CN103017976B - 背压平衡式液体高压压力调节装置 - Google Patents

Abstract

本发涉及一种背压平衡式液体高压压力调节装置，属于静态压力计量校准领域。包括气动液压泵、控制截止阀、平衡截止阀、高压管路、压力传感器、测试口、滚珠丝杠副、涡轮蜗杆减速机、伺服电机、背压平衡式调节装置；所述的背压平衡式调节装置，包括滚珠丝杠副输出轴、开槽锥端紧定螺钉、密封组A、导向耐磨环、支架、密封组B、开槽平端紧定螺钉、O型圈、内六角圆柱螺钉、弹簧垫圈、密封组C、调压活塞筒、衬筒、调压活塞、支撑环、锁母、挡圈、限位堵螺、顶柱、背压活塞、挡环、背压活塞筒、过渡缸筒；本发明解决了变容积压力控制技术在实际高压使用过程中油液高压压力对活塞的轴向推力大的问题，实现高压压力轻松精确调节。

Description

背压平衡式液体高压压力调节装置

技术领域

本发涉及一种液体高压压力调节装置，尤其涉及背压平衡式液体高压压力调节装置，属于静态压力计量校准领域。

背景技术

压力是力学计量领域的基础量值之一。而液体高压的测量作为压力测试的重要部分现已广泛应用于航空、航天、船舶、石油勘探等领域，在民用工业如汽车工业等制造工业中也扮演着重要的角色，随着现场校准技术的提出，高压校准测试需求越来越广泛。国防工业的各个高压动力系统以及高压容器的安全监测系统都要用到高压仪表，为了保证这些领域科研生产工作的安全性，需要对这些高压仪表进行定期检测和校准，数据准确与否直接影响着科研和生产，影响武器型号的顺利完成，这就对液体高压的计量提出了更高的要求，除了液体高压校准装置在性能指标方面满足压力计量器具国家计量检定系统表中规定的量值传递所需的准确度指标之外，还要能够快速、自动地完成压力校准工作。

目前常见的液体高压标准装置是活塞式压力计，它是基于帕斯卡原理以及静力平衡原理制成的，其产生以及调节压力时需要加载标准砝码，难以实现自动校准，在对高压仪器仪表进行多点校准时，校准效率较低。虽然国外已经有自动加压、自动加砝码的全自动活塞压力计可以实现全自动校准，但这些活塞压力计的体积较大，结构复杂、价格昂贵，不适合用于现场校准。

油介质压力控制器是传感器技术、计算机技术和流体控制技术相结合的产物，通过对油液的控制，快速、准确、稳定地产生目标压力，同时又能通过压力传感器的实时反馈并显示被测压力，从而实现对油液压力的连续精确控制。

油介质压力控制器的核心技术就是精确的压力控制技术，它是通过对流体的精确控制来实现的。其控制技术主要有两种：流量控制技术和变容积控制技术。流量控制技术是通过增加或减少对密闭容腔中油液的质量来实现对油液压力的控制，这种控制方式所采用的压力控制系统较简单，但对进行流量控制的阀门的性能要求非常高，要实现高压下的压力精确控制较难。变容积控制技术是通过调压活塞的移动，改变密闭容腔内定质量的油液的体积来实现对油液压力的控制，在高压下具有较高的控制准确度，这种压力控制方式目前均是利用活塞的一端对密闭在活塞筒内的油液进行压缩，从而达到压力调节的目的。这种利用活塞单端进行压力调节的方法，导致了在高压范围内进行压力调节时，容腔中的高压油液会对调压活塞产生很大的轴向推力，这个推力会直接作用在传动系统上，大大增加了传动系统的负荷，使得在高压情况下活塞的轴向移动较为困难，从而不易实现高压下的压力精确调节。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中油液高压对活塞产生的轴向推力大导致调压困难的问题，本发明公开了一种背压平衡式液体高压压力调节装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明的背压平衡式液体高压压力调节装置，包括气动液压泵、控制截止阀、平衡截止阀、高压管路、压力传感器、测试口、滚珠丝杠副、涡轮蜗杆减速机、伺服电机、背压平衡式调节装置；

伺服电机、涡轮蜗杆减速机、滚珠丝杠副、背压平衡式调节装置依次连接后，背压平衡式调节装置通过管路与压力传感器连接；气动液压泵与背压平衡式调节装置通过管路连接，中间通过控制截止阀、平衡截止阀调节控制；压力传感器前端和背压平衡式调节装置之间通过高压管路引出测试口，用于连接被测高压设备。

