几种常见液压阀节流槽过流面积估算及分析
液压阀 流量阀讲解
b
移,开度增加，p2P=p2-p3不变.
c
外P1载p3，F弹+p3<p2A滑P2阀上移q
1 p2P不变.
d 若p1p2F弹+p3<p2A滑阀上移
p2P不变b)
P1
O
若p1p2简化F符弹+号p3>p2A滑阀下移
p2P1 P不变
P2
c)
3.静态特性
调速阀能够保持流量稳定，在于串联了减压阀，P 不变
调速阀的静态特性指调速阀的流量稳定范围和在此范围内 进出油口压力差与流量之间的关系。
防止液压缸活塞的 加速下落。 2. 节流阀起阻尼作用， 控制顺序阀的启闭， 使顺序阀关闭滞后。
5 节流阀的应用3
• 阻尼缓冲 1. 节流阀置于压力表前。 2. 阻尼作用强，可以缓
冲系统的压力冲击。 3. 保护压力表。
三.节流阀的流量特性及影响因素 流过节流阀阀口的流量与阀口截面积,两端压差,流体性质
10
3 节流阀特点
∵ 进口压力油通过弹簧腔径 向小孔和阀体上的斜孔同 时作用在阀芯的上下两端
∴ 即使在高压下，调节阀口 比较方便。
4 最小稳定流
节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流量会出现周 期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵塞 现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制
在实际回路中， 最小稳定流量 小于 系统最低速度所决定的流量
但有些工作机要求速度稳定，即在A节调定后,要求 Q不随外载P和油温T的变化的影响，这样便出现了所谓 调速阀。
根据补偿的要求不同, 分为压力补偿调速阀和温度 补偿调速阀。
四.调速阀
v F
1.结构:压力补偿调速阀是由定差 减压阀和简单节流阀串联组成的.
第四章流量控制阀
量就要发生变化，这样，在变负载的液压系统中，要使执
行元件获得一个稳定的速度，就必须使节流阀两端的压差
不变，这就是调速阀，首先我们来分析它的工作原理。
1.调速阀 ： 如图为调速阀的结构示意图，从中间左右分开，右边是
一个定差式减压阀，左边是一个节流阀，两者串联起来，
(1)压差对流量的影响。节流阀进出口的压差Δp变化时， 通过节流阀的流量就要发生变化，在以上三种形式的节流 口中，通过薄壁小孔的流量所受压差变化的影响最小。 (2)温度对流量的影响。油温发生变化时，油的粘度就要
发生变化，对于细长小孔，油温变化时，流量也发生变 化，而对于薄壁小孔，粘度对流量几乎没有影响，为此， 液体流过薄壁小孔流量几乎不受温度变化的影响。 (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, 特别是当开口较小时，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，特别是对流量控制阀的最 小稳定流量影响最大。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。 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 。 下面我们来分析几种不同形式的节流口。
减压阀在前节流阀在后，就组成一个调速阀 。假设阀芯1 下端的面积为A1，上端下端面的面积为A2，阀芯1上端面 的面积为A，进油口压力为p1，出油口压力为p3 ，c腔d腔 内的压力为p2 ，弹簧的弹簧力为Fs，在不考虑摩擦力及液 动力时，阀芯1的工作位置就有这几个力来决定。
这里的 F1=p2A1 F2 =p2A2 F3= p3A F4= Fs， 当进油口压力满足最小压差要求时，作用
液压电磁阀选型计算
液压电磁阀选型计算液压电磁阀是液压系统中的重要元件，其作用是控制液压系统中的流量、压力和方向等参数。
在液压系统中，电磁阀的选型十分重要，不仅关系到系统的稳定性和可靠性，还关系到系统的效率和成本。
因此，在液压系统设计中，液压电磁阀的选型计算是必不可少的一环。
液压电磁阀的选型计算主要涉及以下几个方面：一、流量计算液压电磁阀的流量计算是指在液压系统中，通过液压电磁阀的流通面积、开启时间等参数，计算出液压电磁阀的流量。
