详细讲解流量控制阀
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第7章 流量控制阀
力或力矩较小，难以直接驱动大功率的液压放大器， 因此伺服阀一般为两级液压放大，即转换器驱动液 压前置放大器，由前置放大器再驱动液压功率放大 器。
常用的液压前置放大器分为滑阀、喷嘴－ 挡板阀和射流管阀三种（可根据液压前置放大
器的种类对伺服阀进行分类），而液压功率放
大器则几乎都是滑阀。
4.反馈装置 伺服阀的反馈总的来说可分为两部分：一是 前置放大器和功率放滑阀间的负反馈，保证功率 滑阀的准确定位；二是控制参量及中间环节参数 的反馈，它们是保证控制能力和提高控制精度的 必要环节。
伺服阀和比例阀
一、概述
在实际应用中，除了开关和定值控制
外，还更多地需要比例控制，即保持输出
和输入成正比关系，这不仅有利于降低系
统的复杂程度，而且会大大提高系统的自
动化程度和控制精度。
二、伺服阀
伺服阀的输出量（流量）和输入量（电 信号等）成连续比例关系，应用在精度要求 较高的力、位移和速度的控制场合。 伺服阀对油液的清洁度要求较高，价格 较昂贵。
四、节流阀
堵塞现象：当节流阀在小开口面积下工作时，虽 然阀口前后压力差不变，但经流流量会出现脉动 现象；如果进一步减小节流阀开口面积，脉动现 象将加强，以致在阀口在未完全关闭之前就出现 间歇断流，甚至完全断流，这种现象称之为堵塞 现象。 最小稳定流量：保证节流阀能正常工作的最小流 量，它反映了不同节流阀的抗堵塞能力。
作用下保持平衡，从而控制阀芯在输入信号的作用下
移动对应的位移后也保持新的平衡，使输出位移和输 入信号一一对应。 力矩马达的尺寸及惯性较小，动态响应特性好， 但其线性度不及力马达，常用于喷嘴—挡板阀。
（2） 力马达 力马达基于带电线圈在磁场中受力的原理进行
工作，使输出力和输入电信号成正比关系，然后通
常用的液压前置放大器分为滑阀、喷嘴－ 挡板阀和射流管阀三种（可根据液压前置放大
器的种类对伺服阀进行分类），而液压功率放
大器则几乎都是滑阀。
4.反馈装置 伺服阀的反馈总的来说可分为两部分：一是 前置放大器和功率放滑阀间的负反馈，保证功率 滑阀的准确定位；二是控制参量及中间环节参数 的反馈，它们是保证控制能力和提高控制精度的 必要环节。
伺服阀和比例阀
一、概述
在实际应用中，除了开关和定值控制
外，还更多地需要比例控制，即保持输出
和输入成正比关系，这不仅有利于降低系
统的复杂程度，而且会大大提高系统的自
动化程度和控制精度。
二、伺服阀
伺服阀的输出量（流量）和输入量（电 信号等）成连续比例关系，应用在精度要求 较高的力、位移和速度的控制场合。 伺服阀对油液的清洁度要求较高，价格 较昂贵。
四、节流阀
堵塞现象：当节流阀在小开口面积下工作时，虽 然阀口前后压力差不变，但经流流量会出现脉动 现象；如果进一步减小节流阀开口面积，脉动现 象将加强，以致在阀口在未完全关闭之前就出现 间歇断流，甚至完全断流，这种现象称之为堵塞 现象。 最小稳定流量：保证节流阀能正常工作的最小流 量，它反映了不同节流阀的抗堵塞能力。
作用下保持平衡，从而控制阀芯在输入信号的作用下
移动对应的位移后也保持新的平衡，使输出位移和输 入信号一一对应。 力矩马达的尺寸及惯性较小，动态响应特性好， 但其线性度不及力马达，常用于喷嘴—挡板阀。
（2） 力马达 力马达基于带电线圈在磁场中受力的原理进行
工作，使输出力和输入电信号成正比关系，然后通
流量阀教学讲义
1 流量控制阀及其应用
1．4 基本的速度控制回路：有进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速三 种方法。 1．进油节流调速：就是控制执行元件入口的流量，图4－35所示，该回路不能承 受负负载，如有负向负荷（负荷与运动方向同向者），则速度失去控制。
1 流量控制阀及其应用
2.回油节流调速：就是控制执行元件出口的流量，图4－36所示，回油节流调速 是控制排油，节流阀可提供背压，使液压缸能承受各种负荷。
1 流量控制阀及其应用
1．2 节流阀：
流量控制阀
• 节流阀
流量控制阀
• 节流阀
流量控制阀
• 节流阀
流量特性方程 Q = K A pm
K A p
m
节流系数 过流面积
入口、出口压差 孔口形状指数
理想液体的伯努利方程
•
以上两式即为理想液体作定常流动的伯努利方程
理想流体柏努利方程几何意义和能量意义
1 流量控制阀及其应用
3．旁路节流调速：是控制不需流入执行元件也不经溢流阀而直接流回油箱的油 的流量，从而达到控制流入执行元件油液流量的目的。图4-37 所示旁路节流 调速回路，该回路的特点是液压缸的工作压力基本上等于泵的输出压力，其 大小取决于负载，该回路中的溢流阀只有在过载时才打开。
1 流量控制阀及其应用
1流量控制阀及其应用
