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1、Chp.5 Hydraulic Control Valves液液 压压 控控 制制 阀阀 5.1 Introduction 概述概述5.2 Directional Control Valves 方向阀方向阀5.3 Pressure Operated Valves 压力阀压力阀5.4 Flow Control Valves 流量阀流量阀5.5 Some Special Valves 其它阀其它阀1 Introductions 概述概述Flow control valves 流量控制阀：流量控制阀： 控制液压系统中的流量，以便控制执行元件运控制液压系统中的流量，以便控制执行元件运 动速度的液压阀。
2、动速度的液压阀。 流量控制阀又简称为流量阀。流量控制阀又简称为流量阀。 流量阀流量阀一般通过改变阀口过流面积的大小来调一般通过改变阀口过流面积的大小来调 节流过阀的流量。常用在定量泵系统中，与溢流阀节流过阀的流量。常用在定量泵系统中，与溢流阀 一起组成节流调速回路一起组成节流调速回路，调节执行元件的运动速度调节执行元件的运动速度。5.4 Flow control valves 流量控制阀流量控制阀 对流量控制阀的要求对流量控制阀的要求阀口不易堵塞；阀口不易堵塞；油温变化对通过阀口的流量影响要小；油温变化对通过阀口的流量影响要小；阀的进、出口压差阀的进、出口压差p p变化对流量影响要小。变化对流
3、量影响要小。 分类分类 常见的流量阀有常见的流量阀有节流阀节流阀、调速阀调速阀、溢流节流阀溢流节流阀、 行程节流阀行程节流阀和分流阀等。和分流阀等。通过孔口的液体流量为：通过孔口的液体流量为： qC Aop m d 2/ /( (32 l ) )Aop ( (细长孔细长孔) ) （Cd ) )Aop0.5 ( (薄壁孔薄壁孔) ) 式中式中: C 液阻系数液阻系数 Ao 孔口通流面积孔口通流面积 m 由节流口类型决定的指数，其值为由节流口类型决定的指数，其值为 0.5 1。可见：可见： 细长孔的流量与压力差细长孔的流量与压力差p成正比。薄壁孔的成正比。薄壁孔的流量与压力差流量与压力差p 的平方
4、根成正比。的平方根成正比。 又薄壁孔的流量又薄壁孔的流量 q 与粘度关系不大与粘度关系不大( (即受温度即受温度影响小影响小) )，且不易堵塞，因此，且不易堵塞，因此 流量阀的节流口均采用流量阀的节流口均采用薄壁型孔薄壁型孔 ( (Fig. 5- -16) )。 （细长孔一般用作阻尼孔，如在先导式溢流阀（细长孔一般用作阻尼孔，如在先导式溢流阀主阀芯上的小孔。）主阀芯上的小孔。）2 流量阀的结构与工作原理流量阀的结构与工作原理节流阀节流阀（Restrictor valve oror Throttle valve） 结构结构 Fig. 5- -17 由阀体、阀芯与调节螺钉等组成。由阀体、阀芯与调节
5、螺钉等组成。 幻灯片幻灯片 9工作原理工作原理 调节阀口通流面积的大小来控制流过阀的调节阀口通流面积的大小来控制流过阀的 流量。流量。幻灯片幻灯片 10 特点特点 结构简单，制造容易，使用方便。但负载结构简单，制造容易，使用方便。但负载 变化对通过的流量影响较大，流量稳定性差。变化对通过的流量影响较大，流量稳定性差。 一般用于负载变化不大或对速度的稳定性要求一般用于负载变化不大或对速度的稳定性要求 不高的系统中。不高的系统中。 节流阀可与单向阀并联组成单向节流阀，节流阀可与单向阀并联组成单向节流阀， 用于单方向节流调速、反方向快速运动的场合。用于单方向节流调速、反方向快速运动的场合。单向节流阀