对于单向流动的液压电磁阀，其流量计算可按照下式进行：Q=SCVt，其中Q为流量，S 为流通面积，C为流量系数，Vt为开启时间。
二、压力计算液压电磁阀的压力计算是指在液压系统中，通过液压电磁阀的阀口压降、流通面积等参数，计算出液压电磁阀的压力。
对于液压电磁阀的压力计算，可按照下式进行：P=Q×R，其中P为压力，Q为流量，R 为液体阻力系数。
三、温度计算液压电磁阀的温度计算是指在液压系统中，通过液压电磁阀的工作时间、环境温度等参数，计算出液压电磁阀的温度。
对于液压电磁阀的温度计算，可按照下式进行：T=T0+P×Vt×t，其中T为液压电磁阀的温度，T0为环境温度，P为压力，Vt为开启时间，t为工作时间。
四、选型计算在以上三个方面的计算基础上，液压电磁阀的选型计算就可以进行了。
液压电磁阀的选型计算主要包括以下几个步骤：1. 根据液压系统中的流量和压力要求，确定液压电磁阀的流量和压力等级。
2. 根据液压电磁阀的流量和压力等级，确定液压电磁阀的型号、规格和品牌等。
3. 根据液压电磁阀的工作环境、使用寿命等参数，选择适合的材料和结构。
4. 根据液压电磁阀的选型计算结果，进行试验和验证，确保其满足系统的要求。
总之，液压电磁阀的选型计算是液压系统设计中的重要环节，需要对液压电磁阀的流量、压力、温度等参数进行精确计算，并结合系统的实际情况和使用要求，选择适合的液压电磁阀型号和规格。
液压流量计算公式
液压流量计算公式液压流量计算公式是液压系统中常用的一种计算方法，用于计算液压系统中的液体流量。
液体是流体的一种，具有难压缩、难膨胀、不可压缩性的特点，在工业生产中常用于液体传动、液压传动等方面。
为了准确衡量液压系统中的液体流量，液压工程师需要了解液动力学中的相关知识，并能运用液压流量计算公式进行计算。
液压流量计算公式是由一系列因素相乘而得到，包括液体流速、流道面积、压力和比重等因素。
在液压系统中，流体的流速是指在流道中流动的速度，单位为米/秒。
流速计算的公式为：V = Q/S，其中V代表流速，Q代表液体的流量，S代表流道的横截面积。
液体的流量通常用升/分钟表示，流量计算的公式为：Q = VA，其中Q代表液体的流量，V代表液体的流速，A代表流道的流道的横截面积。
流道面积是指液体流动的流道的横截面积，通常用平方米（m2）表示。
液体流道的横截面积可以根据管道直径、截面形状、壁厚、流量等因素来进行计算。
常用的计算公式有：A=πr2、A=基本面积×张角系数、A=边长平方×张角系数等。
在液压系统中，液体的压力是指液体所受的压力，通常用帕斯卡（Pa）表示。
液体的压力与流体流速、管道截面积有直接关系，液压工程师需要通过实际测量或计算，来获得液体的压力数值。
液体压力的计算公式为：P=ρgh，其中P表示液体的压力，ρ代表液体的密度，g代表重力加速度，h代表液体的液位高度。
比重是液体密度与水密度的比值，通常表示为γ。
液体比重的计算公式为：γ=ρ/ρ0，其中ρ代表液体的密度，ρ0代表水的密度。
比重的大小决定了液体流动的速度和液体流量的大小，液体比重越大，流速越快，流量越大，反之则反。
综上所述，液压流量计算公式是由流速、流道面积、压力和比重等因素相乘而得的。
液动力学中的相关知识和液压流量计算公式的掌握，对液压工程师来说非常重要。
液动力学是研究流体（液体和气体）运动的力学学科，液动力学的基础知识对于设计、分析和优化液压系统、液体传动系统等都有非常重要的作用。
液压流量控制阀
28
列减压阀阀芯的力平衡方程式： 当减压阀芯在弹簧力Fs、液压力p2和p3的 作用下处于某一平衡位置时有： p2A1+p2A2=p3A+Fs 式中A、A1和A2分别为上 腔、中部和下腔内 压力油作用于阀芯的有效面积，且A=A1+A2。 故 p2-p3=p=Fs/A＝K(X0+X1)/A≈KX0/A 因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀 阀芯位移较小，可认为Fs基本保持不变，故节 流阀两端的压差为定值。这就保证了通过节流 阀的流量稳定。
得到很小的稳定流量。
4）当阀全开时，通过阀的压力损失要小。
5）阀的泄漏量要小。对于高压阀来说，还希望 其调节力矩要小。
3
5.4.1 节 流 阀
5.4.1.1 节流口的流量特性 1. 节流口流量公式 对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式:
