CN109595373A - 一种柔性铰链厚膜节流器及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性铰链厚膜节流器及调节方法，它解决了现有技术中节流器膜片较薄，节流间隙不易调整的问题，具有加工制造简单，设计计算较为方便的有益效果，其方案如下：一种柔性铰链厚膜节流器，包括两个连接的阀体，阀体之间设有厚膜，厚膜中心为圆台，圆台周侧均匀设置环形柔性铰链，柔性铰链外侧为环台，环台与阀体连接，圆台与两个阀体之间分别具有节流间隙，且阀体设有分别与节流间隙连通的供油孔和出油孔。

Description

一种柔性铰链厚膜节流器及调节方法

技术领域

本发明涉及静压技术领域，特别是涉及一种柔性铰链厚膜节流器及调节方 法。

背景技术

静压技术在精密机械中具有广泛应用，静压导轨、静压轴承、静压丝杠是典 型应用实例。节流器是这些静压设备中的关键部件，其性能对这些静压设备具有 重要影响。广泛应用的有4种节流器：毛细管节流器，小孔节流器，滑阀节流器 和薄膜节流器；其中，薄膜节流器是应用最广泛的一种，又分为单面薄膜节流和 双面薄膜节流。

目前，薄膜节流器存在的主要问题是由于膜片很薄，加工制造中极易产生变 形，难以加工平整。而且，在使用中薄膜受力后产生的弯曲变形量很难精确计算， 给节流间隙和节流比的设计计算带来较大的困难。

因此研制一种柔性铰链厚膜节流器是非常有必要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种柔性铰链厚膜节流器，通过柔 性铰链变形调节节流比；将薄膜的弯曲变形，变成厚膜的平动位移，使加工制造 和设计计算更加容易。

一种柔性铰链厚膜节流器的具体方案如下：

一种柔性铰链厚膜节流器，包括两个连接的阀体，阀体之间设有厚膜，厚膜 中心为圆台，圆台周侧均匀设置环形柔性铰链，柔性铰链外侧为环台，环台与阀 体连接，圆台与两个阀体之间分别具有节流间隙，厚膜的周侧均匀设置柔性铰链， 且阀体设有分别与节流间隙连通的供油孔和出油孔。

上述节流器，通过柔性铰链的设置，柔性铰链刚度小于厚膜的刚度，这样当 压力发生变化时，柔性铰链发生变形，厚膜发生的弯曲变形降低至最小，转化为 了厚膜的平动位移，方便了加工制造，并方便了调节计算。

进一步地，所述厚膜的圆台周侧设置台阶，台阶的厚度小于圆台的厚度，从 而便于设置柔性铰链，柔性铰链的厚度小于厚膜圆台的厚度，外侧环台的厚度大 于柔性铰链的厚度，从而有利于厚膜圆台的移动。

进一步地，所述厚膜的厚度足以在油压力作用下厚膜自身不产生弯曲变形。

进一步地，所述柔性铰链为环状，柔性铰链设于所述厚膜圆台的周侧，且柔 性铰链与厚膜圆台、环台为一体制造，可通过成型铣削加工。

进一步地，为了便于加工并提高柔性铰链的可靠性，所述柔性铰链的截面为 两个反向对称的半圆形或U型或半椭圆形，两个半圆形之间具有设定的距离。

进一步地，所述供油孔设于所述阀体的中心，所述出油孔为L型，供油孔 将油液供入厚膜圆台的两侧。

进一步地，所述阀体在设置所述柔性铰链处设置容腔，两个阀体的容腔对正 设置，且所述的出油孔与容腔连通，所述厚膜的端侧设于所述容腔处；供油孔将 油液供入节流缝隙后，油液流动至容腔处，通过容腔流向所述的出油孔，。

进一步地，为了保证节流器的节流效果，所述节流间隙的厚度小于所述厚膜 的厚度。

一种柔性铰链厚膜节流器的调节方法，具体步骤如下：

压力油从供油孔流入阀体，通过节流间隙流向出油孔；

当一阀体的出油孔处的压力增大，供油压力不变，厚膜相应侧的总压力提高， 推动厚膜圆台向反方向运动，因柔性铰链的设置厚膜的变形发生铰链处；

厚膜圆台发生平动，保证了厚膜圆台两侧节流间隙的平行，厚膜圆台另一侧 的节流间隙减小，相应节流阻力增大，使得另一阀体出油孔处压力减小；

若另一阀体的出油孔处压力增大，则调节过程与上述步骤相反。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明厚膜的厚度大于现有技术中的薄膜厚度，便于加工制造。

2)本发明通过柔性铰链的设置，通过其变形调节节流比，将薄膜的弯曲变 形转化为厚膜的平动位移，使得设计计算更加容易。

3)本发明柔性铰链与厚膜通过成型铣削的方式加工，加工较为方便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请 的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例中整体结构的示意图；

