節(jié)流口流量特性

1、對于節(jié)流孔口來說，可將流量公式寫成下列形式:（7.1）mpakq式中:a閥口通流面積；p閥口前、后壓差；m由節(jié)流口形狀和結(jié)構(gòu)決定的指數(shù)，0.5ml ；k節(jié)流系數(shù)。qp圖圖7.1 7.1 節(jié)流口的節(jié)流口的 流量流量- -壓力特性壓力特性細(xì)長孔細(xì)長孔m=1簿壁口簿壁口m=0.5)(221ppacqd 關(guān)于節(jié)流口的流量公式，在流體力學(xué)中已然推導(dǎo)和證明過，我們只引用其結(jié)論即可。令 , m=0.5流過薄壁小孔的流量公式由式（7.1）變?yōu)?/2qck 式中: cd流量系數(shù)； 油液密度。在流體力學(xué)中，我們遇到過兩大類節(jié)流口。 一類是。在液壓工程中，往往把這類節(jié)流口當(dāng)作固定(不可調(diào))節(jié)流器使用。qp細(xì)長孔細(xì)長

2、孔m=1簿壁口簿壁口m=0.5 另一類是。用紊流計(jì)算這一類節(jié)流口的流量。常常把它們作為節(jié)流閥閥口使用。上式也可寫成mdpacq)2( 在上式中若m為常數(shù)，且(2/)/pm也是常數(shù)，調(diào)節(jié)a，則可調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥的流量q。 需要說明的是流量系數(shù)cd并不是常數(shù)，節(jié)流口的結(jié)構(gòu)、形狀、壓力差、油溫都對cd有影響。精確的cd值需靠試驗(yàn)確定。一般cd=0.60.8。m值也受多種因素影響，一般m=0.51。一般薄壁節(jié)流口的m為0.5左右。盡管式（7-1）包含著一些非確定因素，但它畢竟給我們提供了一個(gè)對流量進(jìn)行概略計(jì)算的簡明表達(dá)式。 液壓系統(tǒng)在工作時(shí)，希望節(jié)流口大小調(diào)節(jié)好后，流量 q穩(wěn)定不變。但實(shí)際上流量總會(huì)有變

3、化，特別是小流量 時(shí)，影響流量穩(wěn)定性與節(jié)流口形狀、節(jié)流壓差以及油液溫 度等因素有關(guān)。 （1）壓差變化對流量穩(wěn)定性的影響）壓差變化對流量穩(wěn)定性的影響 當(dāng)節(jié)流口前后壓差變化時(shí)，通過節(jié)流口的流量將隨之改變，節(jié)流口的這種特性可用流量剛度t來表征。 qpmpqt1)/(1（7.2）tgqppqt11m=0.5qp細(xì)長孔細(xì)長孔m=1 1 2 3p1p2123簿壁口簿壁口剛度的物理意義如下： 當(dāng)p有某一增量時(shí)，q值相應(yīng)的也有某一增量，q的增量值越大，說明流量的變化也就越大，從（7.2）式看，剛度就越小。反之，則剛度大。由式（7.2）可知： 流量剛度與節(jié)流口壓差成正比，壓差越大，剛度越大； 壓差一定時(shí)，剛度與

4、流量成反比，流量越小，剛度越大； 系數(shù)m越小，剛度越大。薄壁孔（m0.5）比細(xì)長孔（m 1）的流量穩(wěn)定性受p變化的影響要小。因此，為了 獲得較小的系數(shù)m，應(yīng)盡量避免采用細(xì)長孔節(jié)流口，應(yīng)使 節(jié)流口形式接近于薄壁孔口，以獲得較好的流量穩(wěn)定性。 （2）油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響）油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響 油溫升高，油液粘度降低。對于細(xì)長孔，當(dāng)油溫升油溫升高，油液粘度降低。對于細(xì)長孔，當(dāng)油溫升高使油的粘度降低時(shí)，流量高使油的粘度降低時(shí)，流量q q就會(huì)增加。所以節(jié)流通道長就會(huì)增加。所以節(jié)流通道長時(shí)溫度對流量的穩(wěn)定性影響大。時(shí)溫度對流量的穩(wěn)定性影響大。 對于薄壁孔，油的溫度對流量的影響是較小的，這是由于