所述的背压平衡式调节装置，包括滚珠丝杠副输出轴、开槽锥端紧定螺钉、密封组A、导向耐磨环、支架、密封组B、开槽平端紧定螺钉、O型圈、内六角圆柱螺钉、弹簧垫圈、密封组C、调压活塞筒、衬筒、调压活塞、支撑环、锁母、挡圈、限位堵螺、顶柱、背压活塞、挡环、背压活塞筒、过渡缸筒；

过渡缸筒与背压活塞筒通过开槽锥端紧定螺钉紧固定连接；背压活塞筒、调压活塞筒通过O型圈和挡圈组成的密封组件进行密封；背压活塞筒、调压活塞筒通过内六角圆柱螺钉和弹簧垫圈紧固；背压活塞筒外有支架，支架包括两个半圆形的定位环和三角支撑体，上、下定位环套住压力调节腔体后，通过螺栓紧固，下定位环和三角支撑体为一体成形铸件，支架对整个压力调节腔体起固定和支撑作用；背压活塞筒与过渡缸筒连接处，靠近调压活塞筒的方向40mm处开有用于连接高压管路的孔；

背压活塞筒的开孔与调压活塞筒右端开孔通过高压管路相连通。高压管路依次通过平衡截止阀、控制截止阀后，与气动液压泵连接；滚珠丝杠副输出轴位于过渡缸筒与背压活塞筒内，背压活塞位于背压活塞筒内，调压活塞外部套着衬筒，衬筒位于调压活塞筒内；内部移动的部分从左到右依次是，滚珠丝杠副输出轴、背压活塞、调压活塞；滚珠丝杠副输出轴前端与背压活塞左端螺纹连接；调压活塞通过限位堵螺上的内螺纹和背压活塞右端上的外螺纹与背压活塞连接为一体，并通过开槽平端紧定螺钉紧固在背压活塞上，防止背压活塞旋转；滚珠丝杠副输出轴与背压活塞筒之间从左到右依次有密封组A与导向耐磨环；背压活塞与背压活塞筒之间有密封组B；调压活塞与调压活塞筒内壁之间有密封组C；背压活塞的密封组B左端有挡环，挡环的左端紧靠在滚珠丝杠副输出轴上，挡环的右端将密封组B顶紧在背压活塞上，对密封组B其进行限位；调压活塞左端有顶柱，用来推动调压活塞移动；调压活塞通过锁母对支撑环和密封组C11进行限位。

所述密封组A、B、C，结构相同，从左到右依次为三角密封垫、密封O型圈、尼龙挡圈、唇形密封垫、唇形挡圈，工作时相互压紧，作为一个整体的组合动密封。

尽量保证滚珠丝杠副输出轴外壁与背压活塞筒内壁之间的间隙形成的环状背压面积与调压活塞的面积相等，这样活塞系统两端所受作用力大小相等、方向相反，处于力平衡状态，此时传动装置带动活塞轴向移动不受当前高压所产生的轴向推力影响。背压活塞和调压活塞组成的活塞系统两端均受油液压力，根据所需要的压力控制分辨率，对背压活塞、调压活塞和滚珠丝杠副输出轴的直径进行设计，使滚珠丝杠副输出轴与背压活塞筒内壁之间形成的背压面积与调压活塞的面积相等。

一种使滚珠丝杠副输出轴与背压活塞筒内壁之间形成的背压面积与调压活塞的面积相等的设计方法：

步骤一：

伺服电机的转速为R，涡轮蜗杆减速机的减速比是N：1，经过减速后，可得到丝杠副的螺母转速为转速单位为r/s。设螺母最小转动时间为t，因此螺母在最小转动时间内旋转的角度为滚珠丝杠副的螺距为L，所以活塞在活塞筒轴向前进或后退的距离Δl跟伺服电机的转速有以下关系：

