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News Center1.溢流節流閥的應用
由于溢流節流閥的流量穩定性不如調速閥好,故只適用于速度穩定性要求不太高而功率較大的節流調速回路。另外,由于溢流節流閥使泵的出口壓力隨負載壓力變化而變化,且兩者僅相差節流閥口壓差,因此,溢流節流閥只能布置在液壓泵的出口。
圖97所示為采用溢流節流閥的進口節流調速回路。三位四通電磁換向閥3切換至左位時,定量液壓泵1的壓力油經換向閥3、溢流節流閥4進入液壓缸6的無桿腔(有桿腔的油液經閥3和背壓單向閥2回油箱),液壓缸右行,其速度取決于溢流節流閥中的節流閥開度決定的流量,泵的出口壓力取決于負載的大小,多余流量通過閥4中的溢流閥溢回油箱;換向閥3切換至右位時,液壓泵的壓力油全部經閥3進入液壓缸的有桿腔,無桿腔經單向閥5、閥3和閥2向油箱排油,液壓缸退回。如果液壓缸伸出過程系統超載,則溢流節流閥4中的安全閥打開,液壓泵溢流。
2. 使用注意事項
(1)如果所使用的溢流節流閥帶有安全閥,則系統不必另配安全閥。
(2)在使用溢流節流閥時,要注意溢流口回油背壓要低。
溢流節流閥是一種壓力補償型節流閥,它由溢流閥和節流閥并聯而成。進口處的高壓油p1,一部分經節流閥去執行機構,另一部分經溢流閥的溢流口去油箱。溢流閥上、下端分別與節流閥前后的壓力油相通。當出口壓力增大時,閥芯下移,關小溢流口,溢流阻力增大,進口壓力p1隨之增加,因而節流閥前后的壓差基本保持不變;反之亦然。即通過閥的流量基本不受負載的影響。
性能要求
對節流閥的性能要求是:
·流量調節范圍大,流量一壓差變化平滑;
·內泄漏量小,若有外泄漏油口,外泄漏量也要小;
·調節力矩小,動作靈敏。
節流閥(Choke valve)的外形結構與截止閥并無區別,只是它們啟閉件的形狀有所不同。節流閥的啟閉件大多為圓錐流線型,通過它改變通道截面積而達到調節流量和壓力。節流閥供在壓力降極大的情況下作降低介質壓力之用。
介質在節流閥瓣和閥座之間流速很大,以致使這些零件表面很快損壞-即所謂氣蝕現象。為了盡量減少氣蝕影響,閥瓣采用耐氣蝕材料(合金鋼制造)并制成*角為140~180的流線型圓錐體,這還能使閥瓣能有較大的開啟高度,一般不推薦在小縫隙下節流。
特點
1、構造較簡單,便于制造和維修,成本低。
2、調節精度不高,不能作調節使用。
3、密封面易沖蝕,不能作切斷介質用。
4、密封性較差。
分類
節流閥按通道方式可分為直通式和角式兩種;按啟閉件的形狀分,有針形、溝形和窗形三種。
可調節節流閥:閥針和閥芯采用硬質合金制造,產品按API6A標準設計,具有耐磨、耐沖刷性能。主要用于井口采油(氣)樹設備,
滑套式節流閥:閥芯采用低噪音平衡型結構,開啟輕便,產品按API6A標準設計,閥芯表面覆蓋碳化鎢,適合于有閃蒸、高壓差,高壓力,空化等條件苛刻的場合,使用壽命長,流量調節精度大大提高。適用于石油,天然氣,化工,煉油,水電等行業。
安裝維護
節流閥的安裝與維護應注意以下事項:
該閥經常需要操作,因此應安裝在易于方便操作的位置上。
安裝時要注意介質方向與閥體所標箭頭方向保持一致。
節流口堵塞原因:
1、油液中的機械雜質或因氧化析出的膠質、瀝青、碳渣等污物堆積在節流縫隙處。
2、由于油液老化或受到擠壓后產生帶電的極化分子,而節流縫隙的金屬表面上存在電位差,故極化分子被吸附到縫隙表面,形成牢固的邊界吸附層,吸附層厚度一般為5~8微米,因而影響了節流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度時,會被液流沖刷掉,隨后又重新附在閥口上。這樣周而復始,就形成了流量的脈動。
3、閥口壓差較大時,因閥口溫度高,液體受擠壓的程度增強,金屬表面也更易受摩擦作用而形成電位差,因此壓差大時容易產生堵塞現象。
相關措施
1、選擇水力半徑大的薄刃節流口。
2、精密過濾并定期更換油液。
3、適當減小節流口前后的壓差。
