CN106763189B - 节流比连续可调平面缝隙节流器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种节流比连续可调平面缝隙节流器，包括安装体、阀体、阀芯和阀芯压头，安装体的一端连接阀体的一端，阀体内设置阀芯，阀芯的一端朝向安装体，阀芯的另一端经阀芯压头连接阀体的另一端；安装体的一端设置有进油口和出油凸台，出油凸台设置有出油口，进油口和出油口连接到阀体内部，阀芯的一端设置有阀芯凸台，出油凸台与阀芯凸台间留有缝隙；在外力使阀芯旋转时，阀芯凸台一直挡住出油口，阀芯凸台与出油凸台之间形成连续变化的重合面。本发明的有益效果：不必断油调节节流比，也不必更换不同的节流器尺寸形式调节节流比，实现节流比连续可调。

Description

节流比连续可调平面缝隙节流器

技术领域

本发明涉及液体静压支承用节流器技术领域，特别是涉及一种节流比连续可调平面缝隙节流器。

背景技术

液体静压支承具有摩擦阻力小、使用寿命长、精度高等优点，因而在超精密机床或功能部件中有着广泛的应用。节流器是恒压供油液体静压支承系统中不可或缺的元件，它起到自动调节油腔压力的功能，使得恒压供油静压支承系统具有相应的油膜承载力和油膜刚度。常用的传统的固定节流器有小孔节流器和毛细管节流器，小孔节流器安装方便但易堵塞，毛细管节流器尺寸较大，对温度很敏感，也易堵塞，并且这两种节流器安装到节流器安装体之后，如果想改变油腔的压力只有关闭供油系统，取出节流器之后，更换不同的节流器尺寸形式才能调节油压，增加了液体静压支承调试的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节流比连续可调平面缝隙节流器，解决现有液体静压支承系统调试过程中需断油调节节流比和更换不同的节流器尺寸形式调节节流比的问题。

本发明提供一种节流比连续可调平面缝隙节流器，包括安装体、阀体、阀芯和阀芯压头，安装体的一端连接阀体的一端，阀体内设置阀芯，阀芯的一端朝向安装体，阀芯的另一端经阀芯压头连接阀体的另一端；安装体的一端设置有进油口和出油凸台，出油凸台设置有出油口，进油口和出油口连接到阀体内部，阀芯的一端设置有阀芯凸台，出油凸台与阀芯凸台间留有缝隙；在外力使阀芯旋转时，阀芯凸台一直挡住出油口，阀芯凸台与出油凸台之间形成连续变化的重合面。

进一步的，还包括防松螺母，防松螺母装配连接于阀芯的另一端。

进一步的，还包括垫片，防松螺母经垫片装配连接于阀芯的另一端。

进一步的，阀体内壁设置有调节限位槽，阀芯上设置有可与调节限位槽卡合的调节限位凸台，调节限位凸台在调节限位槽滑动的过程中使阀芯凸台一直挡住出油口，阀芯凸台与出油凸台之间形成连续变化的重合面。

进一步的，出油凸台的截面为圆形，出油口位于出油凸台截面圆形的圆心位置，阀芯凸台的截面为由半径为r1的半圆弧、半径为r2的半圆弧、半径为r3的半圆弧和半径为r4的半圆弧依次首尾连接围成的封闭形状，四个半圆弧的圆心均在同一直线L上，半径为r1的半圆弧、半径为r3的半圆弧在直线L的一侧，半径为r2的半圆弧、半径为r4的半圆弧在直线L的另一侧，其中，r1<r2<r3，r4＝r1+r2+r3，在外力使阀芯旋转时，半径为r1的半圆弧的圆心可与出油凸台截面圆形的圆心重合。

进一步的，r2＝2r1，r3＝2r2。

进一步的，阀体内设置有孔肩，孔肩上开设有第一滚珠槽，第一滚珠槽内安装有滚珠，阀芯的一端的端面压紧滚珠。

进一步的，阀芯的另一端的端面开设有第二滚珠槽，第二滚珠槽内安装有滚珠，阀芯压头的一端的端面压紧滚珠。

进一步的，在安装体上于安装体的一端与阀体接触的位置开设有用于安装密封圈的环形凹槽。

进一步的，在阀芯的外表面上于阀芯的外表面与阀体内壁接触的位置开设有用于安装密封圈的凹槽。

与现有技术相比，本发明的节流比连续可调平面缝隙节流器具有以下特点和优点：

1、本发明的节流比连续可调平面缝隙节流器，结构紧凑、拆装方便、不易堵塞、调节灵活，通过转动阀芯连续地改变阀芯凸台和出油凸台的重合的面积以连续调节节流比；

2、本发明的节流比连续可调平面缝隙节流器，在调节过程中不必断油调节节流比，也不必更换不同的节流器尺寸形式调节节流比，只需要一个尺寸形式的节流比连续可调平面缝隙节流器即可满足整个静压支承系统的需求。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中节流比连续可调平面缝隙节流器的装配图；

