專利名稱：控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)流閥，尤其涉及一種控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥。
背景技術(shù)：
方向節(jié)流閥是一種基本液壓閥形式，用以控制執(zhí)行機構(gòu)的運動速度和方向，加上各種操作控制方式如手動、比例、電液伺服等，其應用非常廣泛。節(jié)流槽是這類閥結(jié)構(gòu)的閥口主要形式，在閥芯凸肩圓周上對稱開設(shè)若干不同形狀、尺寸的節(jié)流槽，構(gòu)成可調(diào)節(jié)閥口，移動閥芯可以控制流量及流動方向。節(jié)流槽的設(shè)置主要取決于閥芯位移流量特性(即滿足負載運動速度控制要求)，而節(jié)流槽的形狀及尺寸對閥的噪聲具有很大的影響。節(jié)流槽形式對噪聲的影響機理和規(guī)律一直是國內(nèi)外研究、設(shè)計生產(chǎn)中難點問題。目前沒有明確的節(jié)流槽噪聲評價準則和設(shè)計規(guī)范可以參考。
節(jié)流槽中的流動表現(xiàn)為，靠近節(jié)流邊處的流體壓力顯著下降、其后壓力再逐漸上升恢復。靠近節(jié)流邊后部存在壓力最低區(qū)，此區(qū)由于壓力降低，易出現(xiàn)微小氣泡的析出，這時如果節(jié)流槽內(nèi)及其后的壓力還是較低，上游壓力最低區(qū)析出的氣泡還會成長，隨后氣泡在下游壓力較高的區(qū)域破滅就出現(xiàn)很大的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥，在閥體上的節(jié)流邊內(nèi)側(cè)開設(shè)油槽把節(jié)流槽后部壓力引入到節(jié)流槽的上游，使節(jié)流槽上游的壓力升高，抑制氣穴的發(fā)生和氣泡的成長，從而抑制噪聲。
氣穴噪聲是節(jié)流槽噪聲的主要原因，液流在節(jié)流邊處由于收縮及流線脫離壁面，在靠近節(jié)流邊處流體壓力顯著下降、其后壓力再逐漸上升恢復。我們研究發(fā)現(xiàn)了節(jié)流槽的壓力分布對噪聲的影響規(guī)律。本實用新型基于對節(jié)流槽壓力分布進行控制或改造的思想，無論節(jié)流槽形式如何，通過在閥體上對節(jié)流槽的流場進行控制，都達到降低閥噪聲的效果。
為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是它包括閥芯、閥體；閥體內(nèi)的環(huán)形密封凸臺上設(shè)置有兩條環(huán)形槽，環(huán)形槽分別靠近前、后節(jié)流邊內(nèi)側(cè)；兩條環(huán)形槽之間由圓周均布的兩個以上的軸向油槽連通；閥芯凸肩圓周上開設(shè)有節(jié)流槽，節(jié)流槽與閥體上的密封凸臺上的前節(jié)流邊構(gòu)成可調(diào)的節(jié)流閥口。
本實用新型具有的有益的效果是在閥體密封凸肩上，緊靠節(jié)流邊部位開設(shè)了兩個環(huán)形槽，在前環(huán)形槽中形成旋渦，對壓力最低區(qū)進行升壓，后面的一個環(huán)形槽和幾個軸向溝槽把壓力較高的下游壓力區(qū)與最低壓力區(qū)連通，這樣既可以提高流體分離點的壓力，又可以加快壓力恢復。由此可以減少氣泡的析出，又可以阻止氣泡的成長變大。因此可以有效地降低噪聲。本實用新型適用于各種節(jié)流槽結(jié)構(gòu)形式的液壓控制元件的噪聲控制，原理新穎、結(jié)構(gòu)簡單、降噪效果顯著。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖1的C局部放大示意圖；圖5是圖3的D局部放大示意圖。
圖中1.閥芯，2.閥體，3.進油沉割槽，4.前環(huán)形槽，5.后環(huán)形槽，6.回油沉割槽，7.節(jié)流槽，8.軸向溝槽，9.閥體內(nèi)的密封凸臺，10.前節(jié)流邊，11.后節(jié)流邊，12.前環(huán)形槽內(nèi)的渦流，13.軸向溝槽內(nèi)的回流，14.閥腔內(nèi)流向節(jié)流槽的渦流。
具體實施方式