$\mathrm{\Δl}=\mathrm{tL}\frac{R}{N}---\left(1\right)$

以调压活塞面积S作为压力调节面积时，容腔内油液体积变化量：

$\mathrm{\ΔV}=\mathrm{tSL}\frac{R}{N}---\left(2\right)$

液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可压缩性。通常用体积压缩系数来表示：

$k=-\frac{1}{\mathrm{\Δp}}\·\frac{\mathrm{\ΔV}}{V}---\left(3\right)$

其中，k——液体的体积压缩系数

      V——液体的体积

      ΔV——液体体积变化量

      ΔP——压力增量

k的倒数称为液体的体积弹性模量，以K表示：

$K=\frac{1}{k}=-\frac{\mathrm{\ΔPV}}{\mathrm{\ΔV}}---\left(4\right)$

本发明中使用的油液的体积弹性模量K已知，根据实际的油路设计，调节容腔容积为V₀。当以调压活塞面积作为压力调节面积时，伺服电机设定以最小转速R_min运动时，根据公式(2)、(4)可以计算出本发明装置最小可控压力 $\mathrm{\ΔP}=\frac{{\mathrm{tKSLR}}_{\min }}{{\mathrm{NV}}_0}.$

步骤二：

根据整个系统压力变化率的要求、所选油液的性质以及传动系统的参数，可以确定调压活塞的面积S的大小，再根据滚珠丝杠副输出轴的直径大小，可以得到背压活塞筒内径的大小D_b。设滚珠丝杠副输出轴的直径为D_g，则背压活塞筒的内径D_b如下式所示：

$D_b=\sqrt{\frac{4S}{\mathrm{\π}}+D_g^2}---\left(5\right)$

根据公式(5)设计背压活塞筒的内径，使背压面积与调压面积相等，从而保证在高压下活塞系统处于力平衡状态。

工作过程：

装置工作时，若当前压力值远小于目标压力值时，控制截止阀，平衡截止阀均打开，利用气驱液压系统对系统加压，由于背压活塞筒的开孔与调压活塞筒右端开孔通过高压管路相连通，使得油液的压力同时作用在背压活塞的面积和调压活塞的面积上，这两个面积上的作用力大小相等、方向相反，使活塞系统处于力平衡状态，此时背压腔,即滚珠丝杠副输出轴外壁与背压活塞筒内壁之间的间隙形成的间隙腔体，与调压腔即调压活塞右端与调压活塞筒形成的腔体，内压力同时快速上升并接近所需的目标压力值，完成压力粗调过程并达到快速控制压力的目的，压力传感器实时反馈当前的压力值。

压力精确调节时，控制截止阀和平衡截止阀均关闭，背压腔与调压活塞腔断开，此时控制伺服电机带动内循环双螺母滚珠丝杠副的螺母进行旋转，螺母在轴向方向上固定不动，进而螺母带动丝杠以及背压活塞和调压活塞在在各自缸筒内沿轴向向右移动，从而将伺服电机的旋转运动转换为背压活塞和调压活塞在轴向的微小位移，因为精确调节前，活塞系统处于力平衡状态，所以传动装置带动活塞系统轴向小范围内移动不会受当前高压所产生的轴向推力影响，又由于平衡截止阀的截止作用，只保留了调压活塞的压力调节作用，利用调压活塞压力调节分辨率高的特点，达到精确调节压力的目的，最终使得测试口输出的压力既快速又精确。

有益效果

1、本发明的背压平衡式液体高压压力调节装置，在实际设计过程中，背压活塞和调压活塞组成的活塞系统两端均受油液压力，根据所需要的压力控制分辨率，对背压活塞、调压活塞和滚珠丝杠副输出轴的直径进行设计，使滚珠丝杠副输出轴与背压活塞筒内壁之间形成的背压面积与调压活塞的面积相等，这样活塞系统两端所受作用力大小相等、方向相反，处于力平衡状态，此时传动装置带动活塞轴向移动不受当前高压所产生的轴向推力影响，在高压状态下降低了对传动系统的要求，结合了当前高压领域所采用的变容积压力控制技术，同时兼顾到压力计量校准设备的实际使用需求，解决了变容积压力控制技术在实际高压使用过程中油液高压压力对活塞的轴向推力大的问题，实现高压压力轻松精确调节。

2、本发明的背压平衡式液体高压压力调节装置，为油介质压力控制器的研制提供了基础和可实现的技术手段，可以应用于实验室以及现场，对各种压力计量器具进行校准，降低实验室以及现场高压校准的劳动强度，提高高压校准的工作效率。

