節流閥的工作原理解析

2022-09-01 09:42:02 字數 1198 閱讀 7252

圖2 節流閥進口節流調速迴路

假設定量幫浦的流量為qp,通過溢流閥的流量為△q,通過節流閥的流量為q1,執行元件液壓缸左腔面積為a1,右腔面積為a2,而本迴路中節流閥控制執行元件液壓缸左腔的進油流量,所以執行元件液壓缸運動速度為

(1)在公式(1)中,a1的面積在此迴路中是無法改變的,所以調節通過節流閥的流量q1即可調節執行元件液壓缸的運動速度v,而節流閥流量計算公式為

(2)假設節流閥的口為薄壁小孔,那麼(2)式中的c=cqat為節流閥口的通流面積,△p為節流閥進出口兩端之間的壓力差,根據前面分析△p=py-p1,m=0.5,由此將以上分析的內容帶入到公式(2)中,得

(3)在此公式中cq為流量係數,其都有固定取值,ρ=900,py為固定取值,即式中可變的是at和p1,而p1與負載f的大小有關係,

即: (4)

現在將公式(4)代入到(3)中可得:

(5)將公式(5)代入(1)中可得:

(6)在公式(6)中,影響執行元件液壓缸運動速度的可變值為at和f,假設節流閥口的面積at不變,那麼f增大時,執行元件液壓缸的運動速度v將下降;反之,當f減小時,執行元件液壓缸的運動速度v將上公升。

當把節流閥由進油路調至回油路時,即安裝在液壓缸和回油箱中間時,按照上述推導過程,可得:

(7)在公式(7)中,同樣發現影響執行元件液壓缸運動速度的可變值為at和f,假設節流閥口的面積at不變,那麼f增大時,執行元件液壓缸的運動速度v將下降;反之,當f減小時,執行元件液壓缸的運動速度v將上公升。

當把節流閥安裝在旁油路時,即與液壓幫浦和液壓缸併聯安裝時,按照上述推導過程,可得:

(8)公式(8)中,由於系統所用液壓幫浦為定量幫浦,所以qp為不變值,那麼在節流閥旁路節流調速迴路中影響執行元件液壓缸運動速度的可變值為at和f,假設節流閥口的面積at不變,那麼f增大時,執行元件液壓缸的運動速度v將下降;反之,當f減小時,執行元件液壓缸的運動速度v將上公升。

由此可得將節流閥不管安裝在迴路的那個位置上進行控速,執行元件液壓缸的運動速度都將非常的不穩定,即速度與負載之間的關係特性都會呈現軟性,調速迴路的效率較低。

4 結束語

從上述分析中我們可以清晰的得來,節流閥控速時,執行元件液壓缸運動速度將很不穩定,其影響節流閥控速不穩定的原因從公式(6)、(7)和(8)中可得出是由於節流閥進出口兩端之間的壓力差所造成的,因為從公式中可得出節流閥進出口兩端之間的壓力差在節流閥安裝的三個不同位置上都與負載有關係,所以在一些負載變化大和對速度穩定性要求高的液壓系統中是不適合用節流閥來進行控速的。

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