节流调速回路.ppt

流量控制阀 流量控制阀 流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的阀。 普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。 调速方法 液压缸的速度 v =Q /A 液压马达的转速 n = Q /qM 调节执行元件的工作速度，可以改变输入执行元件的流量或由执行元件输出的流量；或改变执行元件的几何参数。 对于定量泵供油系统，可以用流量控制阀来调速——节流调速回路；按流量控制阀安放位置的不同分： 进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁路节流调速回路 对于变量泵（马达）系统，可以改变液压泵（马达）的排量来调速——容积调速回路； 变量泵——定量马达闭式调速回路 定量泵——定量马达闭式调速回路 变量泵——变量马达闭式调速回路 同时调节泵的排量和流量控制阀来调速——容积节流调速回路。 限压式变量泵和调速阀的调速回路 差压式变量泵和节流阀的调速回路 节流阀 结构原理 主要零件有阀芯、阀体和螺母。阀体上开有进油口和出油口。阀芯一端开有三角尖槽，另一端加工有螺纹，旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液压径向力，三角槽须对称布置。 流量控制原理 流经薄壁小孔的流量 Q = cdA(2Δp/ρ)1/2 流经细长孔的流量 Q =(πd 4/128μl )Δp 综合两式得通用节流方程 Q = KAΔp m 节流元件的节流口结构有锥形、三角槽形、矩形、三角形等。工业上又将节流口的过流面积A 的倒数称为液阻，将过流面积可调的节流口称为可变液阻。由节流方程知，当压力差一定时，改变开口面积即改变液阻就可改变流量。 流量特性方程 Q = KaΔp m 它反映了流经节流阀的流量Q与阀前后压力差Δp 和开口面积a 之间的关系。 刚性 外负载波动引起阀前后压力差Δp 变化，即使阀的开口面积a 不变，也会导致流经阀的流量Q 不稳定。 定义：阀的开口面积a 一定时 ， T = dΔp/dQ = Δp1-m/ Kam 为节流阀的刚性 T 越大，节流阀的性能越好。故薄刃口（m=0.5 ）多作节流阀阀口。 Δp 大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压力损失增大，而且可能因阀口太小而堵塞，一般取Δp ＝（0.15～0.4 ）MPa。 最小稳定流量 节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流量会出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制。 节流阀的应用 当节流阀前后Δp 一定时，改变a 可改变流经阀的流量——起节流调速作用，如阀3。 当Q一定时，改变a 可改变阀前后压力差Δp——起负载阻尼作用，如阀1。 当Q＝0 时，安装节流元件可延缓压力突变的影响——起压力缓冲作用，如阀2。 定量泵节流调速回路 回路组成：定量泵，流量控制阀（节流阀、调速阀等），溢流阀，执行元件。其中流量控制阀起流量调节作用，溢流阀起压力补偿或安全作用。 按流量控制阀安放位置的不同分： 进油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压泵与液压缸之间。 回油节流调速回路 将流量控制阀串联在液压缸与油箱之间。 旁路节流调速回路 将流量控制阀安装在液压缸并联的支路上。 下面分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性。分析时忽略油液压缩性、泄漏、管道压力损失和执行元件的机械摩擦等。设节流口为薄壁小孔，节流口压力流量方程中 m＝1/2。 进、回油节流调速回路 Qp=Q1+ΔQ p1A1=F Q1=KATΔp1/2 =KAT(pp- F/A1)1/2 V =Q1/A1 =KAT(pp- F/A1)1/2/A1 Qp=Q1+ΔQ ppA1=p2A2+F Q2=KATp21/2 =KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2 V =Q2/A2 =KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A2 进回油节流调速回路的速度负载特性及功率特性 调节节流阀通流面积AT可无级调节液压缸活塞速度，v与AT成正比。 当AT一定时，速度随负载的增加而下降。当v=0时，最大承载能力Fmax=psA1。 速度随负载变化而变化的程度，表现为速度负载特性曲线的斜率不同，常用速度刚性 kv 来评价。 Kv=-dF/dv=-1/tgθ=2 (psA1-FL)/v