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News Center流量控制閥是液壓系統(tǒng)中控制液流流量的元件。按其功能和用途,可分為節(jié)流閥、調(diào)速閥等。它們的共同特點是,依靠改變閥口通流面積的大小或通流通道的長短來改變液阻(壓力降、壓力損失),從而控制通過閥的流量,達到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運行速度的目的。
液壓系統(tǒng)中使用的流量控制閥應滿足以下要求:調(diào)節(jié)范圍足夠大;能保證穩(wěn)定的zui小流量;溫度和壓力對流量的影響要??;調(diào)節(jié)方便;泄漏小等。
流量控制閥的節(jié)流口形式和流量特性
起節(jié)流作用的閥口稱為節(jié)流口,其大小以通流面積來度量。
1.節(jié)流口的形式
節(jié)流口的形式很多,zui常用的如圖A所示。
(1)針閥式節(jié)流口 如圖A (a)所示。閥芯作軸向移動,可調(diào)節(jié)環(huán)形通道的大小,從而調(diào)節(jié)流量。這種節(jié)流口形式,結構簡單,制造容易,但容易堵塞,流量受溫度影響較大,一般只用于要求不高的液壓系統(tǒng)。
(2)偏心槽式節(jié)流口 如圖A(b)所示。在閥芯上開有一個截面為三角形(或矩形)的偏心槽,轉(zhuǎn)動閥芯時就可調(diào)節(jié)通道的大小,即調(diào)節(jié)流量。這種節(jié)流口形式,結構也較簡單,制造容易,節(jié)流口通流截面是三角形的,能得到較小的穩(wěn)定流量。但偏心處壓力不平衡,轉(zhuǎn)動較費力,并且油液流過時的摩擦面較大,溫度變化對流量穩(wěn)定性影響較大,容易堵塞,常用于性能要求不高的地方。
(3)軸向三角溝槽式節(jié)流口 如圖A (c)所示。在閥芯端部開有一個或兩個斜三角溝,軸向移動閥芯時,可以改變?nèi)菧贤鹘孛娴拇笮。沽髁康玫秸{(diào)節(jié)。這種節(jié)流形式,結構簡單,制造容易,小流量時穩(wěn)定性好,不易堵塞,應用廣泛。
(4)周向縫隙式節(jié)流口 如圖A(d)所示。閥芯上開有狹縫,旋轉(zhuǎn)閥芯可以改變縫隙的通流面積,使流量得到調(diào)節(jié)。這種節(jié)流形式,油溫變化對流量影響很小,不易堵塞,,流量小時工作仍可靠,應用廣泛。
(5)軸向縫隙式(薄壁型)節(jié)流口 如圖A(e)所示。在套筒上開有軸向縫隙,軸向移動閥芯可以改變縫隙的通流截面,使流量得到調(diào)節(jié)。這種節(jié)流形式不易堵塞,性能好,可以得到較小的穩(wěn)定流量,但結構較復雜,工藝性差。威斯特
根據(jù)流體力學的理論和試驗,通過節(jié)流口的流量可用下式表示
q=KAv(△p)m (5-1)
式中 K——由節(jié)流口形狀、油液流動狀態(tài)和油液黏度決定的系數(shù),具體數(shù)值由試驗得出,
一般薄壁孔口K= Cq,細長孔口K=;
Av ——節(jié)流口通流面積;
△p——節(jié)流口前后壓差;
m ——由節(jié)流口形狀決定的指數(shù),0.5≤m≤1,薄壁孔口m=0.5,細長孔口m=1。
式(5-1)即為節(jié)流口的流量特性方程,相應的流量特性曲線如圖B所示。
由式(5-1)可知,當K、△p、m不變的情況下,改變節(jié)流口的通流面積Av就可改變通過節(jié)流口的流量。而節(jié)流口的通流面積Av調(diào)定后,通過節(jié)流口的流量還要受到以下因素的影響。
(1)節(jié)流口前后壓差 由于負載的變化,引起節(jié)流口前后壓差的變化,從而對流量發(fā)生影響。指數(shù)m越小,壓差變化對流量的影響也越小,所以節(jié)流口應制成薄壁孔口。
(2)油液溫度油液的溫度直接影響油液黏度,使得流量不穩(wěn)定。薄壁孔式節(jié)流口的K值與黏度關系很小,而細長孔式節(jié)流口的K值與黏度關系大,因此薄壁孔口的流量受溫度變化的影響很小。
(3)節(jié)流口的堵塞流量控制閥在工作時,節(jié)流口的過流斷面通常是很小的,當系統(tǒng)速度較低時尤其如此。因此節(jié)流口很容易被油液中所含的金屬屑、塵埃、砂土、渣泥等機械雜質(zhì)和在高溫高壓下油液氧化所生成的膠質(zhì)沉淀物、氧化物等雜質(zhì)所堵塞。節(jié)流口被堵塞的瞬間,油液斷流,隨之壓力很快增高,直到把堵塞的小孔沖開,于是流量突然加大。如此過程不斷重復,就造成了周期性的流量脈動。
節(jié)流口堵塞與節(jié)流口的形狀有很大關系。不同形式的節(jié)流口,其水力半徑也不一樣。水力半徑大,則通流能力強,孔口不容易堵塞,流量穩(wěn)定性就較好;反之,則較差。此外,油液的質(zhì)量或過濾精度好時,也不容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。
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