第八章 流量阀和节流调速回路
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《节流调速回路》课件
3
节流阀控制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解释采用节流阀控制调速的原理和方法。
节流调速回路的优缺点
1 优点
列举节流调速回路的优势，如简单可靠、成本较低和精度较高。
2 缺点
解释节流调速回路的一些局限性，如能耗较高和对液压管路要求严格。
节流调速回路的应用领域和案例分析
工业自动化
展示节流调速回路在工业自动化 设备中的应用案例，如机床、输 送带等。
总结和讨论
总结主要内容，并开展讨论，鼓励听众提问和交流观点。
《节流调速回路》PPT课 件
本课程将介绍节流调速回路的定义、原理、组成和分类。我们还将讨论它的 工作原理、调速方式以及优缺点。最后，我们会探讨节流调速回路的应用领 域、案例分析、发展趋势和前景。
什么是节流调速回路？
1 回路定义
解释节流调速回路是一种用于控制机械设备转速的系统。
2 原理概述
说明节流调速回路是通过调整节流阀的开度来改变液压源的供液量，从而改变驱动器件 的转速。
电梯行业
介绍节流调速回路在电梯行业的 应用案例，如电梯的平稳起升和 停车控制。
可再生能源
讨论节流调速回路在可再生能源 领域的应用，如风力液压变频技 术。
节流调速回路的发展趋势和前景
技术创新
说明节流调速回路在自动化、智能化方面的新 技术创新，如电子控制、自适应调节等。
应用前景
展望节流调速回路在工业、交通、能源等领域 的广泛应用前景。
节流调速回路的组成和分类
组成要素
列出节流调速回路的核心组成部分，如节流阀、 液压源、驱动器件等。
分类方式
介绍不同类型的节流调速回路，如阻力式、快 速机械式、比例式等。
节流调速回路的工作原理和调速方式
调速回路
v qt3 qt2 qt1 Fmax F
可见回路中的kv不受负载的 影响，只要加大液压缸的 面积A1减少泵的泄漏就可 能提高速度刚性。 4、应用场合： 适用于负载功率大，运 动速度高的场合，如推土 机、升降机、插床、拉床 等。
二、泵—缸式闭式调速回路
1-- 辅助泵 2-- 溢流阀 3-- 换向阀 a 7 4-- 液动阀 5-- 单向阀 b 6-- 安全阀 7-- 变量泵 6 5 9 8 8-- 安全阀 4 9-- 单向阀
工作原理：通过流量控制阀控制流入执行元件或从 执行元件流出的流量以调节其速度。 按其在工作中泵出口压力是否随负载变化分为：
{ 变压式节流调速回路：旁路
定压式节流调速回路：进口、出口
（一）定压式节流调速回路：
定量泵+溢流阀，泵压力经溢流阀调定不随负载而 变。 1、进油节流调速回路 如图，pp、qp一定， 通过调节节流口的 大小，改变进入液 压缸的流量，即可 调节缸的速度。泵 多余流量经溢流阀 回油箱，故无溢流 阀则不能调速。
4、应用场合：适用于对运动平稳性要求较高，功率较大 的系统如插、拉、刨等机床的主运动系统。
第三节 容积调速回路
工作原理：通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节 执行元件的运动速度。 特点：此回路，由于液压泵输出的油液直接进入执行元件， 没有溢流损失和节流损失，而且工件压力随负载变化而变化， 因而效率高，发热少。 缺点：变量泵和变量马达结构比较复杂，成本较高。 使用场合：用于负载功率大，运动速度高的液压系统中如拉 床、龙门刨床系统、工程机械、矿山机械等. 分类：1）按油液循环方式不同，分为：开式、闭式。
液压缸的输出功率：
P1=F*v=p1*q1=(qp- q)p1
可见回路中的kv不受负载的 影响，只要加大液压缸的 面积A1减少泵的泄漏就可 能提高速度刚性。 4、应用场合： 适用于负载功率大，运 动速度高的场合，如推土 机、升降机、插床、拉床 等。
二、泵—缸式闭式调速回路
1-- 辅助泵 2-- 溢流阀 3-- 换向阀 a 7 4-- 液动阀 5-- 单向阀 b 6-- 安全阀 7-- 变量泵 6 5 9 8 8-- 安全阀 4 9-- 单向阀
工作原理：通过流量控制阀控制流入执行元件或从 执行元件流出的流量以调节其速度。 按其在工作中泵出口压力是否随负载变化分为：
{ 变压式节流调速回路：旁路
定压式节流调速回路：进口、出口
（一）定压式节流调速回路：
定量泵+溢流阀，泵压力经溢流阀调定不随负载而 变。 1、进油节流调速回路 如图，pp、qp一定， 通过调节节流口的 大小，改变进入液 压缸的流量，即可 调节缸的速度。泵 多余流量经溢流阀 回油箱，故无溢流 阀则不能调速。
4、应用场合：适用于对运动平稳性要求较高，功率较大 的系统如插、拉、刨等机床的主运动系统。
第三节 容积调速回路
工作原理：通过改变回路中变量泵或变量马达的排量来调节 执行元件的运动速度。 特点：此回路，由于液压泵输出的油液直接进入执行元件， 没有溢流损失和节流损失，而且工件压力随负载变化而变化， 因而效率高，发热少。 缺点：变量泵和变量马达结构比较复杂，成本较高。 使用场合：用于负载功率大，运动速度高的液压系统中如拉 床、龙门刨床系统、工程机械、矿山机械等. 分类：1）按油液循环方式不同，分为：开式、闭式。