1．5 行程减速阀及其应用 一般的加工机械如车床、铣床，其刀具尚未接触工件时，需快速进给以 节省时间，开始切削则应慢速进给，以保证加工质量；或是液压缸前进时， 本身冲力过大，需要在行程的未端使其减速，以便液压缸能停止在正确的位 置，此时就需要用图4－38所示行程减速阀。
1 流量控制阀及其应用
Q aA
2 g ( p1 p2 )
7.1.5流量控制阀详解
• 其工作原理如下: – 溢流阀下方的油腔a、b和上方油腔c分别与节流阀的进 口和出口相连通,油压分别为p1和p2。 – 因负载增加而升高时，阀芯2就会因上方的油压的升高 而下移，使阀口关小，溢流量减少，p1便升高： – 反之，当p2减小时，阀芯2就会上移，使溢流量增加， p1也就随之减小，阀芯2上作用力的平衡方程式仍为 Pl一P2= Fs ／A
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图7—21 单向节流阀
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7-1-3-2普通型调速阀
• 节流阀虽可通过改变节流口大小的办法来调节流 量,但是因阀前后压差可能变化，以致调定后并不 能保持流量稳定。所以对速度稳定性要求较高的 执行机构来说就不能以普通节流阀来作为调速之 用。
• 如果把定差减压阀和节流阀串联，或把定差溢流 阀和节流阀并联，以使节流阀前后压差近似保持 不变，则节流阀的流量即可基本稳定。
7-1-3流量控制阀
• 流量控制阀是靠改变阀的开度以改变通流 面积,从而控制流量的一类控制阀，通常多 用于定量泵系统，借以控制执行机构(油缸 或油马达)的运动速度。
1
7-1-3-1节流阀
节流阀是一种可借移动或转动阀芯的方法 直接改变阀口的通流面积,从而改变流阻的 阀。 节流阀装在定压液压源后面的油路中或定 量液压源的分支油路上，便可以起到流量 的调节作用。
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7-1-3-2普通型调速阀
• 定差减压阀1的工作原理如下:
– 阀芯上端的油腔凸经孔d与节流阀2后面的油腔 相通,压力为P2，而油腔c和d则分别经孔f和e与 节流阀2前的油腔相通，压力为P1。
– 当载荷R增大以致使P2升高时，减压阀阀芯1即 会因上端油腔b中的油压增加而下移，使减压 阀阀口阻塞的常见原因。
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7-1-3-1节流阀
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7-1-3-1节流阀
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图7—21 单向节流阀
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7-1-3-2普通型调速阀
• 节流阀虽可通过改变节流口大小的办法来调节流 量,但是因阀前后压差可能变化，以致调定后并不 能保持流量稳定。所以对速度稳定性要求较高的 执行机构来说就不能以普通节流阀来作为调速之 用。
• 如果把定差减压阀和节流阀串联，或把定差溢流 阀和节流阀并联，以使节流阀前后压差近似保持 不变，则节流阀的流量即可基本稳定。
7-1-3流量控制阀
• 流量控制阀是靠改变阀的开度以改变通流 面积,从而控制流量的一类控制阀，通常多 用于定量泵系统，借以控制执行机构(油缸 或油马达)的运动速度。
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7-1-3-1节流阀
节流阀是一种可借移动或转动阀芯的方法 直接改变阀口的通流面积,从而改变流阻的 阀。 节流阀装在定压液压源后面的油路中或定 量液压源的分支油路上，便可以起到流量 的调节作用。
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7-1-3-2普通型调速阀
• 定差减压阀1的工作原理如下:
– 阀芯上端的油腔凸经孔d与节流阀2后面的油腔 相通,压力为P2，而油腔c和d则分别经孔f和e与 节流阀2前的油腔相通，压力为P1。
– 当载荷R增大以致使P2升高时，减压阀阀芯1即 会因上端油腔b中的油压增加而下移，使减压 阀阀口阻塞的常见原因。
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7-1-3-1节流阀
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7-1-3-1节流阀
流量控制阀(一)
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。