5、流體流過薄刃式節(jié)流口時(shí)為紊流狀態(tài)，其流量與雷諾數(shù)無關(guān)，即不受油液粘度變化的影響；節(jié)流口形式越接近于薄壁孔，流量穩(wěn)定性就越好。 一般節(jié)流閥，只要保持油足夠清潔，不會(huì)出現(xiàn) 阻塞。有的系統(tǒng)要求缸的運(yùn)動(dòng)速度極慢，節(jié)流閥 的開口只能很小,于是導(dǎo)致阻塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。此 時(shí)，通過節(jié)流閥的流量時(shí)大時(shí)小，甚至斷流。（3）阻塞對流量穩(wěn)定性的影響）阻塞對流量穩(wěn)定性的影響 流量小時(shí)，流量穩(wěn)定性與油液的性質(zhì)和節(jié)流 口的結(jié)構(gòu)都有關(guān)。產(chǎn)生堵塞的主要原因是： 油液中的雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)等污物堆積在節(jié)油液中的雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)等污物堆積在節(jié)流縫隙處；流縫隙處； 由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，由于油液老化或受

6、到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子，被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，因而影響被吸附到縫隙表面，形成牢固的邊界吸附層，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了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度時(shí)，會(huì)被液流沖刷掉，隨后又重新附在閥口上。這樣周時(shí)，會(huì)被液流沖刷掉，隨后又重新附在閥口上。這樣周而復(fù)始，就形成流量的脈動(dòng)而復(fù)始，就形成流量的脈動(dòng); 閥口壓差較大時(shí)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。閥口壓差較大時(shí)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。減輕堵塞現(xiàn)象的措施有： 。一般取p0.20.3mpa。 。在節(jié)流閥前設(shè)置單獨(dú)的精濾裝置，為了除去鐵屑和磨料，可采用磁性過濾器。 ，以減小吸附層的厚度。 。一般通流面積越

7、大、節(jié)流通道越短、以及水力半徑越大時(shí)，節(jié)流口越不易堵塞。 (1)直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口 hb；b 閥體沉割槽的寬度。 直角凸肩節(jié)流口直角凸肩節(jié)流口d 本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是過流 面積和開口量呈線性結(jié)構(gòu) 關(guān)系，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性 好。但流量的調(diào)節(jié)范圍較 小，小流量時(shí)流量不穩(wěn) 定，一般節(jié)流閥較少使 用。 節(jié)流口是流量閥的關(guān)鍵部位，節(jié)流口形式及其特性在很大程度上決定著流量控制閥的性能。 (2)針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口針閥式（錐形凸肩）節(jié)流口圖圖7.2(a) 7.2(a) 針閥（錐形）節(jié)流口針閥（錐形）節(jié)流口dh( a ) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單， 可當(dāng)截止閥用。調(diào)節(jié) 范圍較大。由于過流 斷面仍是同心環(huán)狀間 隙，

8、水力半徑較小， 小流量時(shí)易堵塞，溫 度對流量的影響較 大。一般用于要求較 低的場合 。(3)偏心式節(jié)流口偏心式節(jié)流口 節(jié)流口由偏心的三角溝槽組成。閥芯有轉(zhuǎn)角時(shí)，節(jié)流口過 流斷面面積即產(chǎn)生變化。本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，小流量調(diào)節(jié)容 易。但制造略顯得麻煩、閥芯所受的徑向力不平衡，只宜用 在低壓場合。(4)軸向三角槽式節(jié)流口軸向三角槽式節(jié)流口 沿閥芯的軸向開若干個(gè)三角槽。閥芯做軸向運(yùn)動(dòng)，即可改變開口量h，從而改變過流斷面面積。 本節(jié)流口結(jié)構(gòu)簡單，水力半徑大，調(diào)節(jié)范圍較大。小流 量時(shí)穩(wěn)定性好，最低對流量的穩(wěn)定流量為50ml/min。ldh圖圖7.2(c) 三角槽式節(jié)流口三角槽式節(jié)流口bhaldh圖圖7.2(d) 7.2(d) 周向縫隙式節(jié)流口周向縫隙式節(jié)流口(5)周向縫隙式節(jié)流口周向縫隙式節(jié)流口 閥芯上開有狹縫，旋轉(zhuǎn)閥芯可以改變縫隙的通流面積大小。這種節(jié)流口可以作成薄刃結(jié)構(gòu)，從而獲得較小的穩(wěn)定流量，但是閥芯受徑向不平衡力，只適于低壓節(jié)流閥中。 本結(jié)構(gòu)為薄壁節(jié)流口，壁厚約0.0