[發明專利]能控制流體介質從高壓區向低壓區噴流的能量消散結構

在審

• 申請號: 202010156260.3
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111350655A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 唐瑞忠;朱日明;高魏磊
• 申請（專利權）人: 浙江賽克思液壓有限公司
• 主分類號: F04B53/00
• 分類號: F04B53/00;F04B53/10
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強;張建

本發明提供了一種能控制流體介質從高壓區向低壓區噴流的能量消散結構，它起到既能均衡高壓區和低壓區連通瞬間的壓力差,又能有效地,可控地消散一部分噴流動能,起到降低壓力脈動,降低流體機械噪聲的作用，其設置在結構主體上，且結構主體上具有高壓區和低壓區，本能量消散結構包括設置在高壓區和低壓區之間且供介質在高壓區和低壓區之間流動的流道，且流道內具有用于阻滯介質和/或使介質在流道內流動的能量消散結構。本發明具有均衡壓力差,降低壓力脈動,降低工作噪聲的作用。

技術領域

本發明屬于流體緩沖設備技術領域，具體涉及一種能控制流體介質從高壓區向低壓區噴流的能量消散結構。

背景技術

流體在遇到障礙時會在障礙物周圍產生渦流，流體流動時克服內摩擦力和克服湍流時流體質點間相互碰撞并交換動量，產生能量損失，表現為一定的壓降。流體通道內的阻力能夠消散流體的部分動能。將部分流體動能轉變為熱能，有助于減輕流體機械中由于流體動能產生的振動和噪聲。在依靠流體介質工作的流體機械(例如，液壓泵/馬達/閥)，存在高壓區和低壓區，由于流體介質內溶解有一定的氣體或者存在極微小的氣泡，使得流體介質表現出微小的可壓縮性。高壓區低壓區連通時，低壓區的流體介質在高壓作用下被壓縮，流體介質從高壓區流向低壓區。盡管流體介質的流量極小，但是會在極端時間內(例如1毫秒)形成速度極高的噴流，在壓力均衡之后,噴流結束。

舉例說明，在9柱塞軸向柱塞泵上，缸體上有9個柱塞孔負責吸油/排油，缸體轉速為1800rpm時，缸體每分鐘轉動30圈，任意一個柱塞孔都會沿著圓周運動，在經過配流盤低壓區時完成吸油，再向高壓區接近，在柱塞孔與高壓區連通的瞬間，產生上述噴流，壓力均衡之后，缸體繼續轉動完成排油。此過程每秒鐘發生270次。在高壓區35MPa，低壓區0.1MPa的情況下，噴流速度可達250m/sec～300m/sec。這種噴流造成壓力脈動，引起整個流體機械的振動，是流體機械噪聲的主要根源。為了降低噪音，人們采用各種結構在高低壓連通的瞬間泄流并均衡壓力。其中軸向柱塞泵配流盤上還利用槽或孔進行泄流。但這些泄流結構只是窄槽和/或細孔，能起到均衡壓力的作用，無法有效消散噴流的能量，因而效果有限。噴流的動能表現為振動和噪聲向外傳播。

為了解決現有技術存在的不足，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種帶緩沖腔的汽車水泵[201320194030.1]，其包括泵體，泵體內設有泵體內腔，泵體內腔內設有轉軸，轉軸上套設有水封裝置，水封裝置將泵體內腔隔離成第一、第二泵體腔，轉軸貫穿第一、第二泵體腔，第一泵體腔內設葉輪，葉輪套設在轉軸外，轉軸遠離第一泵體腔的一端穿出第二泵體腔，形成轉軸穿出段，轉軸穿出段上設置有皮帶輪裝置，泵體上設有與第一泵體腔連通的流體通道，流體通道靠第一泵體腔的一側設有緩沖腔，緩沖腔內徑大于流體通道的內徑，緩沖腔與第一泵體腔和流體通道連通。

上述方案在一定程度上通過緩沖腔解決了流體流量過大導致的噪音問題，但是該方案依然存在著諸多不足，例如流體降速不明顯，能量消散效果差等問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理，結構簡單，能量消散效果好的能控制流體介質從高壓區向低壓區噴流的能量消散結構。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本能控制流體介質從高壓區向低壓區噴流的能量消散結構，設置在結構主體上，且結構主體包括靜止的高壓區和可朝向高壓區移動的低壓區，高壓區靜止,低壓區可以沿著直線,圓周或某一特定軌跡向高壓區接近,工作時會在某一位置連通，本結構包括設置在高壓區內的流道，且流道內具有用于阻滯介質和/或使介質在流道流動時使流體能量得到消散的能量消散結構，當低壓區移動到與高壓區連通時，由于壓差瞬間產生噴流，流道內的能量消散結構起到消散流體能量的作用。流道降低了噴流的沖擊，具有較好的降噪效果。