[實用新型]一種具有平衡液動力及可調阻尼功能的降噪溢流閥

有效

• 申請號: 201520035982.8
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN204476904U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 周天悅
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術領域

本實用新型涉及一種用于減振降噪的溢流閥，具體的說是一種平衡液動力及可調阻尼的降噪溢流閥。

背景技術

當進油腔壓力油推動溢流閥閥芯、打開溢流通道時，液流從進油腔通過閥口流向回油腔，會形成對閥芯的作用力，即液動力。根據流體力學原理，閥芯所受液動力的方向是使閥口關小的方向，從靜態性能來看，滿足下面力平衡方程：

????????????（1）

其中，－彈簧預壓縮力；－油液作用在閥芯上的面積；

－進油腔壓力；???－液動力

因此，由式（1）可得出進油腔的壓力

???????????（2）

由式（2）可以看出，進油腔的液流壓力不僅彈簧預緊力、液流作用面積有關，還與液動力有關，而根據流體力學原理，液動力又與通過閥口的油液流量、速度成正比，因而當溢流閥彈簧預緊力調定時，如果進油腔的液流流量因負載變化而發生變化，則液動力發生變化，原先的閥芯受力平衡被打破，進油腔的壓力發生變化，造成溢流閥進油腔壓力不穩，穩壓精度差，進而會導致溢流閥所在系統的壓力波動，導致振動和噪聲。

從溢流閥的動態性能看，當進油腔油液壓力推動閥芯有一個軸向開口時，閥芯滿足以下動態力平衡方程：

??????（3）

其中：－彈簧預壓縮力；　－閥芯作用面積；　－進油腔壓力；M－閥芯及彈簧質量；?B－閥芯運動粘性阻尼系數；－閥芯位移；

K－彈簧和液動力的綜合剛度；

令

當時，則式（3）的通解為

??（4）

其中為常量，與初始值及邊界條件有關。

由式（4）可知，閥芯的位移呈現為一個振幅隨時間延續而衰減的等頻率振動形式，并且阻尼系數B越小，阻尼比越小，振幅隨時間延續而衰減得越慢，振動越大。

?由于常規溢流閥閥芯的粘性阻尼較小，故閥芯在開啟或受外界干擾（比如溢流流量的變化）后振動較大，將會對設備的運行及環境產生不利影響。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種具有平衡液動力及可調阻尼功能的溢流閥，該溢流閥能夠平衡由于溢流流量變化而導致的液動力的變化，即盡量的減小背景技術所述式（2）中的值，而且還可以通過調節閥芯的阻尼，即增大式（4）中的的值，控制閥芯的振動，達到在不同工況下穩定系統壓力、提高調壓精度及減振降噪的目的。

本實用新型所采用的技術方案是：一種具有平衡液動力及可調阻尼功能的降噪溢流閥，包括閥體、設置在閥體內腔中的溢流閥芯和設置在閥體一端用于調整溢流壓力的壓力調節機構，在閥體上設有進油腔和回油腔，在進油腔的壓力大于設定的溢流壓力的狀態下，溢流閥芯向一側移動實現油液由進油腔向回油腔的溢流，在溢流閥芯靠近回油腔的一端固定連接一擋流板，在擋流板朝向進油腔一側的端面上開設有繞溢流閥芯一周的擋流環槽，使溢流閥芯錐面母線的延長線與擋流環槽端面的交點位于整個環槽面的中部位置。

進一步優化，所述溢流閥芯錐面母線的延長線與擋流環槽端面的交點位于整個環槽面的中心處.

進一步優化，所述的擋流環槽，其槽深為槽端面徑向長度的0.7倍。

進一步優化，所述的閥體上位于進油腔的一端還設有阻尼孔，在阻尼孔內設有與溢流閥芯連接成一體結構的阻尼活塞，阻尼孔的一端通過孔道與閥體上的回油腔相連通。

進一步優化，所述的阻尼活塞與阻尼孔采用小間隙配合。

進一步優化，還設有阻尼調節機構，所述的阻尼調節機構包括設置在孔道與阻尼孔連接處的節流閥芯以及用于驅動節流閥芯移動的驅動機構，通過旋轉節流閥芯可調節孔道與阻尼孔連接處開口的大小。

進一步優化，所述的壓力調節機構包括設置在閥體上的調節桿、與調節桿一端相接觸的支座以及設置在支座和溢流閥芯之間的彈性元件，通過驅動調節桿帶動支座移動，實現對彈性元件預壓力的調整。

進一步優化，所述的彈性元件為彈簧。

本實用新型的有益效果是：

其一、本實用新型增設擋流環槽，當以高速通過閥口的油液射到擋流環槽后，在擋流環槽上產生對閥芯的沖擊力，其方向為使閥口開大的方向，與其液動力方向相反，平衡了液流通過溢流閥口時產生的液動力，抑制了液動力對溢流閥進油腔壓力的影響，減小了系統壓力的波動，提高了調壓精度。