如圖1～圖5所示，本實用新型包括包括閥芯1、閥體2；閥體1內(nèi)的環(huán)形密封凸臺9上設(shè)置有兩條環(huán)形槽4、5，環(huán)形槽4、5分別靠近前、后節(jié)流邊10、11內(nèi)側(cè)；兩條環(huán)形槽4、5之間由圓周均布的兩個以上的軸向溝槽8連通；閥芯1凸肩圓周上開設(shè)有節(jié)流槽7，節(jié)流槽7與閥體1上的環(huán)形密封凸臺9上的前節(jié)流邊10構(gòu)成可調(diào)的節(jié)流閥口。
所說的環(huán)形槽4和環(huán)形槽5的截面形狀是半園形、三角形、梯形、矩形。
所說的軸向溝槽8的截面形狀是半圓形、三角形、梯形、矩形。
上述低噪聲方向節(jié)流閥工作過程如下高壓油由進油沉割槽3經(jīng)節(jié)流槽7和前節(jié)流邊10構(gòu)成的閥口，進入回油沉割槽6。由于閥口節(jié)流作用，使得流束在前節(jié)流邊10與前環(huán)形槽4的E邊之間出現(xiàn)低壓區(qū)，流束撞擊前環(huán)形槽4的F邊，在前環(huán)形槽4內(nèi)形成前環(huán)形槽內(nèi)的渦流12，前環(huán)形槽內(nèi)的渦流12使得前節(jié)流邊10和前環(huán)形槽4的E邊之間低壓區(qū)的壓力有所升高。后環(huán)形槽5和軸向溝槽8把下游較高壓力區(qū)與前環(huán)形槽4連通，在軸向溝槽8中形成軸向溝槽內(nèi)的回流13，在節(jié)流槽7前后形成由回油閥腔流向軸向溝槽8的渦流14，軸向溝槽內(nèi)的回流13和閥腔內(nèi)流向節(jié)流槽的渦流14的出現(xiàn)都會提高低壓區(qū)的靜壓。因此，節(jié)流槽內(nèi)的壓力分布發(fā)生了很大變化，流束分離點壓力和壓力恢復區(qū)壓力都得以升高，氣泡析出和成長的過程被有效抑制，閥噪聲顯著減小。
權(quán)利要求1.一種控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥，包括閥芯(1)、閥體(2)，其特征在于閥體(1)內(nèi)的環(huán)形密封凸臺(9)上設(shè)置有兩條環(huán)形槽(4、5)，環(huán)形槽(4、5)分別靠近前、后節(jié)流邊(10、11)內(nèi)側(cè)；兩條環(huán)形槽(4、5)之間由圓周均布的兩個以上的軸向溝槽(8)連通；閥芯(1)凸肩圓周上開設(shè)有節(jié)流槽(7)，節(jié)流槽(7)與閥體(1)上的環(huán)形密封凸臺(9)上的前節(jié)流邊(10)構(gòu)成可調(diào)的節(jié)流閥口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥，其特征在于所說的環(huán)形槽(4)和環(huán)形槽(5)的截面形狀是半園形、三角形、梯形、矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥，其特征在于所說的軸向溝槽(8)的截面形狀是三角形、半圓形、梯形、矩形。
專利摘要本實用新型公開了一種控制流場壓力分布的低噪聲方向節(jié)流閥。本低噪聲方向節(jié)流閥由閥體、閥芯等組成，閥體內(nèi)環(huán)形密封凸臺上開設(shè)有兩個環(huán)形槽和兩個以上對稱布置的軸向溝槽，閥芯上設(shè)置有各種形狀的節(jié)流槽及其組合。引入流動旋渦及引流原理，通過閥體環(huán)形密封凸臺上的環(huán)形槽和軸向溝槽，使節(jié)流槽內(nèi)流束收縮處附近及節(jié)流槽內(nèi)的靜壓升高，改變節(jié)流槽內(nèi)壓力分布，抑制氣穴初生及氣泡生長，從而有效抑制液壓閥噪聲。本實用新型具有原理新穎、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好等優(yōu)點，對于降低方向節(jié)流閥及節(jié)流槽液壓控制器件的噪聲非常有效。
文檔編號F15B13/02GK2639589SQ03210659
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者傅新, 冀宏, 楊華勇 申請人:浙江大學