流量閥和節(jié)流調(diào)速回路

1、v調(diào)速方法概述調(diào)速方法概述 v節(jié)流閥節(jié)流閥 v采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路 v節(jié)流調(diào)速的速度穩(wěn)定節(jié)流調(diào)速的速度穩(wěn)定 v其它流量閥其它流量閥 v同步回路同步回路 第八章第八章 流量閥和節(jié)流調(diào)速回路流量閥和節(jié)流調(diào)速回路 一般液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都需要調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)一般液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都需要調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng) 速度。在液壓系統(tǒng)中速度。在液壓系統(tǒng)中, ,執(zhí)行元件液壓缸或馬達(dá)。在執(zhí)行元件液壓缸或馬達(dá)。在 不考慮液壓油的壓縮性和泄漏性的情況下，液壓不考慮液壓油的壓縮性和泄漏性的情況下，液壓 缸的運(yùn)動(dòng)速度為缸的運(yùn)動(dòng)速度為 V=Q/AV=Q/A ; ; 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為 n=Q/qn=

2、Q/qm m。 式中式中 Q-Q-輸入執(zhí)行元件的流量；輸入執(zhí)行元件的流量；A-A-液壓缸的有效液壓缸的有效 面積；面積；q qm m- -液壓馬達(dá)的排量。液壓馬達(dá)的排量。 從上兩式可知，改變輸入液壓缸的流量從上兩式可知，改變輸入液壓缸的流量Q Q或改或改 變液壓缸有效面積變液壓缸有效面積A A，都可以達(dá)到改變速度的目的。，都可以達(dá)到改變速度的目的。 但對(duì)于特定的液壓缸來(lái)說(shuō)，一般用改變輸入液壓但對(duì)于特定的液壓缸來(lái)說(shuō)，一般用改變輸入液壓 缸流量缸流量Q Q的辦法來(lái)變速。而對(duì)于液壓馬達(dá)，既可用的辦法來(lái)變速。而對(duì)于液壓馬達(dá)，既可用 改變輸入流量也可用改變馬達(dá)排量的方法來(lái)變速。改變輸入流量也可用改變馬達(dá)

3、排量的方法來(lái)變速。 概括起來(lái)，調(diào)速方法可分以下幾種：概括起來(lái)，調(diào)速方法可分以下幾種： 1 1、節(jié)流調(diào)速。即用定量泵供油，采用節(jié)流元件調(diào)、節(jié)流調(diào)速。即用定量泵供油，采用節(jié)流元件調(diào) 節(jié)輸入執(zhí)行元件的流量節(jié)輸入執(zhí)行元件的流量Q Q來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速；來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速； 2 2、容積調(diào)速。即改變變量泵的供油量、容積調(diào)速。即改變變量泵的供油量Q Q和改變變和改變變 量液壓馬達(dá)的排量量液壓馬達(dá)的排量q qm m來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速；來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速； 3 3、容積節(jié)流調(diào)速。用自動(dòng)改變流量的變量泵及節(jié)、容積節(jié)流調(diào)速。用自動(dòng)改變流量的變量泵及節(jié) 流元件聯(lián)合進(jìn)行調(diào)速。流元件聯(lián)合進(jìn)行調(diào)速。 本章介紹以節(jié)流元件為基礎(chǔ)的各種流量控制閥的本章介紹以

4、節(jié)流元件為基礎(chǔ)的各種流量控制閥的 結(jié)構(gòu)、原理以及節(jié)流調(diào)速回路的性能。結(jié)構(gòu)、原理以及節(jié)流調(diào)速回路的性能。 返回返回結(jié)束結(jié)束 流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥和溢流節(jié)流流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥和溢流節(jié)流 閥等，其中以節(jié)流閥最為簡(jiǎn)單。閥等，其中以節(jié)流閥最為簡(jiǎn)單。 一、節(jié)流閥的作用一、節(jié)流閥的作用 二、節(jié)流閥的特性二、節(jié)流閥的特性 三、節(jié)流口的形式和節(jié)流閥的典型結(jié)構(gòu)三、節(jié)流口的形式和節(jié)流閥的典型結(jié)構(gòu) 節(jié)流閥節(jié)流閥是借助改變閥口通流面積或通道長(zhǎng)度是借助改變閥口通流面積或通道長(zhǎng)度 來(lái)改變阻力的可變液阻。來(lái)改變阻力的可變液阻。 在液壓回路中，液阻對(duì)通過(guò)的流量起限制作在液壓回路中，液阻對(duì)通過(guò)的流量起限制作 用

5、，因此節(jié)流閥可以調(diào)速。如圖所示用，因此節(jié)流閥可以調(diào)速。如圖所示, ,將節(jié)流閥串將節(jié)流閥串 聯(lián)在液壓泵與執(zhí)行元件之間聯(lián)在液壓泵與執(zhí)行元件之間, , 同時(shí)在節(jié)流閥與液壓泵之間同時(shí)在節(jié)流閥與液壓泵之間 并聯(lián)一個(gè)溢流閥并聯(lián)一個(gè)溢流閥. .調(diào)節(jié)節(jié)流調(diào)節(jié)節(jié)流 閥閥, ,可使進(jìn)入液壓缸的流量可使進(jìn)入液壓缸的流量 改變改變. .由于系統(tǒng)中采用定量由于系統(tǒng)中采用定量 泵供油，多余的油從溢流閥泵供油，多余的油從溢流閥 溢出。這樣節(jié)流閥就能達(dá)到溢出。這樣節(jié)流閥就能達(dá)到 調(diào)節(jié)液壓缸速度的目的。調(diào)節(jié)液壓缸速度的目的。 一、節(jié)流閥的作用一、節(jié)流閥的作用 圖 8-1 節(jié) 流 調(diào) 速 原 理 1 1、節(jié)流閥的節(jié)流口有三種形式

6、：、節(jié)流閥的節(jié)流口有三種形式：薄壁小孔薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)細(xì)長(zhǎng) 小孔小孔和和厚壁小孔厚壁小孔。他們的流量特性各不相同。他們的流量特性各不相同。 薄壁小孔的特性方程為：薄壁小孔的特性方程為： Q=CQ=Cq qa(2a(2 P P/ / ) )1/2 1/2=K =K. .a(a( P)P)1/2 1/2 式中式中 K=CK=Cq q(2/(2/ ) )1/2 1/2. . 細(xì)長(zhǎng)小孔的流量特性方程為：細(xì)長(zhǎng)小孔的流量特性方程為： Q=Q= d d4 4 P/128P/128 l=Kl=K. .a a P P 式中式中 K=dK=d2 2/32/32 l; a=l; a= d d2 2/4. /4. 厚壁

7、小孔的流量特性方程為厚壁小孔的流量特性方程為: : Q=KQ=K. .a a p pm m 式中式中 k-k-系數(shù)；系數(shù)；a-a-小孔截面積小孔截面積; ; p-p-小孔兩端壓差；小孔兩端壓差； m-m-指數(shù)。指數(shù)。 二、節(jié)流閥的特性二、節(jié)流閥的特性 2 2、流量穩(wěn)定性、流量穩(wěn)定性 （1 1）壓差對(duì)流量的影響）壓差對(duì)流量的影響 當(dāng)節(jié)流閥兩端壓差當(dāng)節(jié)流閥兩端壓差 p p改變時(shí)，通過(guò)它的流量也改變時(shí)，通過(guò)它的流量也 要發(fā)生變化。三種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流口中，通過(guò)薄壁要發(fā)生變化。三種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流口中，通過(guò)薄壁 小孔的流量受到壓差改變的影響最小，見下圖。小孔的流量受到壓差改變的影響最小，見下圖。 圖 8-