6、单向节流阀例例1. 图示进油路节流调速系统，节流阀为薄壁孔型，图示进油路节流调速系统，节流阀为薄壁孔型， 流量系数流量系数 Cd0.67，油液密度，油液密度900 kg/ /m3， 活塞面积活塞面积A130 cm2，负载，负载 F2400 N，溢流阀，溢流阀 调定压力调定压力pY1.2 MPa，油泵流量，油泵流量qp20 L/ /min。 试分析节流阀从全开到逐渐调小过程中，活塞运试分析节流阀从全开到逐渐调小过程中，活塞运 动速度如何变化及溢流阀的工作状况。动速度如何变化及溢流阀的工作状况。 FvpYppLA1解：解： 液压缸的工作压力液压缸的工作压力 油泵工作压力油泵工作压力ppp1p，p为
7、节流阀前后为节流阀前后压差，其值与通过节流阀的流量有关。压差，其值与通过节流阀的流量有关。 当当 pp 0.167cm2时，溢流阀时，溢流阀处于关闭状态，调节处于关闭状态，调节 A 不会使活塞运动速度变化。不会使活塞运动速度变化。此时：此时： 当节流阀开口面积当节流阀开口面积A 0.167cm2时，溢流阀处时，溢流阀处于开启状态，调节于开启状态，调节 A 便会使活塞运动速度变化便会使活塞运动速度变化。 调速阀调速阀 Speed-regulating valves结构结构 Fig. 5- -18 定差减压阀定差减压阀 + + 节流阀节流阀工作原理工作原理幻灯片幻灯片 2323 定差减压阀控制节流
8、口两端的压差为常数，定差减压阀控制节流口两端的压差为常数，使通过的流量使通过的流量 q 不受负载变化的影响。不受负载变化的影响。 图形符号图形符号 使用中应注意使用中应注意 正常工作时，减压阀阀芯的力平衡方程为正常工作时，减压阀阀芯的力平衡方程为： p中中A = pAA + K KS( ( x0+ x) ) 式中式中 K KS 弹簧刚度弹簧刚度 A 阀芯有效面积阀芯有效面积 x0 弹簧预压缩量弹簧预压缩量 x 阀芯位移阀芯位移 p中中节流阀进口压力节流阀进口压力 pA 节流阀出口压力节流阀出口压力 x p2。因此，活塞左行时流过节流阀因此，活塞左行时流过节流阀的流量大于其右行时的流量。的流量大
9、于其右行时的流量。 活塞运动速度活塞运动速度 v = qt / /A1，故活塞向左运动时的故活塞向左运动时的速度将大于向右的速度速度将大于向右的速度。例例5. 图示回路中，已知液压缸活塞直径图示回路中，已知液压缸活塞直径 D =100 mm， 活塞杆直径活塞杆直径 d = 70 mm，负载负载 F = 25000 N，试求：试求： 1）为使节流阀前后压差为）为使节流阀前后压差为0.3 MPa，溢流阀调，溢流阀调 整压力应为多少？整压力应为多少？ 2）溢流阀调定后，若负载降为）溢流阀调定后，若负载降为15000 N，节流阀，节流阀 前后的压差为多少？前后的压差为多少？ 3）节流阀的最小稳定流量为
10、）节流阀的最小稳定流量为50 mL/ /min，回路最，回路最 低稳定速度是多少？低稳定速度是多少？ 4）当负载）当负载 F 突然降为零时，液压缸有杆腔压力突然降为零时，液压缸有杆腔压力 为多少？为多少？ pFp1vDdpA1A2解：解：1）节流阀出口到油箱，当节流阀的前后压力差为）节流阀出口到油箱，当节流阀的前后压力差为 0.3 MPa时，液压缸的背压力时，液压缸的背压力 p1= 0.3 MPa，由，由 活塞平衡方程式得活塞平衡方程式得 p A1Fp1 A2 因此溢流阀的调整压力为因此溢流阀的调整压力为2）负载降为）负载降为15000 N后，溢流阀仍处于稳压分流状态，后，溢流阀仍处于稳压分流状态， 液压缸的背压力为液压缸的背压力为 节流阀前后的压差节流阀前后的压差pp102.7 MPa3）节流阀的最小稳定流量为）节流阀的最小稳定流量为50 mL/ /min，回路最低，回路最低 稳定速度稳定速度 4）负载）负载 F 突然降为零时，液压缸有杆腔压力突然降为零时，液压缸有杆腔压力作作 业业课后思考题1. 习题习题 511。2. 习题习题 512。3. 习题习题 514。
