流量控制阀原理
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
气动流量控制阀工作原理

气动流量控制阀工作原理
气动流量控制阀是一种通过气动信号控制流体流量的装置。
其工作原理主要包括薄膜传动、开度调节和流通调节。
1. 薄膜传动:气动流量控制阀的控制元件通常由一个薄膜组成,薄膜与阀体相连。
当气动传动执行机构接收到控制信号后,会产生一个相应的压力差,使得薄膜产生弯曲变形。
薄膜的变形会导致阀芯位置的变化,从而实现流量的调节。
2. 开度调节:气动流量控制阀的阀芯通过薄膜的变形来实现开度的调节。
当薄膜传动发生变形时,阀芯会相应地移动,改变阀门的开启程度。
开度的大小决定了流体通过阀门的通量,从而实现对流量的控制。
3. 流通调节:气动流量控制阀通过调节流体的流通方式来控制流量。
阀芯的位置变化会改变阀门的开启程度,从而改变流体通过阀门的通道形式。
通过改变通道的形状和宽度,可以改变阀门的阻力和流体通过阀门的速度,从而控制流体的流量。
综上所述,气动流量控制阀通过薄膜传动、开度调节和流通调节的工作原理,实现对流体流量的控制。
流量控制阀

负载
减压口 p2 节流口 p3
减压阀芯 FS
减压阀阀芯平衡条件:
即
若因负载变化使 p3上升,则
p3
减压阀芯
x
减压阀口压降
p2
p p2 p3 பைடு நூலகம்保持恒定
若因负载变化使 p3下降,则
p3
减压阀芯
x
减压阀口压降
p2
p p2 p3 保持恒定
调速阀
液压与气动控制
3.阻塞和最小稳定流量 (1)定义:在压差、油温和粘度等因素不变的情况下,当节流阀 开度很小时,流量会出现不稳定,甚至断流,这种现象称为阻塞。 (2)产生原因:节流口处高速液流产生局部高温,致使油液氧化 生成胶质沉淀,甚至引起油中碳的燃烧产生灰烬,这些生成物和油 中原有杂质结合,在节流口表面逐步形成附着层,它不断堆积又不 断被高速液流冲掉,流量就不断地发生波动,附着层堵死节流口时 则出现断流。
特点:结构简单、体积小,但负载 和温度的变化对流量的稳定性影响较大, 因此,只适用于负载和温度变化不大或 速度稳定性要求不高的液压系统中。
节流阀的输出流量与节流口的结构形式有关,实用的节流口都介于理想薄壁小孔和细长孔之间,故其流量特性可用小孔流量计算通用公式 来描述,特性曲线如图5.16所示。
2.流量特性和影响稳定的因素
液压与气动控制
流量控制阀
流量控制阀(简称流量阀)是通过改变节流口通流面积或通 流通道的长短、节流口上的压差,从而实现流量控制的阀类。
流量控制阀是实现节流调速的基本控制元件,通过控制流量 来实现对执行元件运动速度的控制。
流量控制阀
节流阀 调速阀
1.1 节流阀
1.结构和工作原理
如图所示为一种普通节流阀的结构 和图形符号。这种节流阀的孔口形状为 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,从出油口P2 流出。转动调节螺母1可通过推杆2推动 阀芯3作轴向移动,改变节流口的过流 面积来调节流量。
第三节 常用液压控制阀2

逻辑控制的发展历程
第一代为滑阀式元件
可动部件是滑柱,在阀孔内移动,利用了空气轴承 的原理,反应速度快,但要求很高的制造精度 。
第二代为注塑型元件
可动件为橡胶塑料膜片,结构简单,成本低,适于 大批量生产 。
第三代为集成化组合式元件
综合利用了磁、电的功能,便于组成通用程序回路 或者与电子可编程控器(PC)匹配组成气——电子 混合控制系统。
加压控制原理
泄压控制原理
差压控制原理
延时控制原理
2、 电磁控制换向阀
(1)直动式电磁阀
用电磁铁产生的电磁力直接推动换向阀阀心换向的阀称 为直动式电磁阀。根据阀心复位的控制方式可分为直动 式单电磁控制弹簧复位和直动式双电磁控制两种。
(2)先导式电磁阀
由微型直动式电磁铁控制输出的气压推动主阀阀心实现 阀通路切换的阀类,称为先导式电磁阀。它实际上是由 电磁控制和气压控制(加压、泄压、差压等)组成的一 种复合控制,通常称为先导式电磁控制。
气动压力控制阀的分类
安全阀
顺序阀
三、流量控制阀
气动流量控制阀主要包括以下两种: 一种设置在回路中,对回路所通过的空 气流量进行控制,这类阀有节流阀、单 向节流阀、柔性节流阀、行程节流阀; 另一种连接在换向阀的排气口处,对换 向阀的排气量进行控制,这类阀称为排 气节流阀。
柔性节流阀
排气节流阀
(2)泄压控制
泄压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐降 的,当压力降至某一定值时,使阀心迅速移动换向的控制, 其也有单气控和双气控之分。控制原理
(3)差压控制
差压控制是利用阀心两端受气压作用的有效面积不等,在气 压作用下产生的作用力之差而使阀切换的。控制原理
(4)延时控制
液压第六章4流量控制阀.答案

