本發(fā)明涉及賓漢流體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種賓漢流體的溢流裝置，具體涉及適用于復(fù)雜賓漢流體液壓系統(tǒng)過(guò)載保護(hù)的一種賓漢流體無(wú)閥芯溢流裝置及方法。

背景技術(shù)：

流體的圓管流為剪切流動(dòng)形態(tài)，流動(dòng)過(guò)程中，剪切應(yīng)力隨剪切速率的變化而變化。對(duì)于賓漢流體而言，剪切應(yīng)力與剪切速率之間的本構(gòu)方程符合bingham模型：

其中：τy為賓漢流體的屈服應(yīng)力，當(dāng)流體承受的剪切力小于其屈服應(yīng)力時(shí)，流體表現(xiàn)出固體不流動(dòng)性質(zhì)；而當(dāng)承受的應(yīng)力大于其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度事，賓漢流體開(kāi)始流動(dòng)，展現(xiàn)出流體特性。符合這種規(guī)律特性的流體在自然界中有很多，如：混凝土漿、牙膏等。

針對(duì)這種類型流體的輸送，無(wú)法像牛頓流體(如：水、潤(rùn)滑油)很方便的流動(dòng)，在輸送過(guò)程極易造成液壓元件的堵塞。造成這種故障的原因：

1)賓漢流體具有特有的流變特性，剪切流動(dòng)時(shí)，剪切應(yīng)力小于其屈服應(yīng)力，賓漢流體并不流動(dòng)。流體圓管流，剪切應(yīng)力與剪切速率呈正相關(guān)，小流量過(guò)程中，剪切速率較低，當(dāng)對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力小于賓漢流體的屈服應(yīng)力時(shí)，賓漢流體不流動(dòng)。

2)液壓元件，特別是閥類元件，其內(nèi)部多為細(xì)長(zhǎng)孔或縫隙，閥芯位置可能存在一定的背壓，致使賓漢流體在經(jīng)過(guò)液壓元件時(shí)，沿程阻力過(guò)大，造成較大程度的能量損失，甚至造成液壓元件堵塞失效。

因而，針對(duì)賓漢流體，現(xiàn)有的適用于牛頓流體液壓元件并不適合賓漢流體的使用，特別是液壓元件內(nèi)部存在的復(fù)雜流道對(duì)賓漢流體流動(dòng)的影響，開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的液壓原件尤為迫切，然而這方面的裝置和方法比較欠缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種賓漢流體無(wú)閥芯溢流裝置，包括緩沖缸、圓柱銷、鋼管、集液缸、底座和螺栓，所述底座設(shè)有平行槽，所述緩沖缸和集液缸通過(guò)螺栓水平固定安裝在底座上；

所述緩沖缸由圓柱體形狀的緩沖缸缸蓋和圓柱體形狀的緩沖缸缸體焊接而成，所述緩沖缸缸體的一側(cè)設(shè)有六組出液孔，所述出液孔設(shè)有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，并且所述鋼管的一端通過(guò)外螺紋連接于出液孔的內(nèi)螺紋，所述緩沖缸缸體的圓柱體圓周面上與其側(cè)面的出液孔的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有銷孔，所述圓柱銷配合安裝在銷孔上；所述圓柱銷的外端為六角螺帽，所述圓柱銷的內(nèi)端上開(kāi)設(shè)有通孔；

所述集液缸由圓柱體形狀的集液缸缸體和圓柱體形狀的集液缸缸蓋焊接而成，所述集液缸缸體與緩沖缸缸體的中心軸在同一條水平線上，所述集液缸缸體側(cè)面設(shè)置有與出液孔位置正對(duì)的圓形光孔，所述鋼管另一端直接搭接在圓形光孔內(nèi)；所述緩沖缸缸體上的銷孔與圓柱銷配合構(gòu)成開(kāi)/關(guān)閥的結(jié)構(gòu)，所述圓柱銷上的通孔與出液孔共線時(shí)，緩沖缸內(nèi)的流體可進(jìn)入鋼管中，依靠賓漢流體在鋼管中的沿程阻力作為裝置的溢流壓力。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述緩沖缸缸體和集液缸缸體的下端安裝有“冂”字形支架，使得緩沖缸缸體和集液缸缸體下端與底座不接觸，并且“冂”字形支架下端向外垂直延伸兩塊固定板，通過(guò)螺栓將固定板固定在底座上，從而固定整個(gè)“冂”字形支架。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，與六個(gè)所述的出液孔連接的六個(gè)鋼管外徑均相同、內(nèi)徑不同、長(zhǎng)度也不同，依靠賓漢流體在變管徑、變長(zhǎng)度鋼管內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力不同，構(gòu)成裝置不同的溢流壓力。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鋼管內(nèi)壁的粗糙度ra范圍為：25μm-50μm。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述圓柱銷的六角螺帽上開(kāi)設(shè)有與通孔的中心線垂直的第二標(biāo)記槽；所述緩沖缸缸體的圓周表面上設(shè)有第一標(biāo)記槽，所述第一標(biāo)記槽與圓柱銷上的第二標(biāo)記槽共線時(shí)，所述出液孔為截止?fàn)顟B(tài)，所述緩沖缸缸體上的第一標(biāo)記槽與圓柱銷上的第二標(biāo)記槽垂直時(shí)，所述出液孔為開(kāi)啟狀態(tài)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述緩沖缸缸體上的第一標(biāo)記槽緊貼著圓柱銷的一側(cè)，并且所有第一標(biāo)記槽的朝向相同，均與緩沖缸缸體的中心軸相互平行。

