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。
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。
- 1 -。
流量控制阀工作原理
流量控制阀工作原理
流量控制阀的工作原理是基于流体动力学的原理来实现的。
流量控制阀通过改变其流道的通断程度，从而调节介质流量。
以下是流量控制阀的工作原理：
1. 通道结构：流量控制阀通道内通常包含有局部收缩的孔道或流道，通过调节这些局部流道的通断程度来改变流体流过的截面积，从而实现流量的控制。
2. 作用力：流量控制阀的控制元件（如阀片、阀瓣、阀芯等）受到介质流过时产生的压差同外界施加的力之间的平衡。
通过调节外界施加的力，可以改变控制元件的位置，从而改变流体流过的通道面积，进而实现流量的调节。
3. 控制信号：流量控制阀通常通过外部的控制信号来调节流量，常见的控制信号包括手动调节、电气信号、气动信号等。
不同的控制信号可以控制控制元件的位置，改变通道的通断程度，进而实现对流量的控制。
总之，流量控制阀通过调节通道的通断程度，改变流体流过的截面积，从而实现对流量的控制。
其工作原理主要依赖于流体动力学的基本原理，以及控制元件与外界施加的力之间的平衡关系。
流量控制阀工作原理
p1
p1
A2
a
(b) 详细符号
p3
p1
(c) 简化符号
g h A3
( a ) 构造原理
16
17
6
(3)偏心式节流口 节流口由偏心旳三角沟槽构成。阀芯有转角时，节流口
过流断面面积即产生变化。本构造旳特点是，小流量调整轻 易。但制造略显得麻烦、阀芯所受旳径向力不平衡，只宜用 在低压场合。
7
(4)轴向三角槽式节流口
沿阀芯旳轴向开若干个三角槽。阀芯做轴向运动，即 可变化开口量h，从而变化过流断面面积。
节流阀
节流阀
液流从进油口流入
经节流口后，从阀旳出
调整
油口流出。本阀旳阀芯
手轮
3旳锥台上开有三角形
螺帽
槽。转动调整手轮1，
阀芯
阀芯3产生轴向位移，
节流口旳开口量即发生
阀体
变化。阀芯越上移开口
量就越大。 (a)
3
当节流阀旳进 出口压力差为定值 时，变化节流口旳 开口量，即可变化 流过节流阀旳流量。
D
h
h≤B；B — 阀体沉割槽旳宽度。
直角凸肩节流口
5
(2)针阀式（锥形凸肩）节流口
h
特点：构造简朴， 可当截止阀用。调整 范围较大。因为过流 断面仍是同心环状间 隙，水力半径较小， 小流量时易堵塞，温 度对流量旳影响较大。 一般用于要求较低旳 场合 。
D
θ
(a)
图7.2(a) 针阀（锥形）节流口
调速阀
调速阀是由定差 减压阀1和节流阀2串 联而成旳组合阀。
图 7.8(a)
14
c
d A2
p3
p2
p1
e
p2
流量控制阀及速度控制回路
快慢速换接回路(阀７。8)
后教师讲解
回油节油调速回路（阀 7）
（3） 写出序号元件的名称和作用
过滤器:起过滤油液的作用
液压泵：把机械能转换成液压能，供给系统所需的
油液
溢流阀:组成压力调定回路，使系统压力保持恒定
液压缸:完成所需动作
三位四通电磁换向阀：换向、闭锁
二位二通电磁换向阀:卸荷
节流阀：回游节流调速回路
§5。4 流量控制阀及速度控制回路
教 学 了解流量控制阀的工作原理，掌握调速回路、快速运动回路的工 目标 作原理和工作特点， 重点 调速回路、快速运动回路的工作原理和工作特点
难点 调速回路、快速运动回路的工作原理分析
教学过程
一．流量控制阀 1． 定义：通过改变阀口过流面积来调节通过阀口 的流量 2． 原理:q=ＫAΔＰm 3． 类型及符号
电磁
铁
1DT
2ＤＴ
3DT
动作
。 图见小黑板
快进
+
—
—
工进+
+
-
-
快退
-
+
+
停止
-
—
—
例２．见《机械基础》换成中位机能为 P 型的换向阀，使液压 缸实现差动连接。 ３。蓄能器快速运动回路（略讲) （三）速度换接回路 1． 快慢速换接回路 举例 1。采用单向行程阀
见《液压与气动》P6１图
自己设计液压图
让学生自己分析、 讨论工作原理
7、8:构成快慢速换接回路
例 2：P59——4 （1）填写所示的液压系统实现“快进—-第一次工作 进给——第二次进给——快退-—停止＂“工作循 环的电磁铁的动作顺序表 (2)分析本系统有几种基本回路 换向回路(阀 5） 闭锁回路(阀５) 压力调定回路(阀 3) 二次进给回路（调速阀的串联) 回油节油调速回路(阀 7） 快慢速换接回路（换向阀） （4） 写出序号元件的名称和作用 过滤器：进一步起过滤油液的作用 液压泵:把机械能转换成液压能，供给系统所需 的油液 溢流阀：组成压力调定回路,使系统压力保持恒 定 液压缸:完成所需动作 三位四通电磁换向阀:换向、闭锁 二位二通电磁换向阀：电磁铁得电使，使液压 缸差动连接，实现快速运动 调速阀：回油节流调速回路 ７、8：构成快慢速换接回路
第八章：流量控制阀和节流调速回路
第八章流量控制阀和节流调速回路液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。
流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。
常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
一、流量控制原理及节流口形式图5-28节流阀特性曲线一、流量控制原理及节流口形式节流阀节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小孔和厚壁小孔,但无论节流口采用何种形式,通过节流口的流量q及其前后压力差Δp的关系均可用式(2-63)q=KAΔp m来表示，三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:(1)压差对流量的影响。
节流阀两端压差Δp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。
(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。
(3)节流口的堵塞。
节流阀的节流口可能因油液中的杂质或由于油液氧化后析出的胶质、沥青等而局部堵塞,这就改变了原来节流口通流面积的大小,使流量发生变化,尤其是当开口较小时,这一影响更为突出,严重时会完全堵塞而出现断流现象。
因此节流口的抗堵塞性能也是影响流量稳定性的重要因素,尤其会影响流量阀的最小稳定流量。
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。
综上所述,为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
图5-29所示为几种常用的节流口形式。
图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,湿周大,易堵塞,流量受油温影响较大，一般用于对性能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用,图5-29(d)所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。
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