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Δ 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q1＜Δ q;反之则q1＞Δ q。
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Δ 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 。
同一节流阀,阀前后压力差Δ p相同,节流开口小时,刚度大。 同一节流阀,在节流开口一定时,阀前后压力差Δ 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Δ p的条件下,才能正常工作,但提高Δ p将引起压力损失的增 加。 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。
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Δ 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。
流量控制阀原理-文档资料
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②由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分 子，而节流缝隙的金属表面上存在电位差，故 极化分子被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界 吸附层，吸附层的厚度一般为5～8 ，因而影响 了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增长到 一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新吸 附在阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉 动；
刚度T dp / dq p1m /(KAm)
cot
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4、节流口堵塞及最小稳定流量 节流阀在小开口下工作时，特别是进出口压
差较大时，虽然不改变油温和阀的压差，但流 量会出现时大时小的脉动现象，开口越小，脉 动现象越严重，甚至在阀口没有完全关闭时就 完全断流。这种现象称为节流口堵塞。
产生堵塞的主要原因是： ①油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥 青、炭渣等污物堆积在节流缝隙处；
24
注意： （有固定和可变两重节流口，因此，进出油口压差损
失较大）不易用于低压系统。 安装时阀芯须置于水平（否则阀芯自重会参与力的平
衡而增加分流集流误差）。 不适用于频繁换向系统（因在过渡过程中不能保证同
步精度）。 同步精度约在2％～5％的范围内，受温度影响较大。
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本节结束
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２、静态特性
Δp—阀的进出口压差 节流阀：Δp=Δp = p1 – p2 调速阀：Δp= Δp12+ Δp23 ※当F变化时，调速阀进出口压差Δp 变，不变 的是Δ p23 。
要求：调速阀正常工作Δp > 0.4~0.5MPa
（ Δp < 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节 流阀一样）
人士起草或审核后使用， 感谢您的下载！
• 这种溢流节流阀上还附有安全阀1，以免系统过 载。 与调速阀不同，溢流节流阀必须接在执行元件 的进油路上。这时泵的出口（即溢流节流阀的进 口）压力 随负载压力 的变化而变化，属变压系 统，其功率利用比较合理，系统发热小。
②由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分 子，而节流缝隙的金属表面上存在电位差，故 极化分子被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界 吸附层，吸附层的厚度一般为5～8 ，因而影响 了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增长到 一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新吸 附在阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉 动；
刚度T dp / dq p1m /(KAm)
