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      挖掘機流量控制閥原理講解

      發表日期:2019-06-19 05:01:24文章編輯:未知所屬欄目: 挖機技術

      挖掘機流量控制閥原理講解

      挖掘機維護流量控制系統通過改變閥芯通流開口的尺寸來調節油流,從而控制執行器的運行速度。常用的流量控制閥包括節流閥、速度調節閥、分流閥、延時閥、計量閥和其他閥組

       

      閥體復合閥。

       

      1.節流孔的形式和特點

       

      (1)節氣門形式的油在流經節氣門時會遇到阻力,從而降低流速。閥口的流通面積越小,油流阻力越大,流速越小。

       

      1)針形節流閥芯的端部呈錐形,通過閥芯的軸向運動來調節環形通道的尺寸,從而調節流量。2)周向槽式節流閥在讀數芯上開一個中間有孔的部分槽,槽開口的大小可以通過轉動閥芯來調節。

       

      3)圓周偏心槽式節流閥在閥芯上開有三角形或矩形截面的偏心槽,通過旋轉閥芯改變液體流道的開口尺寸。

       

      4)軸向端槽式節流口在閥芯端部設有弧形槽或三角形槽,三角形槽的橫截面為矩形、三角形等形狀,開口的大小可以通過閥芯的軸向運動來調節。

       

      5)軸向狹縫節流閥在套筒閥芯上具有軸向凹槽,與閥芯的內孔連通。軸向移動閥芯可以改變槽縫流通面積的大小。

       

      6)多孔串聯節流由多個節流孔串聯而成。在相同的節流作用和條件下,采用這種節流方式可以增大節流孔的直徑,與其他節流孔相比,不易出現堵塞現象。

       

      7)螺旋槽節流:將表面光滑的螺釘安裝到配合精度高的圓柱孔中。油通過螺旋槽從一側流向另一側。螺旋槽越長,沿路徑的阻尼效果越大,節流效果越明顯。如果螺桿軸向移動并且螺旋槽的流動長度改變,則可以調節流速。

       

      (2)節流孔的流動特性

       

      上述節流器可分為三種基本類型:①薄橡膠節流器,②細長節流器,⑧薄壁節流器和細長節流器之間的節流器。

       

      薄壁節流指的直徑比節流孔的長度大得多,當油流經節流孔時會發生局部壓力損失。薄壁節流指的節流孔直徑比長度小得多,當油流經節流孔時,會發生沿程壓力損失。第三種情況介于上述兩種情況之間,孔口的直徑和長度相差不大,既有局部壓力損失,也有沿程壓力損失。

       

      我們將各種節流方式的流量計算公式歸納為一般的節流流量方程,即

       

      q=kfap"。其中:Q是通過節流閥的流量(厘米/秒)

       

      k1-系數f由孔板類型和液體特性決定-孔板流通面積(厘米?)

       

      AP-節氣門前后壓差(kgf/cm7)m-由節氣門類型確定的指數

       

      從上面的公式可以看出,在確定節氣門形式之后,如果節氣門前后的壓力不變,只要節氣門的流通面積改變,就可以調節油的流速。

       

      (3)影響流動穩定性的各種因素

       

      1)壓差sp對流量的影響根據流量方程,壓差越大,通過節流閥的流量越大。壓差對流量的影響取決于其指數m。薄壁節流孔的m值為0.5。細長節流孔節流的m值為1,兩者之間節流的m值為0.5-1。由此可見,薄壁節流孔的mn值最小,穩定性最好,節流裝置大多采用薄壁節流的形式。

       

      2)油溫對流量的影響薄壁孔流動方程中的K值不含粘度因子端口,而細長孔流動方程中的K值含有粘度因子μ;。油溫的變化影響油的粘度,從而也影響通過細長孔的流速。從這個角度來看,細刻節流孔也比細刻節流孔更穩定。

       

      3)節流孔堵塞對流量的影響節流孔堵塞受其形狀和尺寸的影響,多孔串聯節流和螺旋槽節流等儲層表面積大的節流孔不易堵塞。另外,液壓半徑大的節流閥不易堵塞。綜上所述,對流量控制閥性能的主要要求是壓差和油溫變化對流量的影響。

       

      小,閥口不易堵塞,最小穩定流量低,壓力損失小,泄漏小。

       

      第二,節流閥

       

      1.只有節流部分的簡單節流閥稱為簡單節流閥。它有兩種不同的類型:固定型和可調型。簡單節流閥前后的壓差隨著負荷的變化而變化,從而影響流量的穩定性。它僅適用于負載變化小的液壓系統。

