CN205207798U - 一种出口压力回流式低噪声调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种出口压力回流式低噪声调节阀，主要由阀体、阀芯、阀出口、阀腔、回压孔以及阀进口组合而成，其中所述调节阀还包括导压环，所述导压环的尾部设有凸台，首部为缩口设计；所述导压环上设有多个导压孔；导压环通过凸台固定于阀腔内。本实用新型设计的调节阀在导压环和阀体之间的间隙形成导压腔，由于阀出口处的压力高于节流口处的压力，通过导压孔，将出口处的压力沿着导压腔引流至回压口处，起到提高节流口下游背压的效果，进而消减空化和气蚀现象。

Description

一种出口压力回流式低噪声调节阀

技术领域

本实用新型涉及一种调节阀，具体涉及一种出口压力回流式低噪声调节阀。

背景技术

调节阀是控制流体的流动状态，用于调节流量或压力的阀件。调节阀是液压系统中的一个噪声源，其噪声主要以节流噪声的形式体现出来。这是由于油液通过阀口时要产生节流作用，在节流口处产生很高的流速，并在节流口以下通道截面流速极不均匀的情况下，其压力低于大气压，溶解于流体中的空气便分离出来，产生大量的气泡。这些气泡在下游阀体中由于压力回升而消失。此时产生200Hz以上的噪声。另外，在喷流状态下，还会由于流速的不均匀而发生漩涡，或者由于流体被剪切而发生噪声。

伴随上述现象一起发生的就是由于高速喷流和涡流等造成流体间和流体与阀件之间的相互撞击与摩擦，因而产生动能的损耗而引起发热现象。

国内外许多学者通过流场分析和实验手段对节流噪声影响因素进行了研究，发现影响节流噪声的最直接因素是流场压力分布。基于这一结论，一些学者通过改进液压元件局部结构来改善压力分布达到抑制空化的目的。Heron改进传统锥阀、滑阀阀口后部流道的剖面形状使得流束在阀口下游形成稳定旋涡，旋涡离心力促使气泡向涡核聚集以避免溃灭，从而降低噪声。Hisanori等对比例溢流阀噪声进行了研究，发现具有环形流道及二级阻力结构的阀流道有抑制空化噪声的效果。张铁华等设计了二级圆锥式阀口结构，并与一级圆锥式节流阀口进行对比，由于二级节流总的压差由2个节流口分担，使得每级进出口压力比值变小，空化系数σ值变大，所以二级节流的抗气蚀性能比一级节流的抗气蚀性能好。弓永军等从流场控制的角度，研究先导式纯水溢流阀抑制气汽蚀方法。指出高压引流结构使出口旋涡流由于受高压射流的影响而明显后移，旋涡中心的压力升高从而大大降低了汽蚀发生的可能。杜学文综合利用二级节流及回流增压原理设计改进了节流阀阀芯结构，改善了节流槽下游的压力分布，使空化程度得到很大程度的抑制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种出口压力回流式低噪声调节阀，其基于改善阀体内流场压力分布来抑制空化的思想，将调节阀件出口压力引回至节流口处，提高节流口下游压力，达到抑制节流噪声的效果。

实现本实用新型的技术方案如下：

一种出口压力回流式低噪声调节阀，主要由阀体、阀芯、阀出口、阀腔、回压孔及阀进口组合而成，其中所述调节阀还包括导压环，所述导压环的尾部设有凸台，首部为缩口设计；所述导压环上设有多个导压孔；导压环通过凸台固定于阀腔内。

进一步地，本实用新型所述导压环的首部为向阀芯倾斜的圆锥结构。

进一步地，本实用新型所述导压孔位于靠近阀出口的导压环上。

本实用新型设计的调节阀在导压环和阀体之间的间隙形成导压腔，由于阀出口处的压力高于节流口处的压力，通过导压孔，将出口处的压力沿着导压腔引流至回压口处，起到提高节流口下游背压的效果，进而消减空化和气蚀现象。

同时，为避免阀腔内流速不均匀而产生涡流，进而引发流体噪声，通过导压环的导流作用，优化阀腔内的流场，消减涡流状况，降低流体的不稳定性和噪声。

有益效果

本实用新型通过在阀腔内设置导压环，通过将调节阀件出口压力引回至节流口处的方法，提高节流口下游背压，抑制气蚀现象的发生。同时，通过导流环的导流效果，改善了阀腔流场的均匀性，将涡流区域消除，使得阀腔内流体的剪切和冲击效果减弱。

a将出口压力引至节流口处可以达到抑制空化的效果。

b对导流环的形状进行优化，可以起到优化阀腔内的流场，消减涡流状况，降低流体的不稳定性和噪声的效果。

附图说明

图1为普通调节阀的结构图。

图2为本实用新型的回压导流结构图。

图3为普通调节阀流场示意图。

图4为本实用新型流场示意图。

其中，1--阀体、2--阀芯、3--导压环、4--导压孔、5--阀出口、6--导压腔、7--阀腔、8--回压口、9--阀进口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，流体通过阀芯1和阀体2形成的节流口时，在节流口处产生很高的流速，并在节流口以下通道截面急速变化的情况下，形成低压而导致气泡分离，在阀腔7下游高压处随着压力的回升，气泡会发生溃灭现象，引发节流噪声。

如图2所示，本实用新型对普通调节阀进行改进，即改进后的调节阀还包括导压环3，所述导压环3的尾部设有凸台，首端为缩口设计；所述导压环3上设有多个导压孔4；导压环3通过凸台固定于阀腔7内。本实用新型在阀腔7中增加了导压环3结构，导压环3和阀体1间的间隙形成导压腔6，在导压环3靠近阀出口处开有导压孔4，出口处的流体通过导压孔4，流经导压腔6，到达导压环3首部，导压环3首部为向阀芯倾斜的圆锥结构，起到引流的作用，到达回压口8，回压口8靠近节流口，从而达到提高节流口下方背压的效果，使得流体压力高于空化压力，达到降低节流噪声的目的。

从附图3的流场图可以看到，普通的调节阀由于节流口及阀腔截面积变化剧烈，容易形成气蚀，同时加剧了流场的不均匀性。附图3显示在阀腔截面变化剧烈的区域容易形成涡流区域，产生流体噪声。

从附图4本实用新型的流场图可以看到，导压环3不但起到导压作用，同时由于导压环3的存在，压缩了流束的扩张范围，起到了控制阀腔截面剧烈变化的效果，使得阀腔7内的流场更均匀。同时，导压腔6的存在，消除了阀腔7内的涡流区域，不但起到提高节流口背压的效果，而且形成流束的连续流动，避免了流体的剪切和冲击状况，进一步控制了流体动能的损耗，降低流体噪声。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种出口压力回流式低噪声调节阀，主要由阀体(1)、阀芯(2)、阀出口(5)、阀腔(7)、回压孔(8)及阀进口(9)组合而成，其特征在于，所述调节阀还包括导压环(3)，所述导压环(3)的尾部设有凸台，首部为缩口设计；所述导压环(3)上设有多个导压孔(4)；导压环(3)通过凸台固定于阀腔(7)内。

2.根据权利要求1所述出口压力回流式低噪声调节阀，其特征在于，所述导压环(3)的首部为向阀芯倾斜的圆锥结构，导压环(3)和阀体(1)之间的间隙形成导压腔(6)。

3.根据权利要求1所述出口压力回流式低噪声调节阀，其特征在于，所述导压孔(4)位于靠近阀出口(5)的导压环(3)上。