本發(fā)明涉及一種控制液體流量用的調速閥技術領域，特別涉及一種流量不隨負載變化的新型調速閥。
背景技術：
為控制液壓缸的運動速度，節(jié)流閥是一種最簡單又最基本的流量控制閥，但由于節(jié)流閥的剛性差，只適用于負載變化不大或對速度控制精度要求不高的場合。公知節(jié)流口的壓力流量方程Q=CdA（2ΔP/ρ）1/2表明，流過節(jié)流口的流量與節(jié)流口的開口面積A成正比，與節(jié)流口的前、后壓差ΔP的二分之一次方成正比，為保證流量Q不變，只需保證A和ΔP不變即可。因此，為解決負載變化大的液壓缸的速度穩(wěn)定性問題，在節(jié)流口的開口面積A調定后，應采取措施保證負載變化時，節(jié)流閥閥口的前、后壓差不變。
目前公知的技術有用節(jié)流閥與定差式減壓閥串聯組成的調速閥，以及用節(jié)流閥與差壓式溢流閥并聯組成的溢流節(jié)流閥。這兩種閥的原理都是利用定差式減壓閥和差壓式溢流閥的閥芯移動來對節(jié)流口前、后壓差變化進行壓力補償，以保證節(jié)流閥閥口的前、后壓差基本不變。
根據公知調速閥可知，其原理是將節(jié)流口前、后壓力油分別引到定差式減壓閥閥芯的兩端，通過壓差產生的液壓推力和彈簧的彈力與液動力之差平衡，即壓差產生的液壓推力等于彈簧的彈力減去液動力。如負載恒定不變，定差式減壓閥閥芯在一個平衡位置穩(wěn)定工作，定差式減壓閥閥芯開口度一定。當節(jié)流口的出口壓力隨負載變化時，定差式減壓閥閥芯受力平衡被打破，閥芯移動，通過定差式減壓閥閥芯移動來改變減壓閥口開口度的大小進行壓力補償，使定差式減壓閥閥芯移動到一個新的平衡位置穩(wěn)定工作，保證節(jié)流口前、后壓差基本不變。在結構上考慮對液動力采取平衡措施后，可認為作用于定差式減壓閥閥芯上的液動力為零。因此，節(jié)流口前、后壓力分別作用于定差式減壓閥閥芯兩端產生的液壓推力等于彈簧的彈力，故定差式減壓閥閥芯兩端的壓差就等于彈簧的彈力除以定差式減壓閥閥芯的有效作用面積。雖然定差式減壓閥閥芯的有效作用面積為一定值，但作用于定差式減壓閥閥芯上的彈簧的彈力并不是固定不變，其彈力與彈簧的壓縮量有關，而彈簧的壓縮量會隨定差式減壓閥閥芯的位置變化而變化。因此，定差式減壓閥閥芯兩端的壓差也會變化，即節(jié)流口前、后壓差會變化。雖然結構上可考慮使用軟彈簧來降低由于閥芯位移造成的彈力變化，但也不能保證節(jié)流口前、后壓差穩(wěn)定不變。公知的溢流節(jié)流閥同理也不能保證節(jié)流口前、后壓差穩(wěn)定不變。因此，在速度控制精度要求特別高的場合，現有調速閥和溢流節(jié)流閥的性能就無法滿足其要求，故設計一種流量完全不受負載變化影響的新型調速閥就顯得尤為重要。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現有調速閥技術存在的不足，提供一種新型調速閥，用于進油節(jié)流調速回路和旁路節(jié)流調速回路中，其控制的流量完全不受負載變化的影響，以保證液壓缸速度穩(wěn)定不變。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：新型調速閥是在現有調速閥的基礎上，在減壓閥閥芯的大端設置一個使閥芯復位用的復位柱塞來代替原有的復位彈簧，并將調速閥進油口的壓力油P1通過油孔二引到復位柱塞端部腔室，以使減壓閥閥芯始終受一個液壓作用力，即使減壓閥閥芯由于反饋作用發(fā)生位置改變時，其復位柱塞端部作用的液壓油P1產生的推力P1×B也始終不變，B為復位柱塞端部橫截面積。同時在減壓閥閥芯的小端端頭設置一個面積補償柱塞，面積補償柱塞的橫截面積與復位柱塞的橫截面積相等，且面積補償柱塞端部腔室通過泄油通道與油箱連通。
上述復位柱塞設置在減壓閥閥芯的大端面上，減壓閥閥芯的大端腔室與調速閥的出油口相通，復位柱塞端部腔室通過油孔二與調速閥進油口相通。
上述面積補償柱塞設置在減壓閥閥芯小端端頭上，面積補償柱塞的橫截面積與復位柱塞的橫截面積相等，以保證減壓閥閥芯兩端壓力油P2、P3作用的面積相等。
上述面積補償柱塞端部腔室通過泄油通道與油箱連通。
本發(fā)明與現有技術相比有以下優(yōu)點：由于原有結構采用彈簧復位，其減壓閥在進行壓力反饋時閥芯位置發(fā)生了改變，導致其復位彈簧的彈力發(fā)生了改變，所以減壓閥閥芯兩端的壓差也發(fā)生了改變。而采用本發(fā)明的新型調速閥結構后，克服了原來采用彈簧復位的固有缺陷，使減壓閥閥芯端部的復位柱塞上始終作用一個不變液壓推力，即使減壓閥芯在進行壓力反饋時發(fā)生了位置改變，也可保證復位柱塞端部的液壓推力不變，以保證節(jié)流口前、后壓差不變，當節(jié)流口的開口度一定時，流過調速閥的流量完全不受負載變化影響，從而保證了液壓缸的速度控制精度。
