[實用新型]層流比例調壓機構

有效

• 申請號: 201320117537.7
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN203189415U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 裴翔
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F15D1/02
• 分類號: F15D1/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及一種層流比例調壓機構，應用于流體壓力控制領域。

背景技術

流體的流動狀態分層流和紊流兩種不同性質的流態。在流體流動時，流體質點沒有橫向脈動，沒引起流體質點流動的混亂，流體質點流動層次分明，維持安定的流束狀態，這種流動狀態稱為層流流動，反之稱為紊流流動。

實際流體的流動，無論層流還是紊流都會引起能量的損失，由粘性阻力引起的沿程能量損失稱沿程損失；由流道形狀改變，流動方向改變，流速擾動等引起的局部能量損失稱局部損失。能量損耗在流體流動時表現為壓力的損失，即沿程壓力損失和局部壓力損失。現有的流體調壓機構就是利用這兩種壓力損失以實現對壓力的控制。壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、以及比例壓力控制閥等。溢流閥和減壓閥是采用流體在短孔中流動的局部壓力損失與彈簧力比較對壓力進行控制，其結構復雜且會造成壓力脈動。比例壓力控制閥是通過改變閥口開度對壓力進行控制，其壓力控制原理也是局部壓力損失原理，其壓力會產生脈動，而實現比例壓力控制難度大。

發明內容

為了克服現有的阻尼孔調壓、閥口開度調壓等調壓機構結構復雜、壓力振擺大及難以實現比例控制等問題，本實用新型提供一種結構簡單、壓力振擺小且易于實現比例控制的層流比例調壓機構。

本實用新型提出的層流比例調壓機構采用流體流動的層流沿程壓力損失原理對壓力進行控制，以流體在圓管中層流的流動為例，當圓管的長度和直徑之比l/d>4時，稱為細長孔，流經細長孔的流動一般呈現層流流動，根據流體在管道中的受力及圓管中層流流量公式為:

Q=πd4128μl(Ps-Po)---(1)]]>

其中，Q為通過小孔的流量；d為圓管直徑；μ為油液粘度系數；P_s為進油口的壓力；P_o為出油口的壓力；l為圓管長度；

本實用新型所述的層流比例調壓機構，其特征在于：包括流體層流實現機構、取壓點和取壓點位置調節機構；

流體層流實現機構包括閥芯和閥套，所述的閥芯和閥套的間隙連通進油口和出油口，在所述的間隙中流體流動呈現層流流態，進油口和出油口間的壓力分布呈現穩定的線性分布；

取壓點是貫穿閥套的取壓孔，所述的取壓孔連通所述的間隙，(取壓點的作用是將所需壓力取出，取壓點可以設置在調壓層流層的任意點)取壓點處的壓力滿足以下公式：

Pa=L1L(Ps-Po)+Po---(2)]]>

其中，P_a為取壓點處的壓力；P_s為進油口的壓力；P_o為出油口的壓力；L₁為取壓點與出油口之間的距離；L為層流層流道的長度；且L₁的取值范圍為0～L；P_a的取值范圍為P_o～P_s；