其中：1、上阀体，2、厚膜，3、下阀体，4、柔性铰链，1-1、上阀体供油 孔，1-2、下阀体供油孔，1-3、下阀体出油孔，1-4、下节流缝隙，1-5、上节流 缝隙，1-6、上阀体出油孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普 通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限 制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出， 否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使 用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或 它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题， 本申请提出了一种柔性铰链厚膜节流器。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种柔性铰链厚膜节流器， 包括两个阀体即上阀体1和下阀体3，厚膜2和柔性铰链4，上阀体1设置上阀 体供油孔1-1和上阀体出油孔1-6，上阀体1和下阀体3之间设置厚膜2，厚膜2 中心为圆台形状，厚膜2在圆台圆周侧设置柔性铰链4，在柔性铰链4的外侧设 置环台，换台与上阀体1、下阀体3分别连接，且厚膜2圆台分别与上、下阀体 构成上节流间隙1-5和下节流间隙1-4。其中，阀体供油孔设于相应阀体的中心， 阀体出油孔为L型，供油孔将油液供入厚膜圆台的两侧。

其中，厚膜2的厚度足以在油压力作用下厚膜自身不产生弯曲变形，且厚膜 一侧的节流间隙的厚度小于厚度的厚度，厚膜中心厚度的刚度比柔性铰链刚度要 大得多，在油压作用下，厚膜基本平动，使去其两侧的节流缝隙成为平行缝隙， 便于设计计算。

厚膜2的圆台周侧设置台阶，台阶的厚度小于圆台的厚度，从而便于设置柔 性铰链，柔性铰链的厚度小于厚膜圆台的厚度，外侧环台的厚度大于柔性铰链的 厚度，从而有利于厚膜圆台的移动。

柔性铰链4为环状，柔性铰链4设于厚膜2的周侧，且柔性铰链4与厚膜2 为一体制造。柔性铰链4的截面为两个反向对称的U型或半圆形或半椭圆形， 两个半圆形、U型、半椭圆形之间具有设定的距离。

阀体在设置柔性铰链4处设置容腔，两个阀体的容腔对正设置，且所述的出 油孔与容腔连通，上阀体1和下阀体3通过厚膜柔性铰链的外侧环台进行连接。

工作时，压力油从上、下阀体的上阀体供油孔1-1，下阀体供油孔1-2流入 阀体，分布从上节流间隙1-5和下节流间隙1-4、容腔流出厚膜2圆台，然后分 别从下阀体出油孔1-3，上阀体出油孔1-6流出节流器，为静压轴承或其他静压 设备提供工作压力。

当工作压力提高的时候，如下阀体出油孔1-3的压力增大，由于供油压力不 变，厚膜2下方的总压力提高，将推动厚膜圆台向上运动，又由于柔性铰链4 的刚度比厚膜圆台2低的多，所以变形将发生在柔性铰链处，厚膜2圆台基本是 向上平动，这就保证了两个节流间隙的平行。根据缝隙节流原理，节流阻力与缝 隙的3次方成反比，所以这时，厚膜下方节流阻力降低，这个降低恰好补偿工作 压力的提高。下节流缝隙间隙增加的同时，上节流缝隙间隙减小，所以上方节流 阻力增加，使上阀体出油孔1-6的压力减小，这是一个差动节流过程。

同理，如果上阀体出油孔1-6的感知压力增大，则节流过程恰好与上述过程 相反。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域 的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，包括两个连接的阀体，阀体之间设有厚膜，厚膜中心为圆台，圆台周侧均匀设置环形柔性铰链，柔性铰链外侧为环台，环台与阀体连接，圆台与两个阀体之间分别具有节流间隙，且阀体设有分别与节流间隙连通的供油孔和出油孔。

2.根据权利要求1所述的一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，所述厚膜的圆台周侧设置台阶，台阶的厚度小于圆台的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，所述柔性铰链的厚度小于厚膜圆台的厚度，外侧环台的厚度大于柔性铰链的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，所述阀体在设置所述柔性铰链处设置容腔，两个阀体的容腔对正设置，且所述的出油孔与容腔连通。

5.根据权利要求1所述的一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，所述柔性铰链为环状。

6.根据权利要求1所述的一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，所述柔性铰链的截面为两个反向对称的半圆形或U型或半椭圆形，两个半圆形之间具有设定的距离。

7.根据权利要求1所述的一种柔性铰链厚膜节流器，其特征在于，所述供油孔设于所述阀体的中心，所述出油孔为L型。

8.权利要求1-7中任一项所述的一种柔性铰链厚膜节流器的调节方法，其特征在于，具体步骤如下：

压力油从供油孔流入阀体，通过节流间隙流向出油孔；

当一阀体的出油孔处的压力增大，供油压力不变，厚膜相应侧的总压力提高，推动厚膜圆台向反方向运动，因柔性铰链的设置，厚膜的变形发生铰链处；

厚膜圆台发生平动，保证了厚膜圆台两侧节流间隙的平行，厚膜圆台另一侧的节流间隙减小，相应节流阻力增大，使得另一阀体出油孔处压力减小；

若另一阀体的出油孔处压力增大，则调节过程与上述步骤相反。