流量阀和节流调速回路

第八章液压基本回路（二）§4 速度控制回路在很多液压装置中，要求能够调节液动机的运动速度，这就需要控制液压系统的流量，或改变液动机的有效作用面积来实现调速。

一、节流调速回路在采用定量泵的液压系统中，利用节流阀或调速阀改变进入或流出液动机的流量来实现速度调节的方法称为节流调速。

采用节流调速，方法简单，工作可靠，成本低，但它的效率不高，容易产生温升。

1.进口节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和换向阀之间的压力管路上，无论换向阀如何换向，压力油总是通过节流之后才进入液压缸的。

它通过调整节流口的大小，控制压力油进入液压缸的流量，从而改变它的运动速度。

2.出口节流调速回路（如下图）节流阀设置在换向阀与油箱之间，无论怎样换向，回油总是经过节流阀流回油箱。

通过调整节流口的大小，控制液压缸回油的流量，从而改变它的运动速度。

3.傍路节流调速回路（如下图）节流阀设置在液压泵和油箱之间，液压泵输出的压力油的一部分经换向阀进入液压缸，另一部分经节流阀流回油箱，通过调整傍路节流阀开口的大小来控制进入液压缸压力油的流量，从而改变它的运动速度。

4.进出口同时节流调速回路（如下图）在换向阀前的压力管路和换向阀后的回油管路各设置一个节流阀同时进行节流调速。

5.双向节流调速回路（如下图）在单活塞杆液压缸的液压系统中，有时要求往复运动的速度都能独立调节，以满足工作的需要，此时可采用两个单向节流阀，分别设在液压缸的进出油管路上。

图（a）为双向进口节流调速回路。

当换向阀1处于图示位置时，压力油经换向阀1、节流阀2进入液压缸左腔，液压缸向右运动，右腔油液经单向阀5、换向阀1流回油箱。

换向阀切换到右端位置时，压力油经换向阀1、节流阀4进入液压缸右腔液压缸向左运动，左腔油液经单向阀3、换向阀1流回油箱。

图（b）为双向出口节流调速回路。

它的原理与双向进口节流调速回路基本相同，只是两个单向阀的方向恰好相反。

6.调速阀的桥式回路（如下图）调速阀的进出油口不能颠倒使用，当回路中必须往复流经调速阀时，可采用如图所示的桥式联接回路。

实验二节流调速回路性能
一、实验目的：
节流调速回路由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，可通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。

节流调速成回按照其流量控制阀安放位置的不同，有进油路节流调速、出油路节流调速和旁路节流调速三种。

节流调速可分为节流阀调速回路和调速阀调速回路两大类。

流量控制阀采用节流阀或调速阀时，其调速性能各有自己的特点，同是节流阀，调速回路不同，它们的调速性能也有差别。

通过本实验达到如下目的：
1．通过对节流阀三种调速回路实验，得到它们的调速回路特性曲线，并分析比较它们的调速性能（速度—负载特性和功率特性）。

2．通过对节流阀和调速阀进油路调速回路的对比实验，分析比较它们的调速性能（速度—负载特性和功率特性）。

二、实验内容：
一）采用节流阀的进油路调速回路
二）采用节流阀的旁路调速回路
三）采用调速阀的进油路调速回路
三、实验数据记录及处理：
一）用FluidSIM软件构建简单的液压基本回路。

二）调试液压回路图，记录相应数据。

（1）采用节流阀的进油路调速回路负载-速度实验数据
三）根据实验数据绘制三种调速回路的负载-速度特性曲线，比较三种调速回路。

四）实验内容分析与讨论。

节流调速回路工作原理
节流调速回路是一种常见的机械传动系统，用于控制电机转速的稳定和调节。

其工作原理主要通过调节节流阀的开度来控制介质进出流量，从而控制动力机构的转速。

该系统包括节流阀、动力机构、传感器和控制器等主要部件。

当电机转速超过设定值时，传感器会检测到该变化，并将转速信号传送到控制器。

控制器根据传感器信号调节节流阀的开度，改变介质进出流量。

当流量减小时，输入转矩也相应减小，使得电机转速下降。

反之，当流量增加时，输入转矩增加，电机转速上升。

节流调速回路的关键在于节流阀的调节。

节流阀通过调整进出介质的流通截面积和流道长度来控制流量，从而控制动力机构的转速。

一般来说，流通截面积越小，流通截面积越大，则流量就越小，转速也越低。

因此，通过控制节流阀的开度，可以实现对转速的精确控制。

通过这种方式，节流调速回路能够自动调节电机的转速，以适应负载的变化和工作需求的变化，实现稳定的运行。

这在很多机械传动系统中非常重要，特别是在需要调整转速的场合，如机床、起重设备等。

第八章流量控制阀和节流调速回路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。

常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。

一、流量控制原理及节流口形式图5-28节流阀特性曲线一、流量控制原理及节流口形式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,但无论节流口采用何种形式,通过节流口的流量q及其前后压力差Δp的关系均可用式(2-63)q=KAΔp m来表示，三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:(1)压差对流量的影响。

节流阀两端压差Δp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。

一般流量控制阀的最小稳定流量为0.05L/min。

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。

图5-29所示为几种常用的节流口形式。

图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,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;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,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;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,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,图5-29(d)所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。