液压缸的输出功率：
P1=F*v=p1*q1=(qp- q)p1
第八章流量阀及速度控制回路解读
m
几种常用的节流口形式如图所示。
针阀式
偏心槽式
轴向三角槽式
周向缝隙式
轴向缝隙式
（一）节流阀
1、结构原理
适用于： 负载和温
度变化不大或
对速度稳定性 要求不高的液
压回路中。
单向节流阀
则无节流作用。
2
3 只能控制一个方向上的流量大小， 而在另一个方向 4
1 2 3 P2 4 P1
P2
P1 P2
P1
P1
1）液压缸差动连接回路
2）采用蓄能器的快速运动回路
3）双泵供油回路
4）用电磁换向阀的快慢速转换回路
5）行程阀的快慢速换接回路
下位： 快进 上位： 工进 阀2左位：快退
优点：快慢速换接过程 较平稳，换接点的位置较准 确。 缺点：行程阀的安装位 置不能任意布置，管路连接 较为复杂。
2. 两种慢速的转换回路
1、进油节流调速回路
1）回路的组成： 定量泵、节流阀、溢流阀 和执行元件。 2）工作原理： 执行元件进油路串接一节流 阀，以调节执行元件运动速度。 正常工作的必要条件： 泵输出油液qp q1→液压缸 △q→油箱
泵出口压力pp：溢流阀调整压力（基本恒定）
2、回油（出口）节流调速回路
原理： 节流阀串联在液压缸回油 路上，通过控制缸的回油量q2 实现速度调节。 特点： 基本特性与进口节流调速 回路基本相同。
正确而迅速地阅读液压系统图，对于分析液压 系统、设计电气系统以及使用、检修、调整液压设 备都有重要的作用。
阅读液压系统图的一般方法和步骤： 1）了解液压系统的任务、工作循环、应具 备的性能和需要满足的要求； 2）查询系统图中所有的液压元件及其连接 关系，分析它们的作用及其所组成的基本回路及 功能； 3）分析系统的基本回路，了解系统的工作 原理及特点。
(液压与气压传动)第8章调速回路
定压式节流调速回路的承载能力 是不受节流阀通流截面积变化影 响的—图中的各条曲线在速度位 零时都汇交到同一负载点上。
定压式进口节流调速回路 的机械特性
8
第八章 调速回路
速度刚性
活塞运动速度受负载影响的程度，可以用回路速度刚性这个指标来评定， 速度刚性kv是回路对负载变化抗衡能力的一种说明，它是机械特性曲线 上某点处斜率的倒数。
有溢流是这种调速回路能够正 常工作的必要条件。
6
a）
b）
定压式节流调速回路 a）进口节流式 b）出口节流式
第八章 调速回路
机械特性
液压缸速度与外负载的关系：
v q1 A1
p1A1 F
q1 CAT1pT1 CAT1 pp p1
式中:
v——活塞运动速度； q1——流入液压缸的流量； A1——液压缸工作腔有效工作面积；
3）实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化， 当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力 变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才 会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来 实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。
功率特性
调速回路的功率特性是以其自身的功率损失(不包括液压泵、液压缸和管 路中的功率损失)、功率损失分配情况和效率来表达的。
定压式进口节流调速回路的输入功率(即定量泵的输出功率)、输出功率
和功率损失分别为
Ppppqp
式中，Pp为回路的输入功率；P1为 回路的输出功率；ΔP为回路的功率
P1p1q1
损失；qp为液压泵在供油压力pp下
前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故 又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油 压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。
定压式进口节流调速回路 的机械特性
8
第八章 调速回路
速度刚性
活塞运动速度受负载影响的程度，可以用回路速度刚性这个指标来评定， 速度刚性kv是回路对负载变化抗衡能力的一种说明，它是机械特性曲线 上某点处斜率的倒数。
有溢流是这种调速回路能够正 常工作的必要条件。
6
a）
b）
定压式节流调速回路 a）进口节流式 b）出口节流式
第八章 调速回路
机械特性
液压缸速度与外负载的关系：
v q1 A1
p1A1 F
q1 CAT1pT1 CAT1 pp p1
式中:
v——活塞运动速度； q1——流入液压缸的流量； A1——液压缸工作腔有效工作面积；
