节流孔在溢流阀中的作用.docx
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节流孔在溢流阀中的作用
节流孔在溢流阀中的作用
张海平2006-11
1.预备知识
2.建立压差打开主阀用
3.开启后减振用
4.卸荷时缓冲用
5.盖板中各节流孔分析实例
测验
1.预备知识
0.1液压回路中压差流动
有压差才有流动，有流动必有压差
0.2节流孔的影响
若令节流孔径为d,压差为△P，则
流量Q=k*d2*△P1/2
孔越大，△P越大，则流量越大。
0.3两个节流孔并联
流量分配Q1/Q2=d12/d22
d1d2
0,8
1,0
1,2
1,5
1,8
2,0
2,5
0,8
1,0
0,6
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
1,0
1,6
1,0
0,7
0,4
0,3
0,3
0,2
1,2
2,3
1,4
1,0
0,6
0,4
0,4
0,2
1,5
3,5
2,3
1,6
1,0
0,7
0,6
0,4
1,8
5,1
3,2
2,3
1,4
1,0
0,8
0,5
2,0
6,3
4,0
2,8
1,8
1,2
1,0
0,6
2,5
9,8
6,3
4,3
2,8
1,9
1,6
1,0
等效节流孔d=（d12+d22）1/2
d1d2
0,8
1,0
1,2
1,5
1,8
2,0
2,5
0,8
1,1
1,3
1,4
1,7
2,0
2,2
2,6
1,0
1,3
1,4
1,6
1,8
2,1
2,2
2,7
1,2
1,4
1,6
1,7
1,9
2,2
2,3
2,8
1,5
1,7
1,8
1,9
2,1
2,3
2,5
2,9
1,8
2,0
2,1
2,2
2,3
2,5
2,7
3,1
2,0
2,2
2,2
2,3
2,5
2,7
2,8
3,2
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,1
3,2
3,5
0.4两个节流孔串联
压差分配△P1/△P2=d24/d14
d1d2
0,8
1,0
1,2
1,5
1,8
2,0
2,5
0,8
1,0
2,4
5,1
12,4
25,6
39,1
95,4
1,0
0,4
1,0
2,1
5,1
10,5
16,0
39,1
1,2
0,2
0,5
1,0
2,4
5,1
7,7
18,8
1,5
0,1
0,2
0,4
1,0
2,1
3,2
7,7
1,8
0,0
0,1
0,2
0,5
1,0
1,5
3,7
2,0
0,0
0,1
0,1
0,3
0,7
1,0
2,4
2,5
0,0
0,0
0,1
0,1
0,3
0,4
1,0
等效节流孔d=d1*d2/（d14+d24）1/4
d1d2
0,8
1,0
1,2
1,5
1,8
2,0
2,5
0,8
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
1,0
0,7
0,8
0,9
1,0
1,0
1,0
1,0
1,2
0,8
0,9
1,0
1,1
1,1
1,2
1,2
1,5
0,8
1,0
1,1
1,3
1,4
1,4
1,5
1,8
0,8
1,0
1,1
1,4
1,5
1,6
1,7
2,0
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,7
1,8
2,5
0,8
1,0
1,2
1,5
1,7
1,8
2,1
在溢流阀盖板中通常有多个节流孔，但它们的作用各不相同。
大致可分为以下三种类型。
2.建立压差打开主阀用
在先导溢流阀打开后，建立压差，以克服弹簧力，打开主阀。
这关系到阀的稳态特性。
例：
面积比1：
1，弹簧2bar,再加液动力,PA-Px>2bar才能打开主阀。
若Px=100bar,则PA>102bar。
A.不管（节流孔）大小，都能工作
d=1mm,0.7L/min2bar就能打开
d=2mm,2.8L/min2bar也能打开
孔越大，则流量越大，平方关系。
B.孔越大，（主阀开启压力PA与先导阀的设定压力Ps之）差越大
先导阀的开启曲线（TarpVMD1.010）
d=1mm,0.7L/min，Px=105bar,PA=107bar,PA-PS=7bar
d=2mm,2.8L/min，Px=115bar,PA=117bar,PA-PS=17bar
C.名义流量、全流量与调压偏差
调压偏差:
流量变化时，调定压力之差
NG100，d=2.5：
2bar4.5L/min.