综上所述,无论是分流阀还是集流阀,
保证两油口流量不受出口压力(或进口压
力)变化的影响,始终保证流量相等或成
一定比例是依靠阀芯的位移改变可变节
流口的开口面积进行压力补偿的。
(一)调速阀
1.调速阀的工作原理
调速阀是由节流阀与定差减压阀串联组成。 若定差减压阀阀芯受力平衡处于某一位置时,节流阀 进出口压力差Δp=p2-p3=Ft/A为一确定值, 定差减压阀的阀口开度一定,使压力p1减至p2,因此 流经调速阀,即节流阀流量与节流阀的开口面积成正 比。 调速阀工作原理图、调速阀动画原理图 调速阀产品照片
四、分流集流阀
有些液压系统由一台液压泵同时向几个执行元件 供油,要求不论各执行元件的负载如何变化,执 行元件能够保持相同(一定比例)的运动速度, 即速度同步。分流集流阀就是用来保证多个执行 元件速度同步的流量控制阀,又称为同步阀。 分流集流阀是利用负载压力反馈的原理来补偿因 负载变化引起流量变化的一种流量控制阀。它只 能控制流量的分配,不能控制流量的大小。
分流集流阀包括分流阀、集流阀和分流集流阀三种不同控制 类型。分流阀安装在执行元件的进口,集流阀安装在执行 元件的回油路。 分流阀和集流阀只能 保证执行元件单方向 的同步运动,而要求
执行元件双向同步则
可以采用分流集流阀。
1.分流阀的工作原理与基本结构 图所示为分流阀的结构原理图。分流阀动画图、分流集流阀 装配动画图
2.集流阀的工作原理与基本结构
保证两执行元件的回油流量相等或为一定比例,并汇集两 股回油在一起的流量控制阀,叫集流阀。它的工作原理与分 流阀相同,但在结构上把固定节流孔布置在集油口的一边, 而且,阀芯两端控制腔和
同端的可变节流口的油腔 相通。 集流阀动画图
液压阀-流量控制阀工作原理-图

流量控制阀的分类
根据工作原理,流量控制阀可分为节流阀和调速阀。
节流阀是通过改变阀口的开度来控制流量,而调速阀是通过改变泵的输出流量来 控制执行机构的速度。
流量控制阀的工作原理
节流阀的工作原理
当液压油通过节流阀时,由于阀口的狭窄,会产生一定的压力降,从而改变液体的流速。 通过调节阀口的开度,可以控制液体的流量,从而达到调节执行机构速度的目的。
的解决方案。
市场竞争加剧
随着技术的普及和市场需求的增长, 流量控制阀行业的竞争将逐渐加剧, 厂商需要不断提升自身的技术水平 和产品质量。
全球化趋势
随着全球化的加速,流量控制阀的 市场将逐渐走向全球化,厂商需要 加强自身的国际化布局和合作。
流量控制阀的应用领域发展趋势
能源化工领域
随着能源化工行业的快速发展, 流量控制阀在能源输送、化工生
自动变速器
在自动变速器中,流量控制阀用于调 节传动液的流量,实现挡位的自动切 换。
流量控制阀在其他领域的应用
航空航天
在航空航天领域,流量控制阀用于调节燃料和润滑油的流量,确保发动机的正 常运行。
医疗器械
在医疗器械中,流量控制阀用于精确控制药物的注射量和速度,保证医疗安全 和效果。
04 流量控制阀的优缺点
产等领域的应用将逐渐增多。
汽车制造领域
随着汽车制造技术的不断升级, 流量控制阀在汽车液压系统、燃 油喷射系统等领域的应用将更加
广泛。
航空航天领域
随着航空航天技术的进步,流量 控制阀在航空液压系统、燃料控 制系统等领域的应用将更加重要。
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自动化生产线
流量控制阀用于控制生产线上各 环节的液体流量,实现自动化生 产,提高生产效率。
流量控制阀原理

