 阀体、阀心、弹簧、调节手轮等。
(2) 单向节流阀
组成:
二 调速阀
∵ q = CA△pφ F变化,△p变化 ,A = C ,q仍变化。
∴ v稳定性要求较高时,用调速阀
1 调速阀的工作原理
组成:定差减压阀与节流阀串联而成
用来调节通过的流量自动补偿负载变化的影响,
使△p节= C,消除负载变化对流量的影响。
油路:p1→减缝隙x→p2→节→p3
减阀心右端
减压阀阀心左端
减压阀阀心受力平衡方程:
∵ p2A = p3A + Ft
∴ p2 - p3 = Ft/A = kX0/A
∵ k较小且不可调,工作时阀心移动很小。
∴ Ft≈c △p = p2-p3 = Ft/A ≈ c
故 当 A = c时,qV = c,v = c
自动调节过程: F↑,p3↑,减压阀阀心右移,x↑,减压作用↓,p2↑,使
△p = p2-p3基本不变。
反之,F↓,p3↓减压阀阀心左移x↓,减压作用↑,p2↓,
仍使△p = p2-p3基本不变
↑
∴ F〈 皆有△p = c,若A = c,则q = c
↓
特点:调速阀中装有一行程限位器,其作用如下当调速阀不工作时,减压阀阀
口最大,重新启动时,瞬时流量很大,出现启动冲击,降低加工质量,
甚至损坏机件。故有的调速阀装有可调的行程限位器,新开发的产品中
在减压阀无弹簧腔通压力油,也可起到上述作用。
∵ 调速阀虽然解决了负载变化对流量的影响,但温度变化对流量仍有影响。
∴ 下面介绍
2 温度补偿调速阀
组成:在上述调速阀中节流阀的推杆部分加上一根温度补偿杆(一般用聚氯已烯塑料),
且将阀口变成薄刃形(轴向缝隙式)。
工作原理:利用温度补偿杆的热胀冷缩补偿流量
k↑ q↑
T↑ 〈 从而使q稳定。
l↑ A↓ q↓
3 调速阀的流量特性
流量压差特性曲线:
∵ 对调速阀,当△p < Ft/A时,X最大,不减压,
>△p——相当于节流阀
最小压差△pmin 〈
<△p——流量不变
中低压 ,=0.5MPa
△pmin 〈
高压, = 1Mpa
0.5MPa
∴ 正常工作时,△pmin >
1Mpa
三 分流集流阀(自学)
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