3）实现压力控制的方便性。进油节流调速回路中，进油腔的压力将随负载而变化， 当工作部件碰到死挡块而停止后，其压力将升到溢流阀的调定压力，利用这一压力 变化来实现压力控制是很方便的。但在回油节流调速回路中，只有回油腔的压力才 会随负载变化，当工作部件碰到死挡块后，其压力将降至零，利用这一压力变化来 实现压力控制比较麻烦，故一般较少采用。
功率特性
调速回路的功率特性是以其自身的功率损失(不包括液压泵、液压缸和管 路中的功率损失)、功率损失分配情况和效率来表达的。
定压式进口节流调速回路的输入功率(即定量泵的输出功率)、输出功率
和功率损失分别为
Ppppqp
式中，Pp为回路的输入功率；P1为 回路的输出功率；ΔP为回路的功率
P1p1q1
损失；qp为液压泵在供油压力pp下
前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故 又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油 压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。
速度控制回路
纵，动作灵敏，便于自动化 动作灵敏， 控制。 Y 型中位机能使执行 控制 。 元件停止运动时，液压缸浮 元件停止运动时， 动，液压泵非卸荷。 液压泵非卸荷。
2 ） 调压回路 Байду номын сангаас 溢流阀单 调压回路： 级调压， 级调压，工作时起定压溢流 作用。 作用。
2．试说明图示液压系统中，存 试说明图示液压系统中，
在哪几种液压基本回路？简述 在哪几种液压基本回路？ 其应用特点。 其应用特点。
答 ： 3 ） 回油节流调速回路 ： 回油节流调速回路：
结构简单，使用方便， 结构简单 ， 使用方便 ，调速的 平稳性较高；能量损失大（ 平稳性较高； 能量损失大 （ 溢 流损失+ 节流损失） 效率低。 流损失 + 节流损失 ） ， 效率低 。 4 ） 电磁阀控制的快慢速 转换回路：控制操纵方便 ， 转换回路 ：控制操纵方便，换
速度控制回路
二、快速运动回路 1)双泵供油快速运动回路 双泵供油快速 双泵供油快速运动回路
快速运动回路
2）液压缸差动连接快速运动回 液压缸差动连接快速运动回 差动连接快速 路
快速运动回路
3）蓄能器快速运动回路 蓄能器快速 快速运动回路
速度换接回路
三、速度换接回路 速度换接 换接回路
1.快慢速转换回路 快慢速转换回路 采用 行程阀 时 ： 转换 平稳，位置准确， 但安装不便，管路 复杂。 复杂。 采用 电磁阀 时 ： 调节 行程灵活，安装方 但平稳性差。 便，但平稳性差。
速度控制回路
主讲: 主讲:
石皋莲
速度控制回路
一、调速回路 二、快速运动回路 三、速度换接回路
一、调速回路
速度控制回路
1．节流调速回路 节流调速回路 组成：定量泵+流量阀（节流阀或调速阀） 组成：定量泵+流量阀（节流阀或调速阀）。 节流调速回路、 节流调速回路、 节流回路调速。 类型：进油节流调速回路、回油节流调速回路、旁油节流回路调速。 类型：进油节流调速回路 回油节流调速回路 旁油节流回路调速
流量阀和节流调速回路讲义
流量阀与节流阀配合使用的优缺点
优点
可以实现对流量的精确控制，同时具有稳定速度和高效的特点。此外，配合使 用流量阀和节流阀可以实现更复杂的调速控制策略。
缺点
由于需要同时调节两个阀门，因此操作较为复杂，需要较高的技能水平。此外 ，这种组合方式需要更多的液压元件，增加了系统的复杂性和成本。
04
流量阀与节流调速回路的相关计 算
案例二：液压传动系统的流量控制方案
总结词
液压传动系统中的流量控制方案能够实 现精准、快速的控制，保障设备的稳定 运行。
VS
详细描述
在液压传动系统中，流量控制方案通过感 测液压油的温度、压力等参数，调整液压 泵的输出流量，确保液压系统中的压力稳 定。同时，该方案还具有响应速度快、控 制精度高等优点。
特点
节流阀：结构简单，使用方便，但精度 较低，适用于对流量精度要求不高的场 合。
流量阀的应用场景
工业领域
在石油、化工、钢铁等工业领域 中，流量阀被广泛应用于各种流 体管道和系统中，用于控制流体
流量和压力。
汽车领域
汽车发动机的燃油喷射系统和制动 系统中广泛应用流量阀，用于控制 燃油喷射量和制动液的流动。
流量阀的流量方程
Q：流量
A：阀口面积
流量阀的流量方程 ：Q=KAΔPM
K：流量系数
ΔP：压差
节流调速回路的性能参数计算
回路的功率消耗：P=QΔP Q：流量
ΔP：压差
流量阀与节流调速回路的相关技术参数
流量阀的流量特性
01
02
与压差的关系
与阀门开度的关系
03
压差的关系
05
实验数据与结果分析
数据记录
01
在实验过程中，记录流量阀的流量、节流调速回路的
第八章调速回路(液压传动与控制)
q1 A1
活塞受力方程：
F p1 A1
缸的流量方程：
F q1 CAT 1 ( p p p1 ) CAT 1 ( p p ) A1
南昌大学
第二节 节流调速回路
1、进油节流调速回路
