液壓調速閥的設計改進

王磊+++孟瑞鋒

摘 要：液壓系統(tǒng)的核心部分就是速度調控。調速閥是進行了壓力補償的節(jié)流閥，它由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)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(yōu)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(yōu)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(jié)流閥串聯(lián)構成的。調速閥的結構分兩種可以先減壓后節(jié)流；也可以采用先節(jié)流后減壓的結構。本設計采用的是先減壓后節(jié)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(jié)功能實現的，其目的是保持節(jié)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(jié)流閥節(jié)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(wěn)定，它比較適合在小功率的調速液壓系統(tǒng)和小流量的調速液壓系統(tǒng)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(tài)下，調速閥如果采用先減壓后節(jié)流的結構油液容易發(fā)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(wěn)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(wěn)定性的要求不是很高的液壓調速系統(tǒng)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(fā)生改變，調速閥的流量就會非常的穩(wěn)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(wěn)態(tài)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(wěn)態(tài)液動力影響。減少了穩(wěn)態(tài)液動力的影響就可以提高調速閥中的流量的穩(wěn)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(wěn)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(tài)。

2.4 節(jié)流閥部分設計

在調速閥中，節(jié)流閥部分的閥口的選擇是閥芯依據節(jié)流閥閥芯的運動的形式來確定的。在節(jié)流閥正常工作時，節(jié)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(jié)手輪連成一體，也會使用薄刃式結構節(jié)流口當調速閥中節(jié)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(jié)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(jié)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(tǒng)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(zhí)行原件的速度應該是可以調節(jié)和控制的。減壓閥得閥芯選擇錐形閥芯，有利于減少了穩(wěn)態(tài)液動力的影響，就可以提高調速閥中流量的穩(wěn)定性。調速閥的結構選擇先減壓后節(jié)流， 有利于提高其穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]周長城.液壓技術基礎[M].機械工業(yè)出版社，2011，1.

[2]李壯云，等.液壓元件及系統(tǒng)[M].機械工業(yè)出版社，2008.