液壓與氣壓傳動(dòng) 第7章 流量閥與節(jié)流

第7章

流量閥與節(jié)流調(diào)速回路

調(diào)速原理與方式

節(jié)流閥與節(jié)流調(diào)速回路

調(diào)速閥

調(diào)速原理與方式

對(duì)液壓缸v=q/A

對(duì)液壓馬達(dá)n=q/vm調(diào)速方法:節(jié)流調(diào)速回路:用定量泵供油，采用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速容積調(diào)速回路:改變變量泵的排量或改變變量馬達(dá)的排量實(shí)現(xiàn)調(diào)速容積節(jié)流調(diào)速回路:用自動(dòng)改變排量的變量泵與流量控制閥聯(lián)合調(diào)速

節(jié)流閥與節(jié)流調(diào)速回路

流量控制閥:控制流體流量的閥(節(jié)流閥與調(diào)速閥)

工作原理:利用改變閥口通流截面積的方法來控制流體流量，從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度

節(jié)流閥的節(jié)流特性

節(jié)流口的主要形式

節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與常見故障

節(jié)流調(diào)速回路

節(jié)流閥的節(jié)流特性

式中AT:節(jié)流口通流截面積；ΔP:節(jié)流口前后的壓差；

K:由節(jié)流口的形式、尺寸和流體性質(zhì)決定的系數(shù)；薄壁小孔細(xì)長(zhǎng)孔k=d2/32μl

m:由節(jié)流口的長(zhǎng)徑比決定的指數(shù).

薄壁孔m=0.5，細(xì)長(zhǎng)孔m=1Cd:流量系數(shù)，一般取0.62~0.63影響流量q變化因素：

負(fù)載變化的影響溫度變化的影響節(jié)流口形狀的影響最小穩(wěn)定流量:0.05L/min結(jié)論：薄壁小孔好

節(jié)流口的主要形式

節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)與常見故障適用于負(fù)載和溫度變化不大，或速度穩(wěn)定性要求較低的液壓系統(tǒng)防止節(jié)流閥故障的措施壓差

P=0.2~0.3Mpa節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速：用節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的方法節(jié)流調(diào)速回路由定量泵、溢流閥、節(jié)流閥與執(zhí)行元件組成，按節(jié)流閥在油路中安裝位置不同，可分為：進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路回油節(jié)流調(diào)速回路旁油路節(jié)流調(diào)速回路

節(jié)流調(diào)速的原理節(jié)流元件用來調(diào)節(jié)流量是有條件的:即要求有一個(gè)接受節(jié)流元件壓力信號(hào)的環(huán)節(jié)(與之并聯(lián)的溢流閥或恒壓變量泵)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路(定壓式)速度負(fù)載特性:在回路中調(diào)速元件的調(diào)定值不變的情況下，負(fù)載變化所引起速度變化的性能q1=kAT

Pm=kAT(PP-F/A1)m

液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度與節(jié)流閥通流面積成正比當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時(shí)，液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度隨著負(fù)載增加而減小

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路速度剛度kv:

物理意義:引起單位速度變化時(shí)負(fù)載力的變化量。它是速度負(fù)載特性曲線上某點(diǎn)處斜率的倒數(shù)

當(dāng)節(jié)流閥通流面積AT不變時(shí)，負(fù)載越小，速度剛度越大，曲線越平緩，α角越??；負(fù)載一定時(shí)，節(jié)流閥通流面積越小，則速度剛度越大這種調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性，在低速輕載情況下，比高速重載時(shí)好增大液壓缸有效面積和提高液壓泵供油壓力，可提高速度剛度

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路

最大承載能力:

Fmax=PpA1

功率和效率:

Pp=ppqp

P1=p1q1

ΔP=Pp

－P1=ppqp－p1q1=pp(q1+Δq)―(pp―ΔpT)q1=ppΔq+ΔpTq1

該回路功率損失由兩部分組成，即溢流損失和節(jié)流損失回路的效率ηc：

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)

回油節(jié)流調(diào)速回路(定壓式)速度負(fù)載特性:

進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路與回油調(diào)速回路的速度負(fù)載特性和剛度基本相同如果液壓缸是兩腔有效面積相同的雙出桿液壓缸（A1=A2），則兩種調(diào)速回路的速度負(fù)載特性和剛度就完全一樣回油節(jié)流調(diào)速回路

最大承載能力、功率和效率:

回油節(jié)流調(diào)速回路的最大承載能力、功率和效率與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的情況相同回油節(jié)流調(diào)速回路中由于節(jié)流閥的存在而使液壓缸的回油腔具有一定背壓，不僅提高了液壓缸的平穩(wěn)性，并且使它能承受負(fù)方向的負(fù)載（負(fù)值負(fù)載，與液壓缸運(yùn)動(dòng)方向相同的負(fù)載力）而進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路則只有在液壓缸的回油路上設(shè)置背壓閥后，才可承受負(fù)值負(fù)載。在回油節(jié)流調(diào)速回路中，流經(jīng)節(jié)流閥而發(fā)熱的油液，直接流回油箱而得到冷卻。在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中流經(jīng)節(jié)流閥而發(fā)熱的油液，則直接進(jìn)入液壓缸中，使液壓缸泄漏增加，導(dǎo)致其速度穩(wěn)定性降低。對(duì)于單出桿液壓缸而言，在回油節(jié)流調(diào)速回路中，當(dāng)負(fù)載為零時(shí)，液壓缸的背壓將會(huì)升得很高，這樣會(huì)使密封件壽命降低，而導(dǎo)致泄漏增加效率降低?；赜凸?jié)流調(diào)速回路，如長(zhǎng)時(shí)間停車后，由于泄漏在液壓缸回油腔會(huì)形成空隙，重新啟動(dòng)時(shí)，由于瞬時(shí)負(fù)載為零而導(dǎo)致液壓泵全部流量進(jìn)入液壓缸，進(jìn)油腔而使活塞前沖。在進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路中，只要在啟動(dòng)時(shí)關(guān)小節(jié)流閥就能避免前沖

旁油路節(jié)流調(diào)速回路(變壓式)

速度負(fù)載特性:在節(jié)流閥通流面積不變的情況下，液壓缸的速度因負(fù)載增大而顯著減小，其速度負(fù)載特性比進(jìn)、回油節(jié)流調(diào)速更軟。旁油路節(jié)流調(diào)速回路最大承載能力:

最大承載能力隨著節(jié)流閥能流面積增大而減小低速時(shí)承載能力很差

功率和效率:Pp=ppqp=p1qp

P1=p1q1ΔP=Pp－P1