流量控制阀原理

原创 2020-07-31 01:13  阅读

  流量控制阀原理_信息与通信_工程科技_专业资料。第三节 流量控制阀 主讲:徐云杰 概述 流量控制阀是通过改变节流口通流面积或通流通道的长短 流量控制阀 来改变局部阻力的大小,从而实现对流量的控制。 流量控制阀是节流调速系统中的基本调节元件。

  第三节 流量控制阀 主讲:徐云杰 概述 流量控制阀是通过改变节流口通流面积或通流通道的长短 流量控制阀 来改变局部阻力的大小,从而实现对流量的控制。 流量控制阀是节流调速系统中的基本调节元件。在定 量泵供油的节流调速系统中,必须将流量控制阀与溢流阀 配合使用,以便将多余的流量流回油箱。 流量控制阀包括节流阀 调速阀 溢流节流阀 分流 节流阀、调速阀 溢流节流阀和分流 节流阀 调速阀、溢流节流阀 集流阀等。 集流阀 节流元件的作用 一、节流阀 1. 节 流 阀 的 工 作 原 理 2.流量特性 通过阀口的流量 q和压差 ?p的关系: q = KA?p m 0 .5 ≤ m ≤ 1 对薄壁孔: K = Cd 2 / ρ 对细长孔: K = d 2 /(32 ?L) 各种阀口形式及其过流 面积的计算公式 p146 3、节流阀的刚性 节流阀的刚性表示 它抵抗负数变化的干扰, 保持流量稳定的能力, 即当节流阀开口量不变 时,由于阀前后压力差 Δp的变化,引起通过节 流阀的流量发生变化的 情况。 刚度T = d?p / dq = ?p1? m /( KAm ) = cot β 4、节流口堵塞及最小稳定流量 节流阀在小开口下工作时,特别是进出口压 差较大时,虽然不改变油温和阀的压差,但流 量会出现时大时小的脉动现象,开口越小,脉 动现象越严重,甚至在阀口没有完全关闭时就 完全断流。这种现象称为节流口堵塞 节流口堵塞。 节流口堵塞 产生堵塞的主要原因是: 产生堵塞的主要原因是 ①油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥 青、炭渣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,而节流缝隙的金属表面上存在电位差,故 极化分子被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界 吸附层,吸附层的厚度一般为5~8 ,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,随后又重新吸 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,因阀口温升高,液体受挤压 的程度增强,金属表面也更易受摩擦作用而形 成电位差,因此压差大时容易产生堵塞现象。 减轻堵塞现象的措施有:①选择水力半径大的薄 减轻堵塞现象的措施有 刃节流口;②精密过滤并定期更换油液;③适 当选择节流口前后的压差;④采用电位差较小 的金属材料、选用抗氧化稳定性好的油液、减 小节流口的表面粗糙度等,都有助于缓解堵塞 的产生。 二、调速阀 1、调速阀的工作原理 ? 如图所示,调速阀是进行了压力补偿的节 流阀。它由定差减压阀和节流阀串联而 成。 p1一定, p3↑→阀芯下移→ x ↑→ p2↑ ?p= p3 - p2 =C ; p3↓→阀芯上移→ x↓ → p2↓ ?p= p2 - p3 =C (a)工作原理图(b)职能符号(c)简化职能符号(d)特性曲线、静态特性 ?p—阀的进出口压差 节流阀:?p=?p = p1 – p2 调速阀:?p= ?p12+ ?p23 ※当F变化时,调速阀进出口压差?p 变,不 变的是? p23 。 要求:调速阀正常工作?p 0.4~0.5MPa ( ?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。 三、温度补偿调速阀 ? 普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外 部负载变化的影响,但是当流量较小时,节 流口的通流面积较小,这时节流口的长度与 通流截面水力直径的比值相对地增大,因而 油液的粘度变化对流量的影响也增大,所以 当油温升高后油的粘度变小时,流量仍会增 大,为了减小温度对流量的影响,可以采用 温度补偿调速阀。 ? 在节流阀阀芯和调节螺钉之间放置一个温度膨 胀系数较大的聚氯乙烯推杆,当油温升高时,本来 流量增加,这时温度补偿杆伸长使节流口变小,从 而补偿了油温对流量的影响。在20~60℃的温 度范围内,流量的变化率超过10%,最小稳定流 量可达20mL/min。 四、溢流节流阀(旁通型调速阀) 溢流节流阀(旁通型调速阀) ? 溢流节流阀也是一种压力补偿型节流阀,它由溢 流阀3和节流阀2并联而成。图 (a) 为其工作原理 图及职能符号。 ? 这种溢流节流阀上还附有安全阀1,以免系统过 载。 与调速阀不同,溢流节流阀必须接在执行元件 的进油路上。这时泵的出口(即溢流节流阀的进 口)压力 随负载压力 的变化而变化,属变压系 统,其功率利用比较合理,系统发热小。 (a)工作原理图(b)职能符号? 1—液压缸2—安全阀3—溢流阀4—节流阀 五、分流集流阀 ? 分流集流阀是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。 分流阀的作用 作用,是使液压系统中由同一个能源向两个 作用 执行元件供应相同的流量(等量分流),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所示。 分流集流阀的外形及内部结构图 3、分流精度 (5-56) ? 一般分流(集流)阀的分流误差为1%~3%,产生分流误 差的主要原因 主要原因是: 主要原因 ? 两个可变节流孔处的液动力不完全相等。 阀芯与阀套间的摩擦力。 阀芯两端的弹簧力不相等。 两个固定节流孔的几何尺寸误差。 固定节流孔的前后压差的影响。 注意: 注意 (有固定和可变两重节流口,因此,进出油口压差损 失较大)不易用于低压系统。 安装时阀芯须置于水平(否则阀芯自重会参与力的平 衡而增加分流集流误差)。 不适用于频繁换向系统(因在过渡过程中不能保证同 步精度)。 同步精度约在2%~5%的范围内,受温度影响较大。 本节结束

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