（1）速度负载特性：调速回路的速度－负载特性也称为机械 特性。它是在回路中调速元件的调定值不变的情况下，负载变 化所引起速度变化的程度。 于是有：
第二节 节流调速回路
二、变压式节流调速回路
变压式节流调速回路有称为旁路节流 调速回路。这种回路使用定量泵，并且 必须并联一个安全阀，并把节流阀安装 在与主油路并联的分支油路上。 旁路节流调速回路泵的出口压力由负 载决定，溢流阀作为安全阀，节流阀调 节排回油箱的流量。
当不考虑泄漏和压缩时，活塞速度：
q2 CAT1 ( p2 p3 ) CAT p2
南昌大学
第二节 节流调速回路
2、回油节流调速回路
（1）速度负载特性：在不计管路压力损失和泄漏的情况 下，回路中液压缸的速度表达式为：
q2 A2
回路速度刚性kv为
CAT1 ( pp A1 F )
(1 ) A2
1 pp A1 F A2 k 1 CAT1 ( pp A1 F )
南昌大学
第二节 节流调速回路
一、定压式节流调速回路
定压式节流调速回路根据节流阀在回路中的位臵分为进口 节流调速回路、出口节流调速回路、进出口节流调速回路。这 种回路都使用定量泵，并且必须并联一个溢流阀。液压系统常 常需要调节液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作 循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。
1、进油节流调速回路
流量控制阀和节流调速回路习题精解
流量控制阀和节流调速回路习题精解例8-1：如图（a）（b）所示，节流阀同样串联在液压泵和执行元件之间，调节节流阀通流面积，能否改变执行元件的运动速度？为什么？答：图（a）（b）所示的回路中，调节节流阀的通流面积不能达到调节执行元件运动速度的目的。
对于（a）的回路，定量泵只有一条输出油路，泵的全部流量只能经节流阀进入执行元件，改变节流阀的通流面积只能使液流流经节流阀时的压力损失以及液压泵的出口压力有所改变，如将节流阀通流面积调小，节流阀压力损失增大，液压泵压力增高，通过节流阀的流量仍是泵的全部流量。
图（b）的回路与（a）基本相同，在节流阀后面并联的溢流阀，只能起限制最大负载作用，工作时是关闭的，对调速回路不起作用。
例8-2：如图所示的进油路节流调速回路中，液压缸有效面积A1=2A2=50㎝2，Q p=10L/min，溢流阀的调定压力p s=24×105Pa，节流阀为薄壁小孔，其通流面积调定为a=0.02㎝2，取C q=0.62，油液密度ρ=870kg/m3，只考虑液流通过节流阀的压力损失，其他压力损失和泄漏损失忽略不计。
试分别按照F L=10000N，5500N和0三种负载情况，计算液压缸的运动速度和速度刚度。
解：（1）当F L=10000N时2111)(A Fp Ka Q L s -= 而0297.0870262.02===ρq C Ks cm s m Q /6.37/106.37105010000104.21020297.03264661=⨯=⨯-⨯⨯⨯=---s cm A Q v /75.0506.3711===cms N v F A p k L s v /533375.0)100001050104.2(2)(2461∙=-⨯⨯⨯=-=-（2）当F L =5500N 时2111)(A F p Ka Q L s -=， 0297.0870262.02===ρq C Ks cm s m Q /73.67/1073.6710505500104.21020297.03264661=⨯=⨯-⨯⨯⨯=---s cm A Q v /35.15073.6711===cms N v F A p k L s v /962935.1)55001050104.2(2)(2461∙=-⨯⨯⨯=-=-（3） 当F L =0时s cm s m Q /02.92/1002.92104.21020297.0326661=⨯=⨯⨯⨯=--scm A Q v /84.15002.9211===cms N v F A p k L s v /1304484.11050104.22)(2461∙=⨯⨯⨯⨯=-=-上述计算表明，空载时速度最高，负载最大时速度最低，其速度刚度亦然。
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图中为其结构和图形符号。当压力油从油口P1 进入，经阀芯上三角槽节 流口，然后从油口P2 流出， 这时 起溢流阀作用。旋转 螺帽 即可改变阀的轴向位 置，从而使通流面积相应 的变化。当压力油从油口 P2进 入时，在压力油的作 用下阀芯克服软弹簧的作 用力而下移，油液不再经 过节流口而直接从油口P1 流出， 这时起单向阀超颖作工作用室 。金沐灶
（3）单向行程节流阀
如图所示，图中分别为原理图，结构图和图形 符号。单向行程节流阀由单向阀和用机械操纵的节 流阀组合而成。这种阀常用于需要实现快进→慢进 →快退的工作循环，也用来使执行元件在行程末端 减速，起缓 冲作用。
超颖工作室 金沐灶
