1、教学内容第四节 流量控制阀（一）n 掌握节流阀的流量控制原理n 理解各种节流口的形式及特点n 掌握普通节流阀的工作原理及流量特性一、流量控制阀概述液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。二、流量控制原理及节流口形式 1.节流阀节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔。(1)压差对流量的影响：节流阀两端压差p变化时,通过它的流量要发生变化,三种结构形式的节流口中,通过薄壁小孔的流量受到压差改变的影响最小。(2)温度对流量的影响：油温影响到油液粘度,对于细长
2、小孔,油温变化时,流量也会随之改变,对于薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基本不变。(3)节流口的堵塞：节流阀的节流口可能因油液中的杂质或由于油液氧化后析出的胶质、沥青等而局部堵塞,这就改变了原来节流口通流面积的大小,使流量发生变化,尤其是当开口较小时,这一影响更为突出,严重时会完全堵塞而出现断流现象。因此节流口的抗堵塞性能也是影响流量稳定性的重要因素,尤其会影响流量阀的最小稳定流量。一般节流口通流面积越大,节流通道越短和水力直径越大,越不容易堵塞,当然油液的清洁度也对堵塞产生影响。综上所述,为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。2.典型节流口的形式及特点（1）针阀式
3、节流口 流量控制：针阀作轴向移动时，调节了环形通道的大小，由此改变了流量。工作特点：通道长,湿周大,易堵塞,流量受油温影响较大，一般用于对性能要求不高的场合 2.偏心槽式节流口 流量控制：在阀芯端部开有一个或两个斜的三角槽，轴向移动阀芯就可以改变三角槽通流面积从而调节了流量。工作特点：其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合。3.轴向三角槽式节流口 流量控制：在阀芯端部开有一个或两个斜的三角槽，轴向移动阀芯就可以改变三角槽通流面积从而调节了流量。工作特点：其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定
4、流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用。4.周向缝隙式节流口 流量控制：阀芯上开有狭缝，油液可以通过狭缝流入阀芯内孔再经左边的孔流出，旋转阀芯可以改变缝隙的通流面积大小。工作特点：阀口做成薄刃形,通道短,水力直径大,不易堵塞,油温变化对流量影响小,因此其性能接近于薄壁小孔,适用于低压小流量场合。5.轴向缝隙式节流口 流量控制：在套筒上开有轴向缝隙，轴向移动阀芯就可以改变缝隙的通流面积大小。这种节流口可以做成单薄刃或双薄刃式结构，流量对温度不敏感。工作特点：在小流量时水力半径大，故小流量时的稳定性好，因而可用于性能要求较高的场合(如调速阀中)。但
5、节流口在高压作用下易变形，使用时应改善结构的刚度。3.节流调速原理1.图a为节流元件与溢流阀并联于液泵的出口,构成恒压油源,使泵出口的压力恒定。节流阀和溢流阀相当于两个并联的液阻,液压泵输出流量qp不变,流经节流阀进入液压缸的流量q1和流经溢流阀的流量q的大小由节流阀和溢流阀液阻的相对大小来决定。若节流阀的液阻大于溢流阀的液阻,则q1q;反之则q1q。节流阀是一种可以在较大范围内以改变液阻来调节流量的元件。因此可以通过调节节流阀的液阻,来改变进入液压缸的流量,从而调节液压缸的运动速度。2.图b仅有节流阀而没有与之并联的溢流阀。液压泵输出的液压油全部经节流阀进入液压缸，节流阀就起不到调节流量的作
6、用。改变节流阀节流口的大小,只是改变液流流经节流阀的压力降。节流口小,流速快;节流口大,流速慢,而总的流量是不变的,因此液压缸的运动速度不变。所以节流元件用来调节流量是有条件的,即要求有一个接受节流元件压力信号的环节(与之并联的溢流阀或恒压变量泵)。通过这一环节来补偿节流元件的流量变化。节流调速原理动画三、普通节流阀1.工作原理：如图所示为一种普通节流阀的结构和图形符号。这种节流阀的节流通道呈轴向三角槽式。压力油从进油口P1流入孔道和阀芯1左端的三角槽进入孔道b，再从出油口P2流出。调节手柄3，可通过推杆2使阀芯作轴向移动，以改变节流口的通流截面积来调节流量。阀芯在弹簧的作用下始终贴紧在推杆上，这种节流阀的进出油口可互换。原理动画2.节流阀刚性节流阀的刚性表示它抵抗负数变化的干扰,保持流量稳定的能力,即当节流阀开口量不变时,由于阀前后压力差p的变化,引起通过节流阀的流量发生变化的情况。流量变化越小,节流阀的刚性越大,反之,其刚性则小。n 同一节流阀,阀前后压力差p相同,节流开口小时,刚度大。n 同一节流阀,在节流开口一定时,阀前后压力差p越小,刚度越低。为了保证节流阀具有足够的刚度,节流阀只能在某一最低压力差p的条件下,才能正常工作,但提高p将引起压力损失的增加。n 取小的指数m可以提高节流阀的刚度,因此在实际使用中多希望采用薄壁小孔式节流口,即m=0.5的节流口。