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4、节流口堵塞及最小稳定流量 节流阀在小开口下工作时，特别是进出口压
差较大时，虽然不改变油温和阀的压差，但流 量会出现时大时小的脉动现象，开口越小，脉 动现象越严重，甚至在阀口没有完全关闭时就 完全断流。这种现象称为节流口堵塞。
产生堵塞的主要原因是： ①油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥 青、炭渣等污物堆积在节流缝隙处；
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注意： （有固定和可变两重节流口，因此，进出油口压差损
失较大）不易用于低压系统。 安装时阀芯须置于水平（否则阀芯自重会参与力的平
衡而增加分流集流误差）。 不适用于频繁换向系统（因在过渡过程中不能保证同
步精度）。 同步精度约在2％～5％的范围内，受温度影响较大。
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２、静态特性
Δp—阀的进出口压差 节流阀：Δp=Δp = p1 – p2 调速阀：Δp= Δp12+ Δp23 ※当F变化时，调速阀进出口压差Δp 变，不变 的是Δ p23 。
要求：调速阀正常工作Δp > 0.4~0.5MPa
（ Δp < 0.4MPa时减压阀不起作用，和普通节 流阀一样）
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• 这种溢流节流阀上还附有安全阀1，以免系统过 载。 与调速阀不同，溢流节流阀必须接在执行元件 的进油路上。这时泵的出口（即溢流节流阀的进 口）压力 随负载压力 的变化而变化，属变压系 统，其功率利用比较合理，系统发热小。
流量控制阀原理
流量控制阀原理流量控制阀是一种用来控制液体或气体流动的装置，它可以根据需要调节介质的流量，使其保持在一个特定的范围内。
流量控制阀在工业生产中起着至关重要的作用，它们被广泛应用于各种领域，如化工、石油、食品加工等。
本文将介绍流量控制阀的工作原理及其应用。
流量控制阀的工作原理主要是通过改变阀门的开度来调节介质的流量。
当阀门关闭时，介质流动受到阻碍；当阀门打开时，介质流动畅通无阻。
通过改变阀门的开度，可以精确地控制介质的流量，使其保持在一个稳定的范围内。
流量控制阀通常由阀体、阀芯、执行机构和控制系统等部件组成，通过这些部件的协调配合，实现对介质流量的精准控制。
在实际应用中，流量控制阀可以根据介质的特性和工艺要求，选择不同的结构和工作原理。
常见的流量控制阀包括节流阀、调节阀、蝶阀等，它们分别适用于不同的工况和介质。
例如，节流阀主要用于对流体进行节流，通过改变节流孔的大小来控制流体的流量；调节阀则可以根据需要调节阀门的开度，实现对介质流量的精确控制；蝶阀则通过旋转阀板来控制介质的流动，具有结构简单、启闭快速等特点。
除了结构和工作原理的差异，流量控制阀在应用中还需要考虑介质的特性、工艺要求、安全性等因素。
例如，对于腐蚀性介质，需要选择耐腐蚀材质制成的阀门；对于高温高压介质，需要选择耐高温高压的阀门；对于易结垢介质，需要选择不易结垢的阀门等。
此外，流量控制阀的选型还需要考虑介质的流动特性、流量范围、流量精度等因素，以确保阀门在实际工作中能够稳定可靠地运行。
总的来说，流量控制阀是一种用来控制介质流量的重要装置，它通过改变阀门的开度来实现对介质流量的精确控制。
在实际应用中，流量控制阀的选型和使用需要考虑多种因素，以确保其能够满足工艺要求并保证系统的安全稳定运行。
流量控制阀在工业生产中发挥着重要作用，对于提高生产效率、保障产品质量、降低能耗等方面具有重要意义。
《流量控制阀》课件
按照厂家提供的安装指南正确安装流量控制阀，确保阀门在系统中处于正确的位置。
安装
熟悉阀门操作方法，严格按照操作规程进行操作，避免误操作导致阀门损坏或系统异常。
操作
定期对流量控制阀进行监控，检查阀门工作状态和流量是否正常，如有异常及时处理。
监控
按照厂家建议进行定期维护和保养，确保阀门长期稳定运行。
维护
详细描述
在水处理行业中，流量控制阀主要用于水泵、水处理设备和管道系统中，控制水的流量和处理效率。这些阀门需要承受一定的压力和温度，同时要求具有高精度和高可靠性，以确保水处理效果和节约能源。此外，由于水处理行业的特殊性，流量控制阀还需要具备耐腐蚀和低泄漏等特性，以保障设备的正常运行和水质的安全。
THANKS
智能化技术
材料优化
结构优化设计
采用新型材料和表面处理技术，提高流量控制阀的耐腐蚀、耐磨和耐高温性能，延长使用寿命。
通过优化流量控制阀的结构设计，降低流体阻力，提高流量调节范围和响应速度。
03
02
01
1
2
3
随着新能源产业的快速发展，流量控制阀在太阳能、风能等领域的应用逐渐增多，用于控制流体输送和热量交换。
总结词
详细描述
03
