广东工业大学：《液压与气压传动》课程教学资源（教案讲义）液压控制元件（流量控制阀、插装阀和叠加阀）

液压控制元件 流量控制阀 插装阀和叠加阀

液压控制元件 流量控制阀 插装阀和叠加阀

第4章 液压控制元件 4.4 流量控制阀 流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液 阻实现流量调节的阀。 ■ 普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、分 流集流阀等。 节流阀 调速阀

 流量控制阀是通过改变阀口大小来改变液 阻实现流量调节的阀。  普通流量控制阀包括节流阀、调速阀、分 流集流阀等。 节 流 阀 调 速 阀 第4章 液压控制元件 4.4 流量控制阀

·第4章液压控制元件 4.4流量控制阀 4.4.1流量控制原理 ■流经薄壁小孔的流量 q=CA(2Aplp)in ■ 流经细长孔的流量 q=(πd4/128ul)☑p ■综合两式得通用节流方程 g=KAAp m ■ 节流元件的节流口结构有锥 形、三角槽形、矩形、三角 形等。将过流面积可调的节 流口称为可变液阻。由节流 方程知，当压力差一定时， (c) (d) 改变开口面积即改变液阻就 可改变流量。 图4-27节流口的结构形式 (a)锥形；(b)三角槽形；(c)矩形；(dD三角形

 流经薄壁小孔的流量 q = cdA(2Δp/ρ) 1/2  流经细长孔的流量 q =(πd 4 /128μl )Δp  综合两式得通用节流方程 q = KAΔp m  节流元件的节流口结构有锥 形、三角槽形、矩形、三角 形等。将过流面积可调的节 流口称为可变液阻。由节流 方程知，当压力差一定时， 改变开口面积即改变液阻就 可改变流量。 第4章 液压控制元件 4.4 流量控制阀 4.4.1 流量控制原理

■第4章液压控制元件 4.4流量控制阀 4.4. 2节流阀 ■结构原理 压力油由p,口进入阀 内，经阀芯1上的三角槽形 节流口，从p2口流出；压 详细符号 力油也可以由p2口进入阀 内，从p1口流出。旋转阀 芯1使之在螺母3中上下移 简化符号 动，可改变三角槽形节流 口的通流面积，即阀的开 口面积，从而控制流经阀 的流量。 (a 图428节流阀 ()结构图；6)图形符号。 1一螺母2一阀体3一-阀芯

 结构原理 压力油由p1口进入阀 内，经阀芯1上的三角槽形 节流口，从p2口流出；压 力油也可以由p2口进入阀 内，从p1口流出。旋转阀 芯1使之在螺母3中上下移 动，可改变三角槽形节流 口的通流面积，即阀的开 口面积，从而控制流经阀 的流量。 第4章 液压控制元件 4.4 流量控制阀 4.4.2 节流阀

流量特性方程 g=KA△pm 它反映了流经节流阀的流量g与阀前后压力差△p和开口面积A 之间的关系。 ■ 刚性 外负载波动引起阀前后压力差△p变化，即使阀的开口面 积A不变，也会导致流经阀的流量q不稳定。 口定义：阀的开口面积A一定时， T=d△pldq =△pl-m/KAm 为节流阀的刚性。 ■T越大，节流阀的性能越好。故薄刃口(=0.5)多作节流 阀阀口。△p大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压 力损失增大，而且可能因阀口太小而堵塞。 ■最小稳定流量节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流量会 出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵 塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制

 流量特性方程 q = KAΔp m 它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力差Δp 和开口面积A 之间的关系。  刚性 外负载波动引起阀前后压力差Δp 变化，即使阀的开口面 积A 不变，也会导致流经阀的流量q不稳定。  定义：阀的开口面积A 一定时 ， T = dΔp/dq = Δp 1-m/KAm 为节流阀的刚性。  T 越大，节流阀的性能越好。故薄刃口（m=0.5 ）多作节流 阀阀口。 Δp 大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压 力损失增大，而且可能因阀口太小而堵塞。  最小稳定流量 节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流量会 出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵 塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制