8、2 壓 差 與 通 過(guò) 流 量 的 關(guān) 系 （3 3）最小穩(wěn)定流量）最小穩(wěn)定流量 為了得到小流量，節(jié)流閥需要在小開口條件為了得到小流量，節(jié)流閥需要在小開口條件 下工作。實(shí)驗(yàn)表明：雖然節(jié)流閥的前后壓差、開下工作。實(shí)驗(yàn)表明：雖然節(jié)流閥的前后壓差、開 口和油液的粘度均保持不變，但在小開口時(shí)，通口和油液的粘度均保持不變，但在小開口時(shí)，通 過(guò)節(jié)流閥的流量會(huì)出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的周期性脈動(dòng)現(xiàn)過(guò)節(jié)流閥的流量會(huì)出現(xiàn)時(shí)大時(shí)小的周期性脈動(dòng)現(xiàn) 象。開口越小，脈動(dòng)現(xiàn)象越嚴(yán)重，最后甚至斷流。象。開口越小，脈動(dòng)現(xiàn)象越嚴(yán)重，最后甚至斷流。 這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為節(jié)流閥的堵塞節(jié)流閥的堵塞。 （2 2）溫度對(duì)流量的影響）溫度對(duì)流量的

9、影響 溫度對(duì)薄壁小孔的流量沒有影響。至于細(xì)長(zhǎng)溫度對(duì)薄壁小孔的流量沒有影響。至于細(xì)長(zhǎng) 小孔，通過(guò)它的流量受粘度的影響，而油液粘度小孔，通過(guò)它的流量受粘度的影響，而油液粘度 對(duì)溫度很敏感。因此，通過(guò)細(xì)長(zhǎng)小孔的流量對(duì)溫對(duì)溫度很敏感。因此，通過(guò)細(xì)長(zhǎng)小孔的流量對(duì)溫 度變化很敏感。度變化很敏感。 三、節(jié)流口的形式和節(jié)流閥的典型結(jié)構(gòu)三、節(jié)流口的形式和節(jié)流閥的典型結(jié)構(gòu) a a、針閥式、針閥式 圖中為針閥式節(jié)流元件。當(dāng)針閥閥芯作軸向圖中為針閥式節(jié)流元件。當(dāng)針閥閥芯作軸向 移動(dòng)時(shí)，即可改變環(huán)形節(jié)流口的通流面積。其優(yōu)移動(dòng)時(shí)，即可改變環(huán)形節(jié)流口的通流面積。其優(yōu) 點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易。但節(jié)流通道較長(zhǎng)，水點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

10、制造容易。但節(jié)流通道較長(zhǎng)，水 力直徑小，易堵塞，溫度力直徑小，易堵塞，溫度 變化對(duì)流量穩(wěn)定性變化對(duì)流量穩(wěn)定性 影響較大影響較大. .一般用于一般用于 對(duì)性能要求不高的對(duì)性能要求不高的 場(chǎng)合。場(chǎng)合。 1 1、節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式、節(jié)流口的結(jié)構(gòu)形式 圖中為偏心槽式結(jié)構(gòu)。閥芯上開有截面為三圖中為偏心槽式結(jié)構(gòu)。閥芯上開有截面為三 角形的偏心槽，轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯即可改變通流面積的大角形的偏心槽，轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯即可改變通流面積的大 小。其節(jié)流口的水力直徑較針閥式節(jié)流口大，因小。其節(jié)流口的水力直徑較針閥式節(jié)流口大，因 此其防堵性能優(yōu)于針閥式節(jié)流口，其它特點(diǎn)和針此其防堵性能優(yōu)于針閥式節(jié)流口，其它特點(diǎn)和針 閥式節(jié)流口基本相同。這

11、閥式節(jié)流口基本相同。這 種結(jié)構(gòu)形式閥芯種結(jié)構(gòu)形式閥芯 上的徑向力不平上的徑向力不平 衡，旋轉(zhuǎn)時(shí)比較衡，旋轉(zhuǎn)時(shí)比較 費(fèi)勁，一般用于費(fèi)勁，一般用于 壓力較低，對(duì)流壓力較低，對(duì)流 量穩(wěn)定性要求不量穩(wěn)定性要求不 高的場(chǎng)合。高的場(chǎng)合。 b b、偏心槽式、偏心槽式 圖中為軸向三角槽式節(jié)流口。閥芯作軸向移圖中為軸向三角槽式節(jié)流口。閥芯作軸向移 動(dòng)時(shí)，改變了通流面積的大小。這種節(jié)流口結(jié)構(gòu)動(dòng)時(shí)，改變了通流面積的大小。這種節(jié)流口結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，工藝性好，水力直徑中等，可得較小的穩(wěn)簡(jiǎn)單，工藝性好，水力直徑中等，可得較小的穩(wěn) 定流量，調(diào)節(jié)范圍較大。由于幾條三角槽沿周圍定流量，調(diào)節(jié)范圍較大。由于幾條三角槽沿周圍 方向均勻分

12、布，徑向力平衡，故調(diào)節(jié)時(shí)所需的力方向均勻分布，徑向力平衡，故調(diào)節(jié)時(shí)所需的力 也較小。但節(jié)流通道有一定也較小。但節(jié)流通道有一定 長(zhǎng)度，油溫變化對(duì)長(zhǎng)度，油溫變化對(duì) 流量有一定影響。流量有一定影響。 這是一種目前應(yīng)用這是一種目前應(yīng)用 很廣的節(jié)流口形式。很廣的節(jié)流口形式。 c c、軸向三角槽式、軸向三角槽式 圖中為周向隙縫式節(jié)流口。在閥芯圓周方向圖中為周向隙縫式節(jié)流口。在閥芯圓周方向 上開有一狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯就可改變通流面積的大上開有一狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯就可改變通流面積的大 小。所開狹縫在圓周上的寬度是變化的，尾部寬小。所開狹縫在圓周上的寬度是變化的，尾部寬 度逐漸縮小度逐漸縮小, ,在小流量時(shí)其通流截面是

13、三角形，水在小流量時(shí)其通流截面是三角形，水 力直徑較大，因此有較小的穩(wěn)定流量。節(jié)流口是力直徑較大，因此有較小的穩(wěn)定流量。節(jié)流口是 薄壁結(jié)構(gòu)，油溫變化對(duì)流量影響小。但閥芯所受薄壁結(jié)構(gòu)，油溫變化對(duì)流量影響小。但閥芯所受 徑向力不平衡。這種節(jié)流徑向力不平衡。這種節(jié)流 閥應(yīng)用于低壓小閥應(yīng)用于低壓小 流量系統(tǒng)時(shí)，能流量系統(tǒng)時(shí)，能 得到較為滿意的得到較為滿意的 性能。性能。 向 d d、周向隙縫式、周向隙縫式 圖中為軸向隙縫式節(jié)流口。在閥芯襯套上先圖中為軸向隙縫式節(jié)流口。在閥芯襯套上先 銑出一個(gè)槽，使該處厚度減薄，然后在其上沿軸銑出一個(gè)槽，使該處厚度減薄，然后在其上沿軸 向開有節(jié)流口。當(dāng)閥芯軸向移動(dòng)時(shí)，就

14、改變了通向開有節(jié)流口。當(dāng)閥芯軸向移動(dòng)時(shí)，就改變了通 流面積的大小。開口很小時(shí)通流面積為正方形，流面積的大小。開口很小時(shí)通流面積為正方形， 水力直徑大，不易堵塞，油水力直徑大，不易堵塞，油 溫變化對(duì)流量影響溫變化對(duì)流量影響 小。這種結(jié)構(gòu)的性小。這種結(jié)構(gòu)的性 能與周向隙縫式節(jié)能與周向隙縫式節(jié) 流口的相似。流口的相似。 向放大 e e、軸向隙縫式、軸向隙縫式 （1 1）節(jié)流閥）節(jié)流閥 圖中是節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖中是節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào). .結(jié)構(gòu)中的節(jié)結(jié)構(gòu)中的節(jié) 流口是軸向三角槽式流口是軸向三角槽式, ,油液從進(jìn)油口油液從進(jìn)油口P P1進(jìn)入進(jìn)入, ,經(jīng)閥芯經(jīng)閥芯 上的三角槽節(jié)流上的三角槽節(jié)流 口