q C AT p
式中: q 阀口通流面积； 阀口前、后压差； 由节流口形状和结构决 定的指数，0.5＜ ＜l ； 节流系数。
通流长度不同，其阻力也不同，这种阻力称为液阻。
流量阀是利用改变阀口（也称节流口）通流截面积以 形成可变液阻，由于液阻对通过的流量起限制作用， 因此，节流口可以调节通过流量的大小。
2
对流量控制阀的主要性能要求是：
l）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）流量调节范围大，在小流量时不易堵塞，能
5.4.1.2 节流阀
5.4.1.2.1 节流阀 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， 节流口的开口量即发生 变化。阀芯越上移开口 量就越大。
调节 手轮 螺帽 阀芯
流量阀和节流调速回路
2、最大承载能力
在Ps已调定的情况下，不论节流阀通流面积怎 样变化，其最大承载能力是不变的，即FLmax=Ps.A1。 故称这种调速方式为恒推力调速。
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) =ps. Q+ p1QL 式中 Q—溢流的溢流第量21页；/共P63页s—节流阀的压力损失。
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。
第7页/共63页
b、偏心槽式
图中为偏心槽式结构。阀芯上开有截面为三角
第13页/共63页
（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。
第14页/共63页
下图为双单向节流阀结构图
结束 第15页/共63页
第23页/共63页图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：
第五章液压控制阀(流量阀)PPT课件
插装阀体上加工有插入元件和控制盖板等的安装连接 孔口和各种流道。在一个阀体中往往插装有多个插 入元件。
二、插装阀的应用
1．插装方向控制阀 单向阀
电液控单向阀
K
•插装阀的组成 1-先导控制阀;2-控制盖板; 3-逻辑单元(主阀);4-阀块体
二位二通电磁换向阀 二位三通电磁换向阀
三位三通电磁换向阀 二位四通电磁换向阀
1）压差对流量的影响
q=KAΔpm
2）温度对流量的影响
3）节流口形状对流量的影响 针式节流口、三角槽式节流口、转槽式节流口
二、节流口的形式
三、节流阀
1．节流阀的典型结构及工作原理
节流阀结构和图形符号 a)结构图 b)图形符号 c)阀口结构图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2．单向节流阀
单向节流阀结构及符号 1—弹簧 2—阀芯 3—阀体 4—顶杆 5—螺母
一、插装阀的基本结构及工作 原理
插装阀=插装件（插入单元）+先导 控制阀+控制盖板+集成块体（阀块 体）。
插装阀（又称插装组件）是一个两级 阀组，故有主油路和控制油路之分。
先导控制阀为普通方向阀或压力阀或 流量阀。
A→B不 通 B→A通
K
A 与
B
不
通
•插装阀的组成 1-先导控制阀;2-控制盖板;
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
3-逻辑单元(主阀);4-阀块体
1．插装件（插入单元）
C接油箱, A→B或B → A
液压阀开发经验—液压阀开口形式的Excel表格分析
0.64
8
1.15
50.27
1.88 0.08 0.04 1 1.88
1.92
55.8 0.03
0.8
8
1.29
50.27
2.62 0.10 0.05 1 2.62
2.68
55.8 0.05
0.96
8
1.41Βιβλιοθήκη 50.273.42 0.12 0.07 1 3.42
3.52
55.8 0.06
1.12
8
1.53
液压阀开发经验分享 —液压滑阀开口形式的Excel表格计算方法
应时咨询
几种液压滑阀阀口形式
圆柱环形阀口
弓形阀口（单孔）
弓形阀口（阀套多 孔）
圆柱环形阀口
圆柱环形阀口
