在液压系统中,广泛地应用各类孔口来实现对液压流体的压力、流量及方向的控制,这些孔口对流过的液体形成阻力,使其在孔口前后产生压力降,其作用类似电路中的电阻,故而被称为液阻,在纷繁复杂的液压系统应用过程中,除一些作为固定结构使用于液压阀、泵等液压元件中,为方便使用,这类孔口大部分被制作成阻尼器、阻尼螺钉、节流子等各种形式的元件,用于调控液压系统。
液压阻尼控制是伯努利方程的实际应用,在下图所示的薄壁小孔及厚壁小孔中:
经过薄壁小孔的流量为:
式中:Cd为流量系数,它由孔口状况决定,一般在0.6~0.8之间,薄壁小孔的Cd≈0.6,厚壁小孔其Cd≈0.8。
A2为小孔截面积
△p为流经小孔后的压力差
Ρ为流体的密度
由流量公式可知,流经小孔的流量与小孔形状、孔口压力差及油液密度相关,这些参数中,小孔孔径对流量的影响是**明显的;在同样压力差作用下,同样孔径的薄壁孔口的流量小于厚壁孔的流量。流量公式为更好的使用阻尼小孔提供了理论上的保障,具有一定的实际指导意义。
液压阻尼小孔在注塑机中的应用主要如下:
1、用于电液阀的先导控制阀,通过在先导控制阀上加装节流子,减小先导控制油从先导阀到功率级液压主阀芯的液压油流速,使得主阀芯的移动变缓慢,从而实现延缓动作油路的动作切换过程,达到减小换向冲击的作用。在开合模电液阀及射胶电液阀中,这类节流子有较广泛的应用。
2、用于实现简易开模背压功能,在开模动作时使得合模动作腔的液压油从阻尼小孔回到油箱,通过开模腔的液压油流过小孔产生的压力降,达到实现开模背压的目的。此时的背压压力与小孔孔径及开模速度相关,由阻尼小孔的流量公式可知,小孔孔径越小,开模速度一定时背压值越大。通过调整小孔孔径,能得到较理想的开模背压效果。
3、用于各类插装阀控制油腔的先导控制油路,在此类先导油路中,部分控制阀的额定流量比较小,尤其是一些比例压力阀、流量阀,对流量均较为敏感,此时选择合适的节流阻尼就显得较重要,通过节流小孔的限流,能使得插装阀的控制进一步完善。在PQ控制,插装阀控制中,这类阻尼螺钉有较多的使用。
4、用于各类液压元件中,主要有各类液压泵的各类控制油路,各类液压阀内部的控制孔道,以实现其特定功能,用于压力表、压力传感器、高压过滤器等的进油口,通过节流孔减缓液压冲击,以达到保护液压件的目的。
作者:李坚勇