       

      節流潤滑主要用于調節執行機構和工作機構的運動速度,有時也用于背壓回路。節流閥用于調節回路。有三種基本方案,即進氣節氣門、回油節氣門和旁通節氣門。

       

      (1)進氣節流閥安裝在執行器和液壓泵之間的進氣管線上。節氣門前面的壓力為%,其大小由安全閥設定,基本保持不變。節氣門后面的壓力pi由負切w和油缸無桿腔的有效工作面積f決定,pi=wf。節流閥前后的壓差ap為

       

      設計和使用時,一般取2-3千克力/厘米?。。

       

      根據節流孔的流量方程,通過節流閥的流量為

       

      因此,液壓缸的運動速度為

       

      v=qfi-kf (pa-w/f) 19f

       

      該公式是進油節流的調速公式。可以看出,油缸的運動速度與節氣門開度面積F成正比,油紅色的有效工作面積F不僅直接影響油缸的運動速度,還通過改變壓差ap來改變流量Q,從而影響油缸的運動速度。同時,載荷W對運動速度也有一定的影響。隨著載荷的增加,油缸的運動速度降低:隨著載荷的降低,油缸的運動速度增加,因此剛性差。此外,當油缸在輕負載和低速下工作時,相當大一部分動力消耗在溢流閥和節流閥上,這使得注入的液體產生熱量。特別是節流后的高溫油直接進入油缸,使泄漏更大,影響油缸的運動速度。

       

      由于進油節流的回油通道沒有背壓,油缸運動的穩定性稍差,特別是不能承受負負荷。因此,當采用進油節流回路時,通常在回油通道上增加一個2 ~ 3kgfem的背壓閥,以提高運動的穩定性。

       

      這種速度調節方法具有很大的速度調節范圍(-一般可達100以上)。啟動時沖擊小,壓力控制方便,適用于負載變化小的液壓系統,如機床及其他輔助裝置的進給運動。

       

      (2)回油節流節流閥安裝在致動器和油箱之間的回油管路上。由于節流后的油直接流回油箱,壓力為零,因此節流閥前后的壓差為

       

      apfpi= (pf- -w)

       

      油缸的運動速度為

       

      v = qfi = KF[(pifi-w)/fj17 f1 = KF(f/F2)1n 2(p:-wf)17 f1。

       

      該公式是回油節流的調速公式。可以看出,油缸的運動速度也受到負載的影響。它與進氣節流閥的區別在于,我的回油必須經過節流閥才能流回油箱,從而形成背壓,即使在交變載荷下也能使油缸平穩運動。此外,由于油缸回油腔的有效工作面積f2較小,當回油腔空載時,回油腔產生的壓力可能超過泵的供油壓力po,特別是當回油腔承受負載荷時,pi較高,從而提高了回油腔和回油管路的剛度,減少了油缸的內部泄漏。此外,油溫不影響機油的流動。然而,在油缸停止移動后,回油腔中的油經常通過回油通道流回油箱,從而產生間隙。當油缸重新啟動時,會發生沖擊。

       

      回油節流調速的應用略大于進油節流調速,可以達到較低的速度。它在輕負載和低速下有很大的功率損耗,因此一般用于負載變化大、運動要求穩定的系統,如機床運動系統。

       

      (3)旁路節流閥與執行機構并聯,安裝在油泵和油箱之間的管道上。在該回路中,節流閥將泵供應的油排放回油箱的一部分,從而控制進入油缸的流量和油缸的運動速度,因此進入油缸的流量q1等于泵的供油流量qb和流過節流閥的流量Q之間的差值。節流前的壓力為po,節流后的壓力為零,因此節流環前后的壓差為pae,p=wf,因此通過節流閥的流量可由以下公式確定

       

      q2= kfap"。=kf (p) 1/2= kf (wf) 12

       

      Q1-q-kf (wf) 12袖紅色機芯速度為

       

      V=qvfi-[qo-kf (wf) 7f

       

      該公式是旁通節流的速度調節公式。因此,當節氣門開度為零時,油缸的速度最大。油缸速度受負荷變化的影響比進油節流和回油節流調速系統更大,因此其剛性最差,速度最不穩定。此外,增加節流波的開度f會明顯降低油缸低速運動時的最大承載能力。因此,其調速范圍遠小于前兩種調速方法。然而,旁路節流調速的泵壓隨負載變化:因此,由于雨效率較高和油溫升高較低,電機消耗的功率隨負載變化。

       

      路側聯合調速系統一般用于功率大、速度快、調速范圍窄、速度穩定性要求低的情況下,如刨床等。

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