附圖說明
附圖為本發(fā)明結構工作原理圖。
其中標號所示：1-閥體，2-油孔一，3-減壓閥閥芯大端作用面積A1，4-復位柱塞端部腔室，5-復位柱塞端部橫截面積B，6-油孔二，7-復位柱塞，8-減壓閥閥芯大端腔室，9-減壓閥閥芯，10-減壓閥閥芯小端有效作用面積A2，11-減壓閥閥芯小端腔室，12-調速閥進油口，13-減壓閥閥芯小端端頭有效作用面積A3，14-卸油通道，15-面積補償柱塞，16-面積補償柱塞端部腔室，17-減壓閥閥芯小端端頭腔室，18-油孔三，19-節(jié)流閥調節(jié)螺釘，20-節(jié)流閥閥芯，21-油孔四，22-調速閥出油口，23-節(jié)流閥彈簧，h1-減壓閥閥口開口度，h2-節(jié)流閥閥口開口度，P1-調速閥進油口壓力，P2-減壓閥閥口減壓后油液壓力，P3-調速閥出油口壓力。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步的說明。
參見附圖所示，新型調速閥包括定差式減壓閥和節(jié)流閥，二者串聯，定差式減壓閥在前，節(jié)流閥在后。減壓閥閥芯9的大端設有一復位柱塞7，復位柱塞7的端頭有一復位柱塞端部腔室4，其有效作用面積為B，液壓泵輸出的壓力油P1經溢流閥穩(wěn)壓后流進新型調速閥進油口12。壓力油P1在入口處分兩路，一路經油孔二6引到復位柱塞端部腔室4，并作用于復位柱塞7端頭的面積B上；另一路經開口度為h1的減壓閥閥口減壓后壓力降為P2，P2再經節(jié)流閥閥口后流出，壓力降為P3，P3接液壓缸帶動負載。同時壓力油P2經油孔三18和油孔四21分別引到減壓閥閥芯小端端頭腔室17和減壓閥閥芯小端腔室11，減壓閥閥芯小端端頭有效作用面積為A3，減壓閥閥芯小端有效作用面積為A2，壓力油P3經油孔一2引到減壓閥閥芯大端作用面積A1上，減壓閥閥芯的受力平衡方程為：
P3×A1+P1×B=P2(A2+A3)+Fs
Fs為減壓閥閥芯所受的液動力；
由A1=A2+A3，整理上式得：
P2-P3=（P1×B-Fs）/A1
P2-P3為節(jié)流口前、后壓差，若結構上采用液動力平衡措施，可使Fs=0，故：
P2-P3=（P1×B）/A1。由于壓力油P1由液壓泵出口的溢流閥調為定值不變，面積B、A1為常數不變，故P2-P3完全由（P1×B）/A1確定為一定值，此時若節(jié)流口的開口度h2也不變，則流過節(jié)流口的流量也為一定值，保證了液壓缸的速度穩(wěn)定不變。
下面分三種負載情況說明減壓閥閥芯具體補償過程：
第一種：節(jié)流口開口度h2一定，且負載恒定不變時，調速閥出油口22的壓力P3不變，調速閥的進油口壓力P1由泵出口的溢流閥調為定值不變，減壓閥閥芯9的開口度h1自動調整到滿足壓力流量平衡方程時，減壓閥閥芯9在一個平衡位置穩(wěn)定工作，此時P2也穩(wěn)定不變，故根據閥芯的受力平衡方程得P2-P3=（P1×B-Fs）/A1，采用液動力平衡措施后Fs=0，所以得P2-P3=（P1×B）/A1。由于此時節(jié)流口開口度h2不變，節(jié)流口前、后壓差P2-P3也不變，故流過節(jié)流口的流量不變，保證的液壓缸速度穩(wěn)定不變。
第二種：在第一種情況（即閥芯在某一位置受力平衡）的基礎上，此時若負載增大，導致P3壓力升高，由于P3升高打破了減壓閥閥芯9原有的受力平衡，減壓閥閥芯9向閥口增大的方向移動，減壓閥閥口開口度h1增大，其減壓作用減弱，導致P2增加，當P2增加到滿足P2-P3=（P1×B）/A1時，減壓閥閥芯9在一個新的位置達到受力平衡，重新穩(wěn)定工作，此時P2-P3=（P1×B）/A1與第一種情況完全一樣，保證了的負載增大時，節(jié)流口前、后壓差恒定不變，此時若節(jié)流口的開口度h2不變，則流過節(jié)流口的流量不變，保證了液壓缸速度在負載增大時仍然穩(wěn)定不變。
第三種：同理，在第一種情況（即閥芯在某一位置受力平衡）的基礎上，此時若負載減小，導致P3壓力降低，由于P3降低打破了減壓閥閥芯9原有的受力平衡，減壓閥閥芯9向開口減小的方向移動，減壓閥閥口開口度h1減小，其減壓作用增強，導致P2降低，當P2降低到滿足 P2-P3=（P1×B）/A1時，減壓閥閥芯9在一個新的位置達到受力平衡，重新穩(wěn)定工作，此時P2-P3=（P1×B）/A1與第一種和第二種情況完全一樣，保證了負載減小時，節(jié)流口前、后壓差恒定不變，此時若節(jié)流口的開口度h2不變，則流過節(jié)流口的流量不變，保證了液壓缸速度在負載減小時仍然穩(wěn)定不變。
綜上所述，不管負載如何變化，新型調速閥都能保證節(jié)流口前、后壓差不變，在節(jié)流口開口度h2調定后，流過節(jié)流口的流量不變，保證了液壓缸速度的穩(wěn)定不變。