调速阀(串联减压式调速阀)的结构原理及流量稳定性分析

行业动态     |     2020-02-27
摘要:在节流阀中,即将采用节流指数较小的开口形式,由于节流阀流量是其压差的函数,故负载变化时,还是不能保证流量稳定,要获得稳定的流量,就必须保证节流口两端压差不随负载变化,按照这个思想设计的阀就是调速阀。本文兴迪源机械带来调速阀(串联减压式调速阀)的结构原理及流量稳定性分析。

  在节流阀中,即将采用节流指数较小的开口形式,由于节流阀流量是其压差的函数,故负载变化时,还是不能保证流量稳定,要获得稳定的流量,就必须保证节流口两端压差不随负载变化,按照这个思想设计的阀就是调速阀。本文兴迪源机械带来调速阀(串联减压式调速阀)的结构原理及流量稳定性分析。
 
 
  图3-50不同节流开口度的流量特性曲线
 
  一、调速阀的结构与原理
 
  调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成的复合阀。如图3-51(a)所示,这是一种先减压、后节流的调速阀。调速阀进油口就是减压阀的入口,直接与泵的输出油口相接,人口的油液压力p1是由溢流阀调定的,基本保持恒定。调速阀的出油口即节流阀的出油口与执行机构相连,其压力p1由液压缸的负载F决定。
 
  如图3-51(b)所示是调速阀与节流阀的流量与压差的关系比较。由图3-51(b)可知,调速阀的流量稳定性要比节流阀好,基本可达到流量不随压差变化而变化。但是,调速阀特性曲线的起始阶段与节流阀重合,这是因为此时减压阀没有正常工作,阀芯处于最底端。要保证调速阀正常工作,必须达到0.4~0.5MPa的压力差,这是减压阀能正常工作的最低要求。
 

 
图3-51 调速阀结构
 
  如图3-52所示为调速阀受力平衡状态,从受力分析看,因为弹簧刚度较低,且工作过程中减压阀阀芯位移很小,可以认为Ft基本保持不变,故节流阀两端压力差(Pm-P2)也基本不变,这就保证了通过节流阀的流量稳定。
 


图3-52 调速阀受力状态
 
  二、流量稳定性分析
 
  调速阀用于调节执行元件运动速度,并保证其速度的稳定。这是因为节流阀既是调节元件,又是检测元件。当阀口面积调定后,它一方面控制流量的大小,一方面检测流量信号并转换为阀口前后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯的两端面,与弹簧力相比较,当检测的压力差偏离预定值时,定差减压阀阀芯产生相应位移,改变减压缝隙进行压力补偿,保证节流阀前后的压力差基本不变,但是阀芯位移势必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。
 
  【兴迪源液压机设备优势
 
  兴迪源机械以流体压力成形技术为核心,主导产品有:内高压成型设备、板材充液成形设备、管材零件液压成形设备、水胀液压成形设备、多工位连体液压拉深设备、四柱式液压机设备、框架式液压机设备等,并可按照客户的需求设计制造特殊的非标液压设备、非标油缸、非标液压系统和配备自动化传动系统。
 
 
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  部分文段和图片摘自:
 
  《图解液压技术基础》
 
  作者:李丽霞 杨宗强 何敏禄
 
  由兴迪源机械编辑
 
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