插装流量控制阀：实现高效控制

1.由插装阀加调节螺杆或垫片构成的简式节流阀

图5-14所示的节流阀是用调节螺杆或在阀芯上方加垫片，限制阀芯的行程来控制流量的。阀芯不带阻尼孔时，常用于进油节流调速。若阀芯带阻尼孔时用于回油节流调速。但这种阀的缺点是不能控制小流量，特别是微量进给。同时，环形通道节流特性不好。

图5-14 用插装阀构成的简式节流阀

a）用调节螺杆限制阀芯行程 b）用垫片限制阀芯行程

2.节流式流量控制阀（节流阀）

图5-15所示的节流阀是用行程调节器来限制阀芯行程的，以控制阀的开口度而达到控制流量的目的，其阀芯尾部带有节流口。

3.插装调速阀

如图5-16所示，它是由一个定差减压阀与一个可调节流阀串联而成的，该阀有一个输入口P₁和一个输出口P₃，所以称为二通型。当负载变化时，可以通过定差减压阀的压力补偿功能，使输出流量基本保持恒定，相似于一个调速阀。

其工作原理可用数学表达式描述。通过节流阀的流量q_T根据节流小孔流量方程可得

式中p₂、p₃———节流阀进出油口间的压差；

A_T———节流口面积；

C_d———节流口流量系数；

ρ———液体密度。

图5-15 节流式插装流量控制阀

a）结构 b）图形符号1—行程调节器 2—控制盖板 3—流量阀插装件(www.xing528.com)

图5-16 定差式插装调速阀

a）结构 b）图形符号1—定差减压阀 2—节流阀

从式（5-11）可以看出，当C_d、A_T不变时，要保持q_T不变，必须保持（p₂^- p₃）为一定值，下面分析（p₂-p₃）等于常数的原因。

当忽略液动力、阀芯自重和摩擦力时，定差减压阀阀芯上的力平衡方程为

p₂A_X=p₃A_X+F_s （5-12）

式中 A_X——减压阀两端作用面积；

F_s——弹簧力，F_s=K（x₀+x）；

K——弹簧刚度系数；

x₀——弹簧预压缩量；

x——减压阀阀芯的位移量。

由式（5-12）可得

由于平衡减压阀阀芯的弹簧是一个软弹簧，一般减压阀阀芯的位移量又非常小，因此x₀≥x，所以

节流阀两端的压差近似为一常数，通过节流口的流量基本上也是一个常数，其输出流量不变，可以获得稳定的运动速度。下面进一步分析负载变换时能否保持（p₂-p₃）仍然是一个常数。当负载增加引起p₃增加时，（p₂-p₃）的差值减小，但由于p₃增加，使定差减压阀阀芯的左腔液压作用力p₃A_X增大，推动阀芯向右移动，使减压口通流面积加大、液阻减小，从而使出口压力p₂上升，（p₂-p₃）恢复到原来的数值，实现了压力补偿。