一般节流阀的特性解析

起节流作用的阀口称为节流口，其大小以通流面积来度量。节流口的形式（几何形状）很多，按照移动阀芯的方式可以分为切向移动式和轴向移动式两类。

图5-55a所示为切向移动式节流口，以阀芯的转动来改变节流口的通流截面。这种节流口由于阀芯承受不平衡的径向液压力，在高压时易卡死，一般只能用于低压。图5-55d所示也是切向移动式节流口，阀芯左端为螺旋面，转动阀芯，螺旋线相对下边窗口左右移动，从而调节节流口的面积。图5-55b、c、e、f、g为轴向移动式节流口。图5-55b所示为锥形节流口，图5-55c为轴向带三角槽的节流口，图5-55e为圆形节流口，图5-55f是空心阀芯端部开有梯形槽的结构，图5-55g则开有三角形槽。它们都是完全对称结构，径向力平衡，调节流量方便，常用于高压节流阀。

图5-55 节流口的形式

a）、d）切向移动式 b）、c）、e）、f）、g）轴向移动式

1.节流口的特性

根据流体力学的理论和试验，通过节流口的流量可用下式表示

q=KA_v（Δp）m （5-62）

式中 K——由节流口的形状、油液的流动状态和油液的粘度决定的系数；具体数值由试验决定，一般薄壁小孔

细长孔

A_v——节流口流通截面积；

Δp——节流口前后油液压力差；

m——由节流口形状决定的指数，0.5≤m≤1，对薄壁小孔m=0.5，对于细长孔m=1。

式（5-62）即为节流口的流量特性方程，相应的流量特性曲线如图5-56所示。

当K、Δp、m等参数确定的情况下，改变节流口的流通截面A_v就可以改变通过节流口的流量。(www.xing528.com)

但是，当节流口的流通截面A_v确定后，通过节流口的流量还会受到以下因素的影响：

1）节流口前后压力差的影响。由于负载的变化，引起节流口前后压差的变化，从而对流量产生影响。指数m越小，压差变化对流量的影响越小，所以节流口应作成薄壁孔口。

2）温度。油温的变化引起油液粘度的变化，使得流量不稳定。薄壁孔口K值与粘度关系很小，而细长孔K值与粘度的关系比较大，因此薄壁孔口的流量受温度的影响很小。

图5-56 节流阀口的流量特性

3）节流口的堵塞。当节流口的流通截面很小时，在其他因素不变的情况下，通过节流口的流量会出现周期性的脉动，甚至造成断流，这就是节流口的堵塞。其原因：

①油液中含有杂质颗粒。

②油液因温度过高产生胶质和沥青等杂质粘附在节流口的表面上，当附着层达到一定的厚度时，会造成断流。

③油液的老化、受压、受热后产生极化分子，同时节流缝隙的金属表面具有正的电荷，油液的极化分子在节流缝隙的金属表面上的电荷的吸引下紧密排列在节流口上，形成油液的极化分子的吸附层，由于吸附层破坏了节流缝隙的几何形状，所以改变了流量，但吸附层会在油液一定压力和速度下遭到周期性破坏，流通面积相应变化便造成液流的周期性脉动。

减少堵塞的措施有：

①选择化学稳定性比较好的油液，油液要仔细过滤，定期更换。

②选择水力半径比较大的节流口。

2.最小稳定流量和流量调节范围

节流阀能正常工作的最小流量称为节流阀的最小稳定流量。它是衡量节流阀性能优劣的重要指标。最小稳定流量与节流口的几何形状有关，如轴向三角槽式的节流口，在工作介质为液压油时，最小稳定流量一般为0.03～0.05L/min。

节流阀的最大流量和最小流量之比，称为节流阀的流量调节范围。

最小稳定流量和流量调节范围是选择流量控制阀的重要参数。