节流溢流阀工作原理介绍

溢流节流阀是另一种形式的带有压力补偿装置的流量控制阀，它是由节流阀与一个起稳压作用的溢流阀并联组合而成的复合阀。前者用于调节通流面积，从而调节阀的通过流量；后者用于压力补偿，以保证节流阀前后压差稳定，从而保证通过节流阀的流量亦即执行元件速度的恒定。多用于定量泵供油的进口节流调速系统或变量泵供油的联合调速系统。

1．工作原理

图94所示为溢流节流阀的原理图，其中图94 (a)所示为结构图，图94 (b)所示为图形符号。定差溢流阀2与节流阀3并联，P口接非恒定油源液压油；经减压阀口后的油液一部分经节流阀后通过A口接负载，其压力为p₂，另一部分经T口溢回油箱。节流阀口两端压力p₁和p₂分别引到定差溢流阀阀芯左右两端，与作用在阀芯上的弹簧力相平衡。在负载压力p₂变化时，作为压力补偿器的定差溢流阀，使P口压力p₁相应变化，保持节流阀口的工作压差Δp(Δp=p₁-p₂)基本不变，从而使通过节流阀口的流量为恒定值，而与负载压力变化几乎无关。图中的小通径先导压力阀1起安全阀的作用。

溢流节流阀的进出口压力p₁即为液压泵出口压力，因之能随负载变化，故功率损失小，系统发热减小，这对于中、高压液压控制系统中的低负载工况来说，十分有价值。

2．典型结构

图95所示为国产中低压系列LY型溢流节流阀(额定压力为6.3MPa)的结构，它由节流阀1、安全阀2和溢流阀3构成。工作时，压力油从进油口h进入沉割槽a，再经节流阀1、油腔c、孔b，zui后从出油口流出。同时，进油口h的压力油还可以经油腔g，溢流阀的溢流口、沉割槽f，zui后从回油口溢出。节流阀的压力油作用于溢流阀闷芯大台阶的左边，并通过中心孔e作用于阀芯左端面上。节流阀后的压力油径流道孔d和i用于溢流阀阀芯右端，使阀芯进行自动调节。节流阀后的油液还经孔d作用在安全阀2的锥阀芯上，一旦系统过载，安全阀将打开，从液压泵来的油液全部溢流回油箱。

图96所示为威格士系列的FRG-03型溢流节流阀(zui高工作压力为21MPa)的结构，该阀由起稳压作用的溢流阀(压力补偿装置)4和节流阀(温度补偿式节流装置)2并联而成。进油口的油液压力为p₁，油液一部分进入节流装置，另一部分经溢流口流回油箱。节流阀后的出油压力p₂，p₁和p₂又分别作用到溢流阀阀芯的右端和左端。当负载增加，即p₂增加时，使阀芯右移，关小节流口，使p₁增加，因而节流阀前后压力差p₁- p₂基本保持不变。当负载减小时，即p₂减小，使阀芯左移，溢流阀口加大，使压力p₁降低，使节流阀前后压力差p₁-p₂仍基本保持不变，因而流量也基本不变。当L口接油箱时，可使液压泵卸荷。

节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。
性能要求
对节流阀的性能要求是：
·流量调节范围大，流量一压差变化平滑；
·内泄漏量小，若有外泄漏油口，外泄漏量也要小；
·调节力矩小，动作灵敏。
节流阀(Choke valve)的外形结构与截止阀并无区别，只是它们启闭件的形状有所不同。节流阀的启闭件大多为圆锥流线型，通过它改变通道截面积而达到调节流量和压力。节流阀供在压力降极大的情况下作降低介质压力之用。
介质在节流阀瓣和阀座之间流速很大，以致使这些零件表面很快损坏－即所谓气蚀现象。为了尽量减少气蚀影响，阀瓣采用耐气蚀材料（合金钢制造）并制成*角为140～180的流线型圆锥体，这还能使阀瓣能有较大的开启高度，一般不推荐在小缝隙下节流。
特点
1、构造较简单，便于制造和维修，成本低。
2、调节精度不高，不能作调节使用。
3、密封面易冲蚀，不能作切断介质用。
4、密封性较差。
分类
节流阀按通道方式可分为直通式和角式两种；按启闭件的形状分，有针形、沟形和窗形三种。
可调节节流阀：阀针和阀芯采用硬质合金制造，产品按API6A标准设计，具有耐磨、耐冲刷性能。主要用于井口采油（气）树设备,
滑套式节流阀：阀芯采用低噪音平衡型结构，开启轻便，产品按API6A标准设计，阀芯表面覆盖碳化钨，适合于有闪蒸、高压差，高压力，空化等条件苛刻的场合，使用寿命长，流量调节精度大大提高。适用于石油，天然气，化工，炼油，水电等行业。
安装维护
节流阀的安装与维护应注意以下事项：
该阀经常需要操作，因此应安装在易于方便操作的位置上。
安装时要注意介质方向与阀体所标箭头方向保持一致。
节流口堵塞原因：
1、油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质、沥青、碳渣等污物堆积在节流缝隙处。
2、由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，而节流缝隙的金属表面上存在电位差，故极化分子被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界吸附层，吸附层厚度一般为5~8微米，因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积、吸附物增长到一定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。这样周而复始，就形成了流量的脉动。
3、阀口压差较大时，因阀口温度高，液体受挤压的程度增强，金属表面也更易受摩擦作用而形成电位差，因此压差大时容易产生堵塞现象。
相关措施
1、选择水力半径大的薄刃节流口。
2、精密过滤并定期更换油液。
3、适当减小节流口前后的压差。
4、采用电位差较小的金属材料、选用抗氧化稳定性好的油液、减小节流口表面粗糙度。
应用
由于节流阀的流量不仅取决于节流口面积的大小，还与节流口前后的压差有关，阀的刚度小，故只适用于执行元件负载变化很小且速度稳定性要求不高的场合。
对于执行元件负载变化大及对速度稳定性要求高的节流调速系统，必须对节流阀进行压力补偿来保持节流阀前后压差不变，从而达到流量稳定。

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