附图说明

图1是本发明背压平衡式调节装置结构剖面示意图；

图2是本发明总体结构及工作原理示意图；

图3是密封组结构示意图。

其中，1—滚珠丝杠副输出轴、2—开槽锥端紧定螺钉、3—密封组A、4—导向耐磨环、5—支架、6—密封组B、7—开槽平端紧定螺钉、8—O型圈、9—内六角圆柱头螺钉、10—弹簧垫圈、11—密封组C、12—调压活塞筒、13—衬筒、14—调压活塞、15—支撑环、16—锁母、17—挡圈、18—小圆螺母、19—顶柱、20—背压活塞、21—挡环、22—背压活塞筒、23—过渡缸筒、24—气动液压泵、25—控制截止阀、26—平衡截止阀、27—高压管路、28—压力传感器、29—测试口、30—滚珠丝杠副、31—涡轮蜗杆减速机、32—伺服电机、33—背压平衡式调节装置、34—唇形挡圈、35—唇形密封垫、36—尼龙挡圈、37—密封O型圈、38—三角密封垫。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

本发明的背压平衡式液体高压压力调节装置，包括气动液压泵24、控制截止阀25、平衡截止阀26、高压管路27、压力传感器28、测试口29、滚珠丝杠副30、涡轮蜗杆减速机31、伺服电机32；还包括背压平衡式调节装置33,如图2所示；

伺服电机32、涡轮蜗杆减速机31、滚珠丝杠副30、背压平衡式调节装置33依次连接后，背压平衡式调节装置33通过管路与压力传感器连接28；气动液压泵与背压平衡式调节装置33通过管路连接，中间通过控制截止阀25、平衡截止阀26调节控制；压力传感器28前端和背压平衡式调节装置之间通过高压管路引出29—测试口，用于连接被测高压设备。

所述的背压平衡式调节装置33，包括滚珠丝杠副输出轴1、开槽锥端紧定螺钉2、密封组A3、导向耐磨环4、支架5、密封组B6、开槽平端紧定螺钉7、O型圈8、内六角圆柱螺钉9、弹簧垫圈10、密封组C11、调压活塞筒12、衬筒13、调压活塞14、支撑环15、锁母16、挡圈17、限位堵螺18、顶柱19、背压活塞20、挡环21、背压活塞筒22、过渡缸筒23,如图1所示；

过渡缸筒23与背压活塞筒22通过开槽锥端紧定螺钉2紧固定连接；背压活塞筒22、调压活塞筒12通过O型圈8和挡圈17组成的密封组件进行密封,如图3所示；背压活塞筒22、调压活塞筒12通过内六角圆柱螺钉9和弹簧垫圈10紧固；背压活塞筒22外有支架5，支架5包括两个半圆形的定位环和三角支撑体，上、下定位环套住压力调节腔体后，通过螺栓紧固，下定位环和三角支撑体为一体成形铸件，支架对整个压力调节腔体起固定和支撑作用；背压活塞筒22与过渡缸筒23连接处，靠近调压活塞筒12的方向40mm处开有用于连接高压管路的孔；

背压活塞筒的开孔与调压活塞筒右端开孔通过管路相连通。高压管路依次通过平衡截止阀26、控制截止阀25后，与气动液压泵24连接；滚珠丝杠副输出轴1位于过渡缸筒23与背压活塞筒22内，背压活塞20位于背压活塞筒22内，调压活塞14外部套着衬筒13，衬筒13位于调压活塞筒12内；内部移动的部分从左到右依次是，滚珠丝杠副输出轴1、背压活塞20、调压活塞14；滚珠丝杠副输出轴1前端与背压活塞20左端螺纹连接；调压活塞14通过限位堵螺18上的内螺纹和背压活塞20右端上的外螺纹与背压活塞20连接为一体，并通过开槽平端紧定螺钉7紧固在背压活塞20上，防止背压活塞20旋转；滚珠丝杠副输出轴1与背压活塞筒22之间从左到右依次有密封组A与导向耐磨环；背压活塞20与背压活塞筒22之间有密封组B6；调压活塞14与调压活塞筒12内壁之间有密封组C11；背压活塞的密封组B6左端有挡环21，挡环的左端紧靠在滚珠丝杠副输出轴上，挡环的右端将密封组B6顶紧在背压活塞20上，对密封组B6其进行限位；调压活塞14左端有顶柱19，用来推动调压活塞14移动；调压活塞14通过锁母16对支撑环15和密封组C11进行限位。

