FKC-G03-AL单向调速阀(压力补偿型)2

FKC-G03-AL单向调速阀(压力补偿型)2 FKC-G03-AL单向调速阀(压力补偿型)2 FKC-G03-AL单向调速阀(压力补偿型) FKC-G03-AL机械式旋转型流量控制阀由换向阀，调速阀和单向阀组成，用于控制液压系统的流量，以控制执行元件的运动速度，具有调速阀的特点，能实现工作机构正向以可调的速度进给和反向的快速退回。 一、FKC-G03-AL的特点: 1、带压力补偿装置，能维持稳定的流量，不受出入口压力差变化影响，能够精确地控制执行元件的速度。 2、单向调速阀使一个方向的流量可以调节，而反向可自由流动，根据标牌刻度可方便调节或重新设定流量。 3、适合控制机械动作快速、慢速及快速返回之用，非常适于工具机使用。 二、型号说明: FKC:单向调速阀(压力补偿型)，推杆型、凸轮型; G:安装方式，板式安装; 03:公称通径， 10通径，流口规格3/8; A:出入流口方向，从调节旋钮看是右侧; L:凸轮轴方向，从调节旋钮看是逆向。 三、规格说明: 标牌上10等分的刻度，每格的流量皆相同;FKC推杆型的转子接于机械的推杆上，可根据动作的往返达到二次调速且开闭的功能。 规格表: 四、工作原理 (一)、换向阀的工作原理: 图1-1换向阀 如图1-1所示,其二位二通换向是利用阀芯与阀体间相对运动来切换油路中 液流的方向的液压元件，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。其阀 中的两个油口之间只有通或断两种状态。 其工作原理为:通过阀芯的移动，可实现油口A与油口P的连通和断开。当 阀芯处于左端时，油口P关闭;当阀芯处于右端时，油口A关闭;当阀芯处于中 间位置时，油口A和油口P相通。 (二)、调速阀的工作原理: 图1-2调速阀 如图1-2所示, 调速阀由定差减压阀和节流阀两部分组成。定差减压阀可以 串联在节流阀之前，也可以在节流阀之后。调速阀在液压系统中用来调节流量以 改变工作机构的运动速度。由于串联了减压阀，故能进行压力补偿，可保证节流 阀前后压力差不随负载变化而变化，稳定了工作机构的运动速度。调速阀可用在 进油路上，也可用在回油路上。 其工作原理:压力为P1的油液流经减压阀节流口后，压降为P2。然后经节流阀节流口流出，其压力降为P3，进入节流阀前的压力为P2的油液，经通道进入定差减压阀的腔，而流经节流口压力为P3的油液，经通道被引入减压阀腔。当减压阀的阀芯在弹簧力Fs,液动力FY,液动力A3P3和(A1+A2)P2的作用下处于平衡位置时，调速阀处于工作状态。节流口的流量公式为Q=CdAx2?(P2?P3)，此时，若调速阀出口压力P3因负载增大而增大时，作用在减压阀芯左端的压力增加，阀芯失去平衡向右移动，减压阀开口XR增大，减压作用减小，P2增大，结果节流阀口两端压差?P=P2-P3基本保持不变。同理，当P3减小时，减压阀阀芯左移，P2也减小，节流阀节流口两端的压差同样基本不变。这样，通过节流口的流量基本不会因负载的变化而变化。[1]。 在要求比较精密控制流量(速度或转速)的场合，须采用调速阀，因为当流量控制阀的节流口面积一定时，通常要求所通过的流量也不变，而节流阀做不到这一点，因为一般通过节流阀的流量与节流面积成正比，与节流口前后的压差的平方根成正比[3]。 (三)、单向阀的工作原理: 图1-3单向阀 如图1-3所示，单向阀是用以防止油液倒流的元件，其液压油只能向一个方向流通，反向则截止。 其工作原理为:当液压油从P1口流入时，压力油推动阀芯，压缩弹簧，从P2口流出。当液压油从P2口流入时，阀芯锥面紧压在阀体的结合面上，油液无法通过。当单向阀导通时，使阀芯开启的压力成为开启压力。单向阀的开启压力一般为0.03,0.05MPa。 (四)、组合阀的工作原理: 本元件的进出油孔在左，换向阀的旋钮在右。当调节换向阀的旋钮时，即旋钮的缺角处于右下或左上时，二位二通阀的控制油路连通，液压油可直接快速的通过油路流出，此时为全流量，可实现快速。当旋钮的缺角处于右上、左下时，二位二通阀的控制油路被切断，阻止液压油从换向阀中流动，此时的液压油通过调速阀的油路流出，通过节流口时，产生压降，有节流，可实现慢速。 