[實(shí)用新型]一種純水液壓節(jié)流閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420166935.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203879832U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許亞峰;王傳禮;鄧海順;何濤;楊嬌艷;魏本柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B13/02
• 分類號(hào): F15B13/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種水液壓系統(tǒng)中的流量控制元件，適用于以海水、淡水、海水基等作為工作介質(zhì)的中高壓水液壓系統(tǒng)中的流量控制閥，尤其涉及一種純水液壓節(jié)流閥。

背景技術(shù)

純水液壓技術(shù)是以天然淡水、海水或自來(lái)水代替礦物油作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的新技術(shù)，不含有任何的添加劑，具有來(lái)源廣泛、環(huán)境友好、清潔安全的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，水作為動(dòng)力傳遞、交換和控制的介質(zhì)起著非常重要的作用。純水液壓技術(shù)的應(yīng)用展現(xiàn)出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有利于可持續(xù)性發(fā)展，實(shí)施綠色制造，特別是應(yīng)用在有衛(wèi)生、環(huán)保和消防要求的產(chǎn)業(yè)部門和技術(shù)領(lǐng)域。美國(guó)、日本、英國(guó)、芬蘭、德國(guó)和丹麥等自20世紀(jì)70年代或80年代初開(kāi)始研制，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用推廣階段。我國(guó)自20世紀(jì)90年代開(kāi)始純水液壓傳動(dòng)技術(shù)方面的研究工作，各類的純水液壓元件的研制現(xiàn)還處于起步階段。

純水液壓節(jié)流閥是純水液壓系統(tǒng)中重要的控制元件，它是通過(guò)改變節(jié)流面積或節(jié)流長(zhǎng)度來(lái)控制流體流量的元件。當(dāng)節(jié)流閥在水（包括海水、淡水或高水基等）介質(zhì)中使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列的技術(shù)問(wèn)題。①氣蝕與氣蝕磨損：由于水介質(zhì)的汽化壓力高，節(jié)流口處的流速也很高，所以在純水液壓節(jié)流閥中很容易產(chǎn)生氣蝕，氣蝕對(duì)材料表面的破壞作用主要是氣泡崩潰后產(chǎn)生的壓力波對(duì)零件表面產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊作用，同礦物油相比，水在氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的壓力沖擊更大，破壞力更強(qiáng)；②拉絲侵蝕和沖蝕：由于水的粘度低、潤(rùn)滑性差，在相同條件下閥口的流速比油壓閥高，在小開(kāi)度、大壓差情況下更是如此，會(huì)對(duì)閥芯和閥座產(chǎn)生嚴(yán)重的沖刷作用，同時(shí)水介質(zhì)中的細(xì)小顆粒被高速水流攜帶著沖向零件的表面，刮出一條條痕跡；③泄漏量大：由于水介質(zhì)的粘度大約是油的1/30-1/40，因而在相同的過(guò)流面積和壓差作用下比油的泄露量大，造成系統(tǒng)容積效率下降；④壓力沖擊、振動(dòng)與噪聲：由于水介質(zhì)的彈性模量大約是液壓油的1.5-2.4倍，水中聲速比液壓油中高約10%，因此水的壓縮性小、剛性大、壓力沖擊波在水中的傳遞速度快而衰減慢，產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲，即水擊現(xiàn)象。

目前，國(guó)內(nèi)外所研制的純水液壓節(jié)流閥主要有3種形式：①采用兩級(jí)平板式節(jié)流閥口形式，如日本研制的水壓平板式節(jié)流閥，該類閥過(guò)流能力強(qiáng)，抗氣蝕性能好，閥芯質(zhì)量輕，閉死容積小，滯后影響小，但是其密封靠閥芯和閥座之間形成的環(huán)形面積，由于密封的面積較大，要達(dá)到實(shí)現(xiàn)完全密封所需的比壓就需要很大的作用力，另外對(duì)閥芯和閥座的材料選擇要求很高；②采用多級(jí)錐閥式節(jié)流閥口形式，如芬蘭研制的水壓節(jié)流閥等，該類閥通過(guò)在節(jié)流部位設(shè)計(jì)多個(gè)節(jié)流口，用多個(gè)節(jié)流口串聯(lián)共同分擔(dān)節(jié)流口兩端的壓差，能夠很好地減小氣蝕破壞，但這種節(jié)流口形式節(jié)流流道長(zhǎng)，在小流量時(shí)形成較長(zhǎng)的縫隙狀流道，雜質(zhì)容易阻塞節(jié)流口，且加工難度大，精度難以保證；③采用軸向三角槽式節(jié)流閥口形式，如國(guó)內(nèi)的華中科技大學(xué)和浙江大學(xué)等，在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮椋?00420022460.6的專利中公開(kāi)了一種流量精確控制的純水液壓節(jié)流閥，它主要包括閥體、閥套，在閥體的下端和一側(cè)面分別開(kāi)有進(jìn)水口和出水口，閥體上安裝有法蘭，節(jié)流閥芯裝在閥體和法蘭類，在節(jié)流閥芯下端開(kāi)有軸向三角通槽的節(jié)流閥口并與閥套配合，節(jié)流閥芯中部軸內(nèi)開(kāi)有斜向的壓力平衡孔并與法蘭孔配合；采用軸向三角通槽式的節(jié)流閥口形式，可實(shí)現(xiàn)微量調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)上采用增加閥套的錐閥式結(jié)構(gòu)形式，可實(shí)現(xiàn)零泄漏。但是這種結(jié)構(gòu)形式的節(jié)流閥無(wú)法解決大壓差、變流量工況下閥口的氣蝕問(wèn)題，同時(shí)開(kāi)設(shè)的三角通槽式的節(jié)流閥口易受到水壓的沖擊損壞，弱化了使用強(qiáng)度，降低了使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種純水液壓節(jié)流閥。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種純水液壓節(jié)流閥，包括閥體、閥套、錐閥芯、推桿、調(diào)節(jié)手輪、法蘭，所述閥套安裝在閥體的中心位置處，閥體的兩側(cè)面分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口和出水口，閥體的進(jìn)水口經(jīng)閥套的兩側(cè)面孔與閥體的出水口連通；所述錐閥芯裝在閥套中，推桿連接在調(diào)節(jié)手輪上并穿過(guò)法蘭與錐閥芯連接；錐閥芯內(nèi)安裝有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的上端安裝在彈簧座上；

所述錐閥芯由圓柱段、圓臺(tái)段以及拋物線形球狀段共同組成，球狀段與圓臺(tái)段采用光滑圓弧過(guò)渡連接；

所述錐閥芯的前端開(kāi)有軸向梯形通槽并與閥套配合，在梯形通槽的內(nèi)表面向外延伸方向開(kāi)有四個(gè)傾斜的引流孔并與閥套內(nèi)形成的空腔連通；

所述梯形通槽的底面上安裝有消聲墊。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述錐閥芯的圓柱段與圓臺(tái)段處節(jié)流口的半錐角α為12°，在流量一定時(shí)，較小的α角使得錐閥的開(kāi)度較大，有利于提高抗污染能力，所述錐閥芯的球狀段出口處的擴(kuò)展角β為55°。