及形式
通常有三种基本形式:、和,但无论节流口采用何种形式,通过节流口的流量q及其前后压力差Δp的关系均可用式 (2-63)q=KAΔpm来表示,三种节流口的流量特性曲线如图5-28所示,由图可知:
(1)压差对流量的影响。两端压差Δp变化时,通过它的流量要发生变化,三种结构形式的节流口中,通过的流量受到压差改变的影响最小。
(2)温度对流量的影响。油温影响到油液粘度,对于,油温变化时,流量也会随之改变,对于薄壁小孔粘度对流量几乎没有影响,故油温变化时,流量基 本不变。
(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,尤其是当开口较小时,这一影响更为突出,严重时会xx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,尤其会影响流量阀 的最小稳定流量。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,当然油液的清洁度也对堵塞产生影响。一般流量控制阀的最小稳定流量 为0.05L/min。
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。图5-29所示为几种常用的节流口形式。图5-29(a)所示为针阀式节流口,它通道长,湿 周大,易堵塞,流量受油温影响较大,一般用于对性能要求不高的场合;图5-29(b)所示为偏心槽式节流口,其性能与针阀式节流口相同,但容易制造,其缺 点是阀芯上的径向力不平衡,旋转阀芯时较费力,一般用于压力较低、流量较大和流量稳定性要求不高的场合;图5-29(c)所示为轴向三角槽式节流口,其结 构简单,水力直径中等,可得到较小的稳定流量,且调节范围较大,但节流通道有一定的长度,油温变化对流量有一定的影响,目前被广泛应用,图5-29(d) 所示为周向缝隙式节流口,沿阀芯周向开有一条宽度不等的狭槽,转动阀芯就可改变开口大小。
阀口做成薄刃形,通道短,水力直径大,不易堵塞,油温变化对流量 影响小,因此其性能接近于薄壁小孔,适用于低压小流量场合;图5-29(e)所示为轴向缝隙式节流口,在阀孔的衬套上加工出图示薄壁阀口,阀芯作轴向移动 即可改变开口大小,其性能与图5-29(d)所示节流口相似。为保证流量稳定,节流口的形式以薄壁小孔较为理想。
在传动系统中节流元件与溢流阀并联于液泵的出口,构成恒压油源,使泵出口的压力恒定。如图5-30(a)所 示,此时节流阀和溢流阀相当于两个并联的液阻,泵输出流量qp不变,流经节流阀进入缸的流量q1和流经溢流阀的流量Δq的大小由节流阀和溢流阀液 阻的相对大小来决定。若节流阀的液阻大于溢流阀的液阻,则q1<Δq;反之则q1>Δq。
节流阀是一种可以在较大范围内以改变液阻来调节流量的元件。因此 可以通过调节节流阀的液阻,来改变进入液压缸的流量,从而调节液压缸的运动速度;但若在回路中仅有节流阀而没有与之并联的溢流阀,如图5-30(b)所 示,则节流阀就起不到调节流量的作用。
液压泵输出的液压油全部经节流阀进入液压缸。改变节流阀节流口的大小,只是改变液流流经节流阀的压力降。节流口小, 流速快;节流口大,流速慢,而总的流量是不变的,因此液压缸的运动速度不变。所以,节流元件用来调节流量是有条件的,即要求有一个接受节流元件压力信号的 环节(与之并联的溢流阀或恒压变量泵)。通过这一环节来补偿节流元件的流量变化。
液压传动系统对流量控制阀的主要要求有:
(1)较大的流量调节范围,且流量调节要均匀。
(2)当阀前、后压力差发生变化时,通过阀的流量变化要小,以保证负载运动的稳定。
(3)油温变化对通过阀的流量影响要小。
(4)液流通过全开阀时的压力损失要小。
(5)当阀口关闭时,阀的泄漏量要小。