15、后口后, ,由出油口由出油口P P2 流出。轉(zhuǎn)動(dòng)把手可流出。轉(zhuǎn)動(dòng)把手可 使閥芯作軸向移動(dòng)使閥芯作軸向移動(dòng), , 以改變節(jié)流口的通以改變節(jié)流口的通 流面積。流面積。 2 2、節(jié)流閥的典型結(jié)構(gòu)、節(jié)流閥的典型結(jié)構(gòu) （2 2）單向節(jié)流閥）單向節(jié)流閥 圖中為其結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)。當(dāng)壓力油從油口圖中為其結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)。當(dāng)壓力油從油口P1 進(jìn)入，經(jīng)閥芯上三角槽節(jié)進(jìn)入，經(jīng)閥芯上三角槽節(jié) 流口，然后從油口流口，然后從油口P2 流出，流出， 這時(shí)這時(shí) 起溢流閥作用。旋轉(zhuǎn)起溢流閥作用。旋轉(zhuǎn) 螺帽螺帽 即可改變閥的軸向位即可改變閥的軸向位 置，從而使通流面積相應(yīng)置，從而使通流面積相應(yīng) 的變化。當(dāng)壓力油從油口的變化。當(dāng)壓力

16、油從油口 P2進(jìn)進(jìn) 入時(shí)，在壓力油的作入時(shí)，在壓力油的作 用下閥芯克服軟彈簧的作用下閥芯克服軟彈簧的作 用力而下移，油液不再經(jīng)用力而下移，油液不再經(jīng) 過(guò)節(jié)流口而直接從油口過(guò)節(jié)流口而直接從油口P1 流出，流出， 這時(shí)起單向閥這時(shí)起單向閥 作用。作用。 （3 3）單向行程節(jié)流閥）單向行程節(jié)流閥 如圖所示，圖中分別為原理圖，結(jié)構(gòu)圖和圖如圖所示，圖中分別為原理圖，結(jié)構(gòu)圖和圖 形符號(hào)。單向行程節(jié)流閥由單向閥和用機(jī)械操縱形符號(hào)。單向行程節(jié)流閥由單向閥和用機(jī)械操縱 的節(jié)流閥組合而成。這種閥常用于需要實(shí)現(xiàn)快進(jìn)的節(jié)流閥組合而成。這種閥常用于需要實(shí)現(xiàn)快進(jìn) 慢進(jìn)慢進(jìn)快退的工作循環(huán)，也用來(lái)使執(zhí)行元件在快退的工作循環(huán)，

17、也用來(lái)使執(zhí)行元件在 行程末端減速，起緩行程末端減速，起緩 沖作用。沖作用。 下圖為雙單向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖下圖為雙單向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖 返回返回結(jié)束結(jié)束 根據(jù)節(jié)流閥在油路中的位置的不同，調(diào)速回根據(jù)節(jié)流閥在油路中的位置的不同，調(diào)速回 路有以下三種基本形式：路有以下三種基本形式： 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速。節(jié)流閥串聯(lián)在進(jìn)入液壓缸的油。節(jié)流閥串聯(lián)在進(jìn)入液壓缸的油 路上。路上。 回油路節(jié)流調(diào)速回油路節(jié)流調(diào)速。節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路。節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路 上。上。 旁油路節(jié)流調(diào)速旁油路節(jié)流調(diào)速。節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的。節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的 支路上。支路上。 一、進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路一、進(jìn)油路

18、節(jié)流調(diào)速回路 二、回油路節(jié)流調(diào)速二、回油路節(jié)流調(diào)速 三、進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路比較三、進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路比較 四、旁油路節(jié)流調(diào)速回路四、旁油路節(jié)流調(diào)速回路 一、進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路一、進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路 圖8-7 進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速 回路 1 1、速度負(fù)載特性、速度負(fù)載特性 從圖中可看出，活塞運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入液壓從圖中可看出，活塞運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入液壓 缸的流量缸的流量Q1和液壓缸進(jìn)油腔的有效面積和液壓缸進(jìn)油腔的有效面積A1，既：，既： V=Q1/A1 根據(jù)連續(xù)性方程，進(jìn)入液壓根據(jù)連續(xù)性方程，進(jìn)入液壓 缸的流量等于通過(guò)節(jié)流閥的缸的流量等于通過(guò)節(jié)流閥的 流量，而通過(guò)節(jié)流閥的流量流量，而通過(guò)節(jié)流閥

19、的流量 可由節(jié)流閥的流量特性方程可由節(jié)流閥的流量特性方程 決定。即決定。即 Q1=Ka( P P1) )1/2 1/2=Ka(P =Ka(Ps-P-P1) ) 式中式中 P Ps- -液壓泵出口壓力。液壓泵出口壓力。 當(dāng)活塞以穩(wěn)定的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在活塞上當(dāng)活塞以穩(wěn)定的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在活塞上 的力平衡方程為：的力平衡方程為： p1A1=p2+FL 式中式中 FL負(fù)載力；負(fù)載力；p2液壓缸回油腔壓力。液壓缸回油腔壓力。 所以所以P1=FL/A1=PL,PL為克服負(fù)載所需的壓力，稱為為克服負(fù)載所需的壓力，稱為 負(fù)載壓力負(fù)載壓力。再將。再將P1代入前式得：代入前式得： Q=K.a(Ps-FL/A1

20、)1/2=(Ka/A11/2).(PsA1+PL) V=Q1/A1=（K.a/A13/2).(Ps.A-FL)1/2 上式即為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特上式即為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特 性方程，他它反映了速度性方程，他它反映了速度v和負(fù)載和負(fù)載FL的關(guān)系。若活的關(guān)系。若活 塞運(yùn)動(dòng)速度為塞運(yùn)動(dòng)速度為v為縱坐標(biāo)，負(fù)載為橫坐標(biāo)，將上式為縱坐標(biāo)，負(fù)載為橫坐標(biāo)，將上式 按不同節(jié)流閥通流面積按不同節(jié)流閥通流面積a作圖，可得一組拋物線，作圖，可得一組拋物線， 稱為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線。稱為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性曲線。 圖8-8 進(jìn)油路節(jié)流調(diào) 速回路的速度負(fù)載特性 下圖即為

21、該回路的速度負(fù)載特性，從圖中可看出，下圖即為該回路的速度負(fù)載特性，從圖中可看出， 當(dāng)其它條件不變時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度當(dāng)其它條件不變時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度v與節(jié)流閥通流與節(jié)流閥通流 面積面積a成正比成正比 ，故調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流面積就能調(diào)節(jié)執(zhí)，故調(diào)節(jié)節(jié)流閥通流面積就能調(diào)節(jié)執(zhí) 行元件的運(yùn)動(dòng)速度。由于薄壁小孔節(jié)流閥最小穩(wěn)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。由于薄壁小孔節(jié)流閥最小穩(wěn) 定流量很小，故能得到較定流量很小，故能得到較 低的穩(wěn)定速度。這種調(diào)速低的穩(wěn)定速度。這種調(diào)速 回路和調(diào)速范圍大，一般回路和調(diào)速范圍大，一般 可超過(guò)可超過(guò)100。從前式和圖中。從前式和圖中 還能看出，當(dāng)節(jié)流閥通流還能看出，當(dāng)節(jié)流閥通流 面積面積a一定時(shí)一定時(shí)

22、,隨著負(fù)載隨著負(fù)載FL 的增加，節(jié)流閥兩端壓差的增加，節(jié)流閥兩端壓差 減小，活塞運(yùn)動(dòng)速度按拋減小，活塞運(yùn)動(dòng)速度按拋 物線規(guī)律下降。物線規(guī)律下降。 當(dāng)當(dāng)FL=psA時(shí)，節(jié)流閥兩端壓差為零，活塞運(yùn)動(dòng)也就時(shí)，節(jié)流閥兩端壓差為零，活塞運(yùn)動(dòng)也就 停止，液壓泵的流量全部經(jīng)溢流閥流回油箱。這種停止，液壓泵的流量全部經(jīng)溢流閥流回油箱。這種 調(diào)速回路的速度負(fù)載特性較軟。通常用速度剛度調(diào)速回路的速度負(fù)載特性較軟。通常用速度剛度T 表示負(fù)載變化對(duì)速度的影響程度。表示負(fù)載變化對(duì)速度的影響程度。 T=-dFL/dv=ctg 再由前式可得出：再由前式可得出： -dFL/dv=(2A13/2/K.a)(Ps-A1-FL)

