注塑模具注塑机流量控制阀

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'注塑模具注塑机流量控制阀'
本章内容由郭齐升主讲 车辆06-1,21 级 流量控制阀主要通过改变节流口的通流面积或液流通道的长度来改变局部阻力的大小,实现对流量进行控制,从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀包括节流阀、调速阀、分流集流阀等。本章除讨论普通的流量阀之外,还要简要介绍插装阀、电液比例阀和电液伺服阀等内容。 2本章主要内容为 : ? 节流口的流量特性; ? 流量负反馈; ? 节流阀、调速阀、分流阀等三种流量控制阀的 原理、结构、主要性能和应用; ? 其它液压阀,如插装阀、电液比例阀、电液伺 服阀的工作原理及应用。 本章重点是节流口的流量特性、流量负反馈、调速阀的工作原理和性能。学习时应从液压桥路和流量负反馈等基本概念着手理解这些阀的基本工作原理。 3 对于节流孔口来说,可将流量公式写成下列形式: q ? K ? A??pm (7.1)式中: A 阀口通流面积; ?p 阀口前、后压差; m 由节流口形状和结构决 定的指数,0.5≤m≤l ; K 节流系数。 4 在流体力学中,我们可以遇到两大类节流口。 一类是 。在液压工程中,往往把这类节 流口当作固定(不可调如阻尼孔等)节流器使用。 另一类是 。常常把这类孔口作为节流阀阀口来使用。(为什么?我们后面介绍) 关于 节流口的流量公式,我们只引用流体力学中的结论来说明。当 时,流过薄壁小 K ? C d 2 / ? , m=0.5 孔的流量公式由式( )变为 7.1 : m=1 q 细长孔 2 q ? Cd ? A? ( p1 ? p2 ) ? 簿壁口 m=0.5 式中: Cd—流量系数; ρ—油液密度。 流量与压差之间为二次抛物线关系,如图示。 Δp 5 2 m 上式也可写成 q ? C A( ?p) d ? 在上式中节流指数m为常数,那么阀口前后压差 ? p 也是常数时,这样调节面积A,就可以调节通过节流阀的流量q。 需要说明的是流量系数Cd并不一定是常数,节流口的 结构、形状、压力差、油温都对Cd都有影响。精确的Cd值 需靠试验确定。一般Cd=0.6~0.8。m 值也受多种因素影响, 一般m =0.5~1。一般薄壁节流口的m 为0.5左右。尽管式 (7-1)包含着一些非确定因素,但它毕竟给我们提供了一 个对流量进行概略计算的简明表达式。 67.1.2 影响流量稳定性的因素 液压系统在工作时,希望节流口大小调节好后,流量 q稳定不变。但实际上流量总会有变化,特别是小流量时,流量稳定性与节流口形状、节流口前后压差以及油液温度变化等因素有关。 (1)压差变化对流量稳定性的影响 当节流口前后压差变化时,通过节流口的流量将明显随之改变,节流口的这种特性可用节流刚度T来描述。 ?q 1 ?p 节流刚度 T ?1/( ) ? (7.2) ??p m q 7 1 ??p 1 T ? ? ? 它反映了节流阀能够抵抗 ?q ?q tg? 负载变化的能力 ??p 细长孔流量刚度的物理意义如下: q m=1当△p有某一增量时,q值相应 ?3的也有某一增量,q的增量值 3 ?越大,说明流量的变化也就越 2 簿壁口 2大,从(7.2)式看,刚度就 ? 1 m=0.5越小。反之,则刚度大。 1 Δp1 Δp2 Δp 8 ?q 1 ?P T ?1/( ) ? ??P m q由式(7.2)可知:Ø节流刚度与节流口压差成正比,压差越大,刚度越大;Ø压差一定时,刚度与流量成反比,流量越小,刚度越大;Ø系数m越小,刚度越大。薄壁孔(m=0.5)比细长孔(m=1)的流量稳定性受ΔP变化的影响要小。因此,为了获得较小的节流指数m,应尽量避免采用细长孔节流口,应使节流口形式接近于薄壁孔口,以获得较好的流量稳定性。 9(2)油温变化对流量稳定性的影响 油温升高,油液粘度降低。对于细长孔,当油温升高时,油的粘度降低,流量q 就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。T   μ q ,但是对于薄壁孔口一般无影响。 对于薄壁孔,油的温度对流量的影响是较小的,这是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态,其流量与雷诺数无关,即流量不受油液粘度变化的影响;节流口形式越接近于薄壁孔,流量稳定性就越好。 10 (3)堵塞对流量稳定性的影响 节流阀的堵塞现象 节流阀的堵塞现象是指节流阀在小开度情况下工作时,油温压差都不变的条件下,所出现的流量脉动、间歇断流或者完全断流的现象。 这主要是由于油中的杂质及其一些带电的极化分子堵塞或者吸附于阀口所造成的。 当阀口的流量小时,流量稳定性与油液的性质和节 流口的结构都有关。 11 产生堵塞的主要原因是: ①油液中的杂质或因氧化析出的胶质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,被吸附到缝隙表面,形成牢固的边界吸附层,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,就形成流量的脉动; ③ 阀口压差较大时容易产生堵塞现象。 12 减小堵塞现象的措施有: 。一般通流面积越 ·大、节流通道越短、以及水力半径越大时,节流口越不易堵塞。(通流面积/湿周) 。 · 一般取ΔP=0.2~0.3MPa。 。在节流阀前设置单独的 ·精滤装置,为了除去铁屑和磨料,可采用磁性过滤器。 · ,以减小吸附层的厚度。使带电的极化分子不易被吸附。 137.1.3 节流口的形式 节流口是流量阀的关键部位,节流口形式在很大程 度上决定着流量控制阀的性能。 (1)直角凸肩节流口 本结构的特点是过流面积和开口量呈线性结构关系, D结构简单,工艺性好。但流量的调节范围较小,小流量时流量不稳定,一般节流阀较少使用。 h≤B;B — 阀体沉割槽的宽度。 直角凸肩节流口 14 (2)针阀式(锥形凸肩)节流口 h 特点:结构简单,可当截止阀用。调节范围较大。由于过流断面仍是同心环状间隙,水力半径较小,小流量时 D θ易堵塞,温度对流量的影响较大。一般用于要求较低的场合 。 ( a ) 图7.2(a) 针阀(锥形)节流口 15 (3)偏心式节流口 节流口由偏心的三角沟槽组成
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