特点： 1. 灵敏度高； 2. 阀芯稳定性稍差
节流槽阀口特性
弓形阀口（单孔）-双弓型阀口
沉割槽
沉割槽
特弓点形：阀口（单孔） 1. 阀芯稳定性较好； 2. 灵敏度低； 3. 为消除阀芯径向不平衡力，油道一般
50.27
4.28 0.14 0.09 1 4.28
4.43
55.8 0.08
弓形阀口（单孔）
X：阀芯位移，0—8mm D：弓形孔直径；
7.04
8
1.41
50.27
7.2
8
1.29
50.27
αA：：见弓计形算孔方总法面（积手（写阀公口式圆）面积近似计算）777；...356628
8
1.15
50.27
0.00 0.00 0.00 5.03 0.02 0.02 10.05 0.04 0.04 15.08 0.06 0.06 20.11 0.08 0.08 25.13 0.10 0.10
液压设计需要哪些计算公式
液压设计需要哪些计算公式液压系统是一种利用液体传递能量的动力传动系统，广泛应用于机械工程、航空航天、船舶、汽车等领域。
在液压系统的设计过程中，需要进行各种计算以确保系统的安全可靠性和性能指标的满足。
本文将介绍液压系统设计中常用的计算公式，包括液压缸的推力计算、液压泵的流量计算、液压阀的压降计算等内容。
1. 液压缸的推力计算。
液压缸是液压系统中常用的执行元件，其推力的计算是设计液压系统时的重要参数。
液压缸的推力计算公式为：F = P × A。
其中，F为液压缸的推力，单位为牛顿（N）；P为液压缸的工作压力，单位为帕斯卡（Pa）；A为液压缸的有效工作面积，单位为平方米（m²）。
2. 液压泵的流量计算。
液压泵是液压系统中的动力源，其流量的计算是设计液压系统时的关键参数。
液压泵的流量计算公式为：Q = V × n。
其中，Q为液压泵的流量，单位为立方米每秒（m³/s）；V为液压泵的排量，单位为立方厘米每转（cm³/r）；n为液压泵的转速，单位为转每分钟（r/min）。
3. 液压阀的压降计算。
液压阀是液压系统中的控制元件，其压降的计算是设计液压系统时的重要参数。
液压阀的压降计算公式为：ΔP = K × Q²。
其中，ΔP为液压阀的压降，单位为帕斯卡（Pa）；K为液压阀的流量系数，是与液压阀的结构和工作原理相关的参数；Q为液压阀的流量，单位为立方米每秒（m³/s）。
4. 液压管路的压力损失计算。
液压管路是液压系统中的传输元件，其压力损失的计算是设计液压系统时的重要参数。
液压管路的压力损失计算公式为：ΔP = f × L × (Q/D)²。
其中，ΔP为液压管路的压力损失，单位为帕斯卡（Pa）；f为液压管路的摩阻系数，是与管路材料和管路形状相关的参数；L为液压管路的长度，单位为米（m）；Q为液压管路的流量，单位为立方米每秒（m³/s）；D为液压管路的直径，单位为米（m）。
液压传动：节流阀
5
三、节流阀
1 结构与分类
节流阀是利用阀心与阀口之间 缝隙大小来控制流量，缝隙越小， 节流处的过流面积越小，通过的 流量就越小；缝隙越大，通过的 流量越大。
结构原理：进口
节流口出口Fra bibliotek符号调节机构 阀体 阀芯
二、节流阀
1 结构与分类
按照节流口的结构形式分类有轴向三角槽式、偏心式、针阀式、周 向缝隙式、轴向缝隙式等。
➢ 应用：适用于低速轻载场合。
二、节流阀
3 节流阀安装方式
回油节流
➢ 安装：串联在液压缸和油箱之间，限 制液压缸的回油量，从而达到调速的 目的。
➢ 特点：系统发热和泄露较少，节流阀 又起到了背压作用，故运动平稳性好。 能够用于负载负值的情况。
➢ 应用：用在载荷变化较大，运动平稳 性要求较高的液压系统中。
任务四：液压控制阀
节流阀
一、流量阀的作用
流量控制阀作用： 通过改变阀口大小，实 现流量调节，控制执行 元件运动速度。
2
一、流量阀的作用
流量控制阀作用： 通过改变阀口大小，实 现流量调节，控制执行 元件运动速度。
3
一、流量阀的作用
控制流量，调节执行 元件的运动速度。
二、流量阀的种类
流量阀
节流阀 调速阀 分流集流阀
➢ 应用：所以节流阀只适用于负载 和温度变化不大或速度稳定性要 求较低的系统。
谢谢
3MP a 20L/min
前进中
30L/min
50L/min M
➢ 节流阀入口压力会 上升到溢流阀的调 定压力，溢流阀常 开。
➢ 一部分油液经溢流 阀流入油箱.