下图为双单向节流阀结构图
超颖工作室 金沐灶
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§ 8-3 采用节流阀的节流调速回路
通流面积a成正比 ，故调节节流阀通流面积就能调
节执行元件的运动速度。由于薄壁小孔节流阀最小
稳定流量很小，故能得到较
低的稳定速度。这种调速
回路和调速范围大，一般
可超过100。从前式和图中
还能看出，当节流阀通流
面积a一定时,随着负载FL 的增加，节流阀两端压差
减小，活塞运动速度按抛 图8-8 进油路节流调
一、进油路节流调速回路
1、速度负载特性
从图中可看出，活塞运动速度取决于进入液压 缸的流量Q1和液压缸进油腔的有效面积A1，既：
V=Q1/A1 根据连续性方程，进入液压 缸的流量等于通过节流阀的 流量，而通过节流阀的流量 可由节流阀的流量特性方程 决定。即 Q式1中=Ka(P∆s-P液1)1压/2=泵Ka出(P口s超-压颖P工1作力)室 。金沐灶图 回路8-7 进油路节流调速
当活塞以稳定的速度运动时，作用在活塞上的
力平衡方程为： p1A1=p2+FL
式中 FL—负载力；p2—液压缸回油腔压力。 所以P1=FL/A1=PL,PL为克服负载所需的压力，称为 负载压力。再将P1代入前式得：
Q=K.a(Ps-FL/A1)1/2=(Ka/A11/2).(PsA1+PL) V=Q1/A1=（K.a/A13/2).(Ps.A-FL)1/2
阀应用于低压小
向
流量系统时，能
得到较为满意的
性能。
超颖工作室 金沐灶
e、轴向隙缝式
图中为轴向隙缝式节流口。在阀芯衬套上先铣
出一个槽，使该处厚度减薄，然后在其上沿轴向开
有节流口。当阀芯轴向移动时，就改变了通流面积
的大小。开口很小时通流面积为正方形，水力直径大
小。这种结构的性
厚壁小孔的流量特性方程为:
Q=K.a∆pm
式中 k-系数；a-小孔截面积;∆p-小孔两端压
差；m-指数。
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2、流量稳定性 （1）压差对流量的影响
当节流阀两端压差∆p改变时，通过它的流量也 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，见下图。
图 8-2 压 差 与 通 过 流 量 超的颖关工作系室 金沐灶
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图8-9 回油路节流调速
1、速度负载特性
液压缸的运动速度为：v=Q2/A2=Q1/A1 液压缸排出的流量等于通过节流阀的流量，即：
Q2=Ka(∆P2)1/2=Ka(P2)1/2 式中 ∆P2—节流阀两端压差。 在这里,P1=P2,所以P2=PsA1/A2-FL/A2,故得：
Q2=K.a(PsA1/A2-FL/A2)1/2=(K.a/A1/2)(Ps.A1-FL)1/2 V=Ka/A23/2(PsA1-FL)1/2
2、容积调速。即改变变量泵的供油量Q和改变变量 液压马达的排量qm来实现调速；
3、容积节流调速。用自动改变流量的变量泵及节 流元件联合进行调速。
本章介绍以节流元件为基础的各种流量控制阀的结 构、原理以及节流调速回路的性能。
超颖工作室 金沐灶
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§ 8-2 节流阀
流量控制阀包括节流阀、调速阀和溢流节流阀 等，其中以节流阀最为简单。
3、功率特性
液压泵输出同样保持不变，即Np=PsQp=常数。 液压缸输出有效功率为:
N1=FL.v=(psA1-P2A2)v=PsQ1-P2Q2
功率损失为：
∆N==pNs ∆p-QN+1=（p∆s.pQ1pA-p1/sAQ21）+p.2QQ12.=Ap2/s∆AQ1=+ps∆.p∆2QQ+2 ∆p1.QL 因此，在相同条件下，进、回油路节流调速回路的
物线规律下降。
超颖工作室 金速沐灶回路的速度负载特性
当FL=psA时，节流阀两端压差为零，活塞运动也就 停止，液压泵的流量全部经溢流阀流回油箱。这种 调速回路的速度负载特性较软。通常用速度刚度T表 示负载变化对速度的影响程度。
T=-dFL/dv=ctgθ 再由前式可得出：
-dFL/dv=(2A13/2/K.a)(Ps-A1-FL) =2(Ps-A1-FL)/v 由上式可以看出： （1）当节流阀通流面积一定时，负载越小，速度
同理可求得回油路节流调速回路的速度刚度为：
T=-dFL/dv=(2A23/2/K.a)(PsA1-FL)1/2=2(PsA1-FL)/v 对以上各式比较可知，进油路节流调速回路和
回油路节流调速回路的速度负载特性和刚度基本相
同。
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2、最大承载压力
最大承载能力和进油路调速回路完全相同。
