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调速方法概述

同理可求得回油路节流调速回路的速度刚度为:
T=-dFL/dv=(2A23/2/K.a)(PsA1-FL)1/2=2(PsA1-FL)/v 对以上各式比较可知,进油路节流调速回路
和回油路节流调速回路的速度负载特性和刚度基 本相同。
2、最大承载压力
最大承载能力和进油路调速回路完全相同。
3、功率特性
液压泵输出同样保持不变,即Np=PsQp=常数。 液压缸输出有效功率为:
(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。
下图为双单向节流阀结构图
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§ 8-3 采用节流阀的节流调速回路
根据节流阀在油路中的位置的不同,调速回 路有以下三种基本形式: 进油路节流调速。节流阀串联在进入液压缸的油 路上。 回油路节流调速。节流阀串联在液压缸的回油路 上。 旁油路节流调速。节流阀装在与执行元件并联的 支路上。
Q=K.a(Ps-FL/A1)1/2=(Ka/A11/2).(PsA1+PL) V=Q1/A1=(K.a/A13/2).(Ps.A-FL)1/2
上式即为进油路节流调速回路的速度负载特 性方程,他它反映了速度v和负载FL的关系。若活 塞运动速度为v为纵坐标,负载为横坐标,将上式 按不同节流阀通流面积a作图,可得一组抛物线, 称为进油路节流调速回路的速度负载特性曲线。
(3)最小稳定流量
为了得到小流量,节流阀需要在小开口条件下 工作。实验表明:虽然节流阀的前后压差、开口和 油液的粘度均保持不变,但在小开口时,通过节流 阀的流量会出现时大时小的周期性脉动现象。开口 越小,脉动现象越严重,最后甚至断流。这种现象 称为节流阀的堵塞。
三、节流口的形式和节流阀的典型结构
1、节流口的结构形式
-dFL/dv=(2A13/2/K.a)(Ps-A1-FL) =2(Ps-A1-FL)/v 由上式可以看出: (1)当节流阀通流面积一定时,负载越小,速度 刚度T越大。 (2)当负载一定时,节流阀通流面积越小,速度 刚度T越大。 (3)适当增大液压缸有效面积和提高液压泵供油 压力可提高速度刚度。
2、最大承载能力
2、流量稳定性 (1)压差对流量的影响
当节流阀两端压差p改变时,通过它的流量也要 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,见下图。
图8-2 压差与通过流 量的关系
(2)温度对流量的影响
温度对薄壁小孔的流量没有影响。至于细长小 孔,通过它的流量受粘度的影响,而油液粘度对温 度很敏感。因此,通过细长小孔的流量对温度变化 很敏感。
3、回油腔压力
回油路节流调速回路中回油腔压力P2较高,特 别是在负载时,回油腔压力有可能比进油腔压力 P1还要高。这样就会使密封摩擦力增加,降低密 封件寿命,并使泄漏增加,效率降低。
减小,活塞运动速度按抛 图8-8 进油路节流调
物线规律下降。
速回路的速度负载特性
当FL=psA时,节流阀两端压差为零,活塞运动也就 停止,液压泵的流量全部经溢流阀流回油箱。这种 调速回路的速度负载特性较软。通常用速度刚度T表 示负载变化对速度的影响程度。
T=-dFL/dv=ctg 再由前式可得出:
承受负值负载时
其进油腔内的压力不
致下降到
零,以免液体“拉
断”。
2、运动平稳性
在回油路节流调速回路中,液压缸回油腔的背 压p2与运动速度的平方成正比,是一种阻尼力。 阻尼力不但有限速作用,且对运动部件的振动有抑 制作用,有利于提高执行元件的运动平稳性。因此, 就低速平稳性而言,回油路调速优于进油路调速, 回油路节流调速的最低稳定速度较进油路调速低。
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—溢流的溢流量;Ps—节流阀的压力损失。
其节流口的水力直径较针阀式节流口大,因此其防
堵性能优于针阀式节流口,其它特点和针阀式节流
口基本相同。这
种结构形式
阀芯
上的径向力不平
衡,旋转时比较
费劲,一般
用于
压力较低,对流
量稳定性要求不
高的场合。
c、轴向三角槽式
图中为轴向三角槽式节流口。阀芯作轴向移动
时,改变了通流面积的大小。这种节流口结构简单,
液压马
达的转速为 n=Q/qm。 式中 Q-输入执行元件的流量;A-液压缸的有效面
积;qm-液压马达的排量。
从上两式可知,改变输入液压缸的流量Q或改变 液压缸有效面积A,都可以达到改变速度的目的。 但对于特定的液压缸来说,一般用改变输入液压缸 流量Q的办法来变速。而对于液压马达,既可用改 变输入流量也可用改变马达排量的方法来变速。
液压泵与执行元件之间,
同时在节流
阀与液压泵之间
并联一个溢流
阀.调节节流
阀,可使进入液压
缸的流量
改变.由于系统中采
用定量
泵供油,多余的油从
溢流阀
溢出。这样节流阀就能
达到
调节液压缸速度的目的。
图8-1 节流调速原理
二、节流阀的特性
1、节流阀的节流口有三种形式:薄壁小孔、细长 小孔和厚壁小孔。他们的流量特性各不相同。 薄壁小孔的特性方程为: Q=Cqa(2P/)1/2=K.a(P)1/2 式中 K=Cq(2/)1/2. 细长小孔的流量特性方程为: Q=d4P/128l=K.aP 式中 K=d2/32l; a=d2/4. 厚壁小孔的流量特性方程为: Q=K.apm 式中 k-系数;a-小孔截面积;p-小孔两端压差; m-指数。
所开狭缝在圆周上的宽度是变化的,尾部宽度逐渐
缩小,在小流量时其通流截面是三角形,水力直径
较大,因此有较小的稳定流量。节流口是薄壁结构,
油温变化对流量影响小。但阀芯所受径向力不平衡。
这种节流
阀应用于低压小