(b)
二、节流阀
4
前进中
压力特性
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： ： ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００８－０８１３．２０１６．０４．０１４
几种常见液压阀节流槽过流面积估算及分析 周永飞 ，初长祥 ，郭小龙 ，高名乾 ，杨 昆 （１．广西科技大学机械Ｔ程学院，广西柳州５４５０００ ２．柳州柳工液压元器件有限公司，广西柳州５４５０００） 摘要：该文用一种比较简单的方法推导了几种常见的节流槽的过流面积的计算公式，再根据ｆｌｕｅｎｔ软件对该公式所算ｍ的过流面积 进行了验算，结果表明该计算方法原理简单、公式简洁、精度高，对工程实际应用具有一定的参考价值。 关键词：过流面积；曲线拟合；估算；液压阀 中图分类号：ＴＨ１３７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８—０８１３（２０１６）０４—００４５—０３
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｓｈａｐｅ Ｏｒｉｆｉｃｅ Ａｒｅａｓ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｖａｌｖｅｓ ＺＨＯＵＹｏｎｇ－ｆｅｉ ，ＣＨＵＣｈａｎｇ－ｘｉａｎｇ￣，ＧＵＯＸｉａｏ—ｔｏ．ｇ＇，ＧＡＯＭｉｎｇ－ｑｉａｎ ，ＹＡＮＧＫｕｎ （１．Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉｕｚｈｏｕ ５４５０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｌｉｕｚｈｏｕ ｌｉｕｇｏｎｇ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉｕｚｈｏｕ ５４５０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｈａｐｅ ｏｒｉｆｉｃｅ ａｒｅａｓ ｉｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｖａｌｖｅｓ ｗｉｔｈ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｗａｙ．Ｔｈｅｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＦＬＵＥＮＴ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｂｙ ｔｈｉｓ ｆｏｒｍｕｌａ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ａｒｅａ ｆｏｒ ｃｈｅｃｋｉｎｇ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｆｏｒｍｕ－ ｌａ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ ｆｌｏｗ ａｒｅａ；ｃｕｒｖｅ ｆｉｔｔｉｎｇ；ｅｓｔｉｍａｔｅ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｖａｌｖｅ
Ｏ引言 为了获得液压阀良好的可操作性和易控性，往往 需要对液压阀的流量进行细微的控制，这就需要阀杆 移动过程中其过流面积有一定的梯度，因此需要在阀 杆上开一系列的节流槽。由于有关节流槽形式阀口面
收稿日期：２０１５—１１一ｌ７ 作者简介：周永飞（１９９０一），男，湖北武穴人，硕士研究 ｉ，现从事Ｔ程机 械液压元件与系统的研究。
