采用节流阀和调速阀的速度调节回路的对比实验

　　0 引言

　　目前，在实际生产过程中，由于液压系统能提供较大的驱动力，且运动传递平衡、均匀、可靠及控制方便，被广泛应用于各类机床设备中。在机床液压系统中，核心问题是调速问题，而液压系统的最大优点之一就是能方便地实现无级调速。

　　在液压系统中，执行元件的速度是由供给执行元件的液体流量和作用在执行元件(如液压缸活塞)上的有效工作面积来决定的。一般执行元件的有效工作面积在系统运行过程中无法改变，因此，控制执行元件的运动速度，一般只能通过改变输入液压缸流量的办法来实现。调节速度的方法很多，但液压节流调速以其单位功率重量轻、易实现无级调速、启动时间短、操作方便、成本低廉而获得了广泛的应用。节流调速有回油路、进油路、旁路节流调速三种，在此，结合我院实验室 TH 型液压传动实验设备，分别设计利用节流阀、调速阀的回油节流调速回路，在液压传动实验台上安装、连接并调试使回路运行，利用实验数据(记录液压缸运动时间，并计算各种节流阀、调速阀通流面积所对应的活塞运动速度)，来对比分析节流阀和调速阀应用在回路中，所带来效果的不同。

　　1 实验装置与回油节流调速回路设计

　　我们采用某公司TH 型液压传动实验设备，用带有快速接头的液压软管，分别接入节流阀、调速阀来组成回油节流调速回路。

　　1.1 节流阀的回油节流调速回路，如图1。

　　①在断开P7 接头的情况下，调节溢流阀(带溢流阀泵源)，确定P 的出口压力为一定值;②电磁换向阀Z5 得电，油缸二活塞杆带负载上升，当升到中间时，电磁换向阀Z5 失电，油缸二在重物的作用下下降;③Z4 得电全开节流阀，缸二带负载(不带负载)下降，记录缸全行程运动时间;④调节节流阀开口量，分别记录缸运动时间。

　　1.2 单向调速阀的回油节流调速回路，如图2。

　　①在断开P7 接头的情况下，调节溢流阀(带溢流阀泵源)，确定P 的出口压力为一定值;②电磁换向阀Z5 得电，油缸二活塞杆上升，Z4 得电，活塞杆下降，调节单向调速阀开口量分别记录缸运动时间，以及对某一单向节流阀开口量，油缸二带载和不带载情况下的液压缸运动时间。

　　2 结论

　　通过实验结果记录，及对比分析，可以得出如下结论：

　　①采用节流阀，速度负载特性较差，速度受负载的影响较大，速度稳定性不高，根本原因是节流阀不能稳定阀前后两端压力差。当负载变化时，会引起节流阀前后工作压差的变化，对于开口量一定的节流阀来说，根据小孔流量公式，当工作压差变化时，通过阀的流量必然变化，这就导致了液压执行元件运动速度的不稳定。