詳解流量控制閥

1、流量控制閥    流量控制閥是通過改變節(jié)流口通流斷面的大小，以改變局部阻力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制。流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流集流閥等。 節(jié)流閥1-閥體 2-閥心  3-調(diào)節(jié)螺釘  4-閥套  5-閥心上的螺旋斷面  6-閥口    閥套上的窗口W與閥心上的螺旋曲線S之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成了可變通流斷面面積，實(shí)現(xiàn)了對(duì)流量的控制。    改變節(jié)流口通流斷面的大小，在一定的壓差下，可以控制節(jié)流閥的流量。圖形符號(hào)：常見的幾種節(jié)流口形式：針式節(jié)流口、三角槽式節(jié)流口、轉(zhuǎn)槽式

2、節(jié)流口流量特性：    節(jié)流閥的節(jié)流口一定時(shí)，其流量隨壓差的增加而增大。     節(jié)流口小到一定值時(shí)流量不穩(wěn)定，出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)現(xiàn)象，稱為節(jié)流口堵塞（一般0.05L/min）。不出現(xiàn)堵塞的最小流量叫最小穩(wěn)定流量。     溫度變化引起流體粘度變化使流量不穩(wěn)定（可采用溫度補(bǔ)償裝置加以補(bǔ)償）。調(diào)速閥     調(diào)速閥是具有恒流量功能的閥類，利用它能使執(zhí)行元件勻速運(yùn)動(dòng)。1-減壓閥部分  2-減壓口  3-行程限位裝置  4-節(jié)流閥部分 

3、5-節(jié)流口    調(diào)速閥由兩部分組成，一是節(jié)流閥部分，二是定差減壓閥部分，兩部分串聯(lián)而成。圖形符號(hào)：工作原理：將節(jié)流閥前后壓力p2和p3分別引到定壓減壓閥閥心下、上兩端。當(dāng)負(fù)載壓力p3增大即調(diào)速閥壓差變小時(shí)，作用在定差減壓閥心的力使閥心下移。減壓口增大，壓降減少，使p2也增大，從而使節(jié)流閥壓差p=p2-p3保持不變；反之亦然，這樣就使調(diào)速閥的流量不受其壓差 變化的影響，而保持恒定。詳細(xì)原理說明原理說明：    通過閥的流量，不隨閥前后的壓差P(P = P1-P3) 而變，而節(jié)流閥就無恒流功能。比較下列曲線可見兩者的區(qū)別。 &

4、#160;  調(diào)速閥可理解為兩個(gè)串聯(lián)節(jié)流口組成，為固定節(jié)流，為可變節(jié)流口。執(zhí)行元件工作時(shí)，流量Q穩(wěn)定流過。     外負(fù)載F若減小，兩個(gè)串聯(lián)節(jié)流口的流量Q將會(huì)增大。這時(shí)如果能夠及時(shí)且自動(dòng)地減小節(jié)流口的開度，使流量重回到原來的穩(wěn)定值Q。要做到這些就必需自動(dòng)地保持（P2-P3）不變。     節(jié)流口用節(jié)流閥，節(jié)流口用定差減壓閥，它可保證節(jié)流閥前后壓差（P2-P3）不變，因此可實(shí)現(xiàn)恒流。     改變節(jié)流閥的開度，也就能重新調(diào)定調(diào)速閥的另一恒流量。流量特性：    調(diào)速閥

5、的流量不受其壓差的影響，故流量曲線與橫坐標(biāo)平行。當(dāng)調(diào)速閥的壓差小于其最小壓差（一般為0.5MPa）時(shí)，定差減壓閥不起減壓作用，調(diào)速閥就成了節(jié)流閥，故兩個(gè)閥的曲線有一段重合。分流集流閥功能分流閥集流閥分流集流閥    欲使兩相同尺寸的執(zhí)行元件在供油時(shí)保持同步動(dòng)作，可采用一個(gè)分流閥給兩者供油。    欲使兩相同尺寸的執(zhí)行元件在回油時(shí)保持同步動(dòng)作，可采用一個(gè)集流閥收集兩者的回油。    既能保持兩相同尺寸執(zhí)行元件供油時(shí)同步，又能保持回油時(shí)同步可采用分流集流閥。     分流集流閥有