CHAPTER
流量控制阀的选型与使用
工艺需求
根据工艺流程要求，选择适合的流量控制阀类型和规格。
流体特性
考虑流体种类、温度、压力、粘度等特性，以确保所选阀门能够满足工况要求。
管道参数
根据管道尺寸、连接方式等参数，选择合适的阀门接口和尺寸。
控制精度
根据流量控制精度要求，选择具有合适流量特性的阀门。
总结词
通过改变阀口开度调节流量
详细描述
第五节流量控制阀
）静态特性
1、流量特性
取决于节流口的结构形式。可用下式描述：
q T CA T ( p 1 p 2 )
CA T p
可见，通过节流阀的流量与压差、温度（C）及节流口形状有关。
2、最小稳定流量和流量调节范围
节流阀是靠调节通流面积来调节流量的，面积过小，会产 生堵塞，造成流量不稳定。
3、调节特性
要求轻便准确。 （三）应用
与定量泵、溢流阀和执行元件组成节流调速系统。
二、调 速 阀
（一）工作原理 调速阀由定差减压阀2和节流阀4 串联而成。 泵出口压力p1基本不变，调速 阀的出口压力p3由负载确定，负 载增大时， p3增大使p1－ p3减小， 流量随之变化。串入定差减压阀 2后，节流阀口压差为p2－ p3基 本不变，从而使流量不变。 p3 p2 p1 p3 p1
(b)符号原理
(c) 简化符号
（二）静态特性 在一定范围，调速阀的流量基本为定值。
（三）应用 用于负载变化大而要求速度
稳定的系统。
第五节 流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的。
流量控制阀包括普通节流阀、调速阀、溢流节流阀等。 普通节流阀
调速阀
一、普通节 流 阀
（一）工作原理 液流从进油口流入 经节流口后，从阀的出 油口流出。阀芯 3的锥 台上开有三角形 槽。 转动调节手轮1，阀芯3 产生轴向位移，节流口 的通流截面积即发生 变化。阀芯越上移通流 截面积就越大。 图形符号
1、流量特性
取决于节流口的结构形式。可用下式描述：
q T CA T ( p 1 p 2 )
CA T p
可见，通过节流阀的流量与压差、温度（C）及节流口形状有关。
2、最小稳定流量和流量调节范围
节流阀是靠调节通流面积来调节流量的，面积过小，会产 生堵塞，造成流量不稳定。
3、调节特性
要求轻便准确。 （三）应用
与定量泵、溢流阀和执行元件组成节流调速系统。
二、调 速 阀
（一）工作原理 调速阀由定差减压阀2和节流阀4 串联而成。 泵出口压力p1基本不变，调速 阀的出口压力p3由负载确定，负 载增大时， p3增大使p1－ p3减小， 流量随之变化。串入定差减压阀 2后，节流阀口压差为p2－ p3基 本不变，从而使流量不变。 p3 p2 p1 p3 p1
(b)符号原理
(c) 简化符号
（二）静态特性 在一定范围，调速阀的流量基本为定值。
（三）应用 用于负载变化大而要求速度
稳定的系统。
第五节 流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻实现流量调节的。
流量控制阀包括普通节流阀、调速阀、溢流节流阀等。 普通节流阀
调速阀
一、普通节 流 阀
（一）工作原理 液流从进油口流入 经节流口后，从阀的出 油口流出。阀芯 3的锥 台上开有三角形 槽。 转动调节手轮1，阀芯3 产生轴向位移，节流口 的通流截面积即发生 变化。阀芯越上移通流 截面积就越大。 图形符号
《流量控制阀》PPT课件
a
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节流阀的应用
当节流阀前后Δp 一定时，
改变A 可改变流经阀的流量，
起节流调速作用，如阀3。
当q 一定时，改变A 可改变
阀前后压力差Δp，起负载
阻尼作用，如阀1。
当q＝0 时，安装节流元件可
延缓压力突变的影响，起压
力缓冲作用，如阀2。
a
21
调速阀
调速阀由定差减压阀与节流阀串连而成
压力油p1先经定差减压阀，然后经节流 阀流出。节流阀进、出口压力油p2、p3
P p1m
T
Q CATm
a
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显然，T值越大，节流阀的刚性就越好，负 载变化引起流量的波动就越小，即通过节流 阀的流量较稳定。影响刚性T的因素有：
① 对同一节流阀，当Δp相同时，节流口的 开度越小，通过节流口的流量越小，刚性越 好，流量越稳定，即节流阀的刚度与流量成 反。
a
14
② 对于同一个节流阀，阀口开度一定时， 压力差Δp越大，T值也越大，流量也越稳 定，图5-56中曲线Δp越大曲线越平缓。
a
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当节流阀调整好后（阀口过流面积调 定），我们希望通过节流阀的流量较 稳 定，使执行元件获得一个相对稳 定的运动 速度，而实际上，由于种种 因素的影响，流量是不可能恒定的。 影响流量稳定的主要因素有以下几种。