密封组A、B、C，结构相同，从左到右依次为三角密封垫38、密封O型圈37、尼龙挡圈36、唇形密封垫35、唇形挡圈34，工作时相互压紧，作为一个整体的组合动密封。

装置工作时，若当前压力值远小于目标压力值时，控制截止阀25，平衡截止阀26均打开，利用气驱液压系统对系统加压，由于背压活塞筒的开孔与调压活塞筒右端开孔通过管路相连通，使得油液的压力同时作用在背压活塞的面积和调压活塞的面积上，这两个面积上的作用力大小相等、方向相反，使活塞系统处于力平衡状态，此时背压腔与调压腔内压力同时快速上升并接近所需的目标压力值，完成压力粗调过程并达到快速控制压力的目的，压力传感器28实时反馈当前的压力值。

压力精确调节时，控制截止阀和平衡截止阀均关闭，背压腔与调压活塞腔断开，此时控制伺服电机带动内循环双螺母滚珠丝杠副的螺母进行旋转，螺母在轴向方向上固定不动，进而螺母带动丝杠以及背压活塞和调压活塞在在各自缸筒内沿轴向向右移动，从而将伺服电机的旋转运动转换为背压活塞和调压活塞在轴向的微小位移，因为精确调节前，活塞系统处于力平衡状态，所以传动装置带动活塞系统轴向小范围内移动不会受当前高压所产生的轴向推力影响，又由于平衡截止阀的截止作用，只保留了调压活塞的压力调节作用，利用调压活塞压力调节分辨率高的特点，达到精确调节压力的目的，最终使得测试口29输出的压力既快速又精确。

首先，设计滚珠丝杠副的输出轴直径D_g为23mm，背压活塞筒内径D_b为25mm，那么滚珠丝杠副输出轴1外壁与背压活塞筒22内壁之间的间隙形成的环状背压面积 $S_1=\frac{\mathrm{\π}({D_b}^2-{D_g}^2)}{4}75.36{\mathrm{mm}}^2.$

然后，设计调压活塞直径D_t为10mm，那么调压活塞的面积 这样就尽量保证了背压面积与调压面积相等。从而保证在高压下活塞系统处于力平衡状态。

Claims (3)

1.背压平衡式液体高压压力调节装置，其特征在于：包括气动液压泵(24)、控制截止阀(25)、平衡截止阀(26)、高压管路(27)、压力传感器(28)、测试口(29)、滚珠丝杠副(30)、涡轮蜗杆减速机(31)、伺服电机(32)、背压平衡式调节装置(33)；伺服电机(32)、涡轮蜗杆减速机(31)、滚珠丝杠副(30)、背压平衡式调节装置(33)依次连接后，背压平衡式调节装置(33)通过管路与压力传感器(28)连接；气动液压泵(24)与背压平衡式调节装置(33)通过管路连接，中间通过控制截止阀(25)、平衡截止阀(26)调节控制；压力传感器(28)前端和背压平衡式调节装置(33)之间通过高压管路(27)引出测试口(29)，用于连接被测高压设备；

所述的背压平衡式调节装置(33)，包括滚珠丝杠副输出轴(1)、开槽锥端紧定螺钉(2)、密封组A(3)、导向耐磨环(4)、支架(5)、密封组B(6)、开槽平端紧定螺钉(7)、O型圈(8)、内六角圆柱螺钉(9)、弹簧垫圈(10)、密封组C(11)、调压活塞筒(12)、衬筒(13)、调压活塞(14)、支撑环(15)、锁母(16)、挡圈(17)、限位堵螺(18)、顶柱(19)、背压活塞(20)、挡环(21)、背压活塞筒(22)、过渡缸筒(23)；

