[發明專利]一種低損耗及減振的先導式順序閥

有效

• 申請號: 201710086692.X
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106704283B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 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

本發明涉及一種液壓控制元件的降低損耗和減振，具體的說是一種低損耗及減振的先導式順序閥。

背景技術

1. 如圖1，P口為順序閥的進油口，在順序閥內連接進油腔5，外接油泵； A口為順序閥的出油口，在順序閥內接出油腔3，外接執行件或負載； T口為回油口，在順序閥內連接先導閥彈簧腔13，外接油箱。當P口壓力小于先導閥彈簧11的調定壓力時，壓力油不能使先導閥芯12左移開啟，主閥芯6下側的進油腔5與上側的主閥彈簧腔10的油液壓力相同，在主閥彈簧9的作用下，主閥芯6下移關閉進油腔5和出油腔3的通道。當P口壓力大于作用在先導閥彈簧11的調定壓力時，先導閥芯12左移開啟，壓力油從P口經過阻尼孔裝置7、先導閥芯12與先導閥芯底座1的開口、以及先導閥彈簧腔13流入T口，并在阻尼孔裝置7兩端產生壓差，此壓差也是進油腔5與主閥彈簧腔10的壓差，當此壓差克服主閥彈簧9的預緊力后，主閥芯6上移開啟，溝通進油腔5和出油腔3，油液從P口流向A口，順序閥開啟。此時，油液順序閥P口至A口消耗的功率N為：

（1）

其中，P_p－P口壓力；P_A－A口壓力；Q－流出順序閥A口的流量

順序閥開啟后，P口壓力P_p取決于先導閥彈簧11的調定壓力，與A口壓力P_A無關，當A口壓力（即為負載壓力）遠低于先導閥彈簧11的調定壓力時，油液在主閥芯P口至A口的通道處產生較大壓差，即P_p－P_A的值很大，由式（1）可得，順序閥消耗的功率N很大，導致系統發熱，功耗增加。

2. 圖1中，當P口壓力克服先導閥彈簧11預緊力使先導閥芯12左移時，油液從先導閥芯12與先導閥芯底座1的開口通過，會形成對先導閥芯12的作用力，即液動力。根據流體力學原理，先導閥芯12所受液動力的方向是使先導閥芯12與先導閥芯底座1之間開口關小的方向，從靜態性能來看，先導閥芯12滿足下面力平衡方程：

（2）

其中，F₀－先導閥彈簧11預壓縮力；

F_d－液動力

P_s－油液推動先導閥芯12移動的壓力；

A_v－油液作用在先導閥芯12上的有效面積；

因此，由式（2）可得出進油腔的壓力P_s

（3）

由式（3）可以看出，使先導閥芯12移動油液壓力P_s（即為先導閥的開啟壓力）不僅與先導閥簧預緊力F₀、油液作用的有效面積A_v有關，還與液動力F_d有關，而根據流體力學原理，液動力F_d又與通過閥口的油液油量、速度成正比，因而當先導閥彈簧11的預緊力F₀調定時，如果進入先導閥的油液流量因外界干擾而發生變化，則液動力F_d發生變化，原先的閥芯受力平衡被打破，先導閥的進油壓力P_s發生變化，造成順序閥進油壓力不穩，進而會導致順序閥所在系統的壓力波動，導致振動和噪聲。

3.圖1中,當油液流過阻尼孔裝置7時，在阻尼孔裝置7兩端產生壓差，此壓差作用在主閥芯6的上下兩端，克服主閥芯彈簧9的預緊力后會使主閥芯6上移，順序閥開啟。因此，為了產生足夠的壓差，阻尼孔的直徑必須足夠小。鑒于在材料為合金鋼鍛件的主閥芯上加工阻尼孔，受其加工工藝限制，其所加工的阻尼孔的長度與直徑之比大于4，即加工出來的阻尼孔為阻尼細長孔。根據流體力學原理，阻尼細長孔兩端的壓差△p為：

（4）

其中，μ－油液的粘度； d－阻尼孔的直徑；l－阻尼孔的長度；