当前课程知识点：液压传动 > 第六章：液压控制阀 > 6.8 调速阀 > 6.8.2 调速阀
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今天我们学习的内容是调速阀
前面我们讲了节流阀
实现液压系统的速度控制
但是速度会受到负载的影响
例如液压电梯的稳速控制
原理如图所示
液压缸带动电梯负载运动
而液压缸的进油路上串接一个节流阀
通过改变节流阀阀口的大小
调节进入液压缸的流量
从而控制电梯的速度
设液压缸无杆腔的压力为p1
外负载力为F
无杆腔的作用面积为A1
则无杆腔的压力p1等于F除以A1
而当乘客增多
也就是外负载力F增大时
油缸无杆腔的压力p1也变大
由于泵出口压力由溢流阀调节
p泵基本保持不变
所以节流阀前后的压差
p泵减去p1变小
根据我们前面学过的阀口流量公式
K为流量系数
A为通流面积
所以当压差Δp变小时
流量Q也减少
进入油缸的流量减少
所以电梯的速度变慢了
也就是说电梯里进的人越多
电梯的速度越慢
所以采用普通的节流阀调速回路
当负载变化时
会对流量产生影响
节流调速难以满足
变负载的稳速控制要求
那么有没有一种阀
能够替代普通节流阀
实现对变负载的稳速控制呢
这就是接下来要学习的调速阀
首先来学习一下调速阀的组成
通过流量公式可以看到
实现流量稳定控制的核心
是当外负载变化时
要保持节流阀前后压差不变
这里需要用到定差减压阀
该阀可以保持阀进出口压差基本不变
所以将节流阀和定差减压阀结合起来
用定差减压阀来保持
节流阀前后压差基本不变
这就是调速阀的组成机理
具体是如何构成的呢
这是调速阀的结构图
整体上可以分为两部分
左侧是节流阀 右侧是减压阀
这是节流阀的阀芯
下面是流量调节手轮
上侧是节流阀的调节弹簧
这是减压阀阀芯
减压阀弹簧
外侧是阀体
阀体上有两个油口
这是进油口 这是出油口
油液过来后先经过减压阀
后经过节流阀
减压后的油液引到减压阀的下腔
即非弹簧腔
包括两个面
油液经过节流阀到达出口
同时出口的油液引至减压阀的上腔
也就是弹簧腔
这是调速阀的液压符号
通过符号也可以看出
减压阀和节流阀的组合方法
节流阀的入口接减压阀的非弹簧腔
出口接减压阀的弹簧腔
由于在画这个符号的时候比较繁琐
所以实际中一般在节流阀的基础上
加一个方框来表示调速阀
在读液压系统原理图时
要注意和节流阀加以区分
这是调速阀的实物照片
这是调速阀的阀体
这是阀芯
左边是定差减压阀阀芯
和减压阀的弹簧
右边是节流阀阀芯和调节弹簧
这是流量调节手轮
为了方便调节
在阀体的表面有流量面板
面板上标有刻度
用于指示流量调节的大小
阀体上有两个安装孔
侧面安装减压阀阀芯
下面安装节流阀阀孔
底面的两个孔分别是进油口和出油口
调速阀的结构特点可归纳为三点
一是由调速手轮调节阀的流量
二是减压阀和节流阀串联工作
油液先经过减压阀后经过节流阀
三是节流阀的出口压力
被引至减压阀的弹簧腔
入口压力被引至减压阀的下腔
调速阀的这种结构是如何实现负载变化
而流量还能保持稳定呢
下面我们来学习调速阀的工作原理
首先来看一下油液
在调速阀内部的流动情况
压力油自调速阀进口
进入定差减压阀
设进口压力为p1
经过减压阀压力降为p2
并把压力又通过通道d
和f引到减压阀的非弹簧腔
即c腔和下面的e腔
减压后的油液进入节流阀
设节流后的压力降为p3
也就是调速阀的出口压力
节流后的油液通过通道a引到减压阀的弹簧腔b。
当外负载变化 调速阀如何实现流量稳定呢
这里假设外负载变大
即节流阀出口压力p3增大
节流阀前后的压差p2减p3减小
则调速阀流量有减小的趋势
同时由于p3增大
减压阀的上腔压力增大
阀芯向下移动
经过减压阀的压力损失减小
由于进口压力p1是由溢流阀调定
其值基本不变
所以节流阀进口压力p2增大
因此
当p3增大时
p2也增大
从而节流阀的前后压差Δp
基本不变
也就保证了
通过调速阀的流量基本不变
如果外负载减小
