流量控制阀——节流阀
按照用途液压控制阀有哪些
按照用途液压控制阀有哪些液压控制阀按照用途可以分为以下几类：1. 流量控制阀：流量控制阀用于控制液压系统中的流体流量。
其主要功能是根据系统需求，通过调节阀门开度来调整流量，实现对流量的精确控制。
流量控制阀通常可分为节流阀和调速阀两种。
- 节流阀：节流阀通过收缩或扩大流体流通的通道，实现对流量的控制。
常见的节流阀有节流口阀、节流槽阀、节流圆盘阀等。
节流阀可根据系统需求进行调整，达到需要的流量大小。
- 调速阀：调速阀常用于液压系统中的运动控制。
调速阀通过调节液压缸的流量，实现对运动速度的控制。
常见的调速阀有安全阀、限压阀、比例阀等。
调速阀可以根据系统要求进行调整，以实现所需的速度。
2. 压力控制阀：压力控制阀用于控制液压系统中的压力值。
其主要功能是根据系统需求，通过调节阀门开度来调整压力，实现对压力的精确控制。
压力控制阀通常可分为安全阀、溢流阀和逆止阀等。
- 安全阀：安全阀用于保护液压系统中的设备和管路免受过高压力的影响。
当系统中的压力超过预设值时，安全阀会自动打开，将过高压力导流至低压区域，保护系统的安全。
- 溢流阀：溢流阀用于控制液压系统中的最大工作压力。
当系统中的压力超过设定值时，溢流阀会自动打开并导流，从而限制系统的工作压力在安全范围内。
- 逆止阀：逆止阀用于控制液压系统中的流体方向。
它允许流体在一个方向上自由流动，而另一个方向上则会阻止流动。
逆止阀通常用于防止流体倒流或反向启动。
3. 方向控制阀：方向控制阀用于控制液压系统中的流体流向。
其主要功能是根据系统需求，通过调整阀门的位置来控制液压流体的流向。
常见的方向控制阀有旋转阀、插装阀、换向阀等。
- 旋转阀：旋转阀通常用于控制旋转液压马达或旋转液压缸的方向。
旋转阀通过旋转阀芯来切换液压系统的流向，实现对旋转部件的控制。
- 插装阀：插装阀常用于液压系统中的组合控制。
插装阀通过插入或拔出阀芯来实现对液压流体的流向控制。
插装阀通常具有结构简单、安装方便等特点。
流量控制阀
Δp——阀的进出口压差
节流阀：Δp=ΔpT = p1 – p2 调速阀：Δp= ΔpT+ ΔpR 当F变化时，调速阀进 出口压差Δp 变，不变 的是Δ pT 。
由节流阀与差压式溢 流阀并连而成，阀体 上有一个进油口，一 个出油口，一个回油 口，一个出油口，一 个回油口。这里节流 阀既是调节元件，又 是检测元件；差压式 溢流阀是压力补偿元 件，它保证了节流阀 前后压力差Δp 基本 不变，用于调节执行 元件运动速度只能安 装在执行元件的进油 路上
小组成员：王方俊 易立 陈金鹏 赵兴 昌广春 黄帅 叶雨松 秦川 宁杰 肖博予
流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液阻 实现流量调节的阀。流量控制阀包括节流阀、 调速阀和溢流节流阀。
对液压执行元件而言，控制“流入执行元件 的流量”或“流出执行元件的流量”都可控 制执行元件的速度。
节流口是流量阀的关键 部位，其很大程度上决 定了流量阀的 性能。
节流元件的节流口结构 针阀式、偏心式节流口、 周向三角槽式、轴向缝 隙式。工业上又将节流 口的过流面积A 的倒数称 为液阻，将过流面积可 调的节流口称为可变液 阻。由节流方程知，当 压力差一定时，改变开 口面积即改变液阻就可 改定式节流阀：节流口大小不可变，它的节流阻尼作 用固定不变，在相同条件下流量发生不能改变。
可调式节流阀：节流口可以调整，能改变阻尼作用大 小，控制它的流量。
出口 p2 节流口 进口p1
P1
P2
普通节流阀结构及职能符号
调速阀：调速 阀是由定差减 压阀与节流阀 串连而成，调 速阀能在负载 变化的状况下， 保持进口、出 口压力差恒定。
调速阀的工作原理 1－定差减压阀；2－节流阀阀芯；3－弹簧
第四章 流量阀
▲速度负载特性：
v=
F q p − KAT A q1 1 = A1 A1
m
速度负载特性曲线如 速度负载特性曲线如 图：
分析：当通流面积一定时， 分析：当通流面积一定时， 负载大时速度刚度大 时速度刚度大； 负载大时速度刚度大； 而负载一定时，通流面积越小 而负载一定时， 高速），速度刚度越大。 ），速度刚度越大 （高速），速度刚度越大。
节流阀 → 液压缸 qp < 溢流阀 → 油箱
演示
▲速度负载特性
●缸在稳定工作时 ，其受力平衡方程
式为： 式为：
p1 A1 = F + p2 A2
●由于P2为零，所以： 由于P 为零，所以：
F p1 = A1
节流阀两端压力差为: ●节流阀两端压力差为
F ∆p = p p − p1 = p p − A1
进油路节流调速 按流量阀安装位置不同 < 回油路节流调速 旁油路节流调速
（1）进油路节流调速
◆调速原理：将节流阀串联在进入液压缸的油路上， 调速原理： 节流阀串联在进入液压缸的油路上， 调节通过节流阀的流量，即可调节进入液压缸的流量， 调节通过节流阀的流量，即可调节进入液压缸的流量， 从而调节液压缸的运动速度。 从而调节液压缸的运动速度。
针阀式节流口 针阀式节流口
偏心槽式节流口 偏心槽式节流口
轴向三角槽式节流口 轴向三角槽式节流口
周向缝隙式节流口
★节流阀实现流量调节的条件