五、调速阀的性能: 调速阀能保持流量稳定的功能主要是由具有压力补偿作用的减压阀起作用，从而保持节流口前后的压差近似不变，而使流量保持近似恒定的。建立静态特性方程式的主要依据是动力学方程和流量连续性方程以及相应的流量表达式。 (1)减压阀的流量方程: qR=CR?(xR)2 ?(P1?P2) (1-1) 式中 CR----减压阀口的流量系数，取0.62; ?(xR)----减压阀口的过流面积; xR----减压阀芯位移量(向右方向为正); ρ----油液密度; P1----调速阀的进口压力，即减压阀的进口压力; P2----减压阀的出口压力，即节流阀的进口压力。 (2)节流阀的流量方程式: qT=CTβ(xT)2 ?(1-2) (P2?P3) 式中 CT----节流阀口的流量系数，取0.62; β(xT)----节流阀口的过流面积; P3----调速阀的出口压力，即节流阀的出口压力。 (3)减压阀的受力平衡方程式: P2Ab+P2Ac+FY=P3A3+K(x0-xR) (1-3) Aa=Ab+Ac P2—P3= K(x0?xR)?FY (1-4) Aa 式中 Aa----减压阀芯受力面积; FY----稳定液动力，FY=ρqRVRcosθ,θ=69?; K----弹簧刚度，FS=K(x0-xR); x0----xR为零时的弹簧预紧缩量; xR----减压阀芯位移量(向左方向为正)。 (4)根据流量连续性方程，不计内泄漏，则 qR=qT (1-5) 由式(1-4)可知，x0、xR、K和Aa值决定了(P2-P3)的值。通过理论分析和试验验证选择(P2-P3)为0.3MPa左右。 由式(1-2)，可知，要保持流量稳定就要求(P2-P3)压力稳定。当节流阀口开度xT调定后，阀的进出口压力P1或P3变化时，xR也变化，弹簧力Fs和液动力FY也要发生变化。由式(1-4)可知，弹簧力变化量?Fs与液动力变化量?FY的差值越小，Aa越大，(P2-P3)的变化量就越小。合理的设计减压阀的弹簧刚度和减压阀的形状就会得到较好的等流量特性[2]。 (5)调速阀的静态特性: 图1-4 调速阀的静态特性，即调速阀两端压差?P=(P1-P3)与通过阀的流量qT之间的相互关系。由图(1-4)可知，在压差较小，不能将调速阀中的减压阀芯抬起，减压阀失去压力补偿作用，阀两端压差?P与通过阀的流量qT近似线性关系，流量qT随着压差?P的增大而增大。当阀两端压差?P大于某一值时，减压阀芯处于工作状态，通过调速阀的流量就不会受两端压差的影响了，处于稳定状态。?Pmin是调速阀的最小稳定工作压差，一般在1MPa左右。 (6)调速阀的动态特性: 六、与进口的调速阀相比的异同 普通调速阀:其定差减压阀为二节同心滑阀结构;节流阀芯与阀体孔相配合，无阀套，节流口形式为薄刃式;节流阀芯与调节手轮为分体式，当调节手轮作旋转运动时，节流阀芯为轴向移动。该阀节流阀设计由沉割槽，调节力矩较小，可进行微量调节。 美国威格士公司的FCG型单向调速阀。其内装有单向阀，可使油液反 向自由流动。该单向阀除用定差减压阀对节流口前后压差进行压力补偿外，还设置了温度补偿装置，它可使节流口大小随油温变化自动地作出相应地改变。当油温升高时，节流口自动减小;当油温降低时，节流口自动增大。也就是说，利用节流口 开度变化对流量的影响来补偿油温变化对流量的影响，从而保证调速阀流量的稳定。 力士乐系列调速阀2FRM是流量控制阀。此阀是有减压阀和节流阀串联构成，油流进入调速后，先通过减压阀减压，再由节流阀节流。由于减压阀对节流阀进行了压力补偿，所以调速的流量不受负载变化的影响，保持稳定;同时节流窗口设计成薄刃状，流量受温度变化的影响很小。调速阀与单向阀并联时，油流能反向回流。 七、单向调速阀与单向行程调速阀的差异: 单向调速阀是减压阀，节流阀和单向阀的组合。具有调速阀的特点，能实现工作机构正向以可调的速度进给和反向的快速退回。 单向行程调速阀是单向阀和行程调速阀的组合，它可以满足机床液压进给系统快进、慢进和快退的需要，与单向行程节流阀相似，但其速度控制是靠调节节流阀，而不靠撞块，与调速阀一样，此阀不受负载变化的影响。 八、应用实例 参考文件 【1】 张玉莲 液压和气压传动与控制 浙江大学出版社; 【2】 刘延俊 液压元件使用说明 北京工业出版社; 【3】 宋靖远，陈长忠.速阀的工作原理[J].煤炭技术，2008,27(7):16-17.