6、分流工作狀態(tài)和集流工作狀態(tài)。圖形符號(hào)原理圖    原理說明    閥套1中有兩個(gè)相同而對(duì)置的閥心2、3，4及2、3兩側(cè)為3個(gè)對(duì)中彈簧，兩閥間有一對(duì)鉤狀結(jié)構(gòu)。兩閥心上分別有 固定節(jié)流口5、6及兩個(gè)可變節(jié)流口7，8（與閥套之間的相對(duì)位移而形成）。    分流工作狀態(tài)時(shí)，兩閥心分離且鉤結(jié)成一體。當(dāng)兩執(zhí)行元件負(fù)載相同時(shí)，閥心處于中位，q1=q2，運(yùn)動(dòng)同步。當(dāng)右側(cè)負(fù)載加大，使q2減小，p2增大，使閥心右移，節(jié)流口7減小，使q1減小，直至q1重新等于q2，閥心重新穩(wěn)定在新的平衡位置上，兩執(zhí)行元件重新同步。左側(cè)負(fù)荷加大

7、時(shí)的重新同步的調(diào)節(jié)過程相同。    集流工作狀態(tài)時(shí)，兩閥心對(duì)壓成一體。當(dāng)兩執(zhí)行元件負(fù)荷相同時(shí)，閥心處在中位，q3= q4，運(yùn)動(dòng)同步。當(dāng)q3減小時(shí)，p3減，使閥心左移，節(jié)流口8減小，使q4也減小，直至q4重新等于q3，閥心重新穩(wěn)定在新的平衡位置上，兩執(zhí)行元件重新同步。當(dāng)q4減小時(shí)，p4減小，結(jié) 構(gòu)插頁分流集流閥結(jié)構(gòu)圖1、2-固定節(jié)流孔  3、4-可變節(jié)流孔  5、6-閥心    分流集流閥具有分流和集流功能。當(dāng)油源向兩相同液壓缸供油時(shí)，通過分流集流閥的分流功能，可使兩液壓缸保持速度相同（同步）。當(dāng)液壓缸向油箱回油時(shí)，

8、通過分流集流閥的集流作用，可使液壓缸回程同步。5.5  插裝閥    插裝閥是插裝閥功能組件的統(tǒng)稱。插裝閥功能組件有：插裝方向閥功能組件（可簡稱插裝方向閥）、插裝壓力閥、插裝流量閥。用插裝閥功能組件組成的液壓系統(tǒng)可稱為插裝閥液壓系統(tǒng)。 插裝閥功能組件的工作原理組成原理圖原理說明特點(diǎn)     插裝閥功能組件=插裝閥單元+先導(dǎo)控制閥+控制蓋板+閥塊體。   插裝閥功能組件（簡稱插裝組件）是一個(gè)兩級(jí)閥組，故有主油路和控制油路之分。   先導(dǎo)控制閥為普通方向閥或壓力閥或流量閥。    

9、0;    原理圖   左圖中，1-控制蓋板    2-閥套    3-閥塊體。     由閥心和閥套組成的插裝閥單元是插裝組件的主閥，閥心在閥套內(nèi)移動(dòng)，靠閥心錐面密封，故又稱錐閥，閥心中腔中有復(fù)位彈簧。     A口和B口為油液主通道，其壓力作用于閥心下錐面，X口為控制油通道，其壓力作用于閥心上腔。閥心的運(yùn)動(dòng)是靠X口及A口和B口壓差控制的，閥心控制A、B口之間的通、斷。     插裝閥

10、單元是插裝在閥塊體內(nèi)，閥塊體內(nèi)有主油道和控制油道。     控制蓋板內(nèi)只有控制油道及阻尼孔等。     控制蓋板上面可安裝各類先導(dǎo)控制閥類組成不同功能的插裝組件。如插裝方向閥、插裝壓力閥、插裝流量閥。    結(jié)構(gòu)簡單，通流量大。最大流量可達(dá)10000L/min。     密封好，泄漏小。先導(dǎo)級(jí)功率小，節(jié)能明顯。     便于集成為無管連接，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。     廣泛用于冶金、船舶、壓力機(jī)、型料等大流量的液壓系統(tǒng)中

11、。插裝閥功能組件分類插 裝閥功能組件分類分類插裝閥符號(hào)圖同功能普通閥符號(hào)圖   說明插裝方向閥   單 向閥    在圖中控制口X與A口相連， （a）圖中B與A通，閥打開。 （b）圖中A與B不通 ，閥關(guān)閉 。 液 控單向閥    當(dāng)控制腔X接油箱時(shí)，閥心合力都向上，BA也導(dǎo)通 。  換 向閥    K口控制油壓應(yīng)大于或等于P口油壓，當(dāng)1，2閥控制腔都進(jìn)油時(shí)，兩主閥才能關(guān)閉。不同機(jī)能先導(dǎo)閥與不同數(shù)量主閥的組合可形成各種功能的插裝換向閥。  插裝壓力閥   &

