详解流量控制阀
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流量控制阀
流量控制阀是通过改变节流口通流断面的大小,以改变局部阻力,从而实现对流量的控制。
流量控制阀有节流阀、调速阀和分流集流阀等。
节流阀
1-阀体2-阀心3-调节螺钉4-阀套5-阀心
上的螺旋断面6-阀口
阀套上的窗口W与阀心上的螺旋曲线S之间的相对运动,形成了可变通流断面面积,实现了对流量的控制。
改变节流口通流断面的大小,在一定的压差下,可以控制节流阀的流量。
图形符号:
常见的几种节流口形式:
针式节流口、三角槽式节流口、转槽式
节流口
流量特性:
节流阀的节流口一定时,其流量随压差的增加而增大。
节流口小到一定值时流量不稳定,出现时断时续现象,称为节流口堵塞(一般0.05L/min)。
不出现堵塞的最小流量叫最小稳定流量。
温度变化引起流体粘度变化使流量不稳定(可采用温度补偿装置加以补偿)。
调速阀
调速阀是具有恒流量功能的阀类,利用它能使执行元件匀速运动。
1-减压阀部分 2-减压口 3-行程限位装置 4-节流阀部分 5-节流口调速阀由两部分组成,一是节流阀部分,二是定差减压阀部分,两部分串联而成。
图形符号:
工作原理:将节流阀前后压力p2和p3分别引到定压减压阀阀心下、上两端。
当负载压力p3增大即调速阀压差变小时,作用在定差减压阀心的力使阀心下移。
减压口增大,压降减少,使p2也增大,从而使节流阀压差△p=p2-p3保持不变;反之亦然,这样就使调速阀的流量不受其压差变化的影响,而保持恒定。
详细原理说明
原理说明:
通过阀的流量,不随阀前后的压差ΔP(Δ
P = P
1-P3)
而变,而节流阀就无恒
流功能。
比较下列曲线可见两者的区别。
调速阀可理解为两个串联节流口组成,Ⅰ为固定节流,Ⅱ为可变节流口。
执行元件工作时,流量Q稳定流过。
外负载F若减小,两个串联节流口的流量Q将会增大。
这时如果能够及时且自动地减小节流口Ⅱ的开度,使流量重回到原来的稳定值Q。
要做到这些就必需自动地保持(P2-P3)不变。
Ⅰ节流口用节流阀,Ⅱ节流口用定差减压阀,它可保证节流阀前后压差(P2-P3)不变,因此可实现恒流。
改变节流阀的开度,也就能重新调定调速阀的另一恒流量。
流量特性:
调速阀的流量不受其压差的影响,故流量曲线与横坐标平行。
当调速阀的压差小于其最小压差(一般为0.5MPa)时,定差减压阀不起减压作用,调速阀就成了节流阀,故两个阀的曲线有一段重合。
分流集流阀
功能
分流阀集流阀分流集流阀
欲使两相同尺寸的
执行元件在供油时保持同步
动作,可采用一个分流阀给
两者供油。
欲使两相同尺寸的执
行元件在回油时保持同步动
作,可采用一个集流阀收集两
者的回油。
既能保持两相同尺寸执
行元件供油时同步,又能保持回
油时同步可采用分流集流阀。
分流集流阀有分流工作状态
和集流工作状态。
图形符号
原理图
分流集流阀结构图
1、2-固定节流孔3、4-可变节流孔5、6-阀心
分流集流阀具有分流和集流功能。
当油源向两相同液压缸供油时,通过分流集流阀的分流功能,可使两液压缸保持速度相同(同步)。
当液压缸向油箱回油时,通过分流集流阀的集流作用,可使液压缸回程同步。
5.5插装阀
插装阀是插装阀功能组件的统称。
插装阀功能组件有:插装方向阀功能组件(可简称插装方向阀)、插装压力阀、插装流量阀。
用插装阀功能组件组成的液压系统可称为插装阀液压系统。
插装阀功能组件的工作原理
插装阀功能组件分类
装阀
功
能
组
件
分
类
插装
方向
阀单向阀
液控单向阀
换向阀
插装
压力
阀
减
压
阀
插装流量阀节流阀
调速阀
5.6电液数字控制阀
电液数字控制阀定