——必须具备一个与节流回路并联的分支回路 ——必须具备一个与节流回路并联的分支回路。 必须具备一个与节流回路并联的分支回路。 溢流阀或恒压变量泵） （溢流阀或恒压变量泵）
§4－4
流量控制阀及速度控制回路
流量控制阀原理
• 在节流阀阀芯和调节螺钉之间放置一个温度膨 胀系数较大的聚氯乙烯推杆,当油温升高时,本 来流量增加,这时温度补偿杆伸长使节流口变小 ,从而补偿了油温对流量的影响。在20～60℃的 温度范围内，流量的变化率超过10%,最小稳定 流量可达20mL/min。
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四、溢流节流阀(旁通型调速阀)
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节流元件的作用
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1.
一、节流阀
节 流 阀 的 工 作 原 理
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2.流量特性
通过阀口的 q和流压量差 p的关系：
qKApm
0.5m1
对薄壁K 孔C ： d 2/ 对细长K 孔d： 2/(32L)
各种阀口形式及面其积过的流计算公式的刚性
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(a)工作原理图(b) 1—液压缸2—安全阀3—溢流阀4—节流阀
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五、分流集流阀
• 分流集流阀是分流阀、集流阀和分流集流阀的总称。 分流阀的作用，是使液压系统中由同一个能源向两个 执行元件供应相同的流量（等量分流），以实现两个 执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的作用 ，则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量 ，以实现其间的速度同步或定比关系。分流集流阀则 兼有分流阀和集流阀的功能。它们的图形符号如图所 示。
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Δp的变化,引起 通过节流阀的流量发生 变化的情况。
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。
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动速度的液压控制阀。
Q KAT p
常用的流量阀有节流阀和调速阀两种。
一、节流阀的工作原理
如果负载减小，p3减小， 减压阀右腔推力也减小，阀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 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。
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
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。
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。
当减压阀阀芯在其弹簧力
FS、油液压力p2 和p3的作用 下处于某一平衡位置时，则：
p2A1+ p2A2= p3A+FS
p2
- p3
FS A
结论：无论负载如何变化，液压元件的运动速度也不变。
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。
流量控制阀原理
三、温度补偿调速阀
普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外 部负载变化的影响,但是当流量较小时,节 流口的通流面积较小,这时节流口的长度与 通流截面水力直径的比值相对地增大,因而 油液的粘度变化对流量的影响也增大,所以 当油温升高后油的粘度变小时,流量仍会增 大,为了减小温度对流量的影响,可以采用 温度补偿调速阀。
分流集流阀的外形及内部结构图
３、分流精度
（5－56） 一般分流（集流）阀的分流误差为1％～3％，产生分流误
差的主要原因是： 两个可变节流孔处的液动力不完全相等。 阀芯与阀套间的摩擦力。 阀芯两端的弹簧力不相等。 两个固定节流孔的几何尺寸误差。 固定节流孔的前后压差的影响。
注意： （有固定和可变两重节流口，因此，进出油口压差损
二、调速阀
1、调速阀的工作原理
如图所示,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。
p1一定， p3↑→阀芯下移→ x ↑→ p2↑
Δp= p3 - p2 =C ;
p3↓→阀芯上移→ x↓ → p2↓
Δp= p2 - p3 =C
(a)工作原理图(b)职能符号(c)简化职能符号(d)特性曲线 1—减压阀2—节流阀
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。
