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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