汽车流体传动与控制-节流口形式及流量特性

任何一个流量控制阀都有一个节流部分，即节流孔口或缝隙，简称节流口，其大小以通流截面积来度量。改变节流口通流截面积的大小，即可达到调节执行装置运动速度的目的。

1.节流口的形式

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，最常见的如图5-7所示。其中，图5-7a所示为针阀式节流阀口，阀芯作轴向移动，便可调节流量。图5-7b所示为偏心槽式节流口，转动阀芯来改变通流截面积大小，即可调节流量。这两种节流口结构简单，工艺性能好，但流量不够稳定，容易堵塞，一般用于要求不高的场合。图5-7c所示为轴向三角沟式节流口，轴向移动阀芯，便可调节流量。此种节流口结构简单，容易制造，流量稳定性好，不易堵塞，故应用广泛。图5-7d所示为周向缝隙式节流口，阀芯上沿圆周开有一段狭缝，旋转阀芯可以改变缝隙的通流截面积，使流量得到调节。图5-7e所示为轴向缝隙式节流口，在套筒上开有轴向缝隙，轴向移动阀芯就可以改变缝隙的通流截面积。后两种节流口性能较好，但结构复杂，加工精度较高，一般用于流量调节性要求高的场合。

图5-7 节流口的形式

a）针阀式节流口 b）偏心槽式节流口 c）轴向三角沟式节流口 d）周向缝隙式节流口 e）轴向缝隙式节流口

2.节流口流量特性

液流流经孔口或缝隙的流量可用通用节流方程式来表示(www.xing528.com)

Q=KAΔp^m （5-3）

由上式可知，当通流截面积调定以后，通过节流口的流量，是和节流口前后的压差、液压油的温度以及节流口形状等因素密切相关的。

3.薄壁孔与细长孔的比较

1）压差对流量稳定性的影响。压差Δp变化越大，流量Q的值变化也越大，即流量越不稳定。另外，流量的稳定性还受m的影响，指数m越大，p的变化对流量的影响也越大，因此节流口做成薄壁孔（m=0.5）比做成细长孔（m=1）要好。

2）油温对流量稳定性的影响。油温升高，油液的粘度减小，因此使流量变大。实验证明，油温的变化，对细长孔影响较大，对薄壁孔影响较少。

3）堵塞对流量稳定性的影响。实验表明，当节流口的通流截面积很小时，在保持其他因素都不变的情况下，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现象。堵塞现象产生的原因，一是油液中的污物；二是油液中的极化分子与金属表面的吸附现象，使节流口表面形成一层牢固的边界吸附层。发生堵塞现象后，由于改变了原来调节好了的节流口通流截面积，因而使流量发生变化，影响了流量的稳定性。节流口的堵塞现象使节流口在很小流量下工作时流量不稳定，以至于出现工作装置的爬行现象。因此，每个节流元件都有一个能正常工作的最小流量限制，这个限制值称为节流元件的最小稳定流量。实验表明当孔口为薄壁小孔时比细长孔不容易发生堵塞现象。