CN203189411U - 双余度比例调压机构 - Google Patents

Abstract

双余度比例调压机构，包括流体层流双流道实现机构、取压点和取压点位置调节机构；流体层流双流道实现机构包括阀芯和阀套；所述的阀芯的侧壁轴向设置第一缺口和第二缺口，所述的第一缺口、第二缺口和阀套内壁形成的间隙连通进油口和出油口，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；取压点是贯穿阀套的取压孔，取压孔连通所述的间隙，取压点设置在进油口和出油口之间的调压层流层任意点上；取压点位置调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内运动的推动部件。本实用新型的有益效果是：具有双流道结构，其中一条流道堵塞之后，调压机构依然能够正常工作，有效解决了调压机构容易产生堵塞问题。

Description

双余度比例调压机构

技术领域

本实用新型涉及一种双余度比例调压机构。

背景技术

余度是为了确保安全而考虑的一种设计手段，需要出现两个或两个以上故障，而不是一个单独故障，才引起既定不希望发生工作状态的一种设计方法。流体的调压机构——压力控制元件如溢流阀、减压阀、顺序阀等，它们都是采用流体在阻力小孔中的局部压力损失实现对压力控制，流体工作介质中往往有许多杂质使阻力小孔出现堵塞现象，从而导致压力控制元件出现故障，影响整个系统的正常工作。

发明内容

为了解决目前的调压机构容易产生堵塞的问题，本实用新型提出了一种防止调压机构堵塞、有效延长控制元件使用寿命以及调压可靠性高的双余度比例调压机构。

本实用新型所述的双余度比例调压机构采用层流比例调压原理及双余度的设计概念对压力进行控制。以流体在圆管中层流的流动为例（见图1），当圆管的长度和直径之比l/d>4时，称为细长孔，流经细长孔的流动一般呈现层流流动，根据流体在管道中的受力及圆管中层流流量公式为:

$Q=\frac{\mathrm{\π}{d}^4}{128\mathrm{\μl}}(P_s-P_o)---\left(1\right)$

其中，Q为通过小孔的流量；d为圆管直径；μ为油液粘度系数；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；l为圆管长度。

本实用新型所述的双余度比例调压机构，其特征在于：包括流体层流双流道实现机构、取压点和取压点位置调节机构；

流体层流双流道实现机构包括阀芯和阀套；所述的阀芯的侧壁轴向设置第一缺口和第二缺口，所述的第一缺口、所述的第二缺口和阀套内壁形成的间隙连通进油口和出油口，所述的间隙为层流层流道，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；

取压点是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点设置在所述的进油口和所述的出油口之间的调压层流层任意点上，取压点处的压力满足以下公式：

$P_a=\frac{L_1}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(2\right)$

其中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点与出油口之间的距离；L为层流层流道的长度；且L₁的取值范围均为0～L；P_a的取值范围均为P_o～P_s；

取压点位置调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内运动的推动部件，阀芯的移动使L₁在0-L之间变化。

所述的间隙可以是缝隙或细长孔及使流体流动呈现为层流流态的任意流道。

所述的阀芯沿阀套的轴线方向移动，所述的间隙呈直线方向分布，所述的进油口和所述的出油口设置在所述的阀芯的两端之外。

所述的阀芯的横截面带有第一缺口和第二缺口，且所述的第一缺口的一端与另一端、所述的第二缺口的一端和另一端均为直线连接。

所述的第一缺口和第二缺口沿阀芯的中心轴对称分布。

本实用新型的工作原理是：当阀芯沿阀套滑动过程中，而第一缺口和第二缺口与阀套形成的间隙长度不变，但取压点距离出油口的距离随着阀芯的运动同步改变，使得取压点处的压力改变，根据取压点处的压力计算公式可知：取压点处的压力跟取压点和出油口之间的距离呈线性关系，从而实现双余度比例调压机构的稳步调压功能。