本节结束
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。
7.1.5流量控制阀详解
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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
液压控制阀的种类
液压控制阀的种类液压控制阀是液压系统中重要的元件之一，广泛应用于工程机械、航空航天、冶金、船舶等领域。
根据其功能和结构特点，液压控制阀可以分为以下几种类型。
1. 方向控制阀：方向控制阀用于控制液压系统中液压液的流向，常见的有溢流阀、节流阀、环路阀等。
溢流阀通过调节流体的排放方式来控制系统的流量和压力，常用于控制执行元件的速度和限制系统的最大压力。
节流阀通过改变流道的截面积来调节流量和压力，通常用于减速、稳速控制。
环路阀则是将液压泵的出口与油箱的回油口形成闭环，实现流量和压力的控制。
2. 流量控制阀：流量控制阀用于调节系统中液压液的流量，主要包括节流阀、比例阀和流量控制阀等。
节流阀通过改变流道的截面积来调节流量，通常用于限制系统的流量和速度。
比例阀通过改变阀口的开度或电磁激励力来调节流量，常用于对执行元件的位置、速度等参数进行精确控制。
流量控制阀则通过控制液流的流过截面积来实现流量的调节。
3. 压力控制阀：压力控制阀用于控制系统中的工作压力，常见的有安全阀、溢流阀和压力继电器等。
安全阀用于在液压系统中当压力超过安全压力时，将多余的液压液导入油箱以保护系统的安全。
溢流阀则在液压系统压力达到设定值时，将多余的液压液导入油箱，起到压力保护作用。
压力继电器则通过感应系统中的压力变化，来控制系统的压力，并将信号转化为机械或电气信号进行反馈。
4. 比例控制阀：比例控制阀是一种可以精确控制流量、压力或位置的阀门，常见的有比例溢流阀、比例伺服阀等。
比例溢流阀通过改变阀口的开度来调节流量和压力，广泛应用于工程机械和液压系统中的位置控制。
比例伺服阀则是通过开启或关闭阀口来控制液压液对执行元件的作用力，常用于工业自动化领域。
液压控制阀的种类繁多，应根据具体的应用需求选取合适的控制阀。
在选择时要注意阀门的工作压力、流量、控制精度等参数，并进行合适的维护和保养，以确保系统的正常运行。
此外，还要注意阀门的安装方式和连接方式，以保证液压系统的密封性和可靠性。
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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
图中m为节流 阀指数
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。其节流阀指数约 为0.5。
图二
节流阀特性曲线
流量稳定性的影响因素
(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。
P 1→P 2 P 2→P 1
起节流阀作用 起单向阀作用
p1 p2
3.行程节流阀
行程节流阀是由滚轮控
制的可调节流阀，又称减速
阀。其原理是通过行程挡块 压下滚轮，使阀芯下移改变 节流口通流面积，减小流量 而实现减速。
1一节流阀阀芯；2一单向阀钢球
p1
p2
单向行程节流阀
3.流量特性与刚性
流量稳定性的影响因素
2.偏心式节流口
特点：容易制造，但阀芯上径向力不平衡，旋转阀芯时费力
3.轴向三角槽式节流口
特点：节流口水力半径大，小流量时稳定性好，径向力能实现平衡。
4.周边缝隙式节流口
特点：节流口可以做成薄刃结构，获得最小稳定流量，阀芯受径向不平衡 力。
节流阀的结构及原理
1.普通节流阀
节流阀是普通节流阀的简称，其节流口采
流经节流阀进入液压缸的流量q1和流经溢流阀的流量δq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＜δq;反之则q1＞ δq。
hanks
用轴向三角槽形式。压力油从P1口流入，
经阀芯的节流口从P2口流出。转动手轮， 通过推杆使阀芯作轴向移动，可改变节流 口通流面积，实现流量的调节。
固定式和可调式 区别：节流口的 可调性 特点：前后压力 差随负载的变化 而变化，会影响 流量的稳定性
图形符号
p1
p2
2.单向节流阀
单向节流阀是单向阀和 节流阀的组合，阀芯同时起 节流阀和单向阀两种作用。
流量控制阀——节流阀
组员：黄金朋 曾振 蒋哲 鲁欢 主讲人：曾振
工作原理
节流阀是通过改变节流截面或节流 长度以控制流体流量的阀门。
1.常用节流口的形式 2.节流阀的结构及原理 3.流量特性与刚性
4.节流阀的作用及应用
常用节流口的形式
1.针阀式节流口
特点：结构简单，但节流口长度大，易阻塞，流量随温度影响较大
(3)节流口的堵塞
改变节流口通流面积的大小,使流量发生变化。。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。
4.节统中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。