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挖掘机流量控制阀原理讲解

发表日期:2019-06-19 05:01文章编辑:铁甲淘所属栏目: 挖机技术

挖掘机流量控制阀原理讲解

挖掘机维护流量控制系统通过改变阀芯通流开口的尺寸来调节油流,从而控制执行器的运行速度。常用的流量控制阀包括节流阀、速度调节阀、分流阀、延时阀、计量阀和其他阀组

 

阀体复合阀。

 

1.节流孔的形式和特点

 

(1)节气门形式的油在流经节气门时会遇到阻力,从而降低流速。阀口的流通面积越小,油流阻力越大,流速越小。

 

1)针形节流阀芯的端部呈锥形,通过阀芯的轴向运动来调节环形通道的尺寸,从而调节流量。2)周向槽式节流阀在读数芯上开一个中间有孔的部分槽,槽开口的大小可以通过转动阀芯来调节。

 

3)圆周偏心槽式节流阀在阀芯上开有三角形或矩形截面的偏心槽,通过旋转阀芯改变液体流道的开口尺寸。

 

4)轴向端槽式节流口在阀芯端部设有弧形槽或三角形槽,三角形槽的横截面为矩形、三角形等形状,开口的大小可以通过阀芯的轴向运动来调节。

 

5)轴向狭缝节流阀在套筒阀芯上具有轴向凹槽,与阀芯的内孔连通。轴向移动阀芯可以改变槽缝流通面积的大小。

 

6)多孔串联节流由多个节流孔串联而成。在相同的节流作用和条件下,采用这种节流方式可以增大节流孔的直径,与其他节流孔相比,不易出现堵塞现象。

 

7)螺旋槽节流:将表面光滑的螺钉安装到配合精度高的圆柱孔中。油通过螺旋槽从一侧流向另一侧。螺旋槽越长,沿路径的阻尼效果越大,节流效果越明显。如果螺杆轴向移动并且螺旋槽的流动长度改变,则可以调节流速。

 

(2)节流孔的流动特性

 

上述节流器可分为三种基本类型:①薄橡胶节流器,②细长节流器,⑧薄壁节流器和细长节流器之间的节流器。

 

薄壁节流指的直径比节流孔的长度大得多,当油流经节流孔时会发生局部压力损失。薄壁节流指的节流孔直径比长度小得多,当油流经节流孔时,会发生沿程压力损失。第三种情况介于上述两种情况之间,孔口的直径和长度相差不大,既有局部压力损失,也有沿程压力损失。

 

我们将各种节流方式的流量计算公式归纳为一般的节流流量方程,即

 

q=kfap"。其中:Q是通过节流阀的流量(厘米/秒)

 

k1-系数f由孔板类型和液体特性决定-孔板流通面积(厘米?)

 

AP-节气门前后压差(kgf/cm7)m-由节气门类型确定的指数

 

从上面的公式可以看出,在确定节气门形式之后,如果节气门前后的压力不变,只要节气门的流通面积改变,就可以调节油的流速。

 

(3)影响流动稳定性的各种因素

 

1)压差sp对流量的影响根据流量方程,压差越大,通过节流阀的流量越大。压差对流量的影响取决于其指数m。薄壁节流孔的m值为0.5。细长节流孔节流的m值为1,两者之间节流的m值为0.5-1。由此可见,薄壁节流孔的mn值最小,稳定性最好,节流装置大多采用薄壁节流的形式。

 

2)油温对流量的影响薄壁孔流动方程中的K值不含粘度因子端口,而细长孔流动方程中的K值含有粘度因子μ;。油温的变化影响油的粘度,从而也影响通过细长孔的流速。从这个角度来看,细刻节流孔也比细刻节流孔更稳定。

 

3)节流孔堵塞对流量的影响节流孔堵塞受其形状和尺寸的影响,多孔串联节流和螺旋槽节流等储层表面积大的节流孔不易堵塞。另外,液压半径大的节流阀不易堵塞。综上所述,对流量控制阀性能的主要要求是压差和油温变化对流量的影响。

 

小,阀口不易堵塞,最小稳定流量低,压力损失小,泄漏小。

 

第二,节流阀

 

1.只有节流部分的简单节流阀称为简单节流阀。它有两种不同的类型:固定型和可调型。简单节流阀前后的压差随着负荷的变化而变化,从而影响流量的稳定性。它仅适用于负载变化小的液压系统。