图2为本发明实施例安装体的剖面图；

图3为本发明实施例安装体的侧视图；

图4为本发明实施例阀体的剖面图；

图5为本发明实施例阀芯的剖面图；

图6为本发明实施例阀芯及阀芯凸台局部端面示意图；

图7为本发明实施例调节节流比过程中阀芯凸台与出油凸台最小重合面积示意图；

图8为本发明实施例调节节流比过程中阀芯凸台与出油凸台最大重合面积示意图；

其中，1、安装体，11、进油口，12、出油口，13、出油凸台，14、大环形凹槽，15、小环形凹槽，2、阀体，21、调节限位槽，22、孔肩，221、第一滚珠槽，3、阀芯，31、阀芯凸台，32、第二滚珠槽，33、凹槽，34、调节限位凸台，4、阀芯压头，5、防松螺母，6、垫片，7、滚珠，8、密封圈。

具体实施方式

如图1至图8所示，本实施例提供一种节流比连续可调平面缝隙节流器，包括安装体1、阀体2、阀芯3、阀芯压头4、防松螺母5等部件，阀体2内包括第一腔体、第二腔体、第三腔体和孔肩22结构，阀芯3包括阀芯凸台31、第一轴阶、第二轴阶、第三轴阶、第四轴阶和第二滚珠槽32、凹槽33和调节限位凸台34结构，阀芯压头4包括第一轴阶、第二轴阶、第三轴阶和通孔结构。安装体1的右端通过沉头内六角螺栓连接阀体2的左端，阀体2内装配连接阀芯3，阀芯3的左端朝向安装体1，阀芯3的右端装配阀芯压头4，阀体2第三腔体内设置有螺纹孔，阀芯压头4的外螺纹装配连接于阀体2第三腔体的螺纹孔中，阀芯3的右端套装垫片6和5防松螺母，阀芯3的右端的第四轴阶设置有外螺纹，防松螺母5经垫片6装配连接于外螺纹上。安装体1、出油凸台13、阀体2、阀芯3和阀芯凸台31共同围成的腔体构成节流器的平面缝隙节流工作区。安装体1的一端开设有连接到阀体2内的进油口11和出油口12，安装体1的一端设置有出油凸台13，出油口12经出油凸台13穿出，阀芯3的一端设置有阀芯凸台31，出油凸台13与阀芯凸台31间留有20～40μm的缝隙；在外力使阀芯3旋转时，阀芯凸台31一直挡住出油口12，阀芯凸台31与出油凸台13之间形成连续变化的重合面。

本实施例中的节流比连续可调平面缝隙节流器，孔肩22上开设有第一滚珠槽221，第一滚珠槽221内安装有滚珠7，阀芯3的一端的端面压紧滚珠7。阀芯3的另一端的端面开设有第二滚珠槽32，第二滚珠槽32内安装有滚珠7，阀芯压头4的一端的端面压紧滚珠7。阀芯3的一端的端面压紧滚珠7以及阀芯压头4的一端的端面压紧滚珠7均可以实现轴向定位，并且在阀芯3受外力旋转时，阀芯3经滚珠7与阀体2、阀芯压头4实现滚动摩擦接触。在阀芯3的外表面于阀芯3的外表面与阀体2内壁接触的位置开设有凹槽33，凹槽33内安装有O形密封圈，实现阀芯3和阀体2之间的良好密封。在安装体1上于安装体1的一端与阀体2接触的位置开设有大环形凹槽14，大环形凹槽14安装有O形密封圈，实现安装体1和阀体2之间的良好密封。在安装体1的另一端且环绕进油口11和出油口12的位置开设有小环形凹槽15，小环形凹槽15内安装有O形密封圈，在安装体1安装到静压支承工作台上，实现进油口11、出油口12和静压支承工作台之间的良好密封。

本实施例中的节流比连续可调平面缝隙节流器，出油凸台13和阀芯凸台31的形状采用如下优选方案：出油凸台13的截面为圆形，出油口12位于出油凸台13截面圆形的圆心位置，阀芯凸台31的截面为由半径为r1的半圆弧、半径为r2的半圆弧、半径为r3的半圆弧和半径为r4的半圆弧依次首尾连接围成的封闭形状，四个半圆弧的圆心均在同一直线L上，半径为r1的半圆弧、半径为r3的半圆弧在直线L的一侧，半径为r2的半圆弧、半径为r4的半圆弧在直线L的另一侧，其中，r1<r2<r3，r4＝r1+r2+r3，出油凸台13截面圆形的圆心在半径为R5的圆的圆周上，在外力使阀芯3旋转时，半径为r1的半圆弧的圆心沿着半径为R5的圆的圆周轨迹移动，使半径为r1的半圆弧的圆心可与出油凸台13截面圆形的圆心重合。油凸台13和阀芯凸台31采用上述的形状，可以使阀芯凸台31与出油凸台13之间形成连续变化的重合面，重合面连续变化平稳，从而使调节节流比连续平稳变化。上述的半径之间的尺寸可选择：r2＝2r1，r3＝2r2，当然也可选择其他尺寸。