a
12
1、刚性
在用节流阀调节执行元件的运动速度时，往 往会因负载的波动引起阀前后压力差的变化， 此时即便节流阀的过流面积不变，经节流口 的流量也会发生变化，即流量不稳定。节流 阀的刚性是指阀开口面积一定时，节流阀前 后压力差Δp的变化量与流经阀的流量Q变 化量之比，用T表示。
经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两
流量控制阀的工作原理
《液压传动与控制》
流量控制阀的工作原理
流量控制阀是通过改变阀口通流面积来调节阀口流 量，从而控制执行元件运两种。
一、节流阀的工作原理
调节 手轮 螺帽 阀芯 阀体
调节：调节手轮1--阀芯3轴向位移--节流口开口量变化。 特点：结构简单、制造容易、体积小、使用方便、造价低。 负荷和温度的变化对流量稳定性的影响较大。
对流量控制阀的性能要求：
1.阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小； 2.油温变化时，流量变化小； 3.当阀全开时，通过阀的压力损失小； 4.流量调节范围大，在小流量时不容易堵塞，能得 到很小的稳定流量； 5.阀的泄漏量小。
感谢下 载
单向节流阀
节流阀芯分成了上阀芯和下阀芯两部分。
正向流动时：节流阀，节流缝隙的大小通过手柄调节； 反向流动时：单向阀，靠油液的压力把阀芯4压下。
应用
进口
出口
旁路
二、调速阀的工作原理
调速阀是进行了压力补偿的节流阀。 它由定差减压阀和节流阀串联而成。 节流阀：调节通过的流量； 定差减压阀：自动补偿负载变化的影响，使节流阀 前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响。
验证
如果负载增大，p3增大， 减压阀右腔推力也增大，阀芯 左移，阀口开大，阀口的液阻 减小，p2也增大，而△p= p2p3却不变。
如果负载减小，p3减小， 减压阀右腔推力也减小，阀芯 右移，阀口开度减小，阀口的 液阻增大，p2也减小，而△p= p2- p3也不变。
因此调速阀适用于负 荷变化较大，速度平稳性要 求较高的组合机床、铣床等 的液压系统。
减压阀进口压力为p1，出 口压力为p2，节流阀出口压力 为p3，减压阀a、b、c腔有效 工作截面积分别为A1、A2、A， 则A= A1+A2。
流量控制阀的工作原理
流量控制阀是通过改变阀口通流面积来调节阀口流 量，从而控制执行元件运两种。
一、节流阀的工作原理
调节 手轮 螺帽 阀芯 阀体
调节：调节手轮1--阀芯3轴向位移--节流口开口量变化。 特点：结构简单、制造容易、体积小、使用方便、造价低。 负荷和温度的变化对流量稳定性的影响较大。
对流量控制阀的性能要求：
1.阀的压力差变化时，通过阀的流量变化小； 2.油温变化时，流量变化小； 3.当阀全开时，通过阀的压力损失小； 4.流量调节范围大，在小流量时不容易堵塞，能得 到很小的稳定流量； 5.阀的泄漏量小。
感谢下 载
单向节流阀
节流阀芯分成了上阀芯和下阀芯两部分。
正向流动时：节流阀，节流缝隙的大小通过手柄调节； 反向流动时：单向阀，靠油液的压力把阀芯4压下。
应用
进口
出口
旁路
二、调速阀的工作原理
调速阀是进行了压力补偿的节流阀。 它由定差减压阀和节流阀串联而成。 节流阀：调节通过的流量； 定差减压阀：自动补偿负载变化的影响，使节流阀 前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响。
验证
如果负载增大，p3增大， 减压阀右腔推力也增大，阀芯 左移，阀口开大，阀口的液阻 减小，p2也增大，而△p= p2p3却不变。
如果负载减小，p3减小， 减压阀右腔推力也减小，阀芯 右移，阀口开度减小，阀口的 液阻增大，p2也减小，而△p= p2- p3也不变。
因此调速阀适用于负 荷变化较大，速度平稳性要 求较高的组合机床、铣床等 的液压系统。
减压阀进口压力为p1，出 口压力为p2，节流阀出口压力 为p3，减压阀a、b、c腔有效 工作截面积分别为A1、A2、A， 则A= A1+A2。
第5章流量控制阀
本结构的特点是过流面 积和开口量呈线性结构关 系，结构简单，工艺性好 。但流量的调节范围较小 ，小流量时流量不稳定， 一般节流阀较少使用。
§５-４ 流量控制阀 —节流口的形式
特点：结构简单，可 当截止阀用。调节范围较 大。由于过流 断面仍是同 心环状间隙，水力半径较 小，小流量时易堵塞，温 度对流量的影响较大。一 般用于要求较 低的场合。
§５-４ 流量控制阀-节流口的形式
节流阀节流口通常有三种基本形式: 薄壁小孔、 细长小孔、 厚壁小孔 。
§５-４ 流量控制阀-节流口的形式
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
§５-４ 流量控制阀-节流口的形式
