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節(jié)流溢流閥工作原理介紹
點擊次數(shù)：3695 發(fā)布時間：2016-12-23
溢流節(jié)流閥是另一種形式的帶有壓力補償裝置的流量控制閥，它是由節(jié)流閥與一個起穩(wěn)壓作用的溢流閥并聯(lián)組合而成的復(fù)合閥。前者用于調(diào)節(jié)通流面積，從而調(diào)節(jié)閥的通過流量；后者用于壓力補償，以保證節(jié)流閥前后壓差穩(wěn)定，從而保證通過節(jié)流閥的流量亦即執(zhí)行元件速度的恒定。多用于定量泵供油的進口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)或變量泵供油的聯(lián)合調(diào)速系統(tǒng)。
1．工作原理
圖94所示為溢流節(jié)流閥的原理圖，其中圖94 (a)所示為結(jié)構(gòu)圖，圖94 (b)所示為圖形符號。定差溢流閥2與節(jié)流閥3并聯(lián)，P口接非恒定油源液壓油；經(jīng)減壓閥口后的油液一部分經(jīng)節(jié)流閥后通過A口接負載，其壓力為p2，另一部分經(jīng)T口溢回油箱。節(jié)流閥口兩端壓力p1和p2分別引到定差溢流閥閥芯左右兩端，與作用在閥芯上的彈簧力相平衡。在負載壓力p2變化時，作為壓力補償器的定差溢流閥，使P口壓力p1相應(yīng)變化，保持節(jié)流閥口的工作壓差Δp(Δp=p1-p2)基本不變，從而使通過節(jié)流閥口的流量為恒定值，而與負載壓力變化幾乎無關(guān)。圖中的小通徑先導(dǎo)壓力閥1起安全閥的作用。
溢流節(jié)流閥的進出口壓力p1即為液壓泵出口壓力，因之能隨負載變化，故功率損失小，系統(tǒng)發(fā)熱減小，這對于中、高壓液壓控制系統(tǒng)中的低負載工況來說，十分有價值。
2．典型結(jié)構(gòu)
圖95所示為國產(chǎn)中低壓系列LY型溢流節(jié)流閥(額定壓力為6.3MPa)的結(jié)構(gòu)，它由節(jié)流閥1、安全閥2和溢流閥3構(gòu)成。工作時，壓力油從進油口h進入沉割槽a，再經(jīng)節(jié)流閥1、油腔c、孔b，zui后從出油口流出。同時，進油口h的壓力油還可以經(jīng)油腔g，溢流閥的溢流口、沉割槽f，zui后從回油口溢出。節(jié)流閥的壓力油作用于溢流閥悶芯大臺階的左邊，并通過中心孔e作用于閥芯左端面上。節(jié)流閥后的壓力油徑流道孔d和i用于溢流閥閥芯右端，使閥芯進行自動調(diào)節(jié)。節(jié)流閥后的油液還經(jīng)孔d作用在安全閥2的錐閥芯上，一旦系統(tǒng)過載，安全閥將打開，從液壓泵來的油液全部溢流回油箱。
圖96所示為威格士系列的FRG-03型溢流節(jié)流閥(zui高工作壓力為21MPa)的結(jié)構(gòu)，該閥由起穩(wěn)壓作用的溢流閥(壓力補償裝置)4和節(jié)流閥(溫度補償式節(jié)流裝置)2并聯(lián)而成。進油口的油液壓力為p1，油液一部分進入節(jié)流裝置，另一部分經(jīng)溢流口流回油箱。節(jié)流閥后的出油壓力p2，p1和p2又分別作用到溢流閥閥芯的右端和左端。當(dāng)負載增加，即p2增加時，使閥芯右移，關(guān)小節(jié)流口，使p1增加，因而節(jié)流閥前后壓力差p1- p2基本保持不變。當(dāng)負載減小時，即p2減小，使閥芯左移，溢流閥口加大，使壓力p1降低，使節(jié)流閥前后壓力差p1-p2仍基本保持不變，因而流量也基本不變。當(dāng)L口接油箱時，可使液壓泵卸荷。
節(jié)流閥是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門。將節(jié)流閥和單向閥并聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié)流閥和單向節(jié)流閥是簡易的流量控制閥，在定量泵液壓系統(tǒng)中，節(jié)流閥和溢流閥配合，可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，即進油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥沒有流量負反饋功能，不能補償由負載變化所造成的速度不穩(wěn)定，一般僅用于負載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。
