高效分流集流阀的应用与优化

分流集流阀（简称分流阀）包括分流阀、集流阀及兼有分流、集流功能的分流集流阀。

分流阀的作用，是使液压系统中由同一个油源向两个执行元件供应相同的流量（等量分流），或按一定比例向两个执行元件供应流量（比例分流），以实现两个执行元件的速度保持同步或定比关系。集流阀的作用，则是从两个执行元件收集等流量或按比例的回油量，以实现两个执行元件的速度同步或成定比关系。分流集流阀则兼有分流阀和集流阀的功能。它们的图形符号如图4.4.6所示。

图4.4.6　分流集流阀的符号

（a）分流阀；（b）集流阀；（c）分流集流阀

1.分流阀的工作原理

图4.4.7所示为分流阀的结构图。设进口油液压力为p0，流量为q0，进入阀后分两路分别通过两个面积相等的固定节流孔1、2，分别进入油室a、b，然后由可变节流口3、4经出油口Ⅰ和Ⅱ通往两个执行元件。如果两个执行元件的负载相等，则分流阀的出口压力p3=p4，因为阀中两条流道的尺寸完全对称，所以输出流量亦对称，q1=q2=q0/2，且p1=p2。当由于负载不对称而出现p3≠p4，且设p3＞p4时，阀芯来不及运动而处于中间位置，由于两条流道上的总阻力相同，必定使q1＜q2，进而p0-p1＜p0-p2，则使p1＞p2。此时阀芯在不对称液压力的作用下左移，使可变节流口3增大，可变节流口4减小，从而使q1增大，q2减小，直到q1≈q2，p1≈p2为止，阀芯才在一个新的平衡位置上稳定下来，即输往两个执行元件的流量相等，当两执行元件尺寸完全相同时，运动速度将相同。

图4.4.7　分流阀的结构原理图

1，2—固定节流孔；3，4—可变节流口；5—阀体；6—阀芯；7—弹簧；Ⅰ，Ⅱ—出油口

2.分流集流阀的工作原理(www.xing528.com)

图4.4.8为分流集流阀。阀芯5、6在各弹簧力作用下处于中间位置的平衡状态。

图4.4.8　分流集流阀

（a）结构图；（b）分流且p4＞p3时的工作原理；（c）集流且p4＞p3时的工作原理
1，2—固定节流孔；3，4—可变节流口；5，6—阀芯

分流工况时，由于p0大于p1和p2，所以阀芯5和6处于相离状态，互相勾住。假设负载压力p4＞p3，如果阀芯仍留在中间位置，必然使p2＞p1。这时连成一体的阀芯将左移，可变节流口3减小（图4.4.8（b）），使p1上升，直至p1≈p2，阀芯停止运动。由于两个固定节流孔1和2的面积相等，所以通过两个固定节流孔的流量q1≈q2，而不受出口压力p3及p4变化的影响。

集流工况时，由于p0小于p1和p2，故两阀芯处于相互压紧状态。假设负载压力p4＞p3，如果阀芯仍留在中间位置，必然使p2＞p1。这时压紧成一体的阀芯左移，可变节流口4减小（图4.4.8（c）），使p2下降，直至p2≈p1，阀芯停止运动，故q1≈q2，而不受进口压力p3及p4变化的影响。

一般分流（集流）阀的分流误差为1％～3％。误差主要是由结构尺寸误差、摩擦力大小不均匀、弹簧误差等导致的。

在采用分流（集流）阀构成的同步系统中，液压缸的加工误差及其泄漏、分流阀之后设置的其他阀的外部泄漏、油路中的泄漏等，虽然对分流阀本身的分流精度没有影响，但对系统中执行元件的同步精度却有直接影响，进行系统设计时要注意。