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1、节流阀的结构及流量特性分析 摘要： 本文对流量限制阀中节流阀的结构、性能及应用进行了分析，叙述了节流阀在液压系统中的性能和特点，并指出了节流阀在液压系统的调速过程中速度与负载关系特性呈现软性，即调速不稳定的特点。 Abstract: This paper analyses the structure, properties and application of flow control throttle valve, describes the properties and characteristics of throttle valve in the hydraulic system, a
2、nd points out the throttle speed in the control process of hydraulic system and load characteristics is soft, namely speed instability. 关键词： 节流阀；流量限制阀；功能；流量特性 Key words: throttle valve；flow control valve；function；flow characteristics 中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1016-431123-0082-02 0引言 流量限制阀简称流量阀，它是通过变更各阀
3、通流面积的大小来进行调整液阻和输出流量，从而限制执行元件的运动速度，即v=。常用的流量限制阀有节流阀和调速阀。本文将重点分析流量阀中的节流阀，对节流阀的结构、性能及应用绽开分析。 1节流阀的结构和工作原理 如图1图所示，节流阀主要有阀体、阀芯、弹簧和调整手轮等零部件组成，通过调整手轮来限制节流阀阀口的开大与关小，即调整手轮，从而移动节流阀的阀芯，导致节流阀阀口面积发生变更，从而就限制了通过节流阀往外液体的输出流量，又由于执行元件液压缸一旦安装好，其面积不行变更，通过v=，最终来调整执行元件液压缸的运动速度。 2节流阀的流量特性 如图2所示为节流阀进口节流调速回路，在此回路中由于所运用的动力装置
4、为定量泵，并且节流阀要起到节流作用，所以溢流阀的阀口是处于常开状态的，假设溢流阀的调整压力为py，定量泵出口的压力为pp，依据油液的液力在管道当中等值传递，在此pp=py并且还等于节流阀进口压力，节流阀出口的压力就等于p1，而p2=0。 假设定量泵的流量为qp，通过溢流阀的流量为q，通过节流阀的流量为q1，执行元件液压缸左腔面积为A1，右腔面积为A2，而本回路中节流阀限制执行元件液压缸左腔的进油流量，所以执行元件液压缸运动速度为 v= 在公式中，A1的面积在此回路中是无法变更的，所以调整通过节流阀的流量q1即可调整执行元件液压缸的运动速度v，而节流阀流量计算公式为 q1=CATpm 假设节流阀
5、的口为薄壁小孔，那么式中的C=cq，AT为节流阀口的通流面积，p为节流阀进出口两端之间的压力差，依据前面分析p=py-p1，m=0.5，由此将以上分析的内容带入到公式中，得 q1=cqAT 在此公式中cq为流量系数，其都有固定取值，=900，py为固定取值，即式中可变的是AT和p1，而p1与负载F的大小有关系，即：p1= 现在将公式代入到中可得： q1=cqAT 将公式代入中可得： v= 在公式中，影响执行元件液压缸运动速度的可变值为AT和F，假设节流阀口的面积AT不变，那么F增大时，执行元件液压缸的运动速度v将下降；反之，当F减小时，执行元件液压缸的运动速度v将上升。 当把节流阀由进油路调至
6、回油路时，即安装在液压缸和回油箱中间时，根据上述推导过程，可得： v= 在公式中，同样发觉影响执行元件液压缸运动速度的可变值为AT和F，假设节流阀口的面积AT不变，那么F增大时，执行元件液压缸的运动速度v将下降；反之，当F减小时，执行元件液压缸的运动速度v将上升。 当把节流阀安装在旁油路时，即与液压泵和液压缸并联安装时，根据上述推导过程，可得： v= 公式中，由于系统所用液压泵为定量泵，所以qp为不变值，那么在节流阀旁路节流调速回路中影响执行元件液压缸运动速度的可变值为AT和F，假设节流阀口的面积AT不变，那么F增大时，执行元件液压缸的运动速度v将下降；反之，当F减小时，执行元件液压缸的运动速
7、度v将上升。 由此可得将节流阀不管安装在回路的那个位置上进行控速，执行元件液压缸的运动速度都将特别的不稳定，即速度与负载之间的关系特性都会呈现软性，调速回路的效率较低。 3结束语 从上述分析中我们可以清楚的得来，节流阀控速时，执行元件液压缸运动速度将很不稳定，其影响节流阀控速不稳定的缘由从公式、和中可得出是由于节流阀进出口两端之间的压力差所造成的，因为从公式中可得出节流阀进出口两端之间的压力差在节流阀安装的三个不同位置上都与负载有关系，所以在一些负载改变大和对速度稳定性要求高的液压系统中是不适合用节流阀来进行控速的。 参考文献： 1韩志引,赵庆松，刘迅.平衡回路工作状况分析与改进J.机床与液压，2022，41：143-145. 2袁承训.液压与气压传动M.机械工业出版社精品教材，2022:111. 3倪春杰.液压与气压传动M.化学工业出版社，2022:82. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页