調(diào)速閥
調(diào)速閥,是由有定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成。是進行了壓力補償?shù)墓?jié)流閥。調(diào)速閥也可以設(shè)計成先節(jié)流后減壓的結(jié)構(gòu)。主要原因是鎖緊裝置松動,節(jié)流口部分堵塞,油溫升高,進、出油腔小壓差過低和進、出油腔接反等。減壓閥芯或節(jié)流閥芯在全閉位置時,徑向卡住會使出油腔沒有流量,在全開位置(或節(jié)流口調(diào)整好)時,徑向卡住會使調(diào)整節(jié)流調(diào)節(jié)部分出油腔流量不發(fā)生變化。當密封面(減壓閥芯、節(jié)流閥芯和單向閥芯密封面等)磨損過大后,會引起內(nèi)泄漏量增加,使流量不穩(wěn)定,特別會影響到小穩(wěn)定流量。
調(diào)速閥相關(guān)簡介
節(jié)流閥前、后的壓力p2和p3分別引到減壓閥閥芯右、左兩端,當負載壓力p3增大,于是作用在減壓閥芯左端的液壓力增大,閥芯右移,減壓口加大,壓降減小,使p2也增大,從而使節(jié)流閥的壓差(p2-p3)保持不變;反之亦然。這樣就使調(diào)速閥的流量恒定不變(不受負載影響)。
調(diào)速閥的作用
調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成的組合閥。節(jié)流閥用來調(diào)節(jié)通過的流量,定差減壓閥則自動補償負載變化的影響,使節(jié)流閥前后的壓差為定值,消除了負載變化對流量的影響。
節(jié)流閥前、后的壓力分別引到減壓閥閥芯右、左兩端,當負載壓力增大,于是作用在減壓閥芯左端的液壓力增大,閥芯右移,減壓口加大,壓降減小,從而使節(jié)流閥的壓差(p2-p3)保持不變;反之亦然。這樣就是調(diào)速閥的流量恒定不變(不受負載影響)。調(diào)速閥也可以設(shè)計成先節(jié)流后減壓的結(jié)構(gòu)。
調(diào)速閥的常見故障及排查
(1) 流量調(diào)節(jié)失靈
這是指調(diào)整節(jié)流調(diào)節(jié)部分,出油腔流量不發(fā)生變化,其主要原因是閥芯徑向卡住和節(jié)流調(diào)節(jié)部分發(fā)生故障等。主要原因是鎖緊裝置松動,節(jié)流口部分堵塞,油溫升高,進、出油腔小壓差過低和進、出油腔接反等。因此在使用時要注意進、出油腔的位置,避免接反。
減壓閥芯或節(jié)流閥芯在全閉位置時,徑向卡住會使出油腔沒有流量,在全開位置(或節(jié)流口調(diào)整好)時,徑向卡住會使調(diào)整節(jié)流調(diào)節(jié)部分出油腔流量不發(fā)生變化。
另外,當節(jié)流調(diào)節(jié)部分發(fā)生故障時,會使調(diào)節(jié)螺桿不能軸向移動,使出油腔流量也不發(fā)生變化。發(fā)生閥芯卡住或節(jié)流調(diào)節(jié)部分故障時,應進行清洗和修復。
(2)流量不穩(wěn)定
減壓節(jié)流型調(diào)速閥當節(jié)流口調(diào)整好鎖緊后,有時會出現(xiàn)流量不穩(wěn)定現(xiàn)象,特別在小穩(wěn)定流量時更易發(fā)生。其主要原因是鎖緊裝置松動,節(jié)流口部分堵塞,油溫升高,進、出油腔小壓差過低和進和出油腔接反等。
油流反向通過QF型調(diào)速閥時,減壓閥對節(jié)流閥不起壓力補償作用,使調(diào)速閥變成節(jié)流閥。故當進、出油腔油液壓力發(fā)生變化時,流經(jīng)的流量就會發(fā)生變化,從而引起流量不穩(wěn)定。
因此在使用時要注意進、出油腔的位置,避免接反。
(3)內(nèi)泄漏量增大
減壓節(jié)流型調(diào)速閥節(jié)流口關(guān)閉時,是靠間隙密封,因此不可避免有一定的泄漏量,故它不能作為截止閥用。當密封面(減壓閥芯、節(jié)流閥芯和單向閥芯密封面等)磨損過大后,會引起內(nèi)泄漏量增加,使流量不穩(wěn)定,特別會影響到小穩(wěn)定流量。
調(diào)速閥的工作原理
F↑↓→p3↑↓→減壓閥閥芯左(右)移→xR↑↓→減壓作用↓↑→p2↑↓→使△p=p2-p3=Fs/A基本不變→q=CAT△pn基本不變→v基本不變。
調(diào)速閥的工作條件
(1)正常工作條件:Δp≥0.5Mpa。
(2)原因:當Δp≤0.5Mpa時,調(diào)速閥中的減壓閥口全開,減壓閥處于非工作狀態(tài),調(diào)速閥只相當于一個節(jié)流閥。
節(jié)流閥
節(jié)流閥是通過改變節(jié)流截面或節(jié)流長度以控制流體流量的閥門。將節(jié)流閥和單向閥串聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié)流閥和單向節(jié)流閥是簡易的流量控制閥,在定量泵液壓系統(tǒng)中,節(jié)流閥和溢流閥配合,可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),即進油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥沒有流量負反饋功能,不能補償由負載變化所造成的速度不穩(wěn)定,一般僅用于負載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場合。