性能要求
對節(jié)流閥的性能要求是：
·流量調(diào)節(jié)范圍大，流量一壓差變化平滑；
·內(nèi)泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要??；
·調(diào)節(jié)力矩小，動作靈敏。
節(jié)流閥(Choke valve)的外形結(jié)構(gòu)與截止閥并無區(qū)別，只是它們啟閉件的形狀有所不同。節(jié)流閥的啟閉件大多為圓錐流線型，通過它改變通道截面積而達到調(diào)節(jié)流量和壓力。節(jié)流閥供在壓力降極大的情況下作降低介質(zhì)壓力之用。
介質(zhì)在節(jié)流閥瓣和閥座之間流速很大，以致使這些零件表面很快損壞－即所謂氣蝕現(xiàn)象。為了盡量減少氣蝕影響，閥瓣采用耐氣蝕材料（合金鋼制造）并制成*角為140～180的流線型圓錐體，這還能使閥瓣能有較大的開啟高度，一般不推薦在小縫隙下節(jié)流。
特點
1、構(gòu)造較簡單，便于制造和維修，成本低。
2、調(diào)節(jié)精度不高，不能作調(diào)節(jié)使用。
3、密封面易沖蝕，不能作切斷介質(zhì)用。
4、密封性較差。
分類
節(jié)流閥按通道方式可分為直通式和角式兩種；按啟閉件的形狀分，有針形、溝形和窗形三種。
可調(diào)節(jié)節(jié)流閥：閥針和閥芯采用硬質(zhì)合金制造，產(chǎn)品按API6A標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，具有耐磨、耐沖刷性能。主要用于井口采油（氣）樹設(shè)備,
滑套式節(jié)流閥：閥芯采用低噪音平衡型結(jié)構(gòu)，開啟輕便，產(chǎn)品按API6A標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，閥芯表面覆蓋碳化鎢，適合于有閃蒸、高壓差，高壓力，空化等條件苛刻的場合，使用壽命長，流量調(diào)節(jié)精度大大提高。適用于石油，天然氣，化工，煉油，水電等行業(yè)。
安裝維護
節(jié)流閥的安裝與維護應(yīng)注意以下事項：
該閥經(jīng)常需要操作，因此應(yīng)安裝在易于方便操作的位置上。
安裝時要注意介質(zhì)方向與閥體所標(biāo)箭頭方向保持一致。
節(jié)流口堵塞原因：
1、油液中的機械雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)、瀝青、碳渣等污物堆積在節(jié)流縫隙處。
2、由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，而節(jié)流縫隙的金屬表面上存在電位差，故極化分子被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，吸附層厚度一般為5~8微米，因而影響了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度時，會被液流沖刷掉，隨后又重新附在閥口上。這樣周而復(fù)始，就形成了流量的脈動。
3、閥口壓差較大時，因閥口溫度高，液體受擠壓的程度增強，金屬表面也更易受摩擦作用而形成電位差，因此壓差大時容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。
相關(guān)措施
1、選擇水力半徑大的薄刃節(jié)流口。
2、精密過濾并定期更換油液。
3、適當(dāng)減小節(jié)流口前后的壓差。
4、采用電位差較小的金屬材料、選用抗氧化穩(wěn)定性好的油液、減小節(jié)流口表面粗糙度。
應(yīng)用
由于節(jié)流閥的流量不僅取決于節(jié)流口面積的大小，還與節(jié)流口前后的壓差有關(guān)，閥的剛度小，故只適用于執(zhí)行元件負載變化很小且速度穩(wěn)定性要求不高的場合。
對于執(zhí)行元件負載變化大及對速度穩(wěn)定性要求高的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，必須對節(jié)流閥進行壓力補償來保持節(jié)流閥前后壓差不變，從而達到流量穩(wěn)定。
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