■第4章液压控制元件 4.4流量控制阀 4.4.31 调速阀 ■结构原理 口压力油p先经定差减压阀，然 后经节流阀流出。节流阀进、 出口压力油p2、P经阀体流道 被引至定差减压阀阀芯的两端 图形符号 (2乃)与定差减压阀的弹簧 力进行比较，因定差减压阀阀2 P3 口的压力补偿作用，使得(2 乃)基本不变。 简化图形符号 ·定差减压阀阀芯受力平衡方程 P2 A=P3 A+F 图4-30调速阀 1一定差减压阀阀芯2一节流阀阀芯3弹簧 P2-P3=△p=F/A ■节流阀阀口流量方程 9=CaπDy(2△plp)1n

 结构原理  压力油p1先经定差减压阀，然 后经节流阀流出。节流阀进、 出口压力油p2、p3经阀体流道 被引至定差减压阀阀芯的两端， (p2-p3)与定差减压阀的弹簧 力进行比较，因定差减压阀阀 口的压力补偿作用，使得(p2- p3)基本不变。 第4章 液压控制元件 4.4 流量控制阀 4.4.3 调速阀  定差减压阀阀芯受力平衡方程 p2 A = p3 A +Ft p2 - p3=Δp=Ft /A  节流阀阀口流量方程 q =CdπD y（2Δp/ρ）1/2

流量稳定性分析 节流阀 ·定差减压阀阀芯位移引起 弹簧力和液动力波动，因 此流经调速阀的流量只能 基本稳定。调速阀的速度 刚性可近似为∞。 调速阀 ■为保证定差减压阀的压力 补偿作用，调速阀的进出 △P 口压力差应大于弹簧力F △Pmin 和液动力F,所确定的最小 压力差。否则无法保证流 图431节流阀和调速阀的流量特性 量稳定

 流量稳定性分析  定差减压阀阀芯位移引起 弹簧力和液动力波动，因 此流经调速阀的流量只能 基本稳定。调速阀的速度 刚性可近似为∞。  为保证定差减压阀的压力 补偿作用，调速阀的进出 口压力差应大于弹簧力Ft 和液动力Fs 所确定的最小 压力差。否则无法保证流 量稳定

旁通型调速阀 ■结构原理 详细图形符号 该阀又称为 溢流节流阀，由 节流阀与差压式 溢流阀并连而成， P 阀体上有一个进 油口，一个出油 口，一个回油口。 6) 这里节流阀既是 简化图形符号 调节元件，又是 检测元件；差压 式溢流阀是压力 (a) 补偿元件，它保 图432旁通型调速阀 证了节流阀前后 (a)结构图：(6)详细图形符号；(d)简化图形符号。 压力差p基本 1一节流阀阀芯2一阁体3一安全阀阀芯4一溢流阀阀芯 不变

旁通型调速阀  结构原理 该阀又称为 溢流节流阀，由 节流阀与差压式 溢流阀并连而成， 阀体上有一个进 油口，一个出油 口，一个回油口。 这里节流阀既是 调节元件，又是 检测元件；差压 式溢流阀是压力 补偿元件，它保 证了节流阀前后 压力差Δp 基本 不变

·第4章液压控制元件 4.5插装阀和叠加阀 4.5.1插装阀 插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈） 插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的 一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有 两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 ■特点： 口阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏； 口通流能力大，抗污染； 口一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑

 插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈） 插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的 一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有 两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。  特点：  阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏；  通流能力大，抗污染；  一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。 第4章 液压控制元件 4.5 插装阀和叠加阀 4.5.1 插装阀

插装阀基本组件 组件由阀芯、阀 套、弹簧和密封圈组 成。根据用途不同分 接先导 为方向阀组件、压力 阀组件和流量阀组件。 同一通径的三种组件 安装尺寸相同，但阀 芯的结构形式和阀套 座直径不同。三种组 (a) 图433插装式锥阀的结构和图形符号 件均有两个主油口A (a)结构；(b)图形符号. 和B、一个控制口x。 1一控制盖板2阀套3一弹簧4一阀芯5-阀体

 插装阀基本组件  组件由阀芯、阀 套、弹簧和密封圈组 成。根据用途不同分 为方向阀组件、压力 阀组件和流量阀组件。 同一通径的三种组件 安装尺寸相同，但阀 芯的结构形式和阀套 座直径不同。三种组 件均有两个主油口A 和B、一个控制口x