液压控制系统(4)

按式 (2－23)计算出Kq0的与实际得出的零开口四边滑阀的零位流量增益比较一致，而Kc0和Kp0的计算值与实际值相差很大。其原因是理想零开口四边滑阀没有考虑阀芯与阀套之间的径向间隙，而实际零开口阀存在泄漏。因此，有必要研究阀的泄漏特性。 3)、实际零开口滑阀的泄漏特性 — 用实验方法确定零位阀系数。

实际的和理想的零开口滑阀之间的差别就在于零位泄漏特性。理想的阀可认为具有精确的几何形状，因而没有泄漏。实际的阀则有径向间隙，因而存在泄漏。因此，阀在中位附近的微小位移（|xv|<0.025mm）范围内，阀的泄漏特性决定了阀的性能。而在此范围以外，理想的和实际的零开口滑阀的特性才吻合。 设图2－5是实际零开口四边滑阀，假定它具有匹配和对称的控制窗口。将阀通向负载的通道关闭，因此负载流量QL=0。我们可以求出三条特性曲线。

压力增益曲线：在给定供油压力ps不变的条件下，改变阀芯位移xv，测得相应的负载压力pL得到压力增益曲线。

由图可知：当阀芯有很小一个位移后，负载压力很快就升高到供油压力值ps。这说明液压控

制阀的压力增益是很高的。在原点处，曲线的斜率就是Kp0的实测值。 泄漏曲线：在给定供油压力ps不变的条件下，改变阀芯位移xv，测得相应的总供油量Qs。由于负载流量QL=0，所以此时的供油量Qs就等于泄漏量Qc，我们即可画出关闭负载通道的泄漏曲线。

由图可知：

阀在零位（中间位置）时泄漏量最大Qc０

xv Qc （其原因是由于阀台肩遮盖了阀的回油窗口）

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该曲线主要用来度量阀在零位时的功率损耗

中位流量曲线（零位泄漏流量曲线）：是阀处于中间位置时，当供油压力ps变化时，测得流经阀的总流量，这个流量称为中间位置流量Qc0。

由图可知：

新阀和旧阀的中位流量曲线不相同（其原因是新阀的泄漏间隙小，液流是层流状态；对于旧阀，由于节流棱边被磨损，泄漏面积增加，液流接近于紊流状态。）

该曲线的形状能表明阀的配合质量，所以非常有用。

在选定压下的中位流量值可以用

来判定阀制造中的公差。

利用中位流量曲线可以确定实际零开口滑阀的零位流量－压力系数Kc0。即特定供油压力ps所对应的中位流量曲线的斜率，可作为零位流量－压力系数Kc0。 下面我们就来求实际零开口滑阀的零位流量－压力系数Kc0：

因为中位流量Qc0就是阀在零位时的供油量Qs，因此下面的等式成立：

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４)、实际零开口四边滑阀Kc0和Kp0的计算

新阀的实际零开口阀的零位泄漏量，可按径向间隙在层流状态下通过的流量来计算。四边滑阀在中位时两个窗口（如图2－5中1和2窗口）都有泄漏。若每个窗口的压降和泄漏量分别为ps/2和Qs/2，则总的泄漏量为：

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式中：rc — 阀芯和阀套之间的径向间隙 μ — 动力粘度而

按上式计算的实际零开口四边滑阀的零位流量－压力系数Kc0的近似值，比理想阀的理论值Kc0=0要准确得多。

实际零开口四边滑阀的零位压力增益Kp0可用式(2-36)除式(2-23) 得到：

经验证明：上述计算值与实验值是比较一致的。

２、正开口四边滑阀的静特性

1)、正开口四边滑阀的压力－流量曲线

正开口四边滑阀如图所示：

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当阀处于中间位置时，各节流口的预开口量均为Ｕ。由于阀是匹配对称的，当阀芯有位移xv时，各节流窗口的面积为：

A1 = ? (U+xv) = A3 (2-38) A2 = ? (U - xv) = A4 (2-39) 各节流窗口的流量是：

而 ＱL＝Ｑ1－Ｑ4＝Ｑ3－Q2 (2-44) 将式(2-40)和(2-43)代入式(2-44)，则得：

正开口四边滑阀的压力－流量曲线方程

利用该方程，画出以xv/U为参变量的正开口四边滑阀的压力－流量曲线，如下图所示。

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