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流量控制閥特性
點擊次數(shù)：899 發(fā)布時間：2016-11-24
流量控制閥是液壓系統(tǒng)中控制液流流量的元件。按其功能和用途，可分為節(jié)流閥、調(diào)速閥等。它們的共同特點是，依靠改變閥口通流面積的大小或通流通道的長短來改變液阻（壓力降、壓力損失），從而控制通過閥的流量，達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運行速度的目的。
液壓系統(tǒng)中使用的流量控制閥應(yīng)滿足以下要求：調(diào)節(jié)范圍足夠大；能保證穩(wěn)定的zui小流量；溫度和壓力對流量的影響要小；調(diào)節(jié)方便；泄漏小等。
流量控制閥的節(jié)流口形式和流量特性
起節(jié)流作用的閥口稱為節(jié)流口，其大小以通流面積來度量。
1．節(jié)流口的形式
節(jié)流口的形式很多，zui常用的如圖A所示。
(1)針閥式節(jié)流口 如圖A (a)所示。閥芯作軸向移動，可調(diào)節(jié)環(huán)形通道的大小，從而調(diào)節(jié)流量。這種節(jié)流口形式，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但容易堵塞，流量受溫度影響較大，一般只用于要求不高的液壓系統(tǒng)。
(2)偏心槽式節(jié)流口 如圖A(b)所示。在閥芯上開有一個截面為三角形（或矩形）的偏心槽，轉(zhuǎn)動閥芯時就可調(diào)節(jié)通道的大小，即調(diào)節(jié)流量。這種節(jié)流口形式，結(jié)構(gòu)也較簡單，制造容易，節(jié)流口通流截面是三角形的，能得到較小的穩(wěn)定流量。但偏心處壓力不平衡，轉(zhuǎn)動較費力，并且油液流過時的摩擦面較大，溫度變化對流量穩(wěn)定性影響較大，容易堵塞，常用于性能要求不高的地方。
(3)軸向三角溝槽式節(jié)流口 如圖A (c)所示。在閥芯端部開有一個或兩個斜三角溝，軸向移動閥芯時，可以改變?nèi)菧贤鹘孛娴拇笮。沽髁康玫秸{(diào)節(jié)。這種節(jié)流形式，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，小流量時穩(wěn)定性好，不易堵塞，應(yīng)用廣泛。
(4)周向縫隙式節(jié)流口 如圖A(d)所示。閥芯上開有狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯可以改變縫隙的通流面積，使流量得到調(diào)節(jié)。這種節(jié)流形式，油溫變化對流量影響很小，不易堵塞，，流量小時工作仍可靠，應(yīng)用廣泛。
(5)軸向縫隙式（薄壁型）節(jié)流口 如圖A(e)所示。在套筒上開有軸向縫隙，軸向移動閥芯可以改變縫隙的通流截面，使流量得到調(diào)節(jié)。這種節(jié)流形式不易堵塞，性能好，可以得到較小的穩(wěn)定流量，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝性差。威斯特
根據(jù)流體力學(xué)的理論和試驗，通過節(jié)流口的流量可用下式表示
q=KAv(△p)m (5-1)
式中 K——由節(jié)流口形狀、油液流動狀態(tài)和油液黏度決定的系數(shù)，具體數(shù)值由試驗得出，
一般薄壁孔口K= Cq
，細(xì)長孔口K=
；
Av ——節(jié)流口通流面積；
△p——節(jié)流口前后壓差；
m ——由節(jié)流口形狀決定的指數(shù)，0.5≤m≤1，薄壁孔口m=0.5，細(xì)長孔口m=1。
式(5-1)即為節(jié)流口的流量特性方程，相應(yīng)的流量特性曲線如圖B所示。
由式(5-1)可知，當(dāng)K、△p、m不變的情況下，改變節(jié)流口的通流面積Av就可改變通過節(jié)流口的流量。而節(jié)流口的通流面積Av調(diào)定后，通過節(jié)流口的流量還要受到以下因素的影響。
(1)節(jié)流口前后壓差 由于負(fù)載的變化，引起節(jié)流口前后壓差的變化，從而對流量發(fā)生影響。指數(shù)m越小，壓差變化對流量的影響也越小，所以節(jié)流口應(yīng)制成薄壁孔口。
(2)油液溫度油液的溫度直接影響油液黏度，使得流量不穩(wěn)定。薄壁孔式節(jié)流口的K值與黏度關(guān)系很小，而細(xì)長孔式節(jié)流口的K值與黏度關(guān)系大，因此薄壁孔口的流量受溫度變化的影響很小。
(3)節(jié)流口的堵塞流量控制閥在工作時，節(jié)流口的過流斷面通常是很小的，當(dāng)系統(tǒng)速度較低時尤其如此。因此節(jié)流口很容易被油液中所含的金屬屑、塵埃、砂土、渣泥等機械雜質(zhì)和在高溫高壓下油液氧化所生成的膠質(zhì)沉淀物、氧化物等雜質(zhì)所堵塞。節(jié)流口被堵塞的瞬間，油液斷流，隨之壓力很快增高，直到把堵塞的小孔沖開，于是流量突然加大。如此過程不斷重復(fù)，就造成了周期性的流量脈動。
節(jié)流口堵塞與節(jié)流口的形狀有很大關(guān)系。不同形式的節(jié)流口，其水力半徑也不一樣。水力半徑大，則通流能力強，孔口不容易堵塞，流量穩(wěn)定性就較好；反之，則較差。此外，油液的質(zhì)量或過濾精度好時，也不容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。