[發明專利]流量控制噴嘴

有效

• 申請號: 201910540726.7
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110630421B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: P.布魯爾;R.拉瓦爾;S.貝基爾坎
• 申請（專利權）人: 克拉弗哈姆有限公司
• 主分類號: F02M61/18
• 分類號: F02M61/18;F02M61/04;G05D7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨

公開了一種用于控制不可壓縮流體的流量的流量控制噴嘴(40、40’)，所述流量控制噴嘴(40、40’)具有流動區域并包括可變形元件(50、60)，所述可變形元件(50、60)包括形狀記憶合金(SMA)材料，其中在一定操作溫度的范圍內，所述SMA材料被配置為隨著所述操作溫度的增加而減小所述流量控制噴嘴的所述流動區域。因此，所述流量控制噴嘴(40、40')能夠動態地補償操作溫度的變化，以便保持恒定的流量。

技術領域

本公開總體上涉及用于控制流體流量的裝置，并且特別地涉及用于控制不可壓縮流體的流量的裝置。

背景技術

在典型的射流管伺服閥內，第二級閥芯或伺服裝置的壓力由來自精密射流噴嘴的流動沖擊控制。因此，期望嘗試保持來自射流噴嘴的液壓流體的基本恒定的流量，這是因為流量的任何波動都可能降低射流管伺服閥的性能。然而，這通常可能是困難的，這是因為流體的粘度密切地依賴于溫度。因此，現有射流管設計的性能可能非常容易受到操作溫度變化的影響。在流量對粘度效應敏感的各種其他流量控制應用中可以發現類似的問題。例如，另一個示例是柴油發動機內的燃料控制噴嘴。

發明內容

從第一方面，提供了一種用于控制不可壓縮流體的流量的流量控制噴嘴，所述流量控制噴嘴具有流動區域并包括可變形元件，所述可變形元件包括形狀記憶合金(SMA)材料，其中在一定操作溫度的范圍內，所述SMA材料被配置為隨著所述操作溫度的增加而減小所述流量控制噴嘴的所述流動區域。

因此，在實施方案中，SMA材料用于控制流量以便補償操作溫度的變化。特別地，SMA材料可以用于控制流量，以便補償由流量控制噴嘴提供的不可壓縮流體的溫度依賴性粘度變化。例如，流量控制噴嘴具有流動區域，流體在使用中流過所述流動區域，且流動區域因此確定(連同流速一起)流率。隨著操作溫度增加，流體的粘度通常將降低，且如果這未得到補償，流率則會因此增加。因此，操作溫度的任何變化將導致流率的變化。相反地，根據實施方案，可以隨著操作溫度的增加而減小流動區域，以便減小在所述操作溫度的范圍內的流率的變化。

特別地，所述SMA材料可以被配置為隨著所述操作溫度的增加而減小所述流量控制噴嘴的所述流動區域，以便在所述操作溫度的范圍內保持(更加)基本上恒定的流率。在實施方案中，所述流量控制噴嘴能夠動態地補償操作溫度的變化，以便保持基本上恒定的流量。

例如，流動區域通常可以包括流動通道，不可壓縮流體在使用中流過所述流動通道。流動通道可以至少部分地由可變形元件限定。例如，可變形元件可以包括環形(或半環形)元件，其限定(即圍繞)流動通道的至少一部分。因此，可變形元件可以限定流量控制噴嘴的流動孔口。因此，隨著溫度升高，SMA材料可以收縮以減小流動區域。特別地，隨著溫度升高，SMA材料可以收縮以減小流動通道的直徑。因此，在實施方案中，調整流量控制噴嘴的直徑以補償操作溫度(流體粘度)的變化。盡管流動通道通常將具有圓形橫截面，但是將理解的是，流動通道還可以具有其他形狀的橫截面。因此，通常，對流動通道的“直徑”的任何引用可以被認為是對流動通道的“尺寸”的引用。也就是說，在實施方案中，所述流動區域可以包括流動通道，其中所述流動通道至少部分地由所述可變形元件限定，且其中所述SMA材料被配置為減小所述流動通道的尺寸以減小所述流動區域。

流量控制噴嘴的長度，例如或其流動通道的長度原則上還可以進行調整以提供對流率的進一步控制。然而，通常，流量控制噴嘴的長度保持恒定。

在另一個示例中，流動孔口的尺寸可以是固定的，且可變形元件可以設置在流動區域內，其中可變形元件隨著溫度增加而變形以減小流動區域。也就是說，流動區域可以包括流動通道，例如由鋼或類似物形成，其具有固定尺寸，其中隨后可使用位于流動通道內的可變形元件改變流動區域。在這種情況下，流體可以圍繞可變形元件環形地流動。因此，可變形元件可以擴張或移動或以其他方式變形以調整(例如，減小)流動區域。因此，在實施方案中，所述流動區域可以包括流動通道，其中所述可變形元件設置在所述流動區域內，使得流體圍繞所述可變形元件流過所述流動通道。然后，隨著溫度升高，可變形元件可以變形以減小流動區域。