4、采用電位差較小的金屬材料、選用抗氧化穩定性好的油液、減小節流口表面粗糙度。
應用
由于節流閥的流量不僅取決于節流口面積的大小,還與節流口前后的壓差有關,閥的剛度小,故只適用于執行元件負載變化很小且速度穩定性要求不高的場合。
對于執行元件負載變化大及對速度穩定性要求高的節流調速系統,必須對節流閥進行壓力補償來保持節流閥前后壓差不變,從而達到流量穩定。
主要作用
定壓溢流作用:在定量泵節流調節系統中,定量泵提供的是恒定流量。當系統壓力增大時,會使流量需求減小。此時溢流閥開啟,使多余流量溢回油箱,保證溢流閥進口壓力,即泵出口壓力恒定(閥口常隨壓力波動開啟)。
穩壓作用:溢流閥串聯在回油路上,溢流閥產生背壓,運動部件平穩性增加。
系統卸荷作用:在溢流閥的遙控口串接溢小流量的電磁閥,當電磁鐵通電時,溢流閥的遙控口通油箱,此時液壓泵卸荷。溢流閥此時作為卸荷閥使用。
安全保護作用:系統正常工作時,閥門關閉。只有負載超過規定的極限(系統壓力超過調定壓力)時開啟溢流,進行過載保護,使系統壓力不再增加(通常使溢流閥的調定壓力比系統zui高工作壓力高10%~20%)。
實際應用中一般有:作卸荷閥用,作遠程調壓閥,作高低壓多級控制閥,作順序閥,用于產生背壓(串在回油路上)。
溢流閥一般有兩種結構:1、直動型溢流閥 。2、先導式溢流閥。
對溢流閥的主要要求:調壓范圍大,調壓偏差小,壓力振擺小,動作靈敏,過載能力大,噪聲小。
注意事項
噪聲和振動
液壓裝置中容易產生噪聲的元件一般認為是泵和閥,閥中又以溢流閥和電磁換向閥等為主。產生噪聲的因素很多。溢流閥的噪聲有流速聲和機械聲二種。流速聲中主要由油液振動、空穴以及液壓沖擊等原因產生的噪聲。機械聲中主要由閥中零件的撞擊和磨擦等原因產生的噪聲。
(1)壓力不均勻引起的噪聲
先導型溢流閥的導閥部分是一個易振部位如圖3所示。在高壓情況下溢流時,導閥的軸向開口很小,僅0.003~0.006厘米。過流面積很小,流速很高,可達200米/秒,易引起壓力分布不均勻,使錐閥徑向力不平衡而產生振動。另外錐閥和錐閥座加工時產生的橢圓度、導閥口的臟物粘住及調壓彈簧變形等,也會引起錐閥的振動。所以一般認為導閥是發生噪聲的振源部位。
由于有彈性元件(彈簧)和運動質量(錐閥)的存在,構成了一個產生振蕩的條件,而導閥前腔又起了一個共振腔的作用,所以錐閥發生振動后易引起整個閥的共振而發出噪聲,發生噪聲時一般多伴隨有劇烈的壓力跳動。
(2)空穴產生的噪聲
當由于各種原因,空氣被吸入油液中,或者在油液壓力低于大氣壓時,溶解在油液中的部分空氣就會析出形成氣泡,這些氣泡在低壓區時體積較大,當隨油液流到高壓區時,受到壓縮,體積突然變小或氣泡消失;反之,如在高壓區時體積本來較小,而當流到低壓區時,體積突然增大,油中氣泡體積這種急速改變的現象。氣泡體積的突然改變會產生噪聲,又由于這一過程發生在瞬間,將引起局部液壓沖擊而產生振動。先導式溢流閥的導閥口和主閥口,油液流速和壓力的變化很大,很容易出現空穴現象,由此而產生噪聲和振動。
(3)液壓沖擊產生的噪聲
先導式溢流閥在卸荷時,會因液壓回路的壓力急驟下降而發生壓力沖擊噪聲。愈是高壓大容量的工作條件,這種沖擊噪聲愈大,這是由于溢流閥的卸荷時間很短而產生液壓沖擊所致在卸荷時,由于油流速急劇變化,引起壓力突變,造成壓力波的沖擊。壓力波是一個小的沖擊波,本身產生的噪聲很小,但隨油液傳到系統中,如果同任何一個機械零件發生共振,就可能加大振動和增強噪聲。所以在發生液壓沖擊噪聲時,一般多伴有系統振 動。
(4)機械噪聲
先導式溢流閥發出的機械噪聲,一般來自零件的撞擊和由于加工誤差等產生的零件磨擦。
在先導型溢流閥發出的噪聲中,有時會有機械性的高頻振動聲,一般稱它為自激振動聲。這是主閥和導閥因高頻振動而發生的聲音。它的發生率與回油管道的配置、流量、壓力、油溫(粘度)等因素有關。一般情況下,管道口徑小、流量少、壓力高、油液粘度低,自激振動發生率就高。
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