流量系统时,能
得到较为满意的
性能。
e、轴向隙缝式
图中为轴向隙缝式节流口。在阀芯衬套上先铣
出一个槽,使该处厚度减薄,然后在其上沿轴向开
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:
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
口后,由出
油口P2 使阀芯作轴向移动,
流出。转动把手可 以改变节流口
的通
流面积。
(2)单向节流阀
图中为其结构和图形符号。当压力油从油口P1 进入,经阀芯上三角槽节 流口,然后从油口P2 流出, 这时 起溢流阀作用。旋转 螺帽 即可改变阀的轴向位 置,从而使通流面积相应 的变化。当压力油从油口 P2进 入时,在压力油的作 用下阀芯克服软弹簧的作 用力而下移,油液不再经 过节流口而直接从油口P1 流出, 这时起单向阀 作用。
下图即为该回路的速度负载特性,从图中可看出,
当其它条件不变时,活塞运动速度v与节流阀通流
面积a成正比 ,故调节节流阀通流面积就能调节到较
低的稳定速度。这种调速
回路和调速范围大,一般
可超过100。从前式和图中
还能看出,当节流阀通流
面积a一定时,随着负载FL 的增加,节流阀两端压差
一、进油路节流调速回路 二、回油路节流调速
三、进、回油路节流调速回路比较 四、旁油路节流调速回路
一、进油路节流调速回路
1、速度负载特性
从图中可看出,活塞运动速度取决于进入液压
缸的流量Q1和液压缸进油腔的有效面积A1,既: V=Q1/A1
根据连续性方程,进入液压
缸的流量等于通过节流阀的
流量,而通过节流阀的流量
概括起来,调速方法可分以下几种:
1、节流调速。即用定量泵供油,采用节流元件调 节输入执行元件的流量Q来实现调速;
2、容积调速。即改变变量泵的供油量Q和改变变 量液压马达的排量qm来实现调速;
3、容积节流调速。用自动改变流量的变量泵及节 流元件联合进行调速。
本章介绍以节流元件为基础的各种流量控制阀的结 构、原理以及节流调速回路的性能。
有节流口。当阀芯轴向移动时,就改变了通流面积
的大小。开口很小时通流面积为正方形,水力直径
大,不易堵塞,油
温变化
对流量影响
小。这种向结放大构的

能与周向隙缝式节
流口的相似。
2、节流阀的典型结构
(1)节流阀
图中是节流阀的结构和图形符号.结构中的节流
口是轴向三角槽式,油液从进油口P1进入,经阀芯上
的三角槽节流
第八章 流量阀和节流调速回路
❖调速方法概述 ❖节流阀 ❖采用节流阀的节流调速回路 ❖节流调速的速度稳定 ❖其它流量阀 ❖同步回路
§ 8-1 调速方法概述
一般液压传动机构都需要调节执行元件运动速
度。在液压系统中,执行元件液压缸或马达。在不
考虑液压油的压缩性和泄漏性的情况下,液压缸的
运动速度为 V=Q/A ;
a、针阀式
图中为针阀式节流元件。当针阀阀芯作轴向移
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