流量控制閥中節(jié)流閥的工作原理和常見分類

（１）流量控制的工作原理：油液流經(jīng)小孔、狹縫或毛細管時，會產(chǎn)生較大的液阻，通流面積越小，油液受到的液阻越大，通過閥口的流量就越小 。 所以 ，改變節(jié)流口的通流面積，使液阻發(fā)生變化，就可以調(diào)節(jié)流量的大小，這就是流量控制的工作原理。大量實驗證明，節(jié)流口的流量特性可以用下式表示：
q＝KA０（Δp）n
式中，q為通過節(jié)流口的流量；A０為節(jié)流口的通流面積；Δ p 為節(jié)流口前后的壓力差；K 為流量系數(shù)，隨節(jié)流口的形式和油液的粘度而變化；n 為節(jié)流口形式參數(shù)，一般在0.5-1之間，節(jié)流路程短時取小值，節(jié)流路程長時取大值。

節(jié)流口的形式很多，如圖13-61所示為常用的幾種。 圖（a）為針閥式節(jié)流口，針閥芯作軸向移動時，改變環(huán)形通流截面積的大小，從而調(diào)節(jié)了流量。圖（ b）為偏心式節(jié)流口，在閥芯上開有一個截面為三角形（或矩形）的偏心槽，當轉(zhuǎn)動閥芯時，就可以調(diào)節(jié)通流截面積的大小而調(diào)節(jié)流量。這兩種形式的節(jié)流口結(jié)構簡單，制造容易，但節(jié)流口容易堵塞，流量不穩(wěn)定，適用于性能要求不高的場合。圖（c）為軸向三角槽式節(jié)流口，在閥芯端部開有一個或兩個斜的三角溝槽，軸向移動閥芯時，就可以改變?nèi)遣弁鹘孛娣e的大小，從而調(diào)節(jié)流量。

圖（ d）為周向縫隙式節(jié)流口。閥芯上開有狹縫，油液可以通過狹縫流入閥芯內(nèi)孔，然后由左側(cè)孔流出，旋轉(zhuǎn)閥芯就可以改變縫隙的通流截面積。圖（e）為軸向縫隙式節(jié)流口，在套筒上開有軸向縫隙，軸向移動閥芯即可改變縫隙的通流面積大小，以調(diào)節(jié)流量。這三種節(jié)流口性能較好，尤其是軸向縫隙式節(jié)流口，其節(jié)流通道厚度可薄到0.07-0.09mm，可以得到較小的穩(wěn)定流量。常用的節(jié)流閥有：可調(diào)節(jié)流閥、不可調(diào)節(jié)流閥、可調(diào)單向節(jié)流閥和減速閥等。

（２）可調(diào)節(jié)流閥：如圖13-62所示為可調(diào)節(jié)流閥的結(jié)構圖。節(jié)流口采用軸向三角槽形式，壓力油從進油口 P１ 流入，經(jīng)通道 b、閥芯 ３ 右端的節(jié)流溝槽和通道 a 從出油口 P２ 流出。轉(zhuǎn)動手柄 １，通過推桿 ２ 使閥芯做軸向移動，可改變節(jié)流口通流截面積，實現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。彈簧 ４ 的作用是使閥芯向左抵緊在推桿上。這種節(jié)流閥結(jié)構簡單，制造容易，體積小，但負載和溫度的變化對流量的穩(wěn)定性影響較大 ，因此只適用于負載和溫度變化不大或執(zhí)行機構速度穩(wěn)定性要求較低的液壓系統(tǒng)。

（３）可調(diào)單向節(jié)流閥 ：如圖13-63所示為可調(diào)單向節(jié)流閥的結(jié)構圖。從作用原理來看，可調(diào)單向節(jié)流閥是可調(diào)節(jié)流閥和單向閥的組合，在結(jié)構上是利用一個閥芯同時起節(jié)流閥和單向閥的兩種作用。當壓力油從油口 P１ 流入時，油液經(jīng)閥芯上的軸向三角槽節(jié)流口從油口 P２ 流出，旋轉(zhuǎn)手柄可改變節(jié)流口通流面積大小而調(diào)節(jié)流量。當壓力油從油口 P２ 流入時，在油壓作用力的作用下，閥芯下移，壓力油從油口 P１ 流出，起單向閥作用。

（４）減速閥：減速閥是滾輪控制可調(diào)節(jié)流閥，又稱行程節(jié)流閥。其原理是通過行程擋塊壓下滾輪，使閥芯下移改變節(jié)流口通流面積，減小流量而實現(xiàn)減速。如圖13-64所示為一種與單向閥組合的減速閥。單向減速閥又稱單向行程節(jié)流閥，它可以滿足以下所述機床液壓進給系統(tǒng)的快進、工進、快退工作循環(huán)的需要。
① 快進：快進時，閥芯 １ 未被壓下，壓力油從油口 P１不經(jīng)節(jié)流口流往油口 P２，執(zhí)行元件快進。
② 工進：當行程擋塊壓在滾輪上，使閥芯下移一定距離，將通道大部分遮斷，由閥芯上的三角槽節(jié)流口調(diào)節(jié)流量，實現(xiàn)減速，執(zhí)行元件工進（工作進給）。
③ 快退：壓力油液從油口 P２ 進入，推開單向閥閥芯 ２（鋼球），油液直接由 P１ 流出，不經(jīng)節(jié)流口，執(zhí)行元件快退。

（５）影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定的因素：節(jié)流閥是利用油液流動時的液阻來調(diào)節(jié)閥的流量的。 產(chǎn)生液阻的方式，一種是薄壁小孔、縫隙節(jié)流，造成壓力的局部損失；一種是細長小孔（毛細管）節(jié)流，造成壓力的沿程損失。 實際上各種形式的節(jié)流口是介于兩者之間。 一般希望在節(jié)流口通流面積調(diào)好后，流量穩(wěn)定不變，但實際上流量會發(fā)生變化，尤其是流量較小時變化更大。 影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定的因素主要如下：
① 節(jié)流閥前后的壓力差。隨外部負載的變化，節(jié)流閥前后的壓力差 Δ p 將發(fā)生變化，由公式可知，流量q 也隨之變化而不穩(wěn)定。
② 節(jié)流口的形式。節(jié)流口的形式將影響流量系數(shù) K 和參數(shù) n。
③ 節(jié)流口的堵塞。
④ 油液的溫度。壓力損失其能量通常轉(zhuǎn)換為熱能，油液的發(fā)熱會使油液粘度發(fā)生變化，導致流量系數(shù) K 變化，從而使流量變化。

由于上述因素的影響，使用節(jié)流閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度，其速度將隨負載和溫度的變化而波動。在速度穩(wěn)定性要求高的場合，則要使用流量穩(wěn)定性好的調(diào)速閥。

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