CN103161792A - 可设定起始压力调压机构 - Google Patents

Abstract

可设定起始压力调压机构，包括流体层流实现机构、取压点和取压点位置调节机构；流体层流实现机构包括阀芯和阀套，所述的阀芯朝向出油口一侧的端面上设置凸台；所述的阀芯的侧壁轴向设置通槽，且所述的通槽延伸至凸台的前端；所述的阀芯的通槽和阀套的间隙连通进油口和出油口，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；取压点是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙；取压点位置调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内运动的推动部件。本发明的有益效果是：根据实际调整阀芯的凸台的长度，设定调压机构的初始压力；调压稳定；控制灵敏度高；加工难度低。

Description

可设定起始压力调压机构

技术领域

本发明涉及一种可设定起始压力调压机构。

背景技术

比例压力控制阀往往用来作为先导阀以组成两级或三级阀。如电液比例换向阀就是由电磁力马达、比例减压阀和液动换向阀组成，比例减压阀在这里作为先导级，以其控制的出口压力与换向主阀一端的弹簧力相平衡，从而控制换向主阀的位移开口量。现有的调压机构为了保证换向主阀复位到位，弹簧需有一定的预压缩量，先导比例减压阀一般都是从零压起调，这样一来就造成了从零压到克服弹簧预压缩量这一范围段为空行程。

发明内容

为了解决目前的调压机构均存在一段空行程的问题，本发明提出了一种避免空行程的可设定起始压力调压机构。

本发明所述的可设定起始压力调压机构，其特征在于：包括流体层流实现机构、取压点和取压点位置调节机构；

流体层流实现机构包括阀芯和阀套，所述的阀芯朝向出油口一侧的端面上设置凸台；所述的阀芯的侧壁轴向设置通槽，且所述的通槽延伸至凸台的前端；所述的阀芯的通槽和阀套的间隙连通进油口和出油口，所述的间隙为层流层流道，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；以流体在圆管中层流的流动为例（见附图1），当圆管的长度和直径之比l/d>4时，称为细长孔，流经细长孔的流动一般呈现层流流动，根据流体在管道中的受力及圆管中层流流量公式为:

$Q=\frac{{\mathrm{\πd}}^4}{128\mathrm{\μl}}(P_s-P_o)---\left(1\right)$

其中，Q为通过小孔的流量；d为圆管直径；μ为油液粘度系数；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；l为圆管长度。

取压点是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点设置在出油口和进油口之间，取压点处的压力满足以下公式，见附图（2）：

$P_a=\frac{L_1}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(2\right)$

公式(2)中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点到凸台最前端的距离；L为层流层流道总长度；

${P^{\′}}_o=\frac{L^{\′}}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(3\right)$

公式(3)中，L’为设定的长度，P_o’为设定的起始压力，该设定的压力用以克服弹簧预压缩力；L₁的取值范围为L’～L；P_a和P₀’的取值范围均为P_o’～P_s；

取压点位置调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内运动的推动部件，阀芯的移动使L₁在L’-L之间变化。

所述的间隙可以是缝隙或细长孔及使流体流动呈现为层流流态的任意流道。

所述的阀芯沿阀套的轴线方向移动，所述的间隙呈直线方向分布，所述的进油口和出油口设置在所述的阀芯的两端之外。

本发明的工作原理是：当阀芯沿阀套向出油口方向滑动过程中，阀芯与阀套形成的间隙长度不变，但取压点到凸台最前端的距离逐渐减小，使得取压点处的压力逐渐减小，根据取压点处的压力计算公式可知：取压点处的压力跟取压点和出油口之间的距离呈线性关系；反之，当阀芯沿阀套向进油口方向滑动过程中，阀芯与阀套形成的间隙长度不变，但取压点到凸台最前端的距离逐渐增大，使得取压点处的压力逐渐增大，在整个阀芯的运动过程中实现调压机构的稳定调压功能。