23、=2(Ps-A1-FL)/v 由上式可以看出：由上式可以看出： （1 1）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時(shí)，負(fù)載越小，速度）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時(shí)，負(fù)載越小，速度 剛度剛度T T越大。越大。 （2 2）當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，節(jié)流閥通流面積越小，速度）當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，節(jié)流閥通流面積越小，速度 剛度剛度T T越大。越大。 （3 3）適當(dāng)增大液壓缸有效面積和提高液壓泵供油）適當(dāng)增大液壓缸有效面積和提高液壓泵供油 壓力可提高速度剛度。壓力可提高速度剛度。 2 2、最大承載能力、最大承載能力 在在Ps已調(diào)定的情況下，不論節(jié)流閥通流面積怎樣已調(diào)定的情況下，不論節(jié)流閥通流面積怎樣 變化，其最大承載能力是不變的，即變化，其最大承

24、載能力是不變的，即FLmax=Ps.A1。 故稱這種調(diào)速方式為故稱這種調(diào)速方式為恒推力調(diào)速恒推力調(diào)速。 3 3、功率特性、功率特性 液壓泵輸出的功率為：液壓泵輸出的功率為：Np=ps.Qp=常數(shù)常數(shù) 液壓缸輸出有效功率為液壓缸輸出有效功率為: N1=FL.v=FLQL/A1=pL.QL 式中式中 QL稱為負(fù)載流量，即進(jìn)入液壓缸的流量，這稱為負(fù)載流量，即進(jìn)入液壓缸的流量，這 里里QL=Q1?；芈返墓β蕮p失為：?；芈返墓β蕮p失為： N=Np-N1=psQp-pLQL=(QL+ Q)ps-QL(ps- p1) =ps. Q+ p1QL 式中式中 Q溢流的溢流量；溢流的溢流量；Ps節(jié)流閥的壓力損失。節(jié)

25、流閥的壓力損失。 由上式可知，這種調(diào)速回路的功率損失由溢流損由上式可知，這種調(diào)速回路的功率損失由溢流損 失失( ( N N1 1=P=Ps s Q Q) )和節(jié)流損失和節(jié)流損失( ( N N2 2= = P P1 1. .Q QL L) )兩部分組成。兩部分組成。 而回路功率為：而回路功率為： =N=N1 1/N/N2 2=P=PL L. .Q QL L/P/Ps s. .Q Qp p 由于兩種損失的存在，故調(diào)速回路效率較低，特由于兩種損失的存在，故調(diào)速回路效率較低，特 別是當(dāng)負(fù)載小，速度低時(shí)效率更低。別是當(dāng)負(fù)載小，速度低時(shí)效率更低。 二、回油路節(jié)流調(diào)速二、回油路節(jié)流調(diào)速 圖8-9 回油路節(jié)流

26、調(diào)速 在這種調(diào)速回路中，把節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的在這種調(diào)速回路中，把節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的 回油路上，如圖所示，借助節(jié)流閥控制液壓缸的排回油路上，如圖所示，借助節(jié)流閥控制液壓缸的排 油量油量Q2來(lái)實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。來(lái)實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。 由于進(jìn)入液壓缸的流量由于進(jìn)入液壓缸的流量Q1 受到回油路上排出流量受到回油路上排出流量Q2 的限制，因此用節(jié)流閥來(lái)的限制，因此用節(jié)流閥來(lái) 調(diào)節(jié)液壓缸排油量調(diào)節(jié)液壓缸排油量Q2，也，也 就調(diào)節(jié)了進(jìn)油量就調(diào)節(jié)了進(jìn)油量Q1。定量。定量 泵多余的油液經(jīng)溢流閥流泵多余的油液經(jīng)溢流閥流 回油箱?；赜拖?。 1 1、速度負(fù)載特性、速度負(fù)載特性 液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為：液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為：v=Q

27、2/A2=Q1/A1 液壓缸排出的流量等于通過(guò)節(jié)流閥的流量，即：液壓缸排出的流量等于通過(guò)節(jié)流閥的流量，即： Q2=Ka( P2)1/2=Ka(P2)1/2 式中式中 P2節(jié)流閥兩端壓差。節(jié)流閥兩端壓差。 在這里在這里,P1=P2,所以所以P2=PsA1/A2-FL/A2,故得：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 同理可求得回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度剛度為：同理可求得回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度剛度為： T=-dFL/dv=(2A23/2/K.a)(PsA1-FL)1/2=2(PsA1-

28、FL)/v 對(duì)以上各式比較可知，進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路對(duì)以上各式比較可知，進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路 和回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性和剛度基和回油路節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性和剛度基 本相同。本相同。 3 3、功率特性、功率特性 2 2、最大承載壓力、最大承載壓力 最大承載能力和進(jìn)油路調(diào)速回路完全相同。最大承載能力和進(jìn)油路調(diào)速回路完全相同。 液壓泵輸出同樣保持不變，即液壓泵輸出同樣保持不變，即Np=PsQp=常數(shù)常數(shù)。 液壓缸輸出有效功率為液壓缸輸出有效功率為: N1=FL. .v=(psA1-P2A2)v=PsQ1-P2Q2 功率損失為：功率損失為： N=Np-N1=ps. .Qp-psQ1+p2Q

29、2=ps Q+ p2Q2 =ps Q+（ （ p1A1/A2）. .Q1. .A2/A1=ps. . Q+ p1. .QL 因此，在相同條件下，進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路因此，在相同條件下，進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路 的功率損失相同，回油效率的功率損失相同，回油效率 =P=PL L. .Q QL L/P/Ps s. .Q Qp p 當(dāng)然也 當(dāng)然也 相同。相同。 進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路在速度負(fù)載特性、承進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路在速度負(fù)載特性、承 載能力和效率等方面性能是相同的，差別如下載能力和效率等方面性能是相同的，差別如下: : 1 1、承受負(fù)值負(fù)載能力、承受負(fù)值負(fù)載能力 所謂負(fù)值負(fù)載就是負(fù)載作用力方向

30、和執(zhí)行元件所謂負(fù)值負(fù)載就是負(fù)載作用力方向和執(zhí)行元件 運(yùn)動(dòng)方向相同。進(jìn)油路節(jié)流調(diào)運(yùn)動(dòng)方向相同。進(jìn)油路節(jié)流調(diào) 速回路不能承受負(fù)值負(fù)載。如速回路不能承受負(fù)值負(fù)載。如 果要使其承受負(fù)值負(fù)載，就得果要使其承受負(fù)值負(fù)載，就得 在回油路上加背壓閥（見圖），在回油路上加背壓閥（見圖）， 使執(zhí)行元件在承受負(fù)值負(fù)載時(shí)使執(zhí)行元件在承受負(fù)值負(fù)載時(shí) 其進(jìn)油腔內(nèi)的壓力不致下降到其進(jìn)油腔內(nèi)的壓力不致下降到 零，以免液體零，以免液體“拉斷拉斷”。 三、進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路比較三、進(jìn)、回油路節(jié)流調(diào)速回路比較 2 2、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 在回油路節(jié)流調(diào)速回路中，液壓缸回油腔的在回油路節(jié)流調(diào)速回路中，液壓缸回油腔的 背壓背壓

31、p p2 2與運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比，是一種阻尼力。與運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比，是一種阻尼力。 阻尼力不但有限速作用，且對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)有阻尼力不但有限速作用，且對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)有 抑制作用，有利于提高執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。抑制作用，有利于提高執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 因此，就低速平穩(wěn)性而言，回油路調(diào)速優(yōu)于進(jìn)油因此，就低速平穩(wěn)性而言，回油路調(diào)速優(yōu)于進(jìn)油 路調(diào)速，回油路節(jié)流調(diào)速的最低穩(wěn)定速度較進(jìn)油路調(diào)速，回油路節(jié)流調(diào)速的最低穩(wěn)定速度較進(jìn)油 路調(diào)速低。路調(diào)速低。 3 3、回油腔壓力、回油腔壓力 回油路節(jié)流調(diào)速回路中回油腔壓力回油路節(jié)流調(diào)速回路中回油腔壓力P P2 2較高，特較高，特 別是在負(fù)載時(shí)，回油腔壓