本实施例中的节流比连续可调平面缝隙节流器，在阀体2的内壁设置有调节限位槽21，阀芯3上设置有可与调节限位槽21卡合的调节限位凸台34，调节限位凸台34在调节限位槽21内滑动的过程中使阀芯凸台31一直挡住出油口12，阀芯凸台31与出油凸台13之间形成连续变化的重合面。如图7和图8所示，调节限位槽21通过限定调节限位凸台34使阀芯3只能旋转180°，阀芯3从图7的状态顺时针旋转到图8的状态或从图8的状态逆时针旋转到图7的状态。图7中的阴影面积为阀芯凸台与出油凸台最小重合面积，图8中的阴影面积为阀芯凸台与出油凸台最大重合面积。

本实施例中的节流比连续可调平面缝隙节流器，安装体1、出油凸台13、阀体2、阀芯3和阀芯凸台31共同围成的腔体构成节流器的平面缝隙节流工作区。工作时，压力油经过安装体1上的进油口11进入工作区，压力油流过阀芯凸台31和出油凸台13之间的平面缝隙经出油口12流出，对压力油进行节流。节流比需要调节时，先转动防松螺母5，使防松螺母5与垫片6之间存在一定距离，然后使用内六角扳手旋转阀芯3，阀芯3的转动会引起阀芯凸台31和出油凸台13之间重合面积的变化，由于阀芯3上有调节限位凸台34，且阀体2上开有调节限位槽21，可以保证在转动阀芯3时阀芯凸台31和出油凸台13之间始终有连续变化的重合面积且阀芯凸台31一直挡住出油口12，以达到连续调节节流比的目的。调节完成后拧紧防松螺母5并压紧垫片6，通过垫片6和阀芯压头4之间的摩擦力使得阀芯3不会转动从而固定节流比。本实施例中的节流比连续可调平面缝隙节流器，结构紧凑、拆装方便、不易堵塞、调节灵活，通过转动阀芯连续地改变阀芯凸台和出油凸台的重合的面积以连续调节节流比；在调节过程中不必断油调节节流比，也不必更换不同的节流器尺寸形式调节节流比，只需要一个尺寸形式的节流比连续可调平面缝隙节流器即可满足整个静压支承系统的需求，解决了现有液体静压支承系统调试过程中需断油调节节流比和更换不同的节流器尺寸形式调节节流比的问题。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：包括安装体、阀体、阀芯和阀芯压头，安装体的一端连接阀体的一端，阀体内设置阀芯，阀芯的一端朝向安装体，阀芯的另一端经阀芯压头连接阀体的另一端；安装体的一端设置有进油口和出油凸台，出油凸台设置有出油口，进油口和出油口连接到阀体内部，阀芯的一端设置有阀芯凸台，出油凸台与阀芯凸台间留有缝隙；阀体内壁设置有调节限位槽，阀芯上设置有可与调节限位槽卡合的调节限位凸台，外力使阀芯旋转，调节限位凸台在调节限位槽滑动的过程中使阀芯凸台一直挡住出油口，阀芯凸台与出油凸台之间形成连续变化的重合面。

2.根据权利要求1所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：还包括防松螺母，防松螺母装配连接于阀芯的另一端。

3.根据权利要求2所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：还包括垫片，防松螺母经垫片装配连接于阀芯的另一端。

4.根据权利要求1所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：出油凸台的截面为圆形，出油口位于出油凸台截面圆形的圆心位置，阀芯凸台的截面为由半径为r1的半圆弧、半径为r2的半圆弧、半径为r3的半圆弧和半径为r4的半圆弧依次首尾连接围成的封闭形状，四个半圆弧的圆心均在同一直线L上，半径为r1的半圆弧、半径为r3的半圆弧在直线L的一侧，半径为r2的半圆弧、半径为r4的半圆弧在直线L的另一侧，其中，r1<r2<r3，r4＝r1+r2+r3，在外力使阀芯旋转时，半径为r1的半圆弧的圆心可与出油凸台截面圆形的圆心重合。

5.根据权利要求4所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：r2＝2r1，r3＝2r2。

6.根据权利要求1至5任一项所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：阀体内设置有孔肩，孔肩上开设有第一滚珠槽，第一滚珠槽内安装有滚珠，阀芯的一端的端面压紧滚珠。

7.根据权利要求6所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：阀芯的另一端的端面开设有第二滚珠槽，第二滚珠槽内安装有滚珠，阀芯压头的一端的端面压紧滚珠。

8.根据权利要求1至5任一项所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：在安装体上于安装体的一端与阀体接触的位置开设有用于安装密封圈的环形凹槽。

9.根据权利要求1至5任一项所述的节流比连续可调平面缝隙节流器，其特征在于：在阀芯的外表面上于阀芯的外表面与阀体内壁接触的位置开设有用于安装密封圈的凹槽。