1 什麼是流量控制原理？

節流閥節流口通常有三種基本形式：薄壁小孔、細長小孔和厚壁小孔，但無論節流口采用何種形式，通過節流口的流量q及其前後壓力差Δp的關系均可用式(2-63)q=KAΔp^m來表示，三種節流口的流量特性曲線如圖3-61所示，由圖可知：

圖3-61節流閥特性曲線

1)壓差對流量的影響。節流閥兩端壓差Δp變化時，通過它的流量要發生變化，三種結構形式的節流口中，通過薄壁小孔的流量受到壓差改變的影響最小。

2)溫度對流量的影響。油溫影響到油液粘度，對于細長小孔，油溫變化時，流量也會随之改變，對于薄壁小孔粘度對流量幾乎沒有影響，故油溫變化時，流量基本不變。

3)節流口的堵塞。節流閥的節流口可能因油液中的雜質或由于油液氧化後析出的膠質、瀝青等而局部堵塞，這就改變了原來節流口通流面積的大小，使流量發生變化，尤其是當開口較小時，這一影響更為突出，嚴重時會完全堵塞而出現斷流現象。因此節流口的抗堵塞性能也是影響流量穩定性的重要因素，尤其會影響流量閥的最小穩定流量。一般節流口通流面積越大，節流通道越短和水力直徑越大，越不容易堵塞，當然油液的清潔度也對堵塞産生影響。一般流量控制閥的最小穩定流量為0.05L/min。

2 節流口形式有哪些？

為保證流量穩定，節流口的形式以薄壁小孔較為理想。圖3-62所示為幾種常用的節流口形式。圖3-62(a)所示為針閥式節流口，它通道長，濕周大，易堵塞，流量受油溫影響較大，一般用于對性能要求不高的場合;圖3-62(b)所示為偏心槽式節流口，其性能與針閥式節流口相同，但容易制造，其缺點是閥芯上的徑向力不平衡，旋轉閥芯時較費力，一般用于壓力較低、流量較大和流量穩定性要求不高的場合;圖5-29(c)所示為軸向三角槽式節流口，其結構簡單，水力直徑中等，可得到較小的穩定流量，且調節範圍較大，但節流通道有一定的長度，油溫變化對流量有一定的影響，目前被廣泛應用，圖3-62(d)所示為周向縫隙式節流口，沿閥芯周向開有一條寬度不等的狹槽，轉動閥芯就可改變開口大小。閥口做成薄刃形，通道短，水力直徑大，不易堵塞，油溫變化對流量影響小，因此其性能接近于薄壁小孔，适用于低壓小流量場合;圖3-62(e)所示為軸向縫隙式節流口，在閥孔的襯套上加工出圖示薄壁閥口，閥芯作軸向移動即可改變開口大小，其性能與圖3-62(d)所示節流口相似。為保證流量穩定，節流口的形式以薄壁小孔較為理想。

圖3-62典型節流口的結構形式

3 怎樣發揮節流元件的作用？

在液壓傳動系統中節流元件與溢流閥并聯于液泵的出口，構成恒壓油源，使泵出口的壓力恒定。如圖3-63(a)所示，此時節流閥和溢流閥相當于兩個并聯的液阻，液壓泵輸出流量q_p不變，流經節流閥進入液壓缸的流量q₁和流經溢流閥的流量Δq的大小由節流閥和溢流閥液阻的相對大小來決定。若節流閥的液阻大于溢流閥的液阻，則q₁＜Δq;反之則q₁＞Δq。

圖3-63節流元件的作用

節流閥是一種可以在較大範圍内以改變液阻來調節流量的元件。因此可以通過調節節流閥的液阻，來改變進入液壓缸的流量，從而調節液壓缸的運動速度;但若在回路中僅有節流閥而沒有與之并聯的溢流閥，如圖3-63(b)所示，則節流閥就起不到調節流量的作用。液壓泵輸出的液壓油全部經節流閥進入液壓缸。改變節流閥節流口的大小，隻是改變液流流經節流閥的壓力降。節流口小，流速快;節流口大，流速慢，而總的流量是不變的，因此液壓缸的運動速度不變。所以，節流元件用來調節流量是有條件的，即要求有一個接受節流元件壓力信号的環節(與之并聯的溢流閥或恒壓變量泵)。通過這一環節來補償節流元件的流量變化。

4 液壓傳動系統對流量控制閥有哪些要求？

液壓傳動系統對流量控制閥的主要要求有:

1)較大的流量調節範圍，且流量調節要均勻。

2)當閥前、後壓力差發生變化時，通過閥的流量變化要小，以保證負載運動的穩定。

3)油溫變化對通過閥的流量影響要小。

4)液流通過全開閥時的壓力損失要小。

5)當閥口關閉時，閥的洩漏量要小。

5 普通節流閥是怎樣工作的？

圖3-64 普通節流閥

圖3-64所示為一種普通節流閥的結構和圖形符号。這種節流閥的節流通道呈軸向三角槽式。壓力油從進油口P₁流入孔道a和閥芯1左端的三角槽進入孔道b，再從出油口P₂流出。調節手柄3，可通過推杆2使閥芯作軸向移動，以改變節流口的通流截面積來調節流量。閥芯在彈簧的作用下始終貼緊在推杆上，這種節流閥的進出油口可互換。

6 什麼是節流閥的剛性特征？

節流閥的剛性表示它抵抗負數變化的幹擾，保持流量穩定的能力，即當節流閥開口量不變時，由于閥前後壓力差Δp的變化，引起通過節流閥的流量發生變化的情況。流量變化越小，節流閥的剛性越大，反之，其剛性則小，如果以T表示節流閥的剛度，則有：

T=dΔp/dq (3-13)

由式q=KAΔp^m，可得：

T=Δp^m-1Kam (3-14)

從節流閥特性曲線圖3-32可以發現，節流閥的剛度T相當于流量曲線上某點的切線和橫坐标夾角β的餘切，即

T=cotβ (3-15)

由圖3-65和式(3-14)可以得出如下結論:

1)同一節流閥，閥前後壓力差Δp相同，節流開口小時，剛度大。

2)同一節流閥，在節流開口一定時，閥前後壓力差Δp越小，剛度越低。為了保證節流閥具有足夠的剛度，節流閥隻能在某一最低壓力差Δp的條件下，才能正常工作，但提高Δp将引起壓力損失的增加。

3)取小的指數m可以提高節流閥的剛度，因此在實際使用中多希望采用薄壁小孔式節流口，即m=0.5的節流口。

圖3-65 不 同開口時節流閥的流量特性曲

7 使用節流閥應注意什麼？

普通節流閥的進出口，有的産品可以任意對調，但有的産品則不可以對調，具體使用時，應按照産品使用說明接入系統。

節流閥不宜在較小開度下工作，否則極易阻塞并導緻執行器爬行。

行程節流閥和單向行程節流閥應用螺釘固定在行程擋塊路徑的已加工基面上，安裝方向可根據需要而定；擋塊或凸輪的行程和傾角應參照産品說明制作，不應過大。

節流閥開度應根據執行器的速度要求進行調節，調閉後應鎖緊，以防松動而改變調好的節流口開度。

8 節流閥有哪些故障，怎樣排除？

節流閥的常見故障及診斷排除見表3-10：

表3-10 節流閥的常見故障及診斷排除

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