过渡缸筒(23)与背压活塞筒(22)通过开槽锥端紧定螺钉(2)紧固定连接；背压活塞筒(22)、调压活塞筒(12)通过O型圈(8)和挡圈(17)组成的密封组件进行密封；背压活塞筒(22)、调压活塞筒(12)通过内六角圆柱螺钉(9和弹簧垫圈(10)紧固；背压活塞筒(22)外有支架(5)，支架(5)包括两个半圆形的定位环和三角支撑体，上、下定位环套住压力调节腔体后，通过螺栓紧固，下定位环和三角支撑体为一体成形铸件，支架对整个压力调节腔体起固定和支撑作用；背压活塞筒(22)与过渡缸筒(23)连接处，靠近调压活塞筒(12)的方向处开有用于连接高压管路(27)的孔；背压活塞筒的开孔与调压活塞筒右端开孔通过高压管路(27)相连通；高压管路依次通过平衡截止阀(26)、控制截止阀(25)后，与气动液压泵(24)连接；滚珠丝杠副输出轴(1)位于过渡缸筒(23)与背压活塞筒(22)内，背压活塞(20)位于背压活塞筒(22)内，调压活塞(14)外部套着衬筒(13)，衬筒(13)位于调压活塞筒(12)内；内部移动的部分从左到右依次是，滚珠丝杠副输出轴(1)、背压活塞(20)、调压活塞(14)；滚珠丝杠副输出轴(1)前端与背压活塞(20)左端螺纹连接；调压活塞(14)通过限位堵螺(18)上的内螺纹和背压活塞(20)右端上的外螺纹与背压活塞(20)连接为一体，并通过开槽平端紧定螺钉(7)紧固在背压活塞(20)上，防止背压活塞(20)旋转；滚珠丝杠副输出轴(1)与背压活塞筒(22)之间从左到右依次有密封组A与导向耐磨环；背压活塞(20)与背压活塞筒(22)之间有密封组B(6)；调压活塞(14)与调压活塞筒(12)内壁之间有密封组C(11)；背压活塞的密封组B(6)左端有挡环(21)，挡环的左端紧靠在滚珠丝杠副输出轴上，挡环的右端将密封组B(6)顶紧在背压活塞(20)上，对密封组B(6)其进行限位；调压活塞(14)左端有顶柱(19)，用来推动调压活塞(14)移动；调压活塞(14)通过锁母(16)对支撑环(15)和密封组C(11)进行限位。

2.如权利要求1所述的背压平衡式液体高压压力调节装置，其特征在于：一种使滚珠丝杠副输出轴(1)与背压活塞筒(22)内壁之间形成的背压面积与调压活塞(20)的面积相等的设计方法：

步骤一：

伺服电机的转速为R，涡轮蜗杆减速机的减速比是N：1，经过减速后，可得到丝杠副的螺母转速为转速单位为r/s；设螺母最小转动时间为t，因此螺母在最小转动时间内旋转的角度为滚珠丝杠副的螺距为L，所以活塞在活塞筒轴向前进或后退的距离Δl跟伺服电机的转速有以下关系：

$\mathrm{\Δl}=\mathrm{tL}\frac{R}{N}---\left(1\right)$

以调压活塞面积S作为压力调节面积时，容腔内油液体积变化量：

$\mathrm{\ΔV}=\mathrm{tSL}\frac{R}{N}---\left(2\right)$

液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可压缩性；通常用体积压缩系数来表示：

$k=-\frac{1}{\mathrm{\Δp}}\·\frac{\mathrm{\ΔV}}{V}---\left(3\right)$

其中，k——液体的体积压缩系数

      V——液体的体积

      ΔV——液体体积变化量

      ΔP——压力增量

k的倒数称为液体的体积弹性模量，以K表示：

$K=\frac{1}{k}=-\frac{\mathrm{\ΔPV}}{\mathrm{\ΔV}}---\left(4\right)$

本发明中使用的油液的体积弹性模量K已知，根据实际的油路设计，调节容腔容积为V₀；当以调压活塞面积作为压力调节面积时，伺服电机设定以最小转速R_min运动时，根据公式(2)、(4)可以计算出本发明装置最小可控压力 $\mathrm{\ΔP}=\frac{{\mathrm{tKSLR}}_{\min }}{{\mathrm{NV}}_0};$

步骤二：

根据整个系统压力变化率的要求、所选油液的性质以及传动系统的参数，可以确定调压活塞的面积S的大小，再根据滚珠丝杠副输出轴的直径大小，可以得到背压活塞筒内径的大小D_b；设滚珠丝杠副输出轴的直径为D_g，则背压活塞筒的内径D_b如下式所示：

$D_b=\sqrt{\frac{4S}{\mathrm{\π}}+D_g^2}---\left(5\right)$

根据公式(5)设计背压活塞筒的内径，使背压面积与调压面积相等，从而保证在高压下活塞系统处于力平衡状态。

3.如权利要求1所述的背压平衡式液体高压压力调节装置，其特征在于：所述密封组A、B、C，结构相同，从左到右依次为三角密封垫(38)、密封O型圈(37)、尼龙挡圈(36)、唇形密封垫(35)、唇形挡圈(34)，工作时相互压紧，作为一个整体的组合动密封。