CN106122147B - 一种主配压阀节流窗口阀套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种主配压阀节流窗口阀套，在阀套的上侧、下侧各设有一组节流窗口，每组节流窗口包括多个工字形孔和多个圆形孔，每组节流窗口中的工字形孔和圆形孔均匀布设在阀套的圆周上。此处，工字形孔和圆形孔不一定要是彼此间隔的关系，只要孔与孔之间间距相当即可。工字形孔在阀套沿轴向的长度不小于圆形孔的直径；上、下两组节流窗口对称设置。所述工字形孔的截面设为直线对边与曲线对边围成的工字形，且该截面为轴对称和中心对称图形。本发明主配压阀阀套节流窗口形式的设计能够降低液压冲击、提高主配压阀控制的稳定性。

Description

一种主配压阀节流窗口阀套
技术领域
本发明属于及水轮发电机控制技术领域，具体涉及一种主配压阀节流窗口阀套。
背景技术
主配压阀是水轮机调速器机械液压系统的功率级液压放大器，它将电液转换器的机械位移或液压控制信号放大成相应方向的、与其成比例的、满足接力器流量要求的液压信号，控制接力器的开启或关闭。主配压阀推动接力器进而推动水轮机进水口导叶，以实现对水轮机进水流量的控制，从而达到控制水轮机转速的目的。
节流窗口设在主配压阀阀套上。主配压阀处于中位时，主配压阀阀芯将节流窗口完全封住，接力器保持不动。当阀芯动作时，压力油经节流窗口流向接力器的开腔或关腔，以控制接力器的开启、关闭。同时，在节流窗口压降一定的前提下，主配压阀的流量与节流窗口的开口面积正相关。故节流窗口的开口形式，是影响主配压阀控制性能的重要因素。
目前主配压阀常用的节流窗口形式为矩形孔，部分要求不高的场合使用圆形孔。其存在的问题为：矩形孔形式的节流窗口，在主配压阀中位、全开、全关位置附近，面积梯度较大，油液速度变化较快，易引起液压冲击，造成系统控制稳定性降低；圆形孔形式的节流窗口，阀芯全行程范围内其面积梯度呈非线性，实现精确控制主配压阀输出难度较大。
因此，本领域技术人员需要提供一种在使用过程中液压冲击较小、控制稳定性较优的主配压阀节流窗口阀套。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种主配压阀节流窗口阀套，能够降低液压冲击、提高主配压阀控制的稳定性。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种主配压阀节流窗口阀套，在阀套的上侧、下侧各设有一组节流窗口，每组节流窗口包括多个工字形孔和多个圆形孔，每组节流窗口中的工字形孔和圆形孔均匀布设在阀套的圆周上。此处，工字形孔和圆形孔不一定要是彼此间隔的关系，只要孔与孔之间间距相当即可。
优选的，工字形孔在阀套沿轴向的长度不小于圆形孔的直径。
优选的，上、下两组节流窗口对称设置。
进一步的，所述工字形孔的截面设为直线对边与曲线对边围成的工字形。
进一步的，所述工字形孔的工字形截面为轴对称和中心对称图形。
本发明的有益效果在于：
本发明主配压阀处于中位时，阀芯将节流窗口完全堵住，经过节流窗口的流量为零；当阀芯向上运动时，压力油经上侧节流窗口进入开腔；阀芯向下运动时，压力油经下侧节流窗口进入关腔；以控制接力器的开启、关闭。本发明阀套的节流窗口设为均匀周布的工字形孔和圆形孔，中位、全开、全关位置附近，面积梯度较小，可以降低液压冲击，提高控制稳定性。同时，在其它位置，工字形孔的形状与圆孔的形状构成线性互补，面积梯度为线性，能够保证控制精度。
附图说明
图1为本发明阀套的结构简示图。
图2为本发明的工作状态简示图。
图3为本发明中节流窗口开口面积A与阀芯位移V的关系曲线图。
图中标注符号的含义如下：
1-阀套 10-工字形孔 11-圆形孔
2-阀芯 3-阀体
