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新型调速阀及其应用 |
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作者：淄博学院 刘同义 许同乐 薛磊江 |
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摘要：分析了普通调速阀在出口节流调速回路和速度换接回路中存在的前冲现象和发热等问题。提出并介绍了两种新型调速阀的原理及无前冲现象、占用空间小等优点。
关键词：新型调速阀；调速回路；前冲现象
1 普通调速阀存在的问题
1.1 调速阀在节流调速回路中的问题
如图1，调速阀在出口节流调速回路中，油缸在停歇后再开启时，会出现前冲现象。原因是由于油缸停止时调速阀中无油通过，压差为零，减压阀的阀芯在弹簧作用下将阀口全开，当油缸再次启动时，由于回油腔中排出的油通过减压阀阀口处的压降很小，因而使节流阀上受到一个很大的瞬时压差，通过了较大的瞬时流量，使油缸前冲。若油缸停止时回油腔如有油液流失，则启动时前冲现象更为严重。
图1
在进油节流调速回路中，也会出现这种前冲现象，不过在这种情况下，油缸要先形成压力才能推动活塞，故前冲现象不如前者明显。
1.2 调速阀在速度换接回路中的问题
图2a为调速阀并联，出口接油缸的速度换接回路。这种回路的特点是各调速阀的开口可以单独调整，互不影响。但一个调速阀工作时，另一个调速阀没有油液流过，它的减压阀处于完全打开状态。因此当换向阀切换到使另一个调速阀工作时，油缸会出现前冲现象。
图2b为另一种调速阀并联时的速度换接回路。这种回路通过换向阀5按工作要求使调速阀3或4单独与油缸联接。在一个调速阀与油缸相联接的同时，另一个调速阀接通油箱，在速度换接时不产生前冲现象。但回路在工作时总有一定量的油液通过接油箱的那个调速阀流回油箱，造成很大的能量损失，并使系统发热。
图2c所示也是一种调速阀并联的速度换接回路。此回路不会使油缸出现前冲现象，但两个调速阀的开口不能单独调节，油缸工进速度的调整受到了限制。
图2
图3为两调速阀串联的速度换接回路。这种回路在以第二种工进速度工进时，回路油液需经两个调速阀，能量损失较大。
图3
2 新型调速阀的原理及应用
2.1 新型调速阀―1的原理及应用
如图4所示。它由定差减压阀1，液动换向阀2和简式节流阀3三部分组成。油缸停歇后，调速阀中没有油液流过，减压阀处于全开状态，而液动换向阀处于关闭状态。再次启动时，液压油必须首先打开液动换向阀，同时由于减压阀弹簧腔油压很低，减压阀被抬起，阀口被关小，通过的流量很小。当油缸油压建立起来后，减压阀芯上下两腔受力逐渐达到平衡，维持一个适当的开口，与后面的节流阀一起起调速作用。因此不会出现前冲现象。
图4
1.减压阀 2.换向阀 3.节流阀
将图1中的调速阀换成这种新型调速阀―1，当油缸停歇后，由于新型调速阀―1中的液动换向阀关闭，油缸回油腔的油也不会流失，油缸重新启动不会出现前冲现象，启动会很平稳。
2.2 新型调速阀―2的原理及应用
如图5所示。它由定差减压阀1、电磁换向阀2和两个简式节流阀3、4组成。当换向阀2上位接通时，通过的流量由阀4调节，当换向阀2下位接通时，通过的流量由阀3调节。
图5
1.减压阀 2.换向阀 3、4.节流阀 5.电磁铁
图6是由该阀组成的两种工进速度的换接回路，通过使用不同机能的换向阀可组成多种速度换接回路。
图6
在图6回路中，两种工进速度可以单独调节，由一种工进转入另一种工进时，由于减压阀一直处于减压状态，油缸不会出现前冲现象。而且该回路的速度调节灵活方便。回路发热少，效率高。
新型调速阀―2在结构上是由两个节流阀共用一个定差减压阀，在定差减压阀与两个节流阀之间嵌入换向阀，与原先用两个调速阀与一个换向阀组成的速度换接回路相比，大大缩小了占用的空间，还简化了回路。调速性能与普通调速阀相同，而速度换接性能却显著提高。这种新型调速阀―2尤其适用于液压系统集成块尺寸受限制的场合。
新型调速阀―1和新型调速阀―2，克服了以前调速阀节流调速回路及工进速度换接回路中的不足，在液压机床上有广阔的发展前景。
参考文献
1 王懋瑶.液压传动与控制教程.天津：天津大学出版社，1995.
2 章宏甲，周邦俊.金属切削机床液压传动.南京：江苏科学技术出版社，1981.
3 老国鎏.国内外流量阀结构分析.机床与液压，1994（4）(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/18/2004) |
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