上式即为进油路节流调速回路的速度负载特 性方程，他它反映了速度v和负载FL的关系。若活 塞运动速度为v为纵坐标，负载为横坐标，将上式 按不同节流阀通流面积a作图，可得一组抛物线， 称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。
超颖工作室 金沐灶
下图即为该回路的速度负载特性，从图中可看
出，当其它条件不变时，活塞运动速度v与节流阀
图中为轴向三角槽式节流口。阀芯作轴向移动 时，改变了通流面积的大小。这种节流口结构简 单，工艺性好，水力直径中等，可得较小的稳定流 量，调节范围较大。由于几条三角槽沿周围方向均 匀分布，径向力平衡，故调节时所需的力也较小。 但节流通道有一定 长度，油温变化对 流量有一定影响。 这是一种目前应用 很广的节流口形式。
三、节流口的形式和节流阀的典型结构
1、节流口的结构形式
a、针阀式
图中为针阀式节流元件。当针阀阀芯作轴向移 动时，即可改变环形节流口的通流面积。其优点是 结构简单、制造容易。但节流通道较长，水力直径 小，易堵塞，温度 变化对流量稳定性 影响较大.一般用于 对性能要求不高的 场合。
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b、偏心槽式
二、节流阀的特性
1、节流阀的节流口有三种形式：薄壁小孔、细长
小孔和厚壁小孔。他们的流量特性各不相同。
薄壁小孔的特性方程为：
Q=Cqa(2∆P/ρ)1/2=K.a(∆P)1/2 式中 K=Cq(2/ρ)1/2. 细长小孔的流量特性方程为：
Q=πd4∆P/128µl=K.a∆P
式中 K=d2/32µl; a=πd2/4.
能与周向隙缝式节
流口的相似。
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2、节流阀的典型结构
（1）节流阀
图中是节流阀的结构和图形符号.结构中的节 流口是轴向三角槽式,油液从进油口P1进入,经阀芯 上的三角槽节流 口后,由出油口P2 流出。转动把手可 使阀芯作轴向移动, 以改变节流口的通 流面积。
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（2）单向节流阀
从上两式可知，改变输入液压缸的流量Q或改变 液压缸有效面积A，都可以达到改变速度的目的。 但对于特定的液压缸来说，一般用改变输入液压缸 流量Q的办法来变速。而对于液压马达，既可用改 变输入流量也可用改变超颖工马作室达金排沐灶量的方法来变速。
概括起来，调速方法可分以下几种：
1、节流调速。即用定量泵供油，采用节流元件调 节输入执行元件的流量Q来实现调速；
功率损失相同，回油效率η=PL.QL/Ps.Qp 当然也相
同。
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三、进、回油路节流调速回路比较
进、回油路节流调速回路在速度负载特性、承 载能力和效率等方面性能是相同的，差别如下:
1、承受负值负载能力
所谓负值负载就是负载作用力方向和执行元件 运动方向相同。进油路节流调 速回路不能承受负值负载。如 果要使其承受负值负载，就得 在回油路上加背压阀（见图）， 使执行元件在承受负值负载时 其进油腔内的压力不致下降到 零，以免液体“拉断”。超颖工作室 金沐灶
3、功率特性
液压泵输出的功率为：Np=ps.Qp=常数 液压缸输出有效功率为: N1=FL.v=FLQL/A1=pL.QL 式中 QL称为负载流量，即进入液压缸的流量，这 里QL=Q1。回路的功率损失为： ∆N=Np-N1=psQp-pLQL=(QL+ ∆Q)ps-QL(ps- ∆p1) =式p中s. ∆∆QQ+—∆p溢1Q流L的溢流超颖量工作；室 P金沐s—灶 节流阀的压力损
第八章 流量阀和节流调速回路
调速方法概述 节流阀 采用节流阀的节流调速回路 节流调速的速度稳定 其它流量阀 同步回路
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§ 8-1 调速方法概述
一般液压传动机构都需要调节执行元件运动 速度。在液压系统中,执行元件液压缸或马达。在 不考虑液压油的压缩性和泄漏性的情况下，液压缸 的运动速度为 V=Q/A ; 液压马达的转速为 n=Q/qm。 式中 Q-输入执行元件的流量；A-液压缸的有效面 积；qm-液压马达的排量。
根据节流阀在油路中的位置的不同，调速回路 有以下三种基本形式： 进油路节流调速。节流阀串联在进入液压缸的油路 上。 回油路节流调速。节流阀串联在液压缸的回油路 上。 旁油路节流调速。节流阀装在与执行元件并联的支 路上。
一、进油路节流调速回路 二、回油路节流调速
三、进、回油路节流调速回路比较 四、旁油路节流调速超颖工回作室路金沐灶
（3）单向行程节流阀
如图所示，图中分别为原理图，结构图和图形 符号。单向行程节流阀由单向阀和用机械操纵的节 流阀组合而成。这种阀常用于需要实现快进→慢进 →快退的工作循环，也用来使执行元件在行程末端 减速，起缓 冲作用。
