负载与流量对分流阀分流精度的影响

　　分流阀可使液压系统中一个油源以相同(等量分流)或一定的比例(比例分流)向两个执行元件提供流量,以实现两个执行元件的位置或速度保持同步或定比关系。

　　分流阀由于价格低廉,使用方便,在液压同步系统中得到了广泛的应用。但不少使用者认为分流阀精度太低,很难达到理想的精度。对于这些说法,本人认为:一方面是由于分流阀确实存在原理性误差,分流精度不是很高(一般为2%~5%)。但另一方面,还与分流阀是否被正确使用有很大关系。下面通过对分流阀负载、流量与分流精度之间关系的静态分析,对这一问题作一讨论。

　　图1所示为等量分流阀的工作原理图,其中1、2为两个节流口面积和结构完全相同的固定节流孔。根据节流孔流量公式Q=KAΔp^m,这时,如果加在两个固定节流孔上的压差相同,那么,通过这两个固定节流孔的流量就相等。从原理图看出,两个固定节流孔的入口压力相同,只要它们的出口压力p₁和p₂相等,那么,通过两个固定节流孔的流量Q₁和Q₂就相等。而阀芯3的主要作用就是通过它的不断调整以保持p₁和p₂相等。

　　工作时,油液进入分流阀后分成两路分别通过1、2两个固定节流孔,然后再通过可变节流口g、h后,从出口流向两个执行元件。假设分流阀的进口油液压力为p,流量为Q,两出口的流量和负载压力分别为Q₁,p_L1和Q₂,p_L2,两固定节流口出口压力分别为p₁,p₂。那么,如果两执行元件负载相等,则分流阀的出口压力p_L1和p_L2相等,因为阀中两支流道结构尺寸完全对称,所以输出流量也对称:Q₁=Q₂=Q/2,且p₁=p₂。如果负载不对称,出现p_L1Xp_L2,不妨假设p_L1>p_L2,这样会使固定节流孔1、2的出口压力p₁>p₂,从而使Q₁减小,Q2相对增大。与此同时,p₁和p2反馈至阀芯3的两端面,使阀芯在不对称液压力的作用下右移,可变节流口g增大h减小,从而使Q₁增大,Q₂减小,直到Q₁≈Q₂为止,阀芯在一个新的平衡位置上稳定下来。同理可分析p_L1 由于通往两个执行元件的流量相等,当两执行元件结构尺寸完全相同时,可实现两执行机构的位置或速度同步。

　　根据工作原理:

　　对固定节流孔1有：

　　对固定节流孔2有：

　　对可变节流孔g有：

　　对可变节流孔h有：