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，为一种主配压阀节流窗口阀套，在阀套1的上侧、下侧各设有一组节流窗口，每组节流窗口包括多个工字形孔10和多个圆形孔11，每组节流窗口中的工字形孔10和圆形孔11均匀布设在阀套1的圆周上。此处，工字形孔10和圆形孔11不一定要是彼此间隔的关系，只要孔与孔之间间距相当即可。
更进一步的，工字形孔10在阀套1沿轴向的长度不小于圆形孔11的直径，以避免面积梯度的突变。
工字形孔10的截面设为直线对边与曲线对边围成的工字形，因为曲线边面积梯度不如直线边大，中位、全开、全关位置附近不易导致油液速度变化较快而引起的液压冲击问题；在其它位置，该工字形孔10的形状与圆形孔11的形状构成线性互补，面积梯度为线性，从而保证控制精度；该工字形截面为轴对称和中心对称图形，且上、下两组节流窗口对称设置，便于阀芯2上、下运动时流量对称。
下面结合附图对本发明的工作原理作出如下的详细说明。
如图2所示，主配压阀处于中位，阀芯2将节流窗口完全堵住，经过节流窗口的流量为零。阀芯2向上运动时，压力油经上侧节流窗口进入阀体3的开腔，工字形孔1的形状随着图3所示本发明中节流窗口开口面积A与阀芯位移V的关系曲线进行变化，位移V为100％时对应全开位置，位移V为-100％时对应全关位置。第一象限内，位移在0～x％(x≤10)范围内，曲线呈非线性，面积梯度由k1逐渐增加至k2，k1＜k2；在(100-x)％～100％范围内，曲线呈非线性，面积梯度由k2逐渐减少至k1；其余段，曲线呈线性，面积梯度为定值k2。阀芯向下运动时，压力油经下侧节流窗口进入阀体3的关腔，因工字形截面为轴对称和中心对称图形，且上、下两组节流窗口的形状一致，故图3中在第三象限形成的曲线与第一象限的曲线关于原点对称。设有该新颖的节流窗口的主配压阀开启、关闭及复中瞬间，面积梯度较小，以降低液压冲击，提高控制稳定性。同时，在其它位置，面积梯度为线性，易实现精确控制主配压阀输出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种主配压阀节流窗口阀套，其特征在于：在阀套(1)的上侧、下侧各设有一组节流窗口，每组节流窗口包括多个工字形孔(10)和多个圆形孔(11)，每组节流窗口中的工字形孔(10)和圆形孔(11)均匀布设在阀套(1)的圆周上；
工字形孔(10)的形状随节流窗口开口面积(A)与阀芯位移(V)的关系曲线进行变化：当阀芯位移(V)为100％时对应全开位置，当阀芯位移(V)为-100％时对应全关位置；当阀芯位移(V)在0～x％及-x％～0范围内，节流窗口开口面积(A)与阀芯位移(V)呈非线性关系，面积梯度由k1逐渐增加至k2，k1＜k2；当阀芯位移(V)在(100-x)％～100％及-100％～-(100-x)％范围内，节流窗口开口面积(A)与阀芯位移(V)呈非线性关系，面积梯度由k2逐渐减少至k1；其余段，节流窗口开口面积(A)与阀芯位移(V)呈线性关系，面积梯度为定值k2；其中，x≤10。
2.根据权利要求1所述的一种主配压阀节流窗口阀套，其特征在于：工字形孔(10)在阀套(1)沿轴向的长度不小于圆形孔(11)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种主配压阀节流窗口阀套，其特征在于：上、下两组节流窗口对称设置。
4.根据权利要求2所述的一种主配压阀节流窗口阀套，其特征在于：所述工字形孔(10)的截面设为直线对边与曲线对边围成的工字形。
5.根据权利要求4所述的一种主配压阀节流窗口阀套，其特征在于：所述工字形孔(10)的工字形截面为轴对称和中心对称图形。
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