压涨式限流器介绍和应用

2023-06-12 19:36

引言:限流器也叫阻尼,广泛的应用在液压系统回路中,它的作用就是在流体流动过程中,经过截面较小的孔径,控制进过限流器所需的流量,调节流体的速度和流量。主要功能是液压系统回路减缓冲击、稳定液压压力信号、调节支路所需润滑冷却流量等。

 

1.螺纹式限流器

传统常规的限流器主要是螺纹式限流器,如图一所示,这种限流器外径接部分是通过螺纹跟油道孔连接,里边的小孔起到限流、阻尼的作用。

这种螺纹式限流器在实际应用中有如下缺点:1. 油道内孔需要加工螺纹,螺纹加工时候产生碎屑,碎屑掉落在交错的油道中,非常不易清洗,碎屑后续在工作中油路中,更容易堵塞更精密的液压阀;2. 螺纹限流器通过外螺纹跟油道固定,螺纹属于连接功能,并不具有密封功能,所以,常常油道中的油液通过限流器时候,由于突然受阻,势必压力突然升高,存在有一小部分油液是通过螺纹连接部分流过去的,而不是通过限流器孔,这样限流的小孔尺寸设计实践测试中,就很不好把握,特别对精密油路使用限流器,难度更大;3.这种螺纹式限流器如果想在孔道中增加一个过滤功能的滤网,这种结构很难实现,无法增加滤网;4. 往往这类限流器外径都比较小,特别油道深孔螺纹加工难度较大,往往螺纹加工的质量不好,导致及时拧紧,再加上高压流体的忽高忽低的作用,螺纹拧紧力会变小,可能刚开始工作没有问题,但液压系统经过一阶段的工作,限流器就脱落了,导致系统功能失效,笔者就曾经在现场亲眼目睹这样的事情发生,后来为了解决这个问题,往往用两个螺纹背靠背的拧在一起,起到螺纹锁紧作用,但实际操作中,作用也是有限的。

 

2.压涨式限流器

如上图所示,这种由两个零件预装配起来的限流器,我们称之为压涨式限流器,一般这种结构限流器由2-3部分组成,里边带小孔的是限流器主体,上部分类似于膨胀销子作用的起固定用,同时根据客户需要,可带滤网或不带滤网结构。同螺纹式限流器相比,这种限流器有着明显的优点:1. 油道孔不需要加工螺纹,限流器带牙形齿,通过销子压入,撑开牙形齿和孔内壁咬合,这样,整个油道中在限流器上就不会有加工碎屑产生,确保油路干净;2. 对于精密小限流孔的加工,能够高效、快捷的自动化实现加工,确保精度;而后预装在一起,便于实现规模化和批量化生产;3. 可根据需要,增加滤网,滤网可方便的布置。

 

3.鸿创公司压涨式限流器的优势

1.1加工一致性及质量控制:

限流器的主体采用进口精密加工设备,一次装夹加工完成,保证了产品的一致性及限流孔跟外套的同轴度,限流孔的公差按+/-0.015控制。

3.2小孔清洗处理:

限流孔由于孔比较小,毛刺不易去除,在0.8以上的孔采用磁力去毛刺,0.8以下的孔

需要特殊的微孔去毛刺设备才能去除毛刺,去毛刺再次进行超声波清洗,以此保证产品的清洁度。

3.3带滤网阻尼固定性能的可靠性:

因特定环境的需求,会在阻尼中增加滤网。增加滤网后我们需要验证滤网的耐压可靠性,在耐压测试中,我们会把滤网堵住或换成没有滤孔的金属片,正常装配后进行一个耐压可靠性测试,在测试压力20mpa的情况下,滤网或金属片不能脱落。

3.4过滤网:

市面上金属滤网分为两种,一种是钢丝编制类的,另一种板材加工类。

钢丝编制类的滤网存在一个缺陷,在制作圆形过滤片中,周边的钢丝部分会有脱落的风险,在后续的装配中周边钢丝也可能掉入限流孔内,影响到过滤的效果及整个限流器的清洁度,在一些较高的清洁度要求零部件应用领域,这种方法往往很难控制好清洁度。

板材加工滤网方式有三种:1、钻头钻:但是成本过高,2、浊刻工艺:适合薄片类滤网,3:激光打孔方式:此类加工性价比相对较高,鸿创目前最小的过滤孔可以加工到0.1采用激光打孔方式,板材加工的滤网可以避免钢丝掉落的情况,可以更好的保证限流器的整体清洁度;

过滤网最小尺寸可做到0.075mm,以满足各种应用场景的过滤。

3.5 限流器规格及限流孔范围

鸿创目前生产的限流器外径规格有4mm-12mm,限流孔尺寸在0.1-6.0mm。可根据客户要求,定制各类带滤网和不带滤网的限流器。

 

4.限流器的小孔计算

当小孔的通流长度L与孔径d之比≤0.5时称为薄壁小孔。如图所示。推导出通过薄壁小孔的流量:Q=ac·vc=CC ·a·vc=CC·CV·a(2/ρΔpc)1/2=Cd·a[(2/ρ)Δpc]1/2

结论:流过小孔的流量与小孔的面积成正比,与流过小孔前后的压差的开方成正比;与温度没有关系;小孔的计算是根据流量和前后压差计算得来的,但因为受流量系数等影响,实践中,我们通过软件仿真,大概得出一个节流孔的尺寸,然后在实践中我们逐步的去根据仿真的结果逐一去筛选,选出最优的限流器小孔尺寸。

 

5.限流器的串并联方案设计和计算?
 

5.1 两个节流孔并联

流量分配 Q1 /Q2 = d1² /d2²

两个节流孔并联等效节流孔:d=(d1²+ d2²)^1/2

表一:两节流孔并联等效节流孔:

5.2 两个节流孔串联

压差分配 △P1/ △P2 = d2^4 / d1^4

 

6.如何咨询购买限流器类产品?

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