积的计算存在较强的近似性和模糊性，并且公式的形 式比较复杂，给实际工程应用造成一定的困难 。针 对上述问题，本文介绍并推导一种比较简单的计算公 式对几种常见的节流槽的过流面积进行计算，并用ｎｕ． ｅｎｔ软件仿真验证本计算方法的精度。
１几种节流槽过流面积分析计算 １．１ Ｕ形槽过流面积估算 ｕ形槽的三维结构简图如图１所示，ｕ形槽具有二级
方案二：在方案一的基础上将回程缸排液阀ｖ２改 小回程系统发热量，延长液压油的使用寿命，提高回程 为比例阀，同时去掉回程缸支撑阀ｖ３。从图３可以看 力，大大改善了压机的Ｔ作性能。 出压机回程时液压油通过回程缸进液阀Ｖ１到单向阀 Ｖ５直接进入回程缸；压机加压和快降时回程缸的油液 参芍又献 先通过回程缸隔断阀ｖ６再到回程缸液阀（比例阀）ｖ２， 【１】俞新陆，杨津光·液压机的结构与控制【Ｍ】·北京：机械Ｔ业ｊＩ；
开， 鬈 和 冀 ！ １２１ 国锻造液压机的现状及发展…．锻压装备与制造 的功能，回程缸隔断阀Ｖ６的作用是为了防止回程缸排 （ …………一“ 。 …… 一
液阀（比例阀）Ｖ２失控时压机突然下降造成不必要的事 ［３１刘社英，张宏．浅谈我国锻造液压机的发展过程和发展趋势
故，从而大大提高了压机Ｔ作的稳定性和可靠性。 『Ｊ１．液压气动与密封，２０１０，３０（９）：ｌ－４．
３ 结论 【４】 孑Ｌ祥东·２￣２２ＭＮ快锻液压机多模态控制策略研究ＩＪＩ·液 压气动与密封。２００８，ｆ】Ｏ１：１ ２—１４． 针对锻造液压机回程系统，提出了两种改进方案， 【５】李楠
．２２ＭＮ怏锻液压 计算机控制系统设计与应用研究
方案一通过增加隔断阀提高了回程力，减少了发热量， ［ＤＩ．秦皇岛：燕山大学，２００９．
压机的Ｔ作稳定性和可靠性得到进一步的提升；方案 ［６】杨大祥．１６５ＭＮ油泵直接传动自由锻造油压机网程力分析
二在方案一的基础上将回程缸排液阀改为比例阀，同 及计算［Ｊ］．锻压装备与制造技术，２００６，４１（３）：２５—２８． 时去掉回程缸，能够有效地减小回程时的压力损失．减 【７］俞新陆，杨津光，等掖压机［ＭＪ．北京：机械 业出版社，１９９０． 液压气动与ｊ宙｝Ｊｔ￣１＂／＇２０１６年第０４期 节流特征，其压损主要集中在截面Ａ。和Ａ 处，由于Ａ 是一 空间曲面，本文用Ａ，在ｕ形槽上的投影Ａ投影近似代替。
一 一
图１ Ｕ形槽三维结构简图 ｕ形槽节流面积计算简图如图２所示。
图３ Ｌ形槽三维结构简图 Ｌ形槽节流面积计算简图如图４所示。其中图４ａ、 图４ｃ为Ｌ形槽在阀杆上的主、俯视图，图４ｂ为最小截面 Ａ 的局部放大图，图４ｄ为图４ａ的局部几何放大图。 ２Ｌ．４２
＿～
图２ Ｕ形槽面积计算简图 当０≤ ≤ｒ时 半弦长 ，Ｊ＝√ｒ 一ｒ－ ）
＝２ａｒｃｃｏｓ ｒ
Ａ．＝Ａ投影＝ ｒ２‘ 一ｒ－ｘ）‘Ｌ
Ｄ ＝Ｒ一√Ｒ 一 卢＝２ａｒｃｓｉｎ去
Ａ ＝ —Ｄ ）×２Ｌ＋ １Ｒ × 一（ 一Ｄ 当ｒ＞ 时 ． 此时，半弦长 ＝ｒ
Ｄ ＝Ｒ一√Ｒ 一ｒ ＝２ａｒｃｓｉ“ ｒ
图４ Ｌ形槽面积计算简图 当Ｌ槽加Ｔ好后， 角的大小就确定。 （１） ＝『ｄｒｃｓｉｎ ｒ 在ＡＢＣＤ中，应用余弦定理，解ＢＤ边长：
ｂ＝ＢＤ＝√ｒ 二 Ａ ＝Ａ ＝Ｗ‘ＤＦ：Ｗ’（ｒ一６） ｚ 式中Ｒ——阀杆半径；
ｒ＿＿铣刀旋转半径；
Ａｌ＝Ａ投 ＝告１Ｔ×ｒ ＋２ｒ（ —ｒ） （３） ＝（ 一Ｄ ）×２ ＋－ × Ｂ一（Ｒ—Ｄ ）Ｌ （４） 式中尺——阀杆半径； ｒ—ｕ形槽特征半径；
——ｕ形槽的深度。 １．２ Ｌ形槽过流面积估算 Ｌ形槽的三维结构简网如下图３所示，根据流场仿 真可知，其压损主要集中在斜面／４ 处（最小截面），具体 解析过程参见文献【５１。由于面积 和矩形面积Ａ ”十 分接近，故可用矩形面积Ａ 来计算Ｉ 槽的节流面积。
一Ｌ形铣刀的宽度； （５） ｃ——铣刀旋转轴心到阀杆轴心的距离。 １．３ Ｖ形槽过流面积估算 ｖ形槽的ｊ维结构简图如图５所示，Ｖ形槽的流场 特性和Ｉ 槽很接近，其压损也是主要集中在斜面４ 处 （最小截面）。同样，面积／４ 和三角彤面积Ａ ，十分接 近，可用 角形面积Ａ ，来计算Ｖ槽的节流面积。