12、#160;    當(dāng)先導(dǎo)溢流閥1有溢流時(shí)，在阻尼孔前后產(chǎn)生壓差，使主閥開啟，A、B接通而溢流。   減 壓閥    主閥心為常閉式，當(dāng)二次壓力p2超過先導(dǎo)溢流閥1的調(diào)定值時(shí)，主閥心上升而減壓，維持p2的調(diào)定值。插裝流量閥節(jié) 流閥     主閥尾部與閥套間設(shè)有過流窗口，調(diào)節(jié)控制蓋板中的限位螺桿，即可調(diào)節(jié)流量。調(diào) 速閥     插裝節(jié)流閥1和插裝減閥2，組合成調(diào) 速閥，調(diào)節(jié)螺旋3的位置即可調(diào)節(jié)流量的大小。 5.6  電液數(shù)字控制閥電液數(shù)字控制閥定義&

13、#160;   用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字信息直接控制的閥稱電液數(shù)字控制閥，簡稱數(shù)字閥。特點(diǎn)    與伺服閥、比例閥相比，其結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，價(jià)廉，抗污染能力強(qiáng)，重復(fù)性好，工作穩(wěn)定可靠，功耗小。電液數(shù)字控制閥的種類增量式數(shù)字閥原理：用計(jì)算機(jī)發(fā)出的脈沖序列，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過機(jī)械轉(zhuǎn)換器，調(diào)節(jié)普通閥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。有數(shù)字方向閥，數(shù)字壓力閥和數(shù)字流量閥。在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用框圖：結(jié)構(gòu)舉例（直控式數(shù)字節(jié)流閥）脈寬調(diào)制式數(shù)字閥原理：直接用計(jì)算機(jī)控制閥的“開”、“關(guān)”時(shí)間及間隔（脈寬），控制液流的方向、流量和壓力。在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用框圖：結(jié)構(gòu)舉例（二位二通電磁

14、錐閥式快速開關(guān)型數(shù)字閥）直控式數(shù)字節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖1-步進(jìn)電機(jī)  2-滾珠絲杠  3-節(jié)流閥心  4-閥套  5-連桿  6-零位移傳感器    在數(shù)字流量閥中，步進(jìn)電機(jī)按計(jì)算機(jī)的指令轉(zhuǎn)動(dòng)，通過滾珠絲桿4變?yōu)檩S向位移，使節(jié)流閥心3打開閥口，從而控制流量。此閥有兩個(gè)面積梯度不同的節(jié)流口，閥心移動(dòng)時(shí)首先打開左節(jié)流口，由于非全周邊通流，故流量較小，繼續(xù)移動(dòng)時(shí)打開全周邊通流的右節(jié)流口，流量增大。由于液流從軸向流入，且流出閥心時(shí)與軸線垂直，所以閥在開啟時(shí)的液動(dòng)力可以將向右作用的液壓力部分抵消掉。閥從節(jié)流閥心，閥套4和連桿5的相對(duì)

15、熱膨脹中獲得溫度補(bǔ)償。二位二通電磁錐閥式快速開關(guān)型數(shù)字閥結(jié)構(gòu)圖  1-盤式電磁鐵  2-彈簧  3-錐閥閥心    當(dāng)電磁鐵不通電時(shí)，銜鐵在左端彈簧的作用下使錐閥關(guān)閉  當(dāng)電磁鐵有脈沖信號(hào)通過時(shí)，電磁吸力使銜鐵帶動(dòng)右端的錐閥開啟。5.7  電液比例控制閥    電液比例伺服閥（簡稱比例閥）是由比例電磁鐵取代普通液壓閥的調(diào)節(jié)和控制裝置而構(gòu)成的。它可以按給定的輸入電壓或電流信號(hào)連續(xù)地按比例地遠(yuǎn)距離地控制流體的方向、壓力和流量。    采用電液比例控制閥提高了系

