液压系统中执行元件运动速度的大小,由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀就是依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。常用的流量控制阀有普通节流阀、压力补偿和温度补偿调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。
（一）流量控制原理及节流口形式
（1）节流口流量特性分析
图1为薄壁孔（m=0.5）、细长圆孔（m=1）和厚壁孔（0.5<m<l）三种节流口的流量特性曲线。图2所示为不同开口时的流量特性曲线。
 
图1节流口流量特性曲线 图2不同开口时的流量特性曲线 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
为保证执行元件在节流口大小调定后的运动速度稳定不变，需要保证流经节流阀口的流量为定值。但事实上流量是变化不定的，影响流量稳定的因素有以下几点。节流口前后压差Δp的影响；温度的影响；节流口阻塞的影响。
防止节流口阻塞的措施：
1)采用薄壁孔式、大水力半径的节流口；
2)节流口前后压差不宜过大，以免压力损失引起的局部温度过高，但压差太小也会使流量不稳定，一般取Δp=(0.2～0.3)MPa；
3)精密过滤油液，且保证油液定期更换；
4)正确选择油液和组成节流口的材料。
（2）最小稳定流量和流量调节范围
流量阀的最小稳定流量与节流口阻塞问题有直接关系，因此与节流口的形状和结构相关。流量阀的流量调节范围是指通过阀口的最大流量与最小稳定流量之比。
（3）节流口形式
根据以上分析，要保证流量稳定，理论上薄壁小孔是最理想的节流口形式。实际上节流口的形式有多种多样，如图3所示为几种典型节流口的形式。 本文来自www.eadianqi.com
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图3几种典型节流口的结构形式 本文来自www.eadianqi.com
（二）普通节流阀
节流阀是最简易的流量阀，此阀无压力和温度补偿装置，不能自动补偿负载及油粘度变化时所造成的速度不稳定。但结构简单，制造维护方便，广泛应用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。
对节流阀的性能要求是：(1)阀口前后压差变化对流量的影响小；(2)油温变化对流量的影响小；(3)抗阻塞特性较好，即可获得较低的最小稳定流量；(4)通过节流阀的泄漏小。
如图4所示为节流阀的结构原理和图形符号图。其节流口形式为三角槽式。如图5所示为单向节流阀的结构原理和图形符号图。 本文来自www.eadianqi.com
 
图4节流阀 图5单向节流阀 本文来自www.eadianqi.com
节流阀用于定量泵系统时，一般都与溢流阀配合使用，可组成三种调速回路：进油路节流调速回路、回油路节流调速回路和旁油路节流调速回路。
（三）节流阀的压力和温度补偿
（1）调速阀
调速阀是在节流阀2前面串接一个定差减压阀1组合而成。图6为其工作原理图。液压泵的出口（即调速阀的进口）压力p1由溢流阀调整基本不变，而调速阀的出口压力p3则由液压缸负载F决定。油液先经减压阀产生一次压力降，将压力降到p2，p2经通道e、f作用到减压阀的d腔和c腔；节流阀的出口压力p3又经反馈通道a作用到减压阀的上腔b，当减压阀的阀芯在弹簧力Fs、油液压力p2和p3作用下处于某一平衡位置时（忽略摩擦力和液动力等），则有： 本文来自www.eadianqi.com
p2A1+p2A2=p3A+Fs （1） 本文来自www.eadianqi.com
式中：A、A1和A2分别为b腔、c腔和d腔内压力油作用于阀芯的有效面积，且A=A1+A2。 本文来自www.eadianqi.com
故 p2-p3= p=Fs/A （2） 本文来自www.eadianqi.com
因为弹簧刚度较低，且工作过程中减压阀阀芯位移很小，可以认为Fs基本保持不变。故节流阀两端压力差p2-p3也基本保持不变，这就保证了通过节流阀的流量稳定。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图6调速阀
(a)工作原理图(b)职能符号(c)简化职能符号(d)特性曲线
1—减压阀2—节流阀 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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（2）温度补偿调速阀
普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外部负载变化的影响，但是当流量较小时，节流口的通流面积较小，这时节流口的长度与通流截面水力半径的比值相对增大，因而油液的粘度变化对流量的影响也增大，所以当油温升高，粘度变小时，流量仍会增大。所以对于进给速度稳定性要求高的场合，为了减小温度对流量的影响，常采用温度补偿调速阀。图7为温度补偿原理图及温补调速阀的图形符号。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图7温度补偿原理 本文来自www.eadianqi.com
（3）溢流节流阀
溢流节流阀又称旁通式调速阀，，溢流节流阀也是一种压力补偿型节流阀，由定差溢流阀与节流阀并联而成，图8所示为其工作原理及图形符号图。
从液压泵输出的油液一部分从节流阀4进入液压缸左腔推动活塞向右运动,另一部分经溢流阀的溢流口流回油箱,溢流阀阀芯3的上端a腔同节流阀4上腔相通,其压力为p2;腔b和下端腔c同溢流阀阀芯3前的油液相通,其压即为泵的压力p1,当液压缸活塞上的负载力F增大时,压力p2升高,a腔的压力也升高,使阀芯3下移,关小溢流口,这样就使液压泵的供油压力p1增加,从而使节流阀4的前、后压力差(p1-p2)基本保持不变。这种溢流阀一般附带一个安全阀2,以避免系统过载。
溢流节流阀是通过p1随p2的变化来使流量基本上保持恒定的,它与调速阀虽都具有压力补偿的作用,但其组成调速系统时是有区别的,调速阀无论在执行元件的进油路上或回油路上,执行元件上负载变化时,泵出口处压力都由溢流阀保持不变,而溢流节流阀是通过p1随p2(负载的压力)的变化来使流量基本上保持恒定的。因而溢流节流阀具有功率损耗低,发热量小的优点。但是,溢流节流阀中流过的流量比调速阀大(一般是系统的全部流量),阀芯运动时阻力较大,弹簧较硬,其结果使节流阀前后压差Δp加大(需达0.3～0.5MPa),因此它的稳定性稍差。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图8 溢流节流阀
(a)工作原理图(b)职能符号
1—液压缸2—安全阀3—溢流阀4—节流阀 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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