图５ Ｖ形槽三维结构简图 ｖ形槽节流面积计算简图如图６所示。其中 ６ａ、
０ Ⅳ 卜＼．、 ㈣８ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ＆Ｓｅａｌｓ／Ｎｏ．０４．２０ １ ６ Ｌ形槽阀１３面积对比曲线 图６ｃ为Ｖ形槽在阀杆上的主、俯视图，图６ｂ为最小截
面Ａ 的局部放大视图，图６ｄ为图６ａ的局部几何放 大图。
（ｄ）ｆｃ１ “， 图６ Ｖ形槽面积计算简图 当Ｌ槽加工好后，Ｏｌ角的大小就确定。 ０［ ｒｄＴｃｓｉｎ ｒ
在ＡＢＣＤ中，应用余弦定理，解ＢＤ边长：
ｂ＝ＢＤ＝Ｊｒ ＋ 一２ｒｘ·ｃ０ｓＯｌ ：Ａ ，：ｒ一６）．ｔ ．（ｒ一６）：ｒ—ｂ）２ｔａｎ￣ （６）
式中 ——阀杆半径； 广 刀旋转半径； ｃ——铣刀旋转轴心到阀杆轴心的距离； 刀的道具夹角。 ２流场仿真分析 用ｆｌｕｅｎｔ软件分别仿真出在不同位移下通过上述 的几种节流槽的流量和压差，再根据公式Ｑ＝ＣｄＡ．，￣ｐ／ｐ。 反推出过流面积的计算公式Ａ＝Ｑ／（Ｃ ），算出在该 位移下节流槽的过流面积。其中 ＝０．６２， Ｐ＝８６０ｋｇ／ｍ。。根据位移和过流面积关系绘制 出Ｕ、Ｉ 、 Ｖ三种节流槽的阀口面积仿真曲线，再用上述公式（１）
～（６），绘制ｍ ｕ、Ｌ、Ｖ ｊ种节流槽的阀口面积计算曲 线。二者对比图如图７所示。
Ｕ形槽阀¨断积对比Ｉ｝ＩＩ线
０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 位移／ｎ１１１１
１ １ Ｉ Ｅ ＼ 器
谊
２ Ｅ １
惶 ０
０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 化移／ｒａｍ
０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ 位移ｈｕｍ
图７节流槽阀口面积对比图
由上图可看出，阀口面积计算曲线的变化趋势和 阀口面积仿真曲线基本一致。其中，ｕ形槽的阀口面积 计算曲线在阀口面积仿真曲线上下波动，两者相近；Ｌ、 Ｖ形节流槽的阀口面积计算曲线在阀口面积仿真曲线 下面，即计算值比仿真值偏小。
３结论 （１）用比较简单的方法对ｕ、Ｌ、Ｖ形节流槽的阀口 面积的计算公式进行了推导，所推导的公式均为关于 位移Ｘ的一元函数，形式比较简单。 （２）本文用上述估算方法算 的节流槽过流面积 和用ｆｌｕｅｎｔ软件反算出的过流面积进行了对比，结果表 明两者的变化趋势基本相同，并且两者的误差较小。 对＿丁程应用具有一定的参考价值。 参考文献 ［１１ 佘欲军，贺元成，屈充充．常见滑阀最小过流面积分析与计算 液压气动与密封，２０１３，（８）：２６—２９． 【２】翼宏，王东升，丁大力，谭正生，刘小平．非全周开口滑阀阀口 面积计算方法ｆＪ１．兰州理Ｔ大学学报，２００８，（６）：４８—５１． 【３］ 罗艳蕾，邱雪，李渊，白玉珠，白桦．基于ＭＡＴＬＡＢ多路阀主阀 过流面积计算及仿真『Ｊ］．机床与液压，２０１ ２，（１ ２）：１ ３０—１ ３３． ［４】 周会，邓斌，刘恒龙．液压组合阀口过流面积计算与特性分析 ［Ｊ］．设计与制造，２００９，（１）：８０—８３． １５ｌ 翼宏，傅新，杨华勇．非全面Ｊ吉Ｊ口滑阀稳态液动力研究…．机械 Ｔ程学报，２００３，（６）：１３—１７． 【６】 林建亚，何存兴．液压元件［Ｍ】．北京：机械丁业 版社，１９９８． 【７］ 贺晓峰，黄国勤，杨友胜，等．球阀阀口流量特性的实验研究 ＩＪ１．机械Ｔ程学报，２００４，（８）：３０—３３． ［８】 雷天觉．液压Ｔ程手册［ＭＩ．北京：机械Ｔ业…版社，１９９８．
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