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1、节流阀应用初步杨殿宝（四知堂液压设计工作室，江苏南通 226100）摘 要：本文就液压系统中节流阀的应用与一些常见问题进行分析。关键词：液压系统、节流阀。 The Analysis of Problems in Hydraulic Pump Stations Design and Use YANG Dian-bao（Yangs Hydraulics Atelier, Nantong 226100， China）Abtract: This article throttle valves application carries on the analysis on the hydraulic sy
2、stem in with some frequently asked questions 。 Key Words: hydraulic system、throttle valve。引文：节流阀主要用于流量调节以达到执行元件的速度控制，在液压系统中出现频率较高。因此节流调速是液压系统的核心问题之一。调速回路不仅对系统的工作性能起着决定性的影响，而且对其他基本回路的选择也起着决定性的作用。本文就节流（阀）的应用作一初步探讨，希望能抛砖引玉。节流在实际应用中主要表现为节流孔（可调式节流阀/调速阀）、阻尼孔、与单向阀/顺序阀/减压阀等复合成多功能阀。节流孔主要用于流体参数（压力、流量等）控制；阻尼孔主
3、要用于增加流道的阻尼（力），使流体的急剧变化通过阻尼孔平缓下来，从而“提高阀芯工作的稳定性”。 所以阻尼孔应该是节流孔的子集，同样的道理，关于速度调节的功能元件都应归纳在“节流（阀）”的框架内。由于节流阀没有反馈功能，不能补偿由于负载变化引起的速度不稳定，一般仅用于负载变化较小或速度稳定性要求不高的场合，这一点在参考文献3中有所阐述。除用于旁路润滑外，一般节流阀不得装在主回油管以防止无谓的功率消耗。图一：旋压机主缸控制回路图节流阀应用案例与分析：图一是某型旋压机主缸控制回路图，这个回路中利用单向节流阀与另一单向阀配合比例阀形成了差动回路，节流阀的设置能有效保证油缸有杆腔压力释放量以及无杆腔继电
4、器发讯的准确性（确保主缸下压力量）。应该说，这是较为典型的差动系统之一。同样，在GK000系列密炼机回路中这种精神更被发挥得淋漓尽致。在同步缸（同步马达）使用中有一个典型回路如图2、图3，这个回路中的单向节流阀/平衡阀必不可少，它能有效防止油缸负载（自重或自重类负载）下降速度过快导致严重的液压冲击和机械撞击，保证或维持原有同步精度,防止撞击与液压冲击。蓄能器回路中在蓄能器出口安装节流阀（单向节流阀）能较好地控制系统介质输出量，使外部调节元件反应更加灵敏，图二：平衡阀应用回路图 图三：节流阀应用阀回路图图四是典型平衡回路，当油缸负载越过中位向下方偏移时，无杆腔压力会很快下降，以至于进油压力不能打
5、开顺序阀3，油缸降速，无杆腔压力由负压迅速升高，当进油压力又能打开顺序阀3时，无杆腔又快速回油失压，如此往复的现象对于设备肯定是不允许的，因此设定了可调节的流量阀4和5，利用节流压降（背压）保证系统运动的平稳与可靠，与此同时还减少了无谓的功率损耗。与节流阀几乎同样的工作原理，节流孔在液压回路中的应用目前正迅速推广，主要应用于大流量高速运动的油缸中。国外相关资料表明：柔性（橡胶）材料与刚性材料表面相对运动时，密封接触区在杆件轴向方向上的压力、剪切应力、油膜厚度的分布规律与杆件的运动速度有关。由此可见，单向（节流）阀2的作用还表现在有效延长油缸的使用寿命上。在实践中节流孔的长度/大小需要现场调整，
6、以达到工况要求的效果。图四：平衡回路（a） (b) (c)图五：节流阀结构图图六是某型珩磨机的液压部分控制原理图。在该系统中有溢流阀的回油上并联的节流阀1、2（型号A-F6D-P、结构图a），节流阀1作用为使回油产生背压，部分油液逼迫通过节流阀2去润滑系统，节流阀调节润滑所需流量，防止部件干摩擦或润滑液溢出。根据多台机床的使用情况看，当油泵的轻载压力（此时节流阀1、2设定完毕，油泵负载为出口单向阀1开启压力、油路块及管路摩擦力、节流阀压差之和）0.4MPa时,电机温度正常，油温也能控制在3540，当0.5 MPa时电机温度偏高，油温难以控制，进而导致节流阀2的输出量不稳定。排除了管路安装规范性
7、问题，油路块内壁粗超度问题和管路通道内径问题，甚至可能的泵电机组同轴度问题后，发现这些问题对压力的影响0.05MPa，而且在实际操作中将光洁度和同轴度这两个指标提高具有一定难度，而且经济性也较差。经过实物现场查看，调试员认为油泵开启压力偏高可能是阀的质量有关系（A-F6D-P）所属系列阀多为机加工，不但阀体加工通道相对较小，而且内部倒角偏小，实际压力损失较大。因此可以通过小的改造并调换连接尺寸相同的ATOS系列节流阀（参见结构图b），实验得出的结果恰恰相反在两只节流阀设定不变的情况下，油泵的开启压力达到了0.72MPa，也就是说，这个阻力不是单独以通道大小为主要因素，根据结构图分析，较大的通道
8、（铸造通道）主要适合于中高压系统，对于低压/润滑系统则是例外，因为通道的加大，势必带来部分阀内零部件结构的加大和改变（比如阀芯受力面积加大、弹簧规格加大等）也就是说，这种改变适应了较小规格阀件相对大流量的要求，但是这在一定程度上也是以一定的压力损失为前提的（只不过这种压力损失较小，小到对于中高压系统近乎不计的程度而以）。回过来看这个系统就简单了，选择最为原始的节流阀，也可以是截止阀（见结构图c），节流开口大小直接靠调节杆控制。改造后试验，全开其中一只，关闭另一只，系统压力0.3MPa，按工况设定流量后，系统压力0.35MPa,经用户连续三天试验，油温能有效控制，实现了原始的设计目的和要求。图六
9、：珩磨机液压原理图 结论：大量事实证明，科学理性的液压设计中，普通的节流元件与其它液压元件一样非常重要。根据实际工况具体分析了解各元件之间、各元件与执行器运动之间的关系，改变元件的具体结构以及安装方式改善系统性能，对于满足参数与动作的要求非常重要。收稿日期：2011-06杨殿宝 男 江苏高邮人 （1975- ）四知堂液压设计工作室 主要从事液压故障诊断分析和设计 1. GB/T786.1-93,液压气动图形符号S2. 杨殿宝，单向阀应用初步J，液压气动与密封， 2011(01) 31333. 王梅兰，等 节流阀在液压系统中的合理设置及作用分析J，液压传动与控制，2004（05）4. 杨殿宝，液压设备维护中合理调整的重要性J, 液压气动与密封，2011（8）5. 张付英，液压往复密封理论技术与应用的进展研究j,润滑与密封，2007（3）2