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下图为双单向节流阀结构图
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§ 8-3 采用节流阀的节流调速回路
通流面积a成正比 ，故调节节流阀通流面积就能调
节执行元件的运动速度。由于薄壁小孔节流阀最小
稳定流量很小，故能得到较
低的稳定速度。这种调速
回路和调速范围大，一般
可超过100。从前式和图中
还能看出，当节流阀通流
面积a一定时,随着负载FL 的增加，节流阀两端压差
减小，活塞运动速度按抛 图8-8 进油路节流调
一、进油路节流调速回路
1、速度负载特性
从图中可看出，活塞运动速度取决于进入液压 缸的流量Q1和液压缸进油腔的有效面积A1，既：
V=Q1/A1 根据连续性方程，进入液压 缸的流量等于通过节流阀的 流量，而通过节流阀的流量 可由节流阀的流量特性方程 决定。即 Q式1中=Ka(P∆s-P液1)1压/2=泵Ka出(P口s超-压颖P工1作力)室 。金沐灶图 回路8-7 进油路节流调速
当活塞以稳定的速度运动时，作用在活塞上的
力平衡方程为： p1A1=p2+FL
式中 FL—负载力；p2—液压缸回油腔压力。 所以P1=FL/A1=PL,PL为克服负载所需的压力，称为 负载压力。再将P1代入前式得：
Q=K.a(Ps-FL/A1)1/2=(Ka/A11/2).(PsA1+PL) V=Q1/A1=（K.a/A13/2).(Ps.A-FL)1/2
阀应用于低压小
向
流量系统时，能
得到较为满意的
性能。
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e、轴向隙缝式
图中为轴向隙缝式节流口。在阀芯衬套上先铣
出一个槽，使该处厚度减薄，然后在其上沿轴向开
有节流口。当阀芯轴向移动时，就改变了通流面积
的大小。开口很小时通流面积为正方形，水力直径大
小。这种结构的性
厚壁小孔的流量特性方程为:
Q=K.a∆pm
式中 k-系数；a-小孔截面积;∆p-小孔两端压
差；m-指数。
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2、流量稳定性 （1）压差对流量的影响
当节流阀两端压差∆p改变时，通过它的流量也 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，见下图。
图 8-2 压 差 与 通 过 流 量 超的颖关工作系室 金沐灶
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图8-9 回油路节流调速
1、速度负载特性
液压缸的运动速度为：v=Q2/A2=Q1/A1 液压缸排出的流量等于通过节流阀的流量，即：
Q2=Ka(∆P2)1/2=Ka(P2)1/2 式中 ∆P2—节流阀两端压差。 在这里,P1=P2,所以P2=PsA1/A2-FL/A2,故得：
Q2=K.a(PsA1/A2-FL/A2)1/2=(K.a/A1/2)(Ps.A1-FL)1/2 V=Ka/A23/2(PsA1-FL)1/2
2、容积调速。即改变变量泵的供油量Q和改变变量 液压马达的排量qm来实现调速；
3、容积节流调速。用自动改变流量的变量泵及节 流元件联合进行调速。
本章介绍以节流元件为基础的各种流量控制阀的结 构、原理以及节流调速回路的性能。
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§ 8-2 节流阀
流量控制阀包括节流阀、调速阀和溢流节流阀 等，其中以节流阀最为简单。
3、功率特性
液压泵输出同样保持不变，即Np=PsQp=常数。 液压缸输出有效功率为:
N1=FL.v=(psA1-P2A2)v=PsQ1-P2Q2
功率损失为：
∆N==pNs ∆p-QN+1=（p∆s.pQ1pA-p1/sAQ21）+p.2QQ12.=Ap2/s∆AQ1=+ps∆.p∆2QQ+2 ∆p1.QL 因此，在相同条件下，进、回油路节流调速回路的
物线规律下降。
超颖工作室 金速沐灶回路的速度负载特性
当FL=psA时，节流阀两端压差为零，活塞运动也就 停止，液压泵的流量全部经溢流阀流回油箱。这种 调速回路的速度负载特性较软。通常用速度刚度T表 示负载变化对速度的影响程度。
T=-dFL/dv=ctgθ 再由前式可得出：
-dFL/dv=(2A13/2/K.a)(Ps-A1-FL) =2(Ps-A1-FL)/v 由上式可以看出： （1）当节流阀通流面积一定时，负载越小，速度
同理可求得回油路节流调速回路的速度刚度为：
T=-dFL/dv=(2A23/2/K.a)(PsA1-FL)1/2=2(PsA1-FL)/v 对以上各式比较可知，进油路节流调速回路和
回油路节流调速回路的速度负载特性和刚度基本相
同。
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2、最大承载压力