 

节流润滑主要用于调节执行机构和工作机构的运动速度,有时也用于背压回路。节流阀用于调节回路。有三种基本方案,即进气节气门、回油节气门和旁通节气门。

 

(1)进气节流阀安装在执行器和液压泵之间的进气管线上。节气门前面的压力为%,其大小由安全阀设定,基本保持不变。节气门后面的压力pi由负切w和油缸无杆腔的有效工作面积f决定,pi=wf。节流阀前后的压差ap为

 

设计和使用时,一般取2-3千克力/厘米?。。

 

根据节流孔的流量方程,通过节流阀的流量为

 

因此,液压缸的运动速度为

 

v=qfi-kf (pa-w/f) 19f

 

该公式是进油节流的调速公式。可以看出,油缸的运动速度与节气门开度面积F成正比,油红色的有效工作面积F不仅直接影响油缸的运动速度,还通过改变压差ap来改变流量Q,从而影响油缸的运动速度。同时,载荷W对运动速度也有一定的影响。随着载荷的增加,油缸的运动速度降低:随着载荷的降低,油缸的运动速度增加,因此刚性差。此外,当油缸在轻负载和低速下工作时,相当大一部分动力消耗在溢流阀和节流阀上,这使得注入的液体产生热量。特别是节流后的高温油直接进入油缸,使泄漏更大,影响油缸的运动速度。

 

由于进油节流的回油通道没有背压,油缸运动的稳定性稍差,特别是不能承受负负荷。因此,当采用进油节流回路时,通常在回油通道上增加一个2 ~ 3kgfem的背压阀,以提高运动的稳定性。

 

这种速度调节方法具有很大的速度调节范围(-一般可达100以上)。启动时冲击小,压力控制方便,适用于负载变化小的液压系统,如机床及其他辅助装置的进给运动。

 

(2)回油节流节流阀安装在致动器和油箱之间的回油管路上。由于节流后的油直接流回油箱,压力为零,因此节流阀前后的压差为

 

apfpi= (pf- -w)

 

油缸的运动速度为

 

v = qfi = KF[(pifi-w)/fj17 f1 = KF(f/F2)1n 2(p:-wf)17 f1。

 

该公式是回油节流的调速公式。可以看出,油缸的运动速度也受到负载的影响。它与进气节流阀的区别在于,我的回油必须经过节流阀才能流回油箱,从而形成背压,即使在交变载荷下也能使油缸平稳运动。此外,由于油缸回油腔的有效工作面积f2较小,当回油腔空载时,回油腔产生的压力可能超过泵的供油压力po,特别是当回油腔承受负载荷时,pi较高,从而提高了回油腔和回油管路的刚度,减少了油缸的内部泄漏。此外,油温不影响机油的流动。然而,在油缸停止移动后,回油腔中的油经常通过回油通道流回油箱,从而产生间隙。当油缸重新启动时,会发生冲击。

 

回油节流调速的应用略大于进油节流调速,可以达到较低的速度。它在轻负载和低速下有很大的功率损耗,因此一般用于负载变化大、运动要求稳定的系统,如机床运动系统。

 

(3)旁路节流阀与执行机构并联,安装在油泵和油箱之间的管道上。在该回路中,节流阀将泵供应的油排放回油箱的一部分,从而控制进入油缸的流量和油缸的运动速度,因此进入油缸的流量q1等于泵的供油流量qb和流过节流阀的流量Q之间的差值。节流前的压力为po,节流后的压力为零,因此节流环前后的压差为pae,p=wf,因此通过节流阀的流量可由以下公式确定

 

q2= kfap"。=kf (p) 1/2= kf (wf) 12

 

Q1-q-kf (wf) 12袖红色机芯速度为

 

V=qvfi-[qo-kf (wf) 7f

 

该公式是旁通节流的速度调节公式。因此,当节气门开度为零时,油缸的速度最大。油缸速度受负荷变化的影响比进油节流和回油节流调速系统更大,因此其刚性最差,速度最不稳定。此外,增加节流波的开度f会明显降低油缸低速运动时的最大承载能力。因此,其调速范围远小于前两种调速方法。然而,旁路节流调速的泵压随负载变化:因此,由于雨效率较高和油温升高较低,电机消耗的功率随负载变化。

 

路侧联合调速系统一般用于功率大、速度快、调速范围窄、速度稳定性要求低的情况下,如刨床等。

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