32、力有可能比進(jìn)油腔壓力別是在負(fù)載時(shí)，回油腔壓力有可能比進(jìn)油腔壓力P P1 1 還要高。這樣就會(huì)使密封摩擦力增加，降低密封還要高。這樣就會(huì)使密封摩擦力增加，降低密封 件壽命，并使泄漏增加，效率降低。件壽命，并使泄漏增加，效率降低。 5 5、起動(dòng)時(shí)前沖、起動(dòng)時(shí)前沖 4 4、油液發(fā)熱對(duì)泄漏的影響、油液發(fā)熱對(duì)泄漏的影響 回油路節(jié)流調(diào)速回路中，油液流經(jīng)節(jié)流閥時(shí)產(chǎn)回油路節(jié)流調(diào)速回路中，油液流經(jīng)節(jié)流閥時(shí)產(chǎn) 生能量損失并且發(fā)熱，然后回油箱，通過(guò)油箱散熱生能量損失并且發(fā)熱，然后回油箱，通過(guò)油箱散熱 冷卻后再重新進(jìn)入泵和液壓缸；而在進(jìn)油路節(jié)流調(diào)冷卻后再重新進(jìn)入泵和液壓缸；而在進(jìn)油路節(jié)流調(diào) 速回路中，經(jīng)節(jié)流閥后發(fā)熱的

33、油液直接進(jìn)入液壓缸，速回路中，經(jīng)節(jié)流閥后發(fā)熱的油液直接進(jìn)入液壓缸， 對(duì)液壓缸泄漏影響較大，從而影響速度的穩(wěn)定性。對(duì)液壓缸泄漏影響較大，從而影響速度的穩(wěn)定性。 回油路節(jié)流調(diào)速回路中，若停車時(shí)間較長(zhǎng)，回油路節(jié)流調(diào)速回路中，若停車時(shí)間較長(zhǎng)， 液壓缸回油腔中要漏掉部分油液，形成空隙。重液壓缸回油腔中要漏掉部分油液，形成空隙。重 新啟動(dòng)時(shí)，液壓泵全部流量進(jìn)入液壓缸，使活塞新啟動(dòng)時(shí)，液壓泵全部流量進(jìn)入液壓缸，使活塞 以較快的速度前沖一段距離，直到消除回油腔中以較快的速度前沖一段距離，直到消除回油腔中 的空隙并形成背壓為止。這種啟動(dòng)時(shí)的前沖現(xiàn)象的空隙并形成背壓為止。這種啟動(dòng)時(shí)的前沖現(xiàn)象 可能損壞機(jī)件?？赡軗p

34、壞機(jī)件。 四、旁油路節(jié)流調(diào)速回路四、旁油路節(jié)流調(diào)速回路 圖8-11 旁油路節(jié)流調(diào)速回路 這種節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥裝在與液壓缸并聯(lián)這種節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥裝在與液壓缸并聯(lián) 的支路上，如圖所示。只要調(diào)節(jié)通過(guò)旁路節(jié)流閥的支路上，如圖所示。只要調(diào)節(jié)通過(guò)旁路節(jié)流閥 流量流量 Q，就能調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量，就能調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量Q1，也就調(diào)，也就調(diào) 節(jié)了活塞運(yùn)動(dòng)速度。通過(guò)節(jié)節(jié)了活塞運(yùn)動(dòng)速度。通過(guò)節(jié) 流回油箱的的流量多，則流回油箱的的流量多，則 進(jìn)入液壓缸的流量就少，進(jìn)入液壓缸的流量就少， 活塞運(yùn)動(dòng)速度就慢；反之，活塞運(yùn)動(dòng)速度就慢；反之， 活塞運(yùn)動(dòng)速度就快。這里活塞運(yùn)動(dòng)速度就快。這里 的溢流閥作安全閥用，

35、其的溢流閥作安全閥用，其 調(diào)定壓力應(yīng)大于克服最大調(diào)定壓力應(yīng)大于克服最大 負(fù)載所需的壓力。正常工負(fù)載所需的壓力。正常工 作時(shí)溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)。作時(shí)溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 1 1、速度負(fù)載特性、速度負(fù)載特性 活塞的運(yùn)動(dòng)速度為：活塞的運(yùn)動(dòng)速度為：v=Q1/A1=(Qp- Q)/A1 通過(guò)節(jié)流閥的流量為：通過(guò)節(jié)流閥的流量為： Q=K.a( p)1/2=K.a(p1)1/2=K.a(pL)1/2=K.a(FL/A1) 可得旁油路節(jié)流調(diào)速的速度負(fù)載特性方程為：可得旁油路節(jié)流調(diào)速的速度負(fù)載特性方程為： v=Qp-K.a(FL/A1)1/2/A1 速度剛度為：速度剛度為： T =-dFL/dv =(2A13/

36、2/Ka)(FL)1/2 =2A12FL/(Qp-A1v) 旁油路節(jié)流調(diào)速的速度旁油路節(jié)流調(diào)速的速度 負(fù)載特性如圖所示。負(fù)載特性如圖所示。 由上圖幾以上幾式可看出：由上圖幾以上幾式可看出： （1 1）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定而負(fù)載增加時(shí)，速度）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定而負(fù)載增加時(shí)，速度 顯著下降。顯著下降。 （2 2）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時(shí)，負(fù)載越大，速度）當(dāng)節(jié)流閥通流面積一定時(shí)，負(fù)載越大，速度 剛度越大。剛度越大。 （3 3）當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，節(jié)流閥通流面積越小，速度）當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，節(jié)流閥通流面積越小，速度 剛度越大。剛度越大。 （4 4）增大活塞面積可以提高速度剛度。）增大活塞面積可以提高速度剛度。

37、從以上分析可知，旁油路節(jié)流調(diào)速回路在速?gòu)囊陨戏治隹芍杂吐饭?jié)流調(diào)速回路在速 度較高、負(fù)載較大時(shí)，速度剛度較高，這與前兩度較高、負(fù)載較大時(shí)，速度剛度較高，這與前兩 種調(diào)速回路恰好相反。種調(diào)速回路恰好相反。 3 3、功率特性、功率特性 2 2、最大承載能力、最大承載能力 旁油路節(jié)流調(diào)速回路能夠承受的最大負(fù)載隨著旁油路節(jié)流調(diào)速回路能夠承受的最大負(fù)載隨著 節(jié)流閥面積節(jié)流閥面積a的增大而減小。當(dāng)?shù)脑龃蠖鴾p小。當(dāng)FLmax=(Qp/Ka)2A1 時(shí)時(shí),液壓缸的速度為零，這時(shí)泵的全部流量液壓缸的速度為零，這時(shí)泵的全部流量Qp都經(jīng)都經(jīng) 節(jié)流閥回油箱。繼續(xù)增大節(jié)流閥通流面積已不起節(jié)流閥回油箱。繼續(xù)增大節(jié)流閥通

38、流面積已不起 調(diào)節(jié)作用，只是使系統(tǒng)壓力降低，其最大承載能調(diào)節(jié)作用，只是使系統(tǒng)壓力降低，其最大承載能 力也隨之下降。因此這種調(diào)速回路在低速時(shí)承載力也隨之下降。因此這種調(diào)速回路在低速時(shí)承載 能力低，調(diào)速范圍也小。能力低，調(diào)速范圍也小。 液壓泵輸出功率液壓泵輸出功率Np=psQp。由于油泵壓力隨負(fù)載。由于油泵壓力隨負(fù)載FL 而變化，故可改寫為：而變化，故可改寫為：Np=pLQp=pL.Q1 式中式中 pL負(fù)載壓力，負(fù)載壓力，pL=FL/A1. 液壓缸輸出功率為：液壓缸輸出功率為：N1=FLv=pLA1v=pL Q 故功率損失為：故功率損失為： N=Np-N1=pLQp-pLQL=pL Q 回油效率回

39、油效率 =N1/Np=pLQL/pLQp=QL/Qp 由上兩式可看出，旁油路調(diào)速回路只有流量由上兩式可看出，旁油路調(diào)速回路只有流量 損失而無(wú)壓力損失，故比前兩種調(diào)速回路功率損損失而無(wú)壓力損失，故比前兩種調(diào)速回路功率損 失小，效率高。失小，效率高。 通過(guò)以上分析，可得出以下結(jié)論：旁油路節(jié)流通過(guò)以上分析，可得出以下結(jié)論：旁油路節(jié)流 調(diào)速回路速度負(fù)載特性較差，一般用于功率較大調(diào)速回路速度負(fù)載特性較差，一般用于功率較大 且對(duì)速度穩(wěn)定要求不高的場(chǎng)合。且對(duì)速度穩(wěn)定要求不高的場(chǎng)合。 結(jié)束結(jié)束 由前分析可知，采用上述節(jié)流閥的三種調(diào)速由前分析可知，采用上述節(jié)流閥的三種調(diào)速 回路都存在著相同的問題：由于負(fù)載的變化