节流口：起节流作用的阀口，其大小以通流面积来度量。节流口按照 阀芯的移动方式可以分为切向移动式和轴向移动式两类。节流口的形 式及特性很大程度上决定节流阀的性能。
流量控制阀有节流阀、调速阀等多种形 式，其中节流阀是最基本的流量控制阀。
§５-４ 流量控制阀
流量控制阀是液压系统中控制液 流流量的元件。
它们的共同特点是，依靠 改变阀口通流面积的大小 或通流通道的长短来改变 液阻，从而控制通过阀的 流量。
§５-４ 流量控制阀-对流量控制阀的要求
1、阀的压力差变化时，阀的流量变化小。 2、温度和压力对流量的影响小。 3、调节方便。 4、不易堵塞。 5、泄漏小。
§５-４ 流量控制阀 —调速阀
§５-４ 流量控制阀 —调速阀
调速阀是进行了压力补偿的节流阀。它由定差减压阀 和节流阀串联而成。节流阀前、后的压力P1和P2分别引到 减压阀阀芯上、下两端，当负载压力P2增大，于是作用在 减压阀芯上端的液压力增大，阀芯下移，减压口加大，压 降减小，使P1也增大，从而使节流阀的压差（P1-P2）保 持不变；反之亦然。这就使调速阀的流量恒定不变（不受 负载影响）。
§５-４ 流量控制阀 —节流口的形式
特点：结构简单，可 当截止阀用。调节范围较 大。由于过流 断面仍是同 心环状间隙，水力半径较 小，小流量时易堵塞，温 度对流量的影响较大。一 般用于要求较 低的场合。
§５-４ 流量控制阀-节流口的形式
节流阀节流口通常有三种基本形式: 薄壁小孔、 细长小孔、 厚壁小孔 。
§５-４ 流量控制阀-节流口的形式
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
§５-４ 流量控制阀-节流口的形式
节流口：起节流作用的阀口，其大小以通流面积来度量。节流口按照 阀芯的移动方式可以分为切向移动式和轴向移动式两类。节流口的形 式及特性很大程度上决定节流阀的性能。
流量控制阀有节流阀、调速阀等多种形 式，其中节流阀是最基本的流量控制阀。
§５-４ 流量控制阀
流量控制阀是液压系统中控制液 流流量的元件。
它们的共同特点是，依靠 改变阀口通流面积的大小 或通流通道的长短来改变 液阻，从而控制通过阀的 流量。
§５-４ 流量控制阀-对流量控制阀的要求
1、阀的压力差变化时，阀的流量变化小。 2、温度和压力对流量的影响小。 3、调节方便。 4、不易堵塞。 5、泄漏小。
§５-４ 流量控制阀 —调速阀
§５-４ 流量控制阀 —调速阀
调速阀是进行了压力补偿的节流阀。它由定差减压阀 和节流阀串联而成。节流阀前、后的压力P1和P2分别引到 减压阀阀芯上、下两端，当负载压力P2增大，于是作用在 减压阀芯上端的液压力增大，阀芯下移，减压口加大，压 降减小，使P1也增大，从而使节流阀的压差（P1-P2）保 持不变；反之亦然。这就使调速阀的流量恒定不变（不受 负载影响）。
流量控制阀调节输出流量的原理
流量控制阀调节输出流量的原理流量控制阀是一种需要使用的流体控制设备，它可以通过调节通过管道的流体流量来实现对系统的流量和压力的调节控制。
在许多应用场合中，流量控制阀扮演着非常重要的角色。
本文将详细介绍流量控制阀的原理、结构和工作方式。
通过对其设计和应用的深入了解，有助于了解流量控制阀的优劣以及如何正确选择和应用它。
流量控制阀是通过改变管道内流体通过的面积来控制流量的设备。
根据控制原理的不同，流量控制阀可以分为压差型、节流型和电磁型三种类型。
其中节流型流量控制阀是使用最广泛的一种类型。
节流型流量控制阀是通过管道内的节流孔来实现流量的调节。
当流体流过节流孔时，由于流体流过节流孔之前的压力要高于流过节流孔之后的压力，所以流速也会随之增加。
由于能量守恒的原理，当速度增加时，也就意味着增加了运动能量，而减少了静态能量。
压力会随着速度的增加而逐渐降低。
这种速度与静压之间的关系被称为伯努利方程，是流体力学的基础之一。
在节流型流量控制阀中，通过调节流通面积来改变伯努利方程中的冲压失压，从而控制流量的大小。
当节流孔面积减小时，冲压失压增加，导致静态压力降低，从而减小流体通过的流量。
反之，当节流孔面积增大时，流量也会随之增加。
通过这种方式，可以实现对流体流量的精确调节，以满足不同的工作需求。
（二）压差型流量控制阀的原理压差型流量控制阀是通过利用压差信号来调节流量的。
当流体流经管道时，由于管道的几何形状和摩擦的影响，管道的阻力会导致流体的压降。
当流体流经控制阀时，管道的上下游都会产生一定的压差。
此时，流量控制阀会测量管道两端的压差信号，然后将信号传输到控制器中进行处理。
控制器会比较设定值和实际值之间的差异，并根据差异的大小调节控制阀的开度来实现流量的控制。
电磁型流量控制阀是利用电磁力的作用来控制流量的。
在电磁型流量控制阀中，通过控制电流的大小和方向来产生电磁力，使得阀门的开度根据电流的变化而发生改变。
这种控制方式比较简单，但是其精度和可靠性都比较低，只适用于一些较为简单的流量控制场合。
第6讲 液压控制阀(流量控制阀及其它控制阀)讲解
伺服阀