则调节过程刚好相反
总结一下调速阀的工作过程
如果节流阀的阀口大小调定后
预使通过阀口流量稳定
根据流量公式
节流阀前后压差需恒定
当外接负载变化
也就是p3变化时
p2也需要随之变化
所以负载变化所引起的压力补偿
最终是由定差减压阀实现的
我们看一下
调速阀工作原理的动画演示
阀体上有进油口和出油口
油液先经过减压阀后经过节流阀
进油口压力上升后
定差减压阀起作用
当负载增大时
压力p3上升
减压阀口关小
p2也增大
而当负载减小时
压力p3下降
减压阀口增大
p2也下降
从而保证节流阀前后压差基本不变
这时再来看一下
液压电梯的速度控制问题
把节流阀调速换成由调速阀调速
当乘客数量变化时
调速阀出口压力变化
通过定差减压阀的调节
保证节流阀前后压差基本不变
从而流量基本不变
也就实现了匀速升降
以上就是调速阀的授课内容
谢谢收看
-1.1 液压传动的工作原理
--1.1.3小节测验
-1.2 液压传动系统的组成及图形符号
--小节测验
-1.3 章节讨论
--1.3.1讨论一
--1.3.2讨论二
-2.1 液压油的主要性质
--2.1.3小节测验
-2.2 液压油的污染与控制
--2.2.3小节测验
-2.3 章节讨论
--2.3.1讨论一
--2.3.2讨论二
-3.1 静止液体的力学特性
--3.1.3小节测验
-3.2 连续性方程
--3.2.3 小节测验
-3.3 伯努利方程
--3.3.3小节测验
-3.4 动量方程
--3.4.2小节测验
-3.5 液体流态的判定
--3.5.3小节测验
-3.6 液体流动时的能量损失
--3.6.3小节测验
-3.7 液体在小孔中的流动
--3.7.3小节测验
-3.8 液体在间隙中的流动
--3.8.3小节测验
-3.9 章节讨论
--3.9.1讨论一
--3.9.2讨论二
-4.1 液压泵概述
--4.1.3小节测验
-4.2 齿轮泵的结构及原理
--4.2.3小节测验
-4.3 齿轮泵的结构分析
--4.3.3小节测验
-4.4 叶片泵的结构及原理
--4.4.3小节测验
-4.5 叶片泵的结构分析
--4.5.3小节测验
-4.6柱塞泵的结构及原理
--4.6.3小节测验
-4.7 柱塞泵的结构分析
--4.7.3小节测验
-4.8 液压马达概述
--4.8.3小节测验
-4.9 章节讨论
--4.9.1讨论一
--4.9.2讨论二
-5.1液压缸的类型与原理
--5.1.3小节测验
-5.2液压缸的结构及安装
--5.2.3小节测验
-5.3 章节讨论
--5.3.1讨论一
--5.3.2讨论二
-6.1液压阀概述
--6.1.3小节测验
-6.2 单向阀
--6.2.3小节测验
-6.3 换向阀
--6.3.3小节测验
-6.4 溢流阀
--6.4.3小节测验
-6.5 减压阀
--6.5.3小节测验
-6.6 顺序阀
--6.6.3小节测验
-6.7 节流原理及节流阀
--6.7.3小节测验
-6.8 调速阀
--6.8.3小节测验
-6.9 章节讨论
--6.9.1讨论一
--6.9.2讨论二
-7.1密封元件
--7.1.3小节测验
-7.2蓄能器
--7.2.3小节测验
-7.3液压滤油器
--7.3.3小节测验
-7.4 章节讨论
--7.4.1讨论一
--7.4.2讨论二
-8.1调压回路
--小节测验
-8.2卸荷回路
--小节测验
-8.3平衡回路
--8.3.3小节测验
-8.4节流调速回路
--小节测验
-8.5容积调速回路
--小节测验
-8.6方向控制回路
--小节测验
-8.7顺序动作回路
--小节测验
-8.8同步控制回路
--小节测验
-8.9 汽车起重机液压系统支腿油路
--8.9.3小节测验
-8.10 汽车起重机的上装液压系统——回转及伸缩臂回路
--8.10.3小节测验
-8.11 汽车起重机的上装液压系统——变幅及起升回路
--小节测验
-8.12 章节讨论