流量控制阀原理
流量控制阀的原理是通过调节阀门开度来控制介质的流量。
一般来说,阀门开度越大,流量就越大;阀门开度越小,流量就越小。
流量控制阀由阀门和执行机构组成。
执行机构根据输入的控制信号来对阀门进行调节。
常见的执行机构有电动执行机构、气动执行机构和压力执行机构。
在流量控制阀的流动过程中,有两种情况需要考虑。
一种是未经阀门控制的流量,另一种是经过阀门控制的流量。
对于未经阀门控制的流量,由于阀门完全关闭或完全打开,流经阀门的流体的流量是最大的,这时候阀门的压力损失也是最小的。
而对于经过阀门控制的流量,根据阀门的开度不同,流量会有所变化。
当阀门完全关闭时,流体无法通过阀门流动。
随着阀门逐渐打开,流体开始流过阀门,并且流量逐渐增加。
当阀门完全打开时,流经阀门的流体的流量达到最大值。
流量控制阀的原理是通过调节阀门的开度来控制介质的流动速度,以实现对流量的控制。
通过改变阀门的开度,可以有效地控制流体的流量大小,以满足不同场合的需求。
液压系统流量控制阀的工作原理

液压系统流量控制阀的工作原理
液压系统流量控制阀是液压系统中一种重要的控制元件,它能够控制液压系统中的流量,保证液压系统的正常工作。
流量控制阀的工作原理基于流体力学原理以及压力控制原理。
当液体从进口进入流量控制阀时,会在阀芯下方形成一个高压区域,而在阀芯上方形成一个低压区域。
当阀芯上方的压力与下方的压力相等时,阀芯就会停止移动,从而实现了对流量的控制。
流量控制阀的控制方式有两种:一种是通过调节阀口的大小来控制流量;另一种是通过调节阀芯的位置来控制流量。
其中,通过调节阀口大小的控制方式是通过改变阀口的大小来改变液体的流速和流量;而通过调节阀芯位置的控制方式是通过改变阀芯的位置来改变液体通过阀芯的截面积,从而改变液体的流速和流量。
流量控制阀的工作原理和控制方式决定了它在液压系统中的应用范围非常广泛。
在液压系统中,流量控制阀通常用于控制液压缸的速度,从而实现机械运动的平稳和精确控制。
此外,流量控制阀还可以用于防止液压系统中的冲击压力,保护液压系统中的其他元件。
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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。
(a)工作原理图(b) 1—液压缸2—安全阀3—溢流阀4—节流阀
五、分流集流阀
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。
四、溢流节流阀(旁通型调速阀)
溢流节流阀也是一种压力补偿型节流阀,它由溢流 阀3和节流阀2并联而成。图 (a) 为其工作原理图 及职能符号。
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;
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;
节流元件的作用
1.
一、节流阀
节 流 阀 的 工 作 原 理
2.流量特性
通过阀口的流量q和压差p的关系:
q KApm
0.5 m 1
对薄壁孔:K Cd 2 / 对细长孔:K d 2 /(32L)
各种阀口形式流阀的刚性 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
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:
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。
第三节 流量控制阀
主讲:徐云杰
概述
流量控制阀是通过改变节流口通流面积或通流通道的长短来改变局部阻力的大 小,从而实现对流量的控制。
流量控制阀是节流调速系统中的基本调节元件。在定量泵供油的节流调速 系统中,必须将流量控制阀与溢流阀配合使用,以便将多余的流量流回油箱。
流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
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)
应用:负载变化,运动平稳性要求高的调速系统。
③阀口压差较大时,因阀口温升高,液体受挤压 的程度增强,金属表面也更易受摩擦作用而形 成电位差,因此压差大时容易产生堵塞现象。
减轻堵塞现象的措施有:①选择水力半径大的薄 刃节流口;②精密过滤并定期更换油液;③适 当选择节流口前后的压差;④采用电位差较小 的金属材料、选用抗氧化稳定性好的油液、减 小节流口的表面粗糙度等,都有助于缓解堵塞 的产生。