性能要求
對節(jié)流閥的性能要求是:
節(jié)流閥(Chokevalve)的外形結(jié)構(gòu)與截止閥并無區(qū)別,只是它們啟閉件的形狀有所不同。節(jié)流閥的啟閉件大多為圓錐流線型,通過它改變通道截面積而達到調(diào)節(jié)流量和壓力。節(jié)流閥供在壓力降極大的情況下作降低介質(zhì)壓力之用。
介質(zhì)在節(jié)流閥瓣和閥座之間流速很大,以致使這些零件表面很快損壞-即所謂氣蝕現(xiàn)象。為了盡量減少氣蝕影響,閥瓣采用耐氣蝕材料(合金鋼制造)并制成為140~180的流線型圓錐體,這還能使閥瓣能有較大的開啟高度,一般不推薦在小縫隙下節(jié)流。
特點
1、構(gòu)造較簡單,便于制造和維修,成本低。
2、調(diào)節(jié)精度不高,不能作調(diào)節(jié)使用。
3、密封面易沖蝕,不能作切斷介質(zhì)用。
4、密封性較差。
分類
節(jié)流閥按通道方式可分為直通式和角式兩種;按啟閉件的形狀分,有針形、溝形和窗形三種。
可調(diào)節(jié)節(jié)流閥:閥針和閥芯采用硬質(zhì)合金制造,產(chǎn)品按API6A標準設(shè)計,具有耐磨、耐沖刷性能。主要用于井口采油(氣)樹設(shè)備,
滑套式節(jié)流閥:閥芯采用低噪音平衡型結(jié)構(gòu),開啟輕便,產(chǎn)品按API6A標準設(shè)計,閥芯表面覆蓋碳化鎢,適合于有閃蒸、高壓差,高壓力,空化等條件苛刻的場合,使用壽命長,流量調(diào)節(jié)精度大大提高。適用于石油,天然氣,化工,煉油,水電等行業(yè)。
節(jié)流閥的安裝與維護應注意以下事項:
該閥經(jīng)常需要操作,因此應安裝在易于方便操作的位置上。安裝時要注意介質(zhì)方向與閥體所標箭頭方向保持一致。
一、節(jié)流閥體沉積物的來源較為復雜,但可歸納為以下幾類:
1、油液中的機械雜質(zhì)或因氧化析出的膠質(zhì)、瀝青、碳渣等污物堆積在節(jié)流縫隙處。
2、由于油液老化或受到擠壓后產(chǎn)生帶電的極化分子,而節(jié)流縫隙的金屬表面上存在電位差,故極化分子被吸附到縫隙表面,形成牢固的邊界吸附層,吸附層厚度一般為5~8微米,因而影響了節(jié)流縫隙的大小。以上堆積、吸附物增長到一定厚度時,會被液流沖刷掉,隨后又重新附在閥口上。這樣周而復始,就形成了流量的脈動。
3、閥口壓差較大時,因閥口溫度高,液體受擠壓的程度增強,金屬表面也更易受摩擦作用而形成電位差,因此壓差大時容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。
4、PCV廢氣來源:燃燒室內(nèi)的可燃混合氣通過活塞間隙進入曲軸箱后,與機油蒸汽混合后形成的混合氣體。為避免稀釋和污染機油,混合氣會被曲軸箱強制通風系統(tǒng)(PCV)抽入進氣道參與二次燃燒。這部分廢氣進到進氣道后,由于溫度降低會冷凝形成液相態(tài),其中的“不穩(wěn)定組分”會在高溫下氧化縮合,在節(jié)流閥表面形成油垢并附著。
5、渦輪增壓壓氣機深入的潤滑油:對渦輪增壓發(fā)動機而言,目前普遍采取廢氣驅(qū)動方式,即利用排氣道產(chǎn)生的高壓廢氣驅(qū)動渦輪,并通過共軸帶動進氣道內(nèi)的壓氣葉片,形成進氣道氣流增壓。但共軸軸承在長期且惡劣的工況下,易產(chǎn)生潤滑油的滲透及揮發(fā),再加入充氣效率成倍增長,更易形成重質(zhì)油污加劇節(jié)流閥體沉積物的附著。
6、碳罐排出的燃油蒸汽:發(fā)動機碳罐吸附的燃油蒸汽中,易形成節(jié)流閥沉積物的只要是環(huán)戊二烯,在持續(xù)的高溫下可氧化縮合形成膠狀油垢。
二、節(jié)流閥的維護與清洗
當節(jié)流閥(即蝴蝶閥)被沉積物所阻礙時,節(jié)氣門開度值產(chǎn)生紊亂,發(fā)動機不能穩(wěn)定、的控制其開度,開度值過低造成啟動困難、怠速不穩(wěn)或異常熄火;發(fā)動機加減速時,節(jié)流閥不能及時響應會導致加速延遲或突然提速。
相關(guān)措施
1、選擇水力半徑大的薄刃節(jié)流口。
2、精密過濾并定期更換油液。
3、適當減小節(jié)流口前后的壓差。
4、采用電位差較小的金屬材料、選用抗氧化穩(wěn)定性好的油液、減小節(jié)流口表面粗糙度。
應用
由于節(jié)流閥的流量不僅取決于節(jié)流口面積的大小,還與節(jié)流口前后的壓差有關(guān),閥的剛度小,故只適用于執(zhí)行元件負載變化很小且速度穩(wěn)定性要求不高的場合。對于執(zhí)行元件負載變化大及對速度穩(wěn)定性要求高的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),必須對節(jié)流閥進行壓力補償來保持節(jié)流閥前后壓差不變,從而達到流量穩(wěn)定。
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