进回油节流调速回路性能比较

　　1 引言

　　节流调速回路结构简单、成本低、使用维护方便,在小功率液压系统中得到了广泛使用。进油节流调速回路(见图1a)与回油节流调速回路(见图1b)在性能上有许多异同,若不能详细加以分析掌握,势必影响设计时的选用和设备的工作性能。

　　2 进、回油节流调速回路性能比较

　　2. 1 进、回油节流调速回路的相同点

　　2. 1. 1 进油节流调速回路负载特性

　　在图1a中,当活塞(作用面积为A)克服外负载F作等速运动时,其受力平衡方程式为:

　　所以:P1=F /A

　　根据节流孔流量公式可知,通过节流阀(通流面积为AT)进入液压缸的流量为:

　　式(1)称为进油节流调速的速度负载特性公式。

　　2.1.2 回油节流调速回路负载特性

　　在图1b中,当活塞(作用面积仍为A)克服外负载F作等速运动时,其受力平衡方程式为:

　　根据节流孔口流量公式可知,通过节流阀(通流面积为AT)进出液压缸的流量为:

　　式(2)称为回油节流调速的速度负载特性公式。

　　由式(1)、(2)可知:回油节油调速与进油节流调速速度负载特性公式完全相同。若以活塞运动速度V为纵坐标,负载F为横坐标,将式(1)、(2)按节流阀不同通流面积作图,可得一组曲线,如图2所示。此曲线称为上述两种节流调速回路的速度)负载特性曲线,反映了这两种回路执行元件的速度随其负载而变化的关系。图2中,第1、2、3条曲线分别为节流阀通流面积为AT1、AT2、AT3(AT1AT2AT3)时的速度)负载特性曲线。曲线越陡,说明负载变化对速度的影响越大,速度的刚性越差;曲线越平缓,速度刚性越好。

　　2.1.3 进、回油节流调速回路的相同点

　　分析上述特性曲线可知进、回油节流调速回路具有以下相同点。

　　1)当节流阀通流面积AT一定时,缸的运动速度V随负载F的增加而降低,其特性较软。

　　2)当节流阀通流面积一定时,负载较小的区段曲线比较平缓,速度刚性好;负载较大的区段曲线较陡,速度刚性较差。

　　3)在相同负载下工作时,节流阀通流面积较小时,曲线较平缓,速度刚性好;节流阀通流面积较大时,曲线较缓,速度刚性较差。

　　4)节流阀通流面积不同的各特性曲线相交于负载轴上的一点上。说明液压缸的速度不同时,其能承受的最大负载Fmax相同(它等于溢流阀的调定压力与液压缸有效工作面积的乘积)。故其调速属于恒推力调速。Fmax的数值由溢流阀调定。

　　由上述分析可知,当流量阀为节流阀时,进、回油节流调速回路用于低速、轻载,且负载变化较小的液压系统中,能使执行元件获得较平稳的运动速度。当采用调速阀时,由进、回油节流调速回路的速度)负载特性曲线(见图2)可看出,其速度刚性明显优于相应的节流阀调速回路。因此采用调速阀的进、回油节流调速回路可用于速度较高、负载较大、且负载变化较大的液压系统。但是这种回路的效率比用节流阀时更低些。有资料表明,当负载恒定或者变化很小时,其效率为0.2~0.6;当负载变化时,其最高效率为0.385。