本发明的有益效果表现在：根据实际需要调整阀芯的凸台的长度，设定调压机构的初始压力；调压稳定；结构简单；加工难度低。

附图说明

图1是流体层流压力分布原理图（其中，P为取压口处的压力；l₀为取压口与出油口之间的距离）。

图2是本发明的调压原理图。

图3是本发明的结构图（双向箭头代表阀芯运动方向）。

图4是本发明的工作过程示意图（阀芯处于初始状态）。

图5是本发明的工作过程示意图（阀芯向出油口方向运动）。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

实施例1本发明所述的可设定起始压力调压机构，包括流体层流实现机构1、取压点2和取压点位置调节机构3；

流体层流实现机构1包括阀芯11和阀套12，所述的阀芯11朝向出油口122一侧的端面上设置凸台111；所述的阀芯11的侧壁轴向设置通槽112，且所述的通槽112延伸至凸台111的前端；所述的阀芯11的通槽112和阀套12的间隙13连通进油口121和出油口122，所述的间隙为层流层流道，在所述的间隙13中流体流动呈现层流流态，进油口121和出油口122的压力分布呈现稳定的线性分布；

取压点2是贯穿阀套12的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点2设置在出油口122和进油口121之间，取压点处的压力满足以下公式：

$P_a=\frac{L_1}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(2\right)$

公式(2)中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点到凸台最前端的距离；L为层流层流道总长度；

${P^{\′}}_o=\frac{L^{\′}}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(3\right)$

公式(3)中，L’为设定的长度，P_o’为设定的起始压力，该设定的压力用以克服弹簧预压缩力；L₁的取值范围均为L’～L；P_a的和P_o’取值范围均为P_o’～P_s；

取压点位置调节机构3包括所述的阀芯11和推动阀芯11在所述的阀套12内运动的推动部件，阀芯11的移动使L₁在L’-L之间变化。

所述的间隙13可以是缝隙或细长孔及使流体流动呈现为层流流态的任意流道。

所述的阀芯11沿阀套12的轴线方向移动，所述的间隙13呈直线方向分布，所述的进油口121和出油口122设置在所述的阀芯11的两端之外。

本发明的工作原理是：当阀芯11沿阀套12向出油口122方向滑动过程中，阀芯11与阀套12形成的间隙13长度不变，但取压点2到凸台111最前端的距离逐渐减小，使得取压点2处的压力逐渐减小，根据取压点2处的压力计算公式可知：取压点处2的压力跟取压点2和出油口122之间的距离呈线性关系；反之，当阀芯11沿阀套12向进油口121方向滑动过程中，阀芯11与阀套12形成的间隙13长度不变，但取压点2到凸台111最前端的距离逐渐增大，使得取压点2处的压力逐渐增大，在整个阀芯11的运动过程中实现调压机构的稳步调压功能。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

1.可设定起始压力调压机构，其特征在于：包括流体层流实现机构、取压点和取压点位置调节机构；

流体层流实现机构包括阀芯和阀套，所述的阀芯朝向出油口一侧的端面上设置凸台；所述的阀芯的侧壁轴向设置通槽，且所述的通槽延伸至凸台的前端；所述的阀芯的通槽和阀套的间隙连通进油口和出油口，所述的间隙为层流层流道，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；

取压点是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点设置在出油口和进油口之间，取压点处的压力满足以下公式：

$P_a=\frac{L_1}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(2\right)$

公式(2)中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点到凸台最前端的距离；L为层流层流道总长度；

${P^{\′}}_o=\frac{L^{\′}}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(3\right)$

公式(3)中，L’为设定的长度，P_o’为设定的起始压力，该设定的压力用以克服弹簧预压缩力；L₁的取值范围为L’～L；P_a和P₀’的取值范围均为P_o’～P_s；

取压点位置调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内运动的推动部件，阀芯的移动使L₁在L’-L之间变化。

2.如权利要求1所述的可设定起始压力调压机构，其特征在于：所述的间隙可以是缝隙或细长孔及使流体流动呈现为层流流态的任意流道。

3.如权利要求2所述的可设定起始压力调压机构，其特征在于：所述的阀芯沿阀套的轴线方向移动，所述的间隙呈直线方向分布，所述的进油口和出油口设置在所述的阀芯的两端之外。

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