液压单稳阀
单稳阀是单支路稳定分流阀的简称,是流量阀的一种。它为液压系统提供并保证单支路输出流量的稳定,而不随液压泵输出流量的变化而变化。
1.单稳阀的分类
按供油泵数量
单泵单只路稳定分流阀
一个泵供给两个系统,主要用于小功率液压系统
双泵单支路稳定分流阀
两个泵供给两个系统,主要用于大功率液压系统
上述两个系统均是为了获得稳定的流量,以保证转向系统的稳定性和安全性
按分流形式
恒流型
分流型
按结构形式分
- 与转向阀分体型
- 与转向阀整体型
2.单稳阀的工作原理
如图1所示,单稳阀主要由阀体、阀芯、弹簧、阻尼塞、安全阀等组成。当泵以一定量供油时,从P口流入的油液QS,一路经定节流孔c和变节流口a输出,供给液压转向系统使用,此油路为稳定油路A,流量QA;另一路通过变节流口b流向其他油路或者回油箱,此油路为分流油路B,流量QB。阀芯主要受节流口a、节流口b处的液动力,节流孔c前后的压差,以及弹簧的作用力平衡。
如果油泵供油量和转向系统负载恒定,则阀芯处于阀体内某一平衡位置,流过定节流口c和变节流口a的流量QA保持恒定。
(1)若转向油路A负载不变,而油泵供油量同步变化时。当P口进油流量小于阀设定的稳流流量时,定节流孔c前后压差较小,不足以推动阀芯移动,变节流口b不打开,开度为0,全部油液QS:经过定节流孔c和变节流口a,从油路A进入转向系统;当P口进油流量大于阀设定的额定流量时,通过定节流孔c的流量增加,则定节流孔c前后压差也相应增大,推动阀芯向右移动,弹簧压缩,使变节流口 a开度减小,变节流口b开度增大,将多余流量从B油路输出。
(2)若油泵供油量不变,而转向油路A压力突然增加时,阀芯瞬间要向左移动,增大变节流口a的开度,减小变节流口b的开度。但由于阀芯主要靠定节流孔c前后压差维持平衡,在流量不变,定节流孔c前后压差不变的情况下,阀芯最终将恢复平衡,保持流量不变。
对于一个单稳阀,设定定差溢流阀的回位弹簧力为F,其阀芯两端面积都为V,那么节流口2两端的压差便会通过B口的开启面积取得一个平衡,即 P1=P2+P弹 (通过节流口2有液体流动时,P1始终高于P2),也就是说,节流口2两端的压差几乎为常数(不考虑液动力的影响,为消除液动力,在阀体的设计上已进行了补偿),节流口过流面积一定,压差一定,那么通过的流量就基本恒定。
通过调整弹簧力或节流口面积,都可以改变稳定流量的数值。节流口1起到滤波的作用,稳定定差溢流阀控制腔的压力,使其不随系统压力波动产生较大的波动因为这段管路几乎不存在液体的流动,所以不存在压力损失,控制腔的压力等于P1。
注意:
- 只有当流量超过设定的稳流流量时,阀才起到稳流作用;
- 泵流量超过单稳阀设定流量时,稳流油路的供油量会有略微上升,并非完全保持不变,但增幅不大,对转向系统稳定性影响较小;
- 当稳定油路负载发生变化时,阀稳定油路的流量依然能维持基本恒定,表明这种阀的稳流特性良好。