典型结构与工艺要求

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第793页（2948字）

(1)典型结构

调速阀是由定差减压阀和节流阀组成的组合阀。其中定差减压阀大多为二节同心滑阀结构；节流阀则采用偏心式或薄刃式节流口。偏心式节流口结构简单，加工方便，但径向力不平衡，在高压下使用时调节力矩较大，而且难以实现微量调节。采用薄刃式节流口，节流阀芯通常有轴向移动和旋转运动两种运动形式，轴向移动的阀芯，与调节手轮部分分体；而旋转运动的阀芯，与调节手轮连接成一个整体，且节流刃口一般为螺旋线形。这种簿刃式节流口，不论其阀芯为何种运动形式，只要在节流口处开沉割槽，都可以消除径向不平衡力，从而减小手轮的调节力矩；另外，由于节流口从全开到全闭时，调节手轮可以旋转一圈，甚至几圈，因此也容易进行微量调节。

图15．4－5为我国联合设计的Q型调速阀，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。该阀节流阀芯开有沉割槽，调节力矩较小，可进行微量调节。

图15．4－5 Q型调速阀

图15．4－6为美国威格士公司的FCG型单向调速阀，其内装单向阀可使油液反向自由流动。该单向调速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的改变。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。

图15．4－6 FCG型单向调速阀

图15．4－7为德国力士乐公司的2FRM6型调速阀和单向调速阀，其单向阀为球阀结构。节流阀和定差减压阀共用一个阀套，节流阀芯和减压阀芯成直线布置。节流口为三角槽式，减压阀口为弓形结构。当旋转调节手轮时，可通过柱塞推动节流阀芯沿轴向移动，调节力矩较小。

图15．4－7 2FRM6型调速阀和单向调速阀

图15．4－8为德国力士乐公司的2FRM10、16型调速阀和单向调速阀，其单向阀为锥阀式，减压阀芯为二节同心滑阀结构。节流阀芯与阀套配合，节流阀芯刃口为螺旋线形，阀套上开有矩形或异形节流口，由于节流口为较薄的锐边孔，因而流量受油温变化的影响较小。调节手轮与节流阀芯固定在一起，当调节手轮作旋转运动时，节流阀芯随之转动，其螺旋线形刃口也就相应改变着节流阀套上节流口的开度；另外其零位和最大流量可通过节流阀套底部的内六角螺钉来调节，因此该调速阀的流量调节精度较高，调节力矩也较小。

图154－8 2FRM10、16型调速阀和单向调速阀

图15．4－9 为德国力士乐公司的2FRH型液压操作单向调速阀，其基本结构与2FRM型调速阀相同，所不同的是操作形式由手轮变为液压机构。该机构为一齿条／齿轮传动装置，齿条位于控制活塞上，其往复运动可转变为齿轮的旋转运动，进而操作节流阀芯，改变油液流动方向。靠两端的限位装置可使节流口开度定在两个位置上，从而实现两级流量控制。

图15．4－9 2FRH型液压操作单向调速阀

图15．4－10为德国力士乐公司的2FRW型电磁操作单向调速阀，它是电磁阀和液压操作单向调速阀的组合。电磁阀用于改变控制油液的流动方向，从而控制液压操作机构。

图15．4－10 2FRW型电磁操作单向调速阀

(2)工艺要求

调速阀是由定差式减压阀和节流阀两部分组成的。

A．减压阀部分

调速阀中的减压阀是定差式减压阀，其结构可分为非嵌套式和嵌套式两种，如图15．4－11所示。

图15．4－11 定压式减压阀的结构

(a)非嵌套式；(b)嵌套式

图15．4－11(a)是非嵌套式结构，其配合偶件是阀体和阀芯两个零件。它的结构较简单，参与配合的零件较少；但其阀体孔和阀芯均为两节同心结构，对加工精度及同轴度的要求较高，尤其是阀体孔，加工时同轴度不易保证。

图15．4－11(b)是嵌套式结构，其配合偶件为阀体、阀芯和阀套三个零件。它的阀芯仍为大小头两节同心结构，与非嵌套式结构的不同之处在于：阀芯大头直接与阀体孔配合，而其小头与阀体之间增加了阀套，这样就使得阀体孔变成了一个等径的通孔，取消了加工时对同轴度的要求。但嵌套式结构中阀套的结构较复杂，同时，对装配精度的要求也较高。

减压阀的阀口一般有如图15．4－12所示的两种形状。为了消除油液对阀芯径向的不平衡作用力，常在阀体或阀套的阀口处开设沉割槽。

图15．4－12 减压阀□的结构形式

(a)圆柱面形状；(b)弓形面形状

图15．4－12(a)是圆柱面形状的阀口，其过流通道是一个圆柱面，当阀芯有微小位移时，过流面积会有较大的变化，即面积梯度大，因而减压阀的灵敏度较高，但阀芯稳定性较差。

图15．4－12(b)是弓形面形状的阀口，其过流通道是两个或多个弓形面。与圆柱面形阀口相比，弓形阀口阀芯的稳定性较好，灵敏度稍低一些。但只要采用多个弓形阀口，就可在阀芯有相同位移量时，获得较大的过流面积，从而使灵敏度得到提高。

值得注意的是，弓形阀口的沉割槽是开在阀套外侧的，其阀口由阀芯端面和阀套上的多个径向小孔形成，因而对多个径向小孔在阀套轴向位置上的一致性要求较高，也就是说在加工时应尽可能使多个径向小孔的轴线与阀套的轴线垂直相交，并且多个径向小孔的直径也要一致。

B．节流阀部分

节流阀部分的配合偶件一般为阀芯和阀套或阀体，其工艺要求较简单，目前阀套上的异形节流口大多靠特种加工来解决。为了提高节流口的抗堵塞能力，除在设计时选用电位差较小的金属外，其配合偶件所用材料还应进行退磁处理。