16、統(tǒng)的自動(dòng)化程度和精度，又簡化了系統(tǒng)。    比例閥的工作雖用伺服閥可完成，但后者精度高、價(jià)格貴，對(duì)油液清潔度要求更高。比例閥主要結(jié)構(gòu)與普通閥差別不大，只是比例閥均由比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)（一種電機(jī)械轉(zhuǎn)換器）。    比例閥分為：比例壓力閥、比例流量閥和比例方向閥三種。比例閥的工作原理與分類電 液比例控制閥分類原理圖圖形符號(hào)原理說明結(jié)構(gòu)比例 電磁鐵           比例電磁閥使用的開關(guān)電磁鐵不同。為開關(guān)電磁鐵的吸力曲線，吸力隨鐵心與軛鐵的接近而迅速增大

17、。為比例電磁鐵，在工作區(qū)域S2內(nèi)吸力曲線平坦，吸力平穩(wěn)，隨電流I的增加而增大。所以當(dāng)電流一定時(shí)，比例電磁鐵的吸力相當(dāng)于一個(gè)恒力彈簧。插頁壓 力閥先導(dǎo)式比例溢流閥1-比例電磁鐵 2-推桿 3-先導(dǎo)閥心 4-主閥心 5-限壓閥    比例先導(dǎo)閥錐閥心的壓緊力由線圈電流I的大小來確定，因此，溢流閥的溢流壓力P的大小可由遠(yuǎn)距離的電流信號(hào)而給定。     手動(dòng)溢流閥3用于限制比例溢流閥的最高壓力，以避免因電子設(shè)備故障使信號(hào)電流過大而使系統(tǒng)超壓。插頁先導(dǎo)式比例減壓閥1-主閥 2-噴嘴擋板式先導(dǎo)閥 3-比例電磁鐵    比例電磁鐵輸入電流I變化輸出

18、二次壓力p2也隨著變化。所以，電液比例減壓閥的輸出二次壓力p2可由遠(yuǎn)距離的電流信號(hào)給定，電流越大二次壓力p2越大（輸入一次壓力p1雖然變化）。插頁比例調(diào)速閥1-定差減壓閥 2-比例節(jié)流閥 3-比例電磁鐵 4-彈簧    比例電磁鐵輸入電流I后產(chǎn)生的吸力與彈簧力平衡，出現(xiàn)節(jié)流閥開口量 ，使調(diào)速閥輸出穩(wěn)定流量Q。遠(yuǎn)距離輸入的信號(hào)電流越大，節(jié)流閥的開口度越大，從而使調(diào)速閥的穩(wěn)定流量也越大。插頁先導(dǎo)式比例方向閥-先導(dǎo)級(jí)，是電液比例雙向減壓閥 ；-放大級(jí)（主級(jí)），是液動(dòng)比例雙向節(jié)流閥。1-先導(dǎo)閥心 2-主閥心    當(dāng)左比例電磁鐵輸入電流IL，先導(dǎo)閥心向右移，產(chǎn)生

19、減壓后的穩(wěn)定壓力pL。主閥心在液壓力pL和對(duì)中彈簧的作用下向左移距離SL并穩(wěn)定，主閥出現(xiàn)流量qPA（經(jīng)過主閥凸肩上三角槽的節(jié)流作用）。當(dāng)遠(yuǎn)距離輸入信號(hào)電流IL越大，PA流路上節(jié)流斷面越大，流量qPA 越大。當(dāng)遠(yuǎn)距離輸入信號(hào)電流IR（此時(shí)，IL必須為零）越大，PB 流路上節(jié)流斷面越大，反向流量qPB 越大。這樣，用兩個(gè)比例電磁鐵分別驅(qū)動(dòng)，不僅可達(dá)到換向目的，而且隨著輸入電流的大小，可以控制閥流量。插頁比例電磁鐵結(jié)構(gòu)圖1-軛鐵  2-線圈  3-限位環(huán)  4-隨磁環(huán)  5-殼體  6-內(nèi)蓋  7-蓋  8-調(diào)節(jié)螺釘  9-彈簧  10-銜鐵  11-（隔磁）支承環(huán)  12-導(dǎo)向套    比例電磁鐵與電磁換向閥所用的電磁鐵不同。它的磁路經(jīng)特殊設(shè)計(jì)后，能使銜鐵在整個(gè)工作行程范圍內(nèi)的吸力F不變。線圈內(nèi)輸入的直流電流越大，銜鐵產(chǎn)生的吸力也越大。比例電磁鐵是所有比例閥不可缺少的電力轉(zhuǎn)換裝置。先導(dǎo)式比例溢流閥結(jié)構(gòu)