流量控制阀用于调节流经管道的液体或气体的流量和压力。流量控制阀对于优化系统性能至关重要,它依赖于具有可变流动面积的流道或端口。下面介绍液压流量控制阀的功能,各种类型和组件,以及它们的工作原理,以及为特定应用选择合适的液压流量控制阀时的一些重要考虑因素。
液压流量控制阀的功能
流量控制阀的作用是调节液压回路中特定部分的流量。在液压系统中,它们被用来控制马达和气缸的流量,从而调节这些部件的速度。
液压流量控制阀还控制在给定压力下的能量传递速率。这是基于周围的物理概念功,能量,动力:
作动器力x行进距离=对负载所做的功
能量传递必须等于所做的总功。因为执行器的速度决定了能量传递的速率,速度是流量的函数。换向阀具有不同的用途,在适当的时间将能量传递系统引导到适当的位置,尽管使用换向阀可以实现一些压力和流量控制,因为它们可以抑制流体的流动。
液压流量控制阀如何工作
有各种各样的流量控制阀设计,大多数用于特定的应用。因此,了解液压流量控制阀的工作原理对于选择合适的阀门至关重要。最常见的类型流量控制阀包括:
- 球
- 隔膜
- 针
- 蝴蝶
- 插头
最简单的流量控制阀有一个打开或关闭的孔,以增加或降低流量。球阀是最简单的选择之一,由一个球连接到一个手柄组成。球的中心有一个孔,当手柄转动时,孔与阀门开口对齐,以便允许流动。为了切断流动,手柄用来旋转垂直于阀门开口的孔,这阻碍了流动。
其他类型的阀门具有类似的功能,具有允许或阻止流动的某些机制。例如,蝶阀有一个内部金属板连接到一个旋转机构。当机械装置转动时,平板打开或关闭。针形阀是一种更精确的阀门选择,它有一个可调节的针和一个阀杆,可以限制或允许液体流动。该针可以调节完全阻塞流体流动,允许液体自由流动,或部分阻塞流动在不同程度上,因此允许更大和更精确的控制流量。
说到液压回路,有一个多种选择用于控制流量,从简单到复杂,包括混合动力,耦合液压阀驱动与复杂的电子控制。这些选项包括:
- 孔
- 流量监管机构
- 旁通流量调节器
- 需求补偿流量控制
- 压力补偿,可变流量阀门
- 压力和温度补偿,可变流量阀
- 优先阀
- 减速阀
- 流分规
- 旋转式分流器
- 比例流量控制阀
- 压力补偿比例流量控制阀
- 比例流量逻辑阀
孔板代表了最简单的液压流量控制阀选项,其中孔板与泵串联,既可以作为固定孔板,也可以作为校准针。阻塞孔口会导致流量减少或阻塞。
更复杂的选项可以感知压力变化并做出相应的响应,或者监测流量并在流量超过定义的阈值时做出响应。压力补偿变流量阀有一个补偿器,自动调整各种负载和进口压力,以保持一致的流速(典型精度在3%至5%)。在混合物中添加温度补偿,以考虑液压油粘度的变化(受温度变化的影响)。
液压流量控制阀的挑战
液压流量控制阀为解决流量问题提供了一种经济有效的解决方案。然而,他们并不是没有他们的问题,当阀门部分堵塞时,会导致压力损失,从而影响性能。对于更基本的流量控制阀,即使控制阀处于静态位置,由于系统压力、温度(会改变某些流体的粘度)或其他变量,流量也可能发生变化,从而导致可靠性问题。
选择正确的液压流量控制阀可以解决这些问题,尽管完全缓解这些问题可能需要一个复杂的控制阀,如压力和温度补偿可变流量控制阀。
液压流量控制阀的设计注意事项
在液压回路中,执行器由流量控制阀控制。除了控制阀,还有其他变量影响流量,包括温度、泵的输出量和其他因素。为应用设计合适的阀门需要仔细考虑可能影响性能、流量和耐用性的各种因素,例如:
- 流体密度
- 最大和最小流量
- 液体的腐蚀性
- 阀门上所需的压降
- 当阀门处于关闭位置时,允许泄漏极限
- 最大噪声容忍
- 工艺的连接性(螺丝、焊接等)
流体密度,以及最小和最大流量,对于确定阀门的适当通径非常重要,而在选择阀门材料时,应考虑液体的腐蚀性。
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