比例溢流阀，名义流量仅2至3L/min.DBET曲线
Q=8L/min时，可用的P至少43bar。
设定压力较高时，问题不太严重，只是调压偏差大。
D.孔越大，（主阀的）调压偏差也越大
QA主阀开口弹簧力及液动力PA-PX必须QX
QA
PA-PX
d=1mm
d=2mm
单泵
2bar
0.7L/min
2.8L/min
三泵
4bar
1L/min
4L/min
先导阀开启曲线
E.节流孔的下限
a）先导阀的泄漏
b）主阀的泄漏XB
i）阀芯阀套间-间隙密封。
通径越大，间隙越大，压力越高，温度越高，则泄漏越大。
Vickers的泄漏曲线
NG32:
100bar0.05L/min
350bar0.15L/min
泰丰估算
dmm
32
32
32
32
hmm
0,02
0,01
0,02
0,01
dPbar
350
350
100
100
lmm
13,5
13,5
13,5
13,5
QL/min
3,63
0,45
1,04
0,13
ii）另外，阀套阀体间的柔性密封损坏也会带来泄漏。
结果：
压力、温度增高到某一程度，泄漏所造成的压差超过弹簧预压力，先导阀未开，主阀已开。
无法控制。
所以要适当选择节流孔：
在最高使用压力，最高使用温度时，泄漏所产生的压差低于弹簧预压力的1/3。
F.面积比的影响
在AA/AX=1:
1.07时
若PX=100bar,则PA=107bar时，液压力平衡，PA>109bar时，打开。
若PX=300bar,则PA=321bar时，液压力平衡，PA>323bar时，打开。
d=1mm,0.7L/min2bar，2.5L/min23bar才能打开。
所以通过节流孔和先导阀的流量要较1:
1大得多，PA-PS也大，调压偏差也大。
优点：
在卸荷后容易关闭。
G.小结
a）大小都能工作
b）小些，调压偏差小
c）受内泄漏的限制，不能太小
3.
开启后减振用
牵涉到阀的动特性。
稳定时无作用：
无流动，无压差。
主阀芯开口大小，决定PA大小。
阀芯波动，就会引起PA波动。
A.通过节流孔2减缓主阀芯运动
d2越小，油液进出X腔越不易，因此阀芯波动越小，从而压力振荡越小，衰减时间越短。
但可能超调大，因为阀芯开启慢。
B.因为流量小，节流孔必须很小，才能有减振作用
阀芯在不同流量压力下的开口
NG
16
25
32
40
50
63
80
100
Lmm
50,24
78,5
100,48
125,6
157
197,82
251,2
314
QL/min
150
300
225
450
300
600
500
1000
800
1600
1250
2500
2250
4500
3500
7000
P=100bar
Amm2
24
47
35
71
47
94
79
157
126
251
196
393
353
707
550
1099
行程
0,7
1,3
0,6
1,3
0,7
1,3
0,9
1,8
1,1
2,3
1,4
2,8
2,0
4,0
2,5
5,0
P=200bar
Amm2
17
33
25
50
33
67
56
111
89
178
139
278
250
500
389
777
行程
0,5
0,9
0,5
0,9
0,5
0,9
0,6
1,3
0,8
1,6
1,0
2,0
1,4
2,8
1,8
3,5
阀芯在10ms中移动1mm时的Q（L/min）
D
16
25
32
40
50
63
80
100
Acm²
2
5
8
13
20
31
50
79
QL/min
1
3
5
8
12
19
30
47
C.一种替代办法
由于有一个基本流量Q1，因此同样的附加流量Q2可引起较大的压差，从而产生更强的阻尼作用。
或者节流孔2A可用得大些。
另一优点：
节流孔1可以装在阀芯中
应用相当普遍，因为不需要外加A-X通道，盖板简单，集成块也简单。
4.卸荷时缓冲用
一次性使用
A.不带附加节流孔
PX=0bar，PA=2bar
B.带附加节流孔
缓冲效果更好，但卸荷压力PA>>2bar，因为1和3A构成串联桥路，Px不为零。
C.一个理想的方案
PX=0bar，PA=2bar
D.卸荷后重新关闭
关闭时间要比开启时间长得多。
这是因为卸荷时压力很低，面积比1:
1时，关闭几乎完全靠弹簧力。
1:
1.07要有利些。
5.盖板中各节流孔分析实例
例1DB
代号
D
X
F
类型
1
1
2
!
分析时要注意抓住节点!
例2DBW
代号
X
D
F
P
类型
失电=卸荷
1
3
3
3A
得电=加载
1
1
2
-
第4类节流孔：
无作用的节流孔。
在卸荷时，没有第2类节流孔。
在不卸荷时，没有第3类节流孔。
例3DBEM比例溢流阀加安全压力
代号
X
D
F
P
类型
DBmax
1
1
2
-
DB1
1
2
2
2A
例4DBE大通径，两级先导阀
代号
D
B
F
类型
1
1
2
若Ps=100bar,Pj=5bar,P10=2bar,则
P2=102bar,Px=107bar,
PA>Px+P10=109bar.
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