CN1304762C - 凸台挡流增压式节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凸台挡流增压式节流阀。包括阀体和阀芯；在阀芯两侧凸肩圆周上各开设一组以上对称分布的节流槽，节流槽与阀体的环形密封凸台构成轴向可调的节流阀口；阀芯两凸肩之间轴段表面靠近节流槽部位开有低于节流槽的环形挡块，使高压油经过时达到挡流增压的目的。该结构能够减小节流槽内流束收缩处内外静压压差，改变节流槽内压力分布；环形挡块相当于二级节流，同时表面的凸凹结构能够抑制气穴初生及气泡生长，从而有效降低液压阀噪声。根据流动旋涡及引流原理，阀芯结构的改变会使液流方向及涡流形态发生极大的变化，这样还能改善其流量特性。本发明具有结构简单、工艺性好等优点，对于降低方向节流阀及节流槽液压控制器件的噪声非常有效。

Description

凸台挡流增压式节流阀

技术领域

本发明涉及节流阀，尤其涉及一种阀口增压式的凸台挡流增压式节流阀。

背景技术

节流阀是一种基本液压阀形式，用以控制执行机构的运动速度和方向，加上各种操作控制方式如手动、比例、电液伺服等，其应用非常广泛。节流槽是这类阀结构的阀口主要形式，在阀芯凸肩圆周上对称开设若干不同形状、尺寸的节流槽，构成可调节阀口，移动阀芯可以控制流量及流动方向。节流槽的设置主要取决于阀芯位移流量特性(即满足负载运动速度控制要求)，而节流槽的形状、尺寸以及阀芯结构对阀的噪声具有很大的影响。

节流槽中的流动表现为，靠近节流边处的流体压力显著下降、其后压力再逐渐上升恢复。靠近节流边后部存在压力最低区，此区由于压力降低，易出现微小气泡的析出，这时如果节流槽内及其后的压力还是较低，上游压力最低区析出的气泡还会成长，随后气泡在下游压力较高的区域破灭就出现很大的噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凸台挡流增压式节流阀。是根据回流增压原理，在阀芯两个凸肩之间的轴段上，特别是靠近节流槽处加工成环形凸台，改变该段表面的粗糙度；并增大该部分的轴半径，使其产生二级节流的效果，这样的结构改变了回油腔的内空间形状，特别是靠近节流边处的空间结构，进而改变了回油腔内的压力分布特性，抑制了气穴的发生和气泡的成长。从而抑制了噪声。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括阀体和阀芯；阀芯两侧凸肩圆周上各开设一组以上对称分布的节流槽，节流槽与阀体的环形密封凸台构成轴向可调的节流阀口。阀芯两侧的两凸肩之间轴段表面靠近节流槽部位开有低于节流槽的环形挡块，所述的环形挡块为表面粗糙的凸台挡块。

所述的阀芯两侧凸肩之间的轴段外圆直径为阀芯最大轴径的0.6～0.8倍。

本发明具有的有益的效果是：在阀体两边凸肩之间的轴段上加工环形凸台或不同形状的粗(细)螺纹线，在节流槽与环形凸台间形成回流旋涡，对压力最低区进行升压；增大两凸肩之间的轴段半径，使高压油从节流边流线脱离处脱离后直接作用于阀芯上，大大缩小了低压区范围，抑制了气泡的生成；阀芯的粗糙表面加快了气泡的溃灭速度，阻止了气泡的成长过程，因此可以有效地降低噪声。本发明适用于各种节流槽结构形式的液压控制元件的噪声控制，结构简单、降噪效果显著，实验证明该结构能使噪声平均下降5～8dB。

附图说明

图1是本发明的阀芯及阀体结构示意图；

图2是本发明阀芯工作状态局部放大图；

图3是本发明的一种挡块结构示意图；

图4是本发明的另一种挡块结构示意图。

图中：1.阀芯，2.阀体，3.节流槽，4.阀体上的密封凸台，5.回油沉割槽，6.两凸肩之间轴段，7.凸台挡块，8.流线脱离区的回流旋涡，9.挡流凸台外缘的出流流束，10.螺纹形挡块，11.轮齿形挡块。

具体实施方式

如图1所示：本发明包括阀体和阀芯；阀芯1两侧凸肩圆周上各开设一组以上(一般为2组)对称分布的节流槽3，节流槽3与阀体2的环形密封凸台4构成轴向可调的节流阀口；阀芯两侧的两凸肩之间轴段6表面靠近节流槽部位开有低于节流槽3的环形挡块。

如图1、图3、图4所示：所述的环形挡块为表面粗糙的凸台挡块7、螺纹形挡块10、轮齿形挡块11或螺旋线形挡块。

所述的阀芯两侧凸肩之间的轴段6外圆直径为阀芯最大轴径的0.6～0.8倍。

气穴噪声是节流槽噪声的主要原因，液流在节流边处由于收缩及流线脱离壁面，在靠近节流边处流体压力显著下降、其后压力再逐渐上升恢复。本发明对阀芯结构及回油腔内压力分布进行控制或改进，通过改变两边节流槽之间的阀芯形状来控制回油腔内的流场，补充压力最低区的压力，抑制气泡的发育及生长过程；阀芯两凸肩之间的轴段靠近节流槽部分加工环形凸台或不同形状的螺纹以改变表面形状，使其产生二级节流的效果，从而降低节流阀噪声。

上述挡流增压式节流阀工作过程如下：

高压油由节流槽3和密封凸台4构成的阀口，进入回油沉割槽5。由于阀口节流作用，使得流束在节流边处形成低压区，并出现流线脱离现象。高压油冲击环形凸台挡流面，在流线脱离区域形成回流旋涡8。由于阀口开度小，流速大，形成的回流旋涡8非常明显，极大的补充了节流边处低压区的压力，使低压区的压力有很大提高；高压油冲击环形凸台产生的截面方向的分流，使节流槽出口处压力区压力得到了很大改善，减小了前后压力差，从而极大抑制了气泡的初生和生长；挡流凸台外缘的出流流束9使回油腔内的压力分布有所改善。同时，由于增加环形挡流凸台并增大轴段6的外圆直径，缩小了低压区范围，从而有效抑制了气泡的析出和成长过程，使阀噪声显著减小。

Claims (2)

1.一种凸台挡流增压式节流阀，包括阀体和阀芯；阀芯(1)两侧凸肩圆周上各开设一组以上对称分布的节流槽(3)，节流槽(3)与阀体(2)的环形密封凸台(4)构成轴向可调的节流阀口；其特征在于：阀芯两侧的两凸肩之间轴段(6)表面靠近节流槽部位开有低于节流槽(3)的环形挡块，所述的环形挡块为表面粗糙的凸台挡块(7)。

2.根据权利要求1所述的一种凸台挡流增压式节流阀，其特征在于：所述的阀芯两侧凸肩之间的轴段(6)外圆直径为阀芯最大轴径的0.6～0.8倍。

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