40、引起回路都存在著相同的問題：由于負(fù)載的變化引起 節(jié)流閥前、后壓差的變化，著這導(dǎo)致執(zhí)行元件的節(jié)流閥前、后壓差的變化，著這導(dǎo)致執(zhí)行元件的 速度也響應(yīng)的發(fā)生變化。為使速度穩(wěn)定，就要使速度也響應(yīng)的發(fā)生變化。為使速度穩(wěn)定，就要使 節(jié)流閥前后壓差在負(fù)載變化情況下保持不變，從節(jié)流閥前后壓差在負(fù)載變化情況下保持不變，從 而使通過(guò)節(jié)流閥的流量由節(jié)流閥的開口大小來(lái)決而使通過(guò)節(jié)流閥的流量由節(jié)流閥的開口大小來(lái)決 定。把具有這一作用的閥和節(jié)流閥組合在一起，定。把具有這一作用的閥和節(jié)流閥組合在一起， 就構(gòu)成能保持速度不隨負(fù)載而變化的流量調(diào)節(jié)閥。就構(gòu)成能保持速度不隨負(fù)載而變化的流量調(diào)節(jié)閥。 常用的有兩類。常用的有兩類。 一

41、、調(diào)速閥一、調(diào)速閥 二、溢流節(jié)流閥二、溢流節(jié)流閥 三、調(diào)速閥與溢流節(jié)流閥的比較三、調(diào)速閥與溢流節(jié)流閥的比較 1 1、工作原理、工作原理 調(diào)速閥由定差減壓閥串聯(lián)而成。定差減壓閥調(diào)速閥由定差減壓閥串聯(lián)而成。定差減壓閥 能自動(dòng)保持節(jié)流閥前后壓差不變從而使執(zhí)行元件能自動(dòng)保持節(jié)流閥前后壓差不變從而使執(zhí)行元件 運(yùn)動(dòng)速度不受負(fù)載變化的影響。其工作原理如圖。運(yùn)動(dòng)速度不受負(fù)載變化的影響。其工作原理如圖。 圖8-13 調(diào)速閥工作原理 一、調(diào)速閥一、調(diào)速閥 當(dāng)減壓閥芯在彈簧力當(dāng)減壓閥芯在彈簧力Fs、液壓力、液壓力p2和和p3的作用的作用 下處于某一平衡位置時(shí)有：下處于某一平衡位置時(shí)有： p2A1+p2A2=p3A+

42、Fs 式中式中A、A1和和A2分別為分別為a 腔、腔、b腔和腔和c腔內(nèi)壓力油作腔內(nèi)壓力油作 用于閥芯的有效面積，且用于閥芯的有效面積，且A=A1+A2。故。故 p2-p3= p=Fs/A 因?yàn)閺椈蓜偠容^低，且工作過(guò)程中減壓閥閥因?yàn)閺椈蓜偠容^低，且工作過(guò)程中減壓閥閥 芯位移較小，可認(rèn)為芯位移較小，可認(rèn)為Fs基本保持不變，故節(jié)流閥基本保持不變，故節(jié)流閥 兩端的壓差為定值。這就保證了通過(guò)節(jié)流閥的流兩端的壓差為定值。這就保證了通過(guò)節(jié)流閥的流 量穩(wěn)定。量穩(wěn)定。 2 2、 調(diào)調(diào) 速速 閥閥 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 圖中所示為一種圖中所示為一種Q型調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)符號(hào)。型調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)符號(hào)。 符號(hào) 簡(jiǎn)化符號(hào) 圖8-14 調(diào)速

43、閥結(jié)構(gòu) 圖8-15 節(jié)流閥和調(diào)速閥特性的比 較 調(diào)速閥 節(jié)流閥 圖中表示節(jié)流閥和調(diào)速閥流量圖中表示節(jié)流閥和調(diào)速閥流量Q與閥進(jìn)、出口與閥進(jìn)、出口 壓差壓差 p的關(guān)系。從圖中可看出，節(jié)流閥的流量隨的關(guān)系。從圖中可看出，節(jié)流閥的流量隨 壓差的變化比較大。而當(dāng)壓差大于一定數(shù)值后，壓差的變化比較大。而當(dāng)壓差大于一定數(shù)值后， 通過(guò)調(diào)速閥的流量就不通過(guò)調(diào)速閥的流量就不 隨調(diào)速閥前后壓差的改隨調(diào)速閥前后壓差的改 變而變化。在調(diào)速閥壓變而變化。在調(diào)速閥壓 差較小的區(qū)域內(nèi)，這一差較小的區(qū)域內(nèi)，這一 段流量特性就和節(jié)流閥段流量特性就和節(jié)流閥 相同。所以要使調(diào)速閥相同。所以要使調(diào)速閥 正常工作，就必須保證正常工作，就

44、必須保證 有一最小壓差。此壓差有一最小壓差。此壓差 一般調(diào)速閥中為一般調(diào)速閥中為0.5MPa, 高壓調(diào)速閥為高壓調(diào)速閥為1MPa。 調(diào)速閥裝在進(jìn)油路上，回油路上或旁油路上調(diào)速閥裝在進(jìn)油路上，回油路上或旁油路上 都可達(dá)到改善速度負(fù)載特性使速度穩(wěn)定性提高的都可達(dá)到改善速度負(fù)載特性使速度穩(wěn)定性提高的 目的。圖中為采用調(diào)速閥的進(jìn)油路和回油路節(jié)流目的。圖中為采用調(diào)速閥的進(jìn)油路和回油路節(jié)流 調(diào)速回路及其速度負(fù)載特性。由圖可見其速度剛調(diào)速回路及其速度負(fù)載特性。由圖可見其速度剛 度大?；芈分幸缌鏖y調(diào)定壓力度大?；芈分幸缌鏖y調(diào)定壓力P Ps s值不宜過(guò)高，以免值不宜過(guò)高，以免 造成不必要的功率損失。由于調(diào)速閥最

45、小壓差比造成不必要的功率損失。由于調(diào)速閥最小壓差比 節(jié)流閥的壓差要大一些，節(jié)流閥的壓差要大一些， 所以其功率損所以其功率損 失比節(jié)流閥調(diào)失比節(jié)流閥調(diào) 速回路大。速回路大。 圖8-16 采用調(diào)速閥的調(diào)速回路和速度負(fù)載特性 v 圖中為采用調(diào)速閥的旁油路節(jié)流回路。與節(jié)圖中為采用調(diào)速閥的旁油路節(jié)流回路。與節(jié) 流閥裝在旁油路的調(diào)速回路相比，其速度剛度大流閥裝在旁油路的調(diào)速回路相比，其速度剛度大 大提高。但是泵的泄漏對(duì)速度仍有影響，故速度大提高。但是泵的泄漏對(duì)速度仍有影響，故速度 剛度不如前兩種回路。由于通過(guò)調(diào)速閥流量剛度不如前兩種回路。由于通過(guò)調(diào)速閥流量 Q不不 受負(fù)載影響，它能承受最受負(fù)載影響，它能承

46、受最 大負(fù)載只受安全閥大負(fù)載只受安全閥 調(diào)定壓力限制。因調(diào)定壓力限制。因 此，與節(jié)流閥的旁此，與節(jié)流閥的旁 油路節(jié)流調(diào)速回路油路節(jié)流調(diào)速回路 相比，其低速時(shí)的相比，其低速時(shí)的 承載能力也有很大承載能力也有很大 提高。提高。 二、溢流節(jié)流閥二、溢流節(jié)流閥 液壓缸 2-安全閥 3-溢流閥 4-節(jié)流閥 圖8-18 溢流節(jié)流閥原理 這種閥由壓差式溢流閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成。這種閥由壓差式溢流閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成。 它也能保持節(jié)流閥前后壓差基本不變。從而使通它也能保持節(jié)流閥前后壓差基本不變。從而使通 過(guò)節(jié)流閥的流量基本不受負(fù)載變化的影響。下圖過(guò)節(jié)流閥的流量基本不受負(fù)載變化的影響。下圖 是它的工作原理圖。是它的