喷嘴挡板式力反馈电液伺服阀：
弹簧管 （扭簧）
喷嘴
先导级油 缸左腔
主滑阀
固定节流孔
力马达
挡板（导阀芯）
反馈弹簧杆
先导级油 缸左腔
要求： 主阀芯位移自动跟 踪输入的电流，与 输入电流成比例。
电液伺服阀由电气－机械转换装置、液压放大器和反馈 （平衡）机构三部分组成。
电气—机械转换装置将输入的电信号转换为转角或直线位 移输出，常称为力矩马达或力马达。图中上部分为力矩马 达。
锥形
三角槽形
矩形
三角形
节流阀
结构原理：
液流从进油口流入经节流
口后，从阀的出油口流出。
本阀的阀芯3的锥台上开
调节
手轮
有三角形槽。转动调节手
螺帽
轮1，阀芯3产生轴向位移，
节流口的开口量即发生变
阀芯
化。阀芯越上移开口量就
阀体
越大。
单向节流阀：
流体正向流动时， 与节流阀一样，节 流缝隙的大小可通 过手柄进行调节； 当流体反向流动时， 靠油液的压力把阀 芯4压下，下阀芯起 单向阀作用，单向 阀打开，可实现流 体反向自由流动。
电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、响应更快的液压 控制阀。其输出流量或压力受输入的电气信号控制，主要用于 高速闭环液压控制系统，而比例阀多用于响应速度相对较低的 开环控制系统中。
电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出，实 现执行元件的位移、速度、加速度及力的控制。
伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系统容易实 现计算机控制，在航空航天、军事装备中得到广泛应用。但加 工工艺复杂，成本高，对油液污染敏感，维护保养难，民用工 业应用较少。
流量控制阀及其应用
• 定量泵节流前后的差异 • (a)无节流；(b)有节流 (a)无节流；(b)有节流 无节流
调速阀： 调速阀：调速阀能在负载变化的状况下，保持进口、出口压力差恒定。 图示调速阀的结构，其动作原理说明如下：
调速阀动作原理说明如下： 调速阀
压力油Pl进入调速阀后，先经过定差减压阀 的阀口x(压力由p1减至p2〉,然后经过节流 阀阀口y流出,出口压力为p3。从图中可以看 到,节流阀进出口压力p2、p3经过阀体上的 流道被引到定差减压阀阀芯的两端(p3引到 阀芯弹簧端,p2 引到阀芯无弹簧端),作用在 定差减压阀芯上的力包括液压力、弹簧力。 调速阀工作时的静态方程如下: 此时只要将弹簧力固定，则在油温无什 么变化时，输出流量即可固定。另外，要使 阀能在工作区正常动作，进、出口间压力差 要在0.5 －1MPa以上。 以上讲的调速阀是压力补偿调速阀，即 不管负载如何变化，通过调速阀内部具有一 活塞和弹簧来使主节流口的前后压差保持固 定，从而控制通过的流量维持不变。 另外还有温度补偿流量调整阀，能在油 温变化的情况下，保持通过阀的流量不变。
容积调速回路
容积调速回路是通过改变回路中液压泵或液压马达的排 量来实现调速的。其主要优点是功率损失小(没有溢流损失 和节流损失)且其工作压力随负载变化，所以效率高、油的 温度低，适用于高速、大功率系统。 • 按油路循环方式不同，容积调速回路有开式回路和闭 式回路两种。开式回路中泵从油箱吸油，执行机构的回油 直接回到油箱，油箱容积大，油液能得到较充分冷却，但 空气和脏物易进入回路。闭式回路中，液压泵将油输出进 入执行机构的进油腔，又从执行机构的回油腔吸油。闭式 回路结构紧凑，只需很小的补油箱，但冷却条件差。为了 补偿工作中油液的泄漏，一般设补油泵，补油泵的流量为 主泵流量的10%～15%。压力调节为3×105～10×105Pa。容 积调速回路通常有三种基本形式：变量泵和定量液动机的 容积调速回路；定量泵和变量马达的容积调速回路；变量 泵和变量马达的容积调速回路。
详细讲解流量控制阀
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(ΔP = P1-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。
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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
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
5.6电液数字控制阀
制阀
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-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围的吸力F不变。
线圈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。