义
用计算机产生的数字信息直接控制的阀称电液数字控制阀,简称数字阀。
特
点
与伺服阀、比例阀相比,其结构简单,工艺性好,价廉,抗污染能力强,重复性好,工作稳定可靠,功耗小。
电
液
数
字
控
制
阀
的
种
类
增量式
数字阀
原理:用计算机发出的脉冲序列,控制步进电机的转动,
再通过机械转换器,调节普通阀的调节机构。
有数字方向
阀,数字压力阀和数字流量阀。
在数控系统中的应用框图:
结构举例(直控式数字节流阀)
脉宽调
制式数
字阀
原理:直接用计算机控制阀的“开”、“关”时间及间隔
(脉宽),控制液流的方向、流量和压力。
在数控系统中的应用框图:
结构举例(二位二通电磁锥阀式快速开关型数字阀)
直控式数字节流阀结构图
1-步进电机2-滚珠丝杠 3-节流阀心4-阀套5-连杆6-零位移传感器在数字流量阀中,步进电机按计算机的指令转动,通过滚珠丝杆4变为轴向位移,使节流阀心3打开阀口,从而控制流量。
此阀有两个面积梯度不同的节流口,阀心移动时首先打开左节流口,由于非全周边通流,故流量较小,继续移动时打开全周边通流的右节流口,流量增大。
由于液流从轴向流入,且流出阀心时与轴线垂直,所以阀在开启时的液动力可以将向右作用的液压力部分抵消掉。
阀从节流阀心,阀套4和连杆5的相对热膨胀中获得温度补偿。
二位二通电磁锥阀式快速开关型数字阀结构图
1-盘式电磁铁2-弹簧3-锥阀阀心
当电磁铁不通电时,衔铁在左端弹簧的作用下使锥阀关闭当电磁铁有脉冲信号通过时,电磁吸力使衔铁带动右端的锥阀开启。
5.7 电液比例控制阀
电液比例伺服阀(简称比例阀)
是由比例电磁铁取代普通液压阀的调
节和控制装置而构成的。
它可以按给定
的输入电压或电流信号连续地按比例
地远距离地控制流体的方向、压力和流
量。
采用电液比例控制阀提高了系
统的自动化程度和精度,又简化了系
统。
比例阀的工作虽用伺服阀可完
成,但后者精度高、价格贵,对油液清
洁度要求更高。
比例阀主要结构与普通
阀差别不大,只是比例阀均由比例电磁
铁驱动(一种电—机械转换器)。
比例阀分为:比例压力阀、比
例流量阀和比例方向阀三种。
比例阀的工作原理与分类
比例电磁铁结构图
1-轭铁2-线圈3-限位环4-随磁环5-壳体6-内盖7-盖8-调节螺钉9-弹簧10-衔铁11-(隔磁)支承环12-导向套比例电磁铁与电磁换向阀所用的电磁铁不同。
它的磁路经特殊设计后,能使衔铁在整个工作行程范围内的吸力F不变。
线圈内输入的直流电流越大,衔铁产生的吸力也越大。
比例电磁铁是所有比例阀不可缺少的电—力转换装置。
先导式比例溢流阀结构图
1-阀座2-先导锥阀3-轭铁4-衔铁5-弹簧6-推杆7-线圈8-弹簧9-先
导阀
该阀下部的主阀部分,与普通溢流阀相同。
上部的先导级是用比例电磁铁取代了调压弹簧。
比例电磁铁输入的直流电越大,溢流阀的溢流压力就越高。
为防止电路故障而使系统超压,该阀装有安全阀,由先导阀9和弹簧8组成。
先导式比例减压阀结构图
1-衔铁2-线圈3-推杆(挡板)4-铍青铜片5-喷嘴6-精滤油器7-主阀比例电磁铁的线圈输入电流后,衔铁上产生吸力,作用在有弹性的铍青铜片上,使挡板产生位移,即改变了喷嘴与挡板间的距离。
输入电流越大,喷嘴与挡板间的距离越小,出油口的压力越高。
远距离控制比例减压阀的电流输入信号,就可以控制液压系统某一支部的二次压力。
比例调速阀结构图
1-比例电磁铁2-节流阀心3-定差减压阀4-弹簧比例调速阀是由普通定差减压阀与比例节流阀组合而成。
比例电磁铁的吸力作用在节流阀心上,与弹簧力相平衡,一定的控制电流对应一定的节流开度。
远距离控制比例调速阀的输入电流,就能控制液压系统某一回路中的油流量,从而调节执行机构的运动速度。