47、工作原理圖。 液壓泵輸出的油液的壓力為液壓泵輸出的油液的壓力為 P1，進(jìn)入閥后，一部，進(jìn)入閥后，一部 分油液經(jīng)節(jié)流分油液經(jīng)節(jié)流 閥而進(jìn)入執(zhí)行閥而進(jìn)入執(zhí)行 元件，另一部元件，另一部 分油液經(jīng)溢流分油液經(jīng)溢流 閥的溢流口閥的溢流口h 回油箱。回油箱。 當(dāng)溢流閥閥芯處于某一位置時(shí)，閥芯在其上當(dāng)溢流閥閥芯處于某一位置時(shí)，閥芯在其上 下的油壓力和彈簧力下的油壓力和彈簧力Fs作用下處于平衡狀態(tài)，這時(shí)作用下處于平衡狀態(tài)，這時(shí) 有：有： p1A1=p2A+Fs 即即 p=p1-p2=Fs/A 式中式中 A閥芯端面面積。閥芯端面面積。 調(diào)速閥與溢流閥都有壓力補(bǔ)償作用，使通過(guò)調(diào)速閥與溢流閥都有壓力補(bǔ)償作用，使通過(guò)

48、 流量不受負(fù)載變化影響。但其性能和使用范圍不流量不受負(fù)載變化影響。但其性能和使用范圍不 完全相同。主要差別如下完全相同。主要差別如下: : 1 1、在采用溢流節(jié)流閥的調(diào)速回路中，液壓泵的供、在采用溢流節(jié)流閥的調(diào)速回路中，液壓泵的供 油壓力時(shí)隨負(fù)載而變化的。負(fù)載小，供油壓力就油壓力時(shí)隨負(fù)載而變化的。負(fù)載小，供油壓力就 低，因此功率損失較小，其效率比采用調(diào)速閥的低，因此功率損失較小，其效率比采用調(diào)速閥的 調(diào)速回路高。調(diào)速回路高。 三、調(diào)速閥與溢流節(jié)流閥的比較三、調(diào)速閥與溢流節(jié)流閥的比較 2 2、在溢流節(jié)流閥調(diào)速回路中，全部負(fù)載壓力由溢、在溢流節(jié)流閥調(diào)速回路中，全部負(fù)載壓力由溢 流閥的開口所形成，即

49、溢流閥的閥口壓降較調(diào)速流閥的開口所形成，即溢流閥的閥口壓降較調(diào)速 閥中減壓閥的閥口壓降大。溢流節(jié)流閥的流量穩(wěn)閥中減壓閥的閥口壓降大。溢流節(jié)流閥的流量穩(wěn) 定性較調(diào)速閥差，在小流量時(shí)尤為明顯。定性較調(diào)速閥差，在小流量時(shí)尤為明顯。 3 3、溢流節(jié)流閥只用于進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路中，、溢流節(jié)流閥只用于進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路中， 而調(diào)速閥在進(jìn)油路、回油路、旁油路中都能而調(diào)速閥在進(jìn)油路、回油路、旁油路中都能 應(yīng)用。應(yīng)用。 結(jié)束結(jié)束 一、同步閥一、同步閥 二、穩(wěn)流分流閥二、穩(wěn)流分流閥 同步閥根據(jù)用途不同，可分為同步閥根據(jù)用途不同，可分為集流閥集流閥、分集分集 流閥流閥和和分流閥分流閥。分流閥分流閥能將壓力油按一定流

50、量比能將壓力油按一定流量比 率分配給兩個(gè)液壓缸和液壓馬達(dá)，而不管它們的率分配給兩個(gè)液壓缸和液壓馬達(dá)，而不管它們的 載荷怎樣變化。載荷怎樣變化。集流閥集流閥則將壓力不同的兩個(gè)分支則將壓力不同的兩個(gè)分支 管路的流量按一定的比率匯集起來(lái)。管路的流量按一定的比率匯集起來(lái)。分流集流閥分流集流閥 兼有分流閥和集流閥機(jī)能。同步閥根據(jù)流量比率兼有分流閥和集流閥機(jī)能。同步閥根據(jù)流量比率 不同，又可分為不同，又可分為等量式等量式和和比例式比例式兩種。等量式同兩種。等量式同 步閥目前應(yīng)用較多，它用以將液壓泵的流量一分步閥目前應(yīng)用較多，它用以將液壓泵的流量一分 為二，或者使兩個(gè)液壓缸或馬達(dá)排出的流量相等，為二，或者使

51、兩個(gè)液壓缸或馬達(dá)排出的流量相等， 從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸或馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度的同步。從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸或馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度的同步。 一、同步閥一、同步閥 圖8 - 2 0 采用分流集流閥的同步回路圖 如圖所示的液壓系統(tǒng)，兩個(gè)一樣大小的液壓如圖所示的液壓系統(tǒng)，兩個(gè)一樣大小的液壓 缸，由一個(gè)泵供油，共同頂升重物。由于重物的缸，由一個(gè)泵供油，共同頂升重物。由于重物的 位置不在中間，使兩個(gè)缸受力不相等。在這種情位置不在中間，使兩個(gè)缸受力不相等。在這種情 況下，要求兩液壓缸同速運(yùn)行，就需要應(yīng)用同步?jīng)r下，要求兩液壓缸同速運(yùn)行，就需要應(yīng)用同步 閥。圖中中間機(jī)構(gòu)是分流集流閥。閥。圖中中間機(jī)構(gòu)是分流集流閥。 腔 室 腔 腔 室

52、 分流工況的原理圖 圖中為掛鉤式分流集流閥分流工況。壓力為圖中為掛鉤式分流集流閥分流工況。壓力為P Pp p 的油液從油口的油液從油口P P腔進(jìn)入中間油腔后，分兩路分別經(jīng)過(guò)腔進(jìn)入中間油腔后，分兩路分別經(jīng)過(guò) 固定節(jié)流孔固定節(jié)流孔F FA A和和F FB B到達(dá)左右油腔到達(dá)左右油腔a a和和b b，后經(jīng)可變節(jié)，后經(jīng)可變節(jié) 流孔流孔C CA A和和C CB B分別從油口分別從油口A A和和B B流出。由于中間油腔的流出。由于中間油腔的 壓力大于壓力大于a a和和b b腔的壓力，因此在油壓力和彈簧力作腔的壓力，因此在油壓力和彈簧力作 用下，兩個(gè)閥芯左右分離呈圖示狀態(tài)。當(dāng)兩邊出口用下，兩個(gè)閥芯左右分離呈

53、圖示狀態(tài)。當(dāng)兩邊出口 負(fù)載壓力負(fù)載壓力P P1 1 和和P P2 2相等時(shí)，相等時(shí)， 兩邊油路完全兩邊油路完全 對(duì)稱，阻力相對(duì)稱，阻力相 同，所以兩邊同，所以兩邊 流量相等。流量相等。 集流工況的原理圖 圖中為掛鉤式分流集流閥集流工況。油的流向圖中為掛鉤式分流集流閥集流工況。油的流向 與上述相反，油口與上述相反，油口A A和和B B進(jìn)油，油口進(jìn)油，油口O O腔出油，在左右腔出油，在左右 兩腔壓力油的作用下，彈簧被壓縮，左右閥芯互相兩腔壓力油的作用下，彈簧被壓縮，左右閥芯互相 靠攏呈圖示狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)油口油壓靠攏呈圖示狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)油口油壓P P1 1和和P P2 2相等時(shí)相等時(shí), ,閥芯閥芯 處于中間

