液壓調速閥的設計改進

王磊+++孟瑞鋒

摘 要：液壓系統的核心部分就是速度調控。調速閥是進行了壓力補償的節流閥，它由定差減壓閥和節流閥串聯而成，通過設計計算調速閥的各項結構參數，改進調速閥的性能。

關鍵詞：調速閥；結構設計；計算參數

液壓傳動是以液體作為介質的，通過液體來實現能量的傳遞，能量的轉換，控制動作的實現等。液壓技術具有它獨特的優越性。例如它擁有功率與質量比大、調速范圍大、響應速度快、負載剛度大、可控性好、轉矩與轉動慣量比大等優點。

1 調速閥的結構與工作原理

1.1 調速閥的三維結構圖

圖1為調速閥的工作原理圖。調速閥是由定差式減壓閥和節流閥串聯構成的。調速閥的結構分兩種可以先減壓后節流；也可以采用先節流后減壓的結構。本設計采用的是先減壓后節流的結構。調速閥的核心作用是通過定差式減壓閥的自動調節功能實現的，其目的是保持節流閥的壓力差為一定值，從而可以起到提高控制流量的作用。

1.2 調速閥的結構分析比較和選用

調速閥選用油液先通過節流閥節流再通過減壓閥減壓的的結構比較好，因為這種結構的調速閥比較穩定，它比較適合在小功率的調速液壓系統和小流量的調速液壓系統中使用。它的原因如下：首先如果調速閥的進油口在沒有調定的狀態下，調速閥如果采用先減壓后節流的結構油液容易發熱，那么油液的溫度就會有所改變，那么油液的溫度的變化就會影響流量的穩定性。上述的這種結構非常適合用在負載的變化很大，但是負載的運動速度對穩定性的要求不是很高的液壓調速系統中；另外一種是調速閥閥口的開度已經調定好后，這樣它的油液流量的系數就不會發生改變，調速閥的流量就會非常的穩定。

2 定差式減壓閥部分結構設計

2.1 閥芯的設計

閥芯都是大小頭兩級同心結構的閥芯。比較閥芯是錐形和不成錐形時的穩態液動力計算公式可以得到出以下結論。錐行是閥芯中部，錐形的作用主要是用來減小穩態液動力影響。減少了穩態液動力的影響就可以提高調速閥中的流量的穩定性。

2.2 閥套的選擇

調速閥中減壓閥如果選擇有閥套的結構，就可以提高零件的加工精度。并且其結構對減壓閥閥芯的運動是有很多的好處的，因此調速閥中的減壓閥通常選擇有閥套的結構。

2.3 閥口的選擇設計

減壓閥的閥口的形狀有圓柱形和弓形兩種。在一般情況下，減壓閥的閥口為圓柱形時，因為其過流面積會有很大的改變，同時因為減壓閥閥芯會產生比較小的位移（也就是面積梯度很大），所以調速閥中的減壓閥會非常的靈敏，那么減壓閥的閥芯就不怎么穩定了；與此同時，弓形閥口的現象卻恰恰和圓柱形閥口有相反的狀態。

2.4 節流閥部分設計

在調速閥中，節流閥部分的閥口的選擇是閥芯依據節流閥閥芯的運動的形式來確定的。在節流閥正常工作時，節流閥閥芯會有三種運動方式-旋轉、軸向和螺旋。閥芯作螺旋運動，它會和調節手輪連成一體，也會使用薄刃式結構節流口當調速閥中節流閥的閥芯做螺旋運動與軸向移動的時候，想要達到消除徑向不平衡力的目的，就需要在閥體上節流口的地方加工一個沉割槽。當調速閥閥芯做旋轉運動的時候，節流口的結構一般采用的是偏心式的。

3 參數的計算

4 結束語

液壓系統的核心部分就是速度調控。因為為了滿足被控原件的不同速度的要求，執行原件的速度應該是可以調節和控制的。減壓閥得閥芯選擇錐形閥芯，有利于減少了穩態液動力的影響，就可以提高調速閥中流量的穩定性。調速閥的結構選擇先減壓后節流， 有利于提高其穩定性。

參考文獻

[1]周長城.液壓技術基礎[M].機械工業出版社，2011，1.

[2]李壯云，等.液壓元件及系統[M].機械工業出版社，2008.