流量控制閥是如何控制的流量大小的

一、流量控制的核心作用

在液壓系統(tǒng)中，流量控制的核心目標(biāo)是調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。本文討論的所有裝置均通過控制流量來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。除了控制運(yùn)動(dòng)速度，流量同時(shí)決定了在給定壓力下的能量傳遞速率 —— 因?yàn)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)的作用力與其運(yùn)動(dòng)距離（行程）的乘積即為液壓系統(tǒng)對負(fù)載所做的功，而傳遞的能量必須與所做的功相等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度決定了能量傳遞速率（功率），因此速度是流量的函數(shù)。

二、8種常見流量控制閥解析

液壓系統(tǒng)中常用的流量控制閥主要有以下7類，其技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用場景如下：

1、節(jié)流孔（Orifice）

節(jié)流孔可以分為簡單的固定節(jié)流孔（a）和可變節(jié)流孔（b）

• 固定節(jié)流孔：如圖 1（a）所示，為管路中鉆制的固定孔徑孔道，這是控制流量的最基礎(chǔ)的方式，也可作為壓力控制裝置使用。當(dāng)用于控制流量時(shí)，孔口與泵串聯(lián)布置。

• 可變節(jié)流孔：如圖 1（b）所示，通過可調(diào)的錐閥實(shí)現(xiàn)孔徑大小調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)流量大小控制。

適用范圍：兩種類型的節(jié)流孔都是非補(bǔ)償式的流量控制裝置。適用于對流量控制精度要求不高的簡單系統(tǒng)。

2、流量調(diào)節(jié)器

流量調(diào)節(jié)器可以根據(jù)進(jìn)油口和出口壓力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)流量。

工作原理：圖2中所示的流量調(diào)節(jié)器，比固定節(jié)流孔的節(jié)流方式稍微復(fù)雜一些，它內(nèi)置了一個(gè)固定阻尼孔，該阻尼孔通過孔口的壓降（?P）來感知流量。此外，還有一個(gè)補(bǔ)償活塞會(huì)根據(jù)入口和出口壓力的變化進(jìn)行開度調(diào)整。

• 當(dāng)壓差增大時(shí)，則中間的補(bǔ)償器右移，減小出口開度，降低流量。

• 反之，壓差減小，補(bǔ)償器左移，增大開口度，增大流量。

這種補(bǔ)償能力使得即使在壓力變化的條件下也能夠更精確地控制流量。控制精度可達(dá)到5%以內(nèi)，閥經(jīng)過校準(zhǔn)后，在特定流量點(diǎn)附近工作時(shí)，控制精度還可能更高。

核心優(yōu)勢：在壓力變化時(shí)仍能較精準(zhǔn)控制流量，適用于中等精度需求的系統(tǒng)。

3、旁通流量調(diào)節(jié)器

工作原理：

• 如圖 3 所示，當(dāng)進(jìn)油口的流量超過設(shè)定值時(shí)，多余油液通過旁通口返回油箱，通過補(bǔ)償活塞調(diào)節(jié)可變節(jié)流孔開度來自動(dòng)控制流量。

• 相比標(biāo)準(zhǔn)流量調(diào)節(jié)器效率更高，減少能量損耗。

典型應(yīng)用：需高效處理過剩流量的液壓系統(tǒng)，如工程機(jī)械的負(fù)載敏感回路。

4、需求補(bǔ)償流量控制閥

工作原理：

• 如圖 4 所示，通過將過剩流量旁通至次級輔助回路的方式來控制主回路的流量。主回路以受控流量供油，旁通油液可用于次級回路作業(yè)且不影響主回路。

• 工作限制：主回路必須保持通流，若主回路堵塞，次級回路將被切斷。

適用場景：多回路系統(tǒng)中需優(yōu)先保障主回路流量的場合，如機(jī)床的主進(jìn)給與輔助動(dòng)作回路。

5、壓力補(bǔ)償可變流量控制閥

工作原理：

• 如圖 5 所示，由可調(diào)的可變節(jié)流孔與補(bǔ)償器串聯(lián)組成，自動(dòng)適應(yīng)進(jìn)出口壓力變化，流量控制精度達(dá) 3%-5%。

• 可選配置：集成反向流動(dòng)單向閥（允許反向wu阻礙通流）和過載溢流閥（超壓時(shí)卸荷至油箱）。

性能優(yōu)勢：高精度壓力補(bǔ)償，適用于對流量穩(wěn)定性要求高的系統(tǒng)，如精密液壓機(jī)床。

6、壓力與溫度補(bǔ)償可變流量閥

補(bǔ)償機(jī)制：

• 如圖 6 所示，針對液壓油黏度隨溫度變化（影響閥內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件間隙）的特性，通過溫度敏感元件調(diào)整節(jié)流孔開度，同時(shí)補(bǔ)償壓力變化的影響。

• 核心功能：抵消溫度波動(dòng)導(dǎo)致的黏度變化對流量的干擾，確保高溫或低溫環(huán)境下的流量穩(wěn)定性。

應(yīng)用場景：工作溫度范圍寬的液壓系統(tǒng)，如戶外工程機(jī)械或航空液壓系統(tǒng)。

7、優(yōu)先閥

• 如圖 7 所示，這個(gè)閥本質(zhì)為壓力補(bǔ)償流量閥，優(yōu)先向主回路供應(yīng)設(shè)定流量，過剩流量以低于主回路的壓力旁通至次級回路。

• 優(yōu)先級特性：無論進(jìn)出口壓力如何變化，始終保障主回路的設(shè)計(jì)流量。

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