54、位置，兩邊油路對(duì)稱，通過(guò)兩個(gè)進(jìn)油口處于中間位置，兩邊油路對(duì)稱，通過(guò)兩個(gè)進(jìn)油口1 1和和 2 2的流量相等。如果兩邊負(fù)載不等，兩個(gè)閥芯一起向的流量相等。如果兩邊負(fù)載不等，兩個(gè)閥芯一起向 右移動(dòng)，使可右移動(dòng)，使可 變節(jié)流口逐漸變節(jié)流口逐漸 關(guān)小，則閥芯關(guān)小，則閥芯 又向左移動(dòng)，又向左移動(dòng)， 如此反復(fù)直到如此反復(fù)直到 P Pa a=P=Pb b時(shí)，閥時(shí)，閥 芯停止移動(dòng)。芯停止移動(dòng)。 二、穩(wěn)流分流閥二、穩(wěn)流分流閥 穩(wěn)流分流閥也屬流量控制閥的一種，主要用來(lái)穩(wěn)流分流閥也屬流量控制閥的一種，主要用來(lái) 限制流量并使之保持穩(wěn)定。工程機(jī)械上較多用的是限制流量并使之保持穩(wěn)定。工程機(jī)械上較多用的是 單泵單路穩(wěn)流閥單泵

55、單路穩(wěn)流閥和和雙泵單路穩(wěn)流分流閥雙泵單路穩(wěn)流分流閥二種。二種。 （1 1）單泵單路穩(wěn)流分流閥）單泵單路穩(wěn)流分流閥 單泵單路穩(wěn)流分流閥，也是流量閥的一種。單泵單路穩(wěn)流分流閥，也是流量閥的一種。 它能保證單路輸出輸出流量的穩(wěn)定，它能保證單路輸出輸出流量的穩(wěn)定， 而不管泵輸出的流量如何變化。而不管泵輸出的流量如何變化。 例如有的叉車用同一泵給工作例如有的叉車用同一泵給工作 油缸和轉(zhuǎn)向油缸供油（如圖），油缸和轉(zhuǎn)向油缸供油（如圖）， 使用了單支穩(wěn)流閥后，能使去轉(zhuǎn)使用了單支穩(wěn)流閥后，能使去轉(zhuǎn) 向液壓缸的流量穩(wěn)定，保證轉(zhuǎn)向向液壓缸的流量穩(wěn)定，保證轉(zhuǎn)向 的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性。 去 工 作 缸 去 轉(zhuǎn) 向 圖 8

56、-24 單 支 穩(wěn) 流 閥 的 應(yīng) 用 單支穩(wěn)流閥如圖所示，它實(shí)質(zhì)上是由一個(gè)定單支穩(wěn)流閥如圖所示，它實(shí)質(zhì)上是由一個(gè)定 差減壓閥差減壓閥1和固定節(jié)流孔組成。高壓油從和固定節(jié)流孔組成。高壓油從p口進(jìn)入口進(jìn)入 閥后分成兩路，一路從閥后分成兩路，一路從A口進(jìn)入工作系統(tǒng)，另一路口進(jìn)入工作系統(tǒng)，另一路 經(jīng)節(jié)流從經(jīng)節(jié)流從B口進(jìn)入穩(wěn)流系統(tǒng)。其單路穩(wěn)流原理如下：口進(jìn)入穩(wěn)流系統(tǒng)。其單路穩(wěn)流原理如下： P腔通過(guò)阻尼孔和腔通過(guò)阻尼孔和a腔相通，閥芯在平衡狀態(tài)時(shí)，腔相通，閥芯在平衡狀態(tài)時(shí)， 兩腔壓力兩腔壓力 相等，相等， 即即Ps=P。 通過(guò)節(jié)流孔通過(guò)節(jié)流孔d0的流量的流量QB由前式確定：由前式確定： QB=CQ.a0

57、.（2/ ）(p-pb)1/2 式中式中 a0節(jié)流孔節(jié)流孔d0的面積；的面積；pP口壓力，即泵的口壓力，即泵的 壓力；壓力； pbb腔壓力；腔壓力；p液壓油密度。液壓油密度。 若忽略液動(dòng)力和摩擦力的影響，閥芯平衡方程式若忽略液動(dòng)力和摩擦力的影響，閥芯平衡方程式 為為 pA-pbA=K(x0+x) 由于彈簧由于彈簧K較小，且較小，且x0 x,故故 p-pb=K(x0+x)/A Kx0/A 式中式中 A閥芯軸向投影面積；閥芯軸向投影面積；K彈簧剛度；彈簧剛度； x0彈簧預(yù)壓縮量；彈簧預(yù)壓縮量； x閥芯位移。閥芯位移。 （2 2）雙泵單路穩(wěn)流閥）雙泵單路穩(wěn)流閥 圖8-25 雙泵單路穩(wěn)壓閥工作原理 圖

58、 接轉(zhuǎn)向 接工作缸 雙泵單路穩(wěn)流閥是屬于流量閥的一種，它能雙泵單路穩(wěn)流閥是屬于流量閥的一種，它能 保證在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，兩個(gè)泵供給一保證在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，兩個(gè)泵供給一 個(gè)液壓系統(tǒng)以要求的穩(wěn)定流量。原理如圖所示。個(gè)液壓系統(tǒng)以要求的穩(wěn)定流量。原理如圖所示。 它主要由一個(gè)閥芯和兩個(gè)固定節(jié)流孔它主要由一個(gè)閥芯和兩個(gè)固定節(jié)流孔 組成。轉(zhuǎn)向泵的流量通過(guò)兩固組成。轉(zhuǎn)向泵的流量通過(guò)兩固 定節(jié)流孔直接供給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，定節(jié)流孔直接供給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)， 而輔助泵的流量在而輔助泵的流量在a、b口均開口均開 的情況下，一路經(jīng)的情況下，一路經(jīng)a口沖開單向口沖開單向 閥穿過(guò)固定節(jié)流孔進(jìn)入轉(zhuǎn)向系閥穿過(guò)固定節(jié)流孔進(jìn)入轉(zhuǎn)

59、向系 統(tǒng)，多余流量經(jīng)統(tǒng)，多余流量經(jīng)b口沖開口沖開 單向單向 閥進(jìn)入工作系統(tǒng)。閥進(jìn)入工作系統(tǒng)。 結(jié)束結(jié)束 一、用機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)同步一、用機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)同步 液壓系統(tǒng)有時(shí)要求兩個(gè)或兩個(gè)一上的液壓缸液壓系統(tǒng)有時(shí)要求兩個(gè)或兩個(gè)一上的液壓缸 同步運(yùn)動(dòng)，既保持位置上的同步。同步運(yùn)動(dòng)，既保持位置上的同步。 二、用調(diào)速閥的同步回路二、用調(diào)速閥的同步回路 三、用分流閥的同步回路三、用分流閥的同步回路 四、用串聯(lián)液壓缸的同步回路四、用串聯(lián)液壓缸的同步回路 五、用同步缸或同步液壓馬達(dá)的同步回路五、用同步缸或同步液壓馬達(dá)的同步回路 六、用伺服系統(tǒng)的同步回路六、用伺服系統(tǒng)的同步回路 一、用機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)同步一、用機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)

60、同步 將兩個(gè)液壓缸通過(guò)機(jī)械裝置將其活塞桿聯(lián)結(jié)將兩個(gè)液壓缸通過(guò)機(jī)械裝置將其活塞桿聯(lián)結(jié) 在一起，使它們的運(yùn)動(dòng)互相受到牽連，這樣，不在一起，使它們的運(yùn)動(dòng)互相受到牽連，這樣，不 必在液壓系統(tǒng)中采取任何措施即可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。必在液壓系統(tǒng)中采取任何措施即可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。 某些尺寸很大的工作部件，常用若干個(gè)液壓缸來(lái)某些尺寸很大的工作部件，常用若干個(gè)液壓缸來(lái) 驅(qū)動(dòng)（如圖），這時(shí)，工驅(qū)動(dòng)（如圖），這時(shí)，工 件本身就相當(dāng)于機(jī)械聯(lián)件本身就相當(dāng)于機(jī)械聯(lián) 結(jié)裝置，有使液壓缸保結(jié)裝置，有使液壓缸保 持同步的作用。但需要持同步的作用。但需要 在液壓系統(tǒng)中進(jìn)一步采在液壓系統(tǒng)中進(jìn)一步采 取措施，以保證其運(yùn)動(dòng)取措施，以保證其運(yùn)動(dòng)