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一种基于阀后蓄能补偿的低脉动流量控制阀


技术摘要:
本发明涉及一种基于阀后蓄能补偿的低脉动流量控制阀,包括阀体、阀芯,以及布置在阀体内的油源流道、负载流道和油箱流道,所述阀体内在负载流道与油箱流道之间还布置有回油流道和平衡流道,其中,所述回油流道连通所述油箱流道,所述平衡流道与负载流道连通,所述回油  全部
背景技术:
液压滑阀结构是液压阀的一种基本结构形式,有全周开口、非全周开口,从阀的功 能上可以构成换向阀、方向节流阀、节流阀、流量控制阀等,操作控制方式有手动、比例、伺 服等。由于滑阀流道结构复杂,尺寸较小,流速较快,形成复杂的流场压力分布,最终往往导 致空化这一有害现象的发生。空化的存在不仅造成一定的流场压力损失,还和系统流量耦 合在一起,形成空化喘振现象,导致阀后系统流量周期性脉动。此流量脉动具有高频低幅的 特点,与槽口压力分布、槽口结构有密切关系。U型的节流槽口槽口的水力半径大,抗阻塞性 能好可调节范围广。但问题在于液压滑阀内部流道结构比较复杂,当油液流经槽口时,流速 会急剧增高,液体内局部压力降低,产生空化,空化过程中两相质量交互耦合流道压力流量 脉动,形成空化喘振现象,导致阀后流量压力脉动,影响执行器的平稳运行。 中国专利CN201920176330.4公开了了一种低噪音防空化结构调节阀,该阀通过多 级降压降噪防止空化现象的产生 ,并降 低介质流过时产生的噪音 ;中国专利 CN200920011129.7公开了一种防空化高压差控制阀,该阀可实现不同的降压级数,解决不 同压力、压差的工况;中国专利ZL201320793666.8公开了一种防空化高温高压四级降压阀, 该阀可保证在高温环境中工作稳定。但以上各阀均没有考虑阀口空化喘振引起的压力流量 脉动问题,因此需要设计一种能够解决阀口空化喘振引起的压力流量脉动问题的装置。
技术实现要素:
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于阀后蓄能 补偿的低脉动流量控制阀。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种基于阀后蓄能补偿的低脉动流量控制阀,包括阀体、阀芯,以及布置在阀体内 的油源流道、负载流道和油箱流道,所述阀体内在负载流道与油箱流道之间还布置有回油 流道和平衡流道,其中,所述回油流道连通所述油箱流道,所述平衡流道与负载流道连通, 所述回油流道与平衡流道之间相互连通的平衡通孔,在平衡通孔内还设置有可沿其来回移 动的平衡活塞,该平衡活塞截面积较大的一端置于平衡流道内,截面积较小的一端则置于 回油流道内,在平衡活塞的截面积较大的一端与平衡流道上靠近平衡通孔的端部之间还设 有弹性件。 进一步的,所述的阀芯上还设有侧向流道,其中,侧向流道的一端连通所述负载流 道,另一端连通所述平衡流道内介于平衡活塞端部与平衡流道底端之间的区域。设置侧向 流道的作用是为了减少平衡活塞的大端的压力,使弹性件仅需要提供较小的力即可使平衡 活塞达到平衡状态。 3 CN 111577691 A 说 明 书 2/4 页 进一步的,当负载流道处于额定压力时,所述的弹性件具有预压缩量。 进一步的,所述的弹性件为弹簧。 进一步的,所述的回油流道与平衡流道之间采用凸台分隔,在凸台上设置有所述 平衡通孔。 进一步的,所述的平衡活塞由连接成一体的活塞杆与活塞板组成,其中,所述活塞 杆穿过所述平衡通孔并置入回油流道中,所述活塞板位于平衡流道内,在活塞板与平衡流 道底部之间设置所述弹性件。 更进一步的,所述的活塞杆的直径小于所述平衡通孔的孔径。 进一步的,所述的阀芯上还设有凸肩,在凸肩两端还设有呈U型的节流槽口。 更进一步的,所述的凸肩的中间位置还设有呈环形的均压槽。 本发明的平衡活塞的截面积较大的一端所受到的压力取决于负载流道,另一端的 压力则取决于回油流道的压力、弹性件的弹性力以及可优化设计的侧向流道的压力。负载 流道压力处于额定压力时,弹性件有一定的预压缩量。当压力小于额定压力时,即流量变小 时,弹性件的压缩量也变小从而对流量进行补偿。反之当压力大于额定压力时,弹性件的压 缩量也变大对流量进行补偿。 液压比例阀的工作原理是指令信号经比例放大器进行功率放大,并按比例输出电 流给比例阀的比例电磁铁,比例电磁铁输出力并按比例移动阀芯的位置,即可按比例控制 液流的流量和改变液流的方向,从而实现对执行机构的位置或速度控制。本发明通过研究 发现,节流口中形成空化是因为节流口处液流流速高,液流形成局部低压,当压力低于相应 温度下的饱和蒸汽压时,就会发生空化现象。当压力低于出口压力时,就会引起流体倒流, 即在节流口处会发生喘振现象,进而导致阀后执行器的压力流量脉动问题。而本发明中,当 节流口处压力降低时,本发明的平衡活塞会在压力作用下,从回油流道内吸取一定流量对 节流口处补充流量,防止节流口处产生空化喘振现象,抑制流量脉动。当节流口处压力升高 时,本发明的平衡活塞会在压力作用下,将多余流量传入回油流道。当节流口处压力恢复正 常时,平衡活塞会在两端压力作用下回复到原位置。 与现有技术相比,本发明通过设置由平衡活塞与弹性件等组成的蓄能补偿装置, 可以有效抑制阀内节流口处空化与流量倒灌现象滑阀槽口节流空化喘振导致的,减小流量 脉动问题,结构简单,安全可靠,易于维护更换。 附图说明 图1为本发明的结构示意图; 图中标记说明: 1-阀芯,2-阀体,3-油箱流道,4-驱动装置,5-油源流道,6-负载流道,7-节流槽口, 8-凸肩,9-侧向流道,10-平衡活塞,11-弹性件,12-凸台,13-回油流道,14-平衡通孔,15-均 压槽,16-平衡流道。
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