本实用新型的有益效果表现在：具有双流道结构，其中一条流道堵塞之后，调压机构依然能够正常工作，有效解决了调压机构容易产生堵塞问题。

附图说明

图1是流体层流压力分布原理图（其中，P为取压口处的压力；l₀为取压口与出油口之间的距离）。

图2是本实用新型的结构图（双向箭头代表阀芯运动方向）。

图3是本实用新型的横剖局部放大图。

图4是本实用新型的纵剖局部放大图。

图5是本实用新型的横剖图。

图6是本实用新型的纵剖图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

实施例1本实用新型所述的双余度比例调压机构，包括流体层流双流道实现机构1、取压点2和取压点位置调节机构3；

流体层流双流道实现机构1包括阀芯11和阀套12；所述的阀芯11的侧壁轴向设置第一缺口111和第二缺口112，所述的第一缺口111、所述的第二缺口112和阀套12内壁形成的间隙13连通进油口121和出油口122，所述的间隙13为层流层流道，在所述的间隙13中流体流动呈现层流流态，进油口121和出油口122的压力分布呈现稳定的线性分布；

取压点2是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点2设置在所述的进油口121和所述的出油口122之间，取压点处的压力满足以下公式：

$P_a=\frac{L_1}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(2\right)$

其中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点与出油口之间的距离；L为层流层流道的长度；且L₁的取值范围均为0～L；P_a的取值范围均为P_o～P_s；

取压点位置调节机构3包括所述的阀芯11和推动阀芯11在所述的阀套内运动的推动部件，阀芯11的移动使L₁在0-L之间变化。

所述的间隙13可以是缝隙或细长孔及使流体流动呈现为层流流态的任意流道。

所述的阀芯11沿阀套12的轴线方向移动，所述的间隙13呈直线方向分布，所述的进油口121和所述的出油口122设置在所述的阀芯11的两端之外。

所述的阀芯11的横截面带有第一缺口111和第二缺口112，且所述的第一缺口111的一端与另一端、所述的第二缺口112的一端和另一端均为直线连接。

所述的第一缺口111和第二缺口112沿阀芯11的中心轴对称分布。

本实用新型的工作原理是：当阀芯11沿阀套12滑动过程中，而第一缺口111和第二缺口112与阀套12形成的间隙13长度不变，但取压点2距离出油口122的距离随着阀芯11的运动同步改变，使得取压点2处的压力改变，根据取压点2处的压力计算公式可知：取压点2处的压力跟取压点2和出油口122之间的距离呈线性关系，从而实现双余度比例调压机构的稳步调压功能。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.双余度比例调压机构，其特征在于：包括流体层流双流道实现机构、取压点和取压点位置调节机构；

流体层流双流道实现机构包括阀芯和阀套；所述的阀芯的侧壁轴向设置第一缺口和第二缺口，所述的第一缺口、所述的第二缺口和阀套内壁形成的间隙连通进油口和出油口，所述的间隙为层流层流道，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；

取压点是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点设置在所述的进油口和所述的出油口之间，取压点处的压力满足以下公式：

$P_a=\frac{L_1}{L}(P_s-P_o)+P_o---\left(2\right)$

其中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点与出油口之间的距离；L为层流层流道的长度；且L₁的取值范围均为0～L；P_a的取值范围均为P_o～P_s；

取压点位置调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内运动的推动部件，阀芯的移动使L₁在0-L之间变化。

2.如权利要求1所述的双余度比例调压机构，其特征在于：所述的间隙可以是缝隙或细长孔及使流体流动呈现为层流流态的任意流道。

3.如权利要求2所述的双余度比例调压机构，其特征在于：所述的阀芯沿阀套的轴线方向移动，所述的间隙呈直线方向分布，所述的进油口和所述的出油口设置在所述的阀芯的两端之外。

4.如权利要求3所述的双余度比例调压机构，其特征在于：所述的阀芯的横截面带有第一缺口和第二缺口，且所述的第一缺口的一端与另一端、所述的第二缺口的一端和另一端均为直线连接。

5.如权利要求4所述的双余度比例调压机构，其特征在于：所述的第一缺口和第二缺口沿阀芯的中心轴对称分布。

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