最大承载能力和进油路调速回路完全相同。
上式即为进油路节流调速回路的速度负载特 性方程，他它反映了速度v和负载FL的关系。若活 塞运动速度为v为纵坐标，负载为横坐标，将上式 按不同节流阀通流面积a作图，可得一组抛物线， 称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。
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下图即为该回路的速度负载特性，从图中可看
出，当其它条件不变时，活塞运动速度v与节流阀
图中为轴向三角槽式节流口。阀芯作轴向移动 时，改变了通流面积的大小。这种节流口结构简 单，工艺性好，水力直径中等，可得较小的稳定流 量，调节范围较大。由于几条三角槽沿周围方向均 匀分布，径向力平衡，故调节时所需的力也较小。 但节流通道有一定 长度，油温变化对 流量有一定影响。 这是一种目前应用 很广的节流口形式。
三、节流口的形式和节流阀的典型结构
1、节流口的结构形式
a、针阀式
图中为针阀式节流元件。当针阀阀芯作轴向移 动时，即可改变环形节流口的通流面积。其优点是 结构简单、制造容易。但节流通道较长，水力直径 小，易堵塞，温度 变化对流量稳定性 影响较大.一般用于 对性能要求不高的 场合。
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b、偏心槽式
二、节流阀的特性
1、节流阀的节流口有三种形式：薄壁小孔、细长
小孔和厚壁小孔。他们的流量特性各不相同。
薄壁小孔的特性方程为：
Q=Cqa(2∆P/ρ)1/2=K.a(∆P)1/2 式中 K=Cq(2/ρ)1/2. 细长小孔的流量特性方程为：
Q=πd4∆P/128µl=K.a∆P
式中 K=d2/32µl; a=πd2/4.
能与周向隙缝式节
流口的相似。
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2、节流阀的典型结构
（1）节流阀
图中是节流阀的结构和图形符号.结构中的节 流口是轴向三角槽式,油液从进油口P1进入,经阀芯 上的三角槽节流 口后,由出油口P2 流出。转动把手可 使阀芯作轴向移动, 以改变节流口的通 流面积。
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（2）单向节流阀
从上两式可知，改变输入液压缸的流量Q或改变 液压缸有效面积A，都可以达到改变速度的目的。 但对于特定的液压缸来说，一般用改变输入液压缸 流量Q的办法来变速。而对于液压马达，既可用改 变输入流量也可用改变超颖工马作室达金排沐灶量的方法来变速。
概括起来，调速方法可分以下几种：
1、节流调速。即用定量泵供油，采用节流元件调 节输入执行元件的流量Q来实现调速；
功率损失相同，回油效率η=PL.QL/Ps.Qp 当然也相
同。
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三、进、回油路节流调速回路比较
进、回油路节流调速回路在速度负载特性、承 载能力和效率等方面性能是相同的，差别如下:
1、承受负值负载能力
所谓负值负载就是负载作用力方向和执行元件 运动方向相同。进油路节流调 速回路不能承受负值负载。如 果要使其承受负值负载，就得 在回油路上加背压阀（见图）， 使执行元件在承受负值负载时 其进油腔内的压力不致下降到 零，以免液体“拉断”。超颖工作室 金沐灶
3、功率特性
液压泵输出的功率为：Np=ps.Qp=常数 液压缸输出有效功率为: N1=FL.v=FLQL/A1=pL.QL 式中 QL称为负载流量，即进入液压缸的流量，这 里QL=Q1。回路的功率损失为： ∆N=Np-N1=psQp-pLQL=(QL+ ∆Q)ps-QL(ps- ∆p1) =式p中s. ∆∆QQ+—∆p溢1Q流L的溢流超颖量工作；室 P金沐s—灶 节流阀的压力损
第八章 流量阀和节流调速回路
调速方法概述 节流阀 采用节流阀的节流调速回路 节流调速的速度稳定 其它流量阀 同步回路
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§ 8-1 调速方法概述
一般液压传动机构都需要调节执行元件运动 速度。在液压系统中,执行元件液压缸或马达。在 不考虑液压油的压缩性和泄漏性的情况下，液压缸 的运动速度为 V=Q/A ; 液压马达的转速为 n=Q/qm。 式中 Q-输入执行元件的流量；A-液压缸的有效面 积；qm-液压马达的排量。
根据节流阀在油路中的位置的不同，调速回路 有以下三种基本形式： 进油路节流调速。节流阀串联在进入液压缸的油路 上。 回油路节流调速。节流阀串联在液压缸的回油路 上。 旁油路节流调速。节流阀装在与执行元件并联的支 路上。
一、进油路节流调速回路 二、回油路节流调速
三、进、回油路节流调速回路比较 四、旁油路节流调速超颖工回作室路金沐灶