另外本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種賓漢流體無(wú)閥芯溢流方法，首先讓緩沖缸缸體內(nèi)的賓漢流體通過(guò)出液孔，并流經(jīng)鋼管，依靠鋼管的沿程阻力作為裝置的溢流壓力；當(dāng)緩沖缸缸體內(nèi)賓漢流體的壓力無(wú)法克服賓漢流體在鋼管剪切流的屈服應(yīng)力時(shí)，鋼管內(nèi)賓漢流體不流動(dòng)，溢流裝置不工作；隨著緩沖缸的缸體內(nèi)壓力的升高，足以克服其屈服應(yīng)力時(shí)，鋼管內(nèi)的賓漢流體流動(dòng)，溢流裝置工作，對(duì)系統(tǒng)起溢流保護(hù)作用；鋼管的變管徑、變長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)賓漢流體圓管流沿程阻力的變化，進(jìn)而達(dá)到對(duì)溢流裝置的壓力控制。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鋼管內(nèi)流動(dòng)的賓漢流體具有屈服應(yīng)力，可對(duì)輸送的流體類型范圍進(jìn)行拓寬，其他具備屈服應(yīng)力的非牛頓流體也可以通過(guò)該方法溢流裝置設(shè)計(jì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：賓漢流體無(wú)閥芯溢流裝置從流體性質(zhì)角度出發(fā)，創(chuàng)造性地提出了基于賓漢流體管路沿程阻力作為溢流壓力的新思路，特別是賓漢流體具有屈服應(yīng)力，當(dāng)流動(dòng)過(guò)程中的剪切應(yīng)力無(wú)法克服流體的屈服應(yīng)力時(shí)，賓漢流體在圓管中不流動(dòng)，起到截止流動(dòng)的效果。無(wú)閥芯結(jié)構(gòu)，可以克服傳統(tǒng)液壓元件內(nèi)部流道復(fù)雜進(jìn)而可能出現(xiàn)卡死的不足，保證裝置能夠正常發(fā)揮溢流保護(hù)作用。另一方面，賓漢流體圓管流的沿程阻力與圓管的長(zhǎng)度和管徑直接相關(guān)聯(lián)，僅需通過(guò)變管徑、變長(zhǎng)度就可以得到不同的溢流壓力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的等軸側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明的裝配圖；

圖3是本發(fā)明圓柱銷的等軸側(cè)視圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1-緩沖缸缸蓋，2-緩沖缸缸體，3-圓柱銷，4-鋼管，5-集液缸缸體，6-集液缸缸蓋，7-底座，8-螺栓，201-第一標(biāo)記槽，202-銷孔，203-出液孔，301-通孔，302-第二標(biāo)記槽，701-平行槽。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1至圖3所示，一種賓漢流體無(wú)閥芯溢流裝置，包括緩沖缸、圓柱銷3、鋼管4、集液缸、底座7和螺栓8，所述底座7設(shè)有平行槽701，所述緩沖缸和集液缸通過(guò)螺栓8水平固定安裝在底座7上；所述緩沖缸由圓柱體形狀的緩沖缸缸蓋1和圓柱體形狀的緩沖缸缸體2焊接而成，所述緩沖缸缸體2的一側(cè)設(shè)有六組出液孔203，所述出液孔203設(shè)有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，并且所述鋼管4的一端通過(guò)外螺紋連接于出液孔203的內(nèi)螺紋，所述緩沖缸缸體2的圓柱體圓周面上與其側(cè)面的出液孔203的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有銷孔202，所述圓柱銷3配合安裝在銷孔202上；所述圓柱銷3的外端為六角螺帽，所述圓柱銷3的內(nèi)端上開(kāi)設(shè)有通孔301；所述集液缸由圓柱體形狀的集液缸缸體5和圓柱體形狀的集液缸缸蓋6焊接而成，所述集液缸缸體5與緩沖缸缸體2的中心軸在同一條水平線上，所述集液缸缸體5側(cè)面設(shè)置有與出液孔203位置正對(duì)的圓形光孔501，所述鋼管4另一端直接搭接在圓形光孔501內(nèi)；所述緩沖缸缸體2上的銷孔202與圓柱銷3配合構(gòu)成開(kāi)/關(guān)閥的結(jié)構(gòu)，所述圓柱銷3上的通孔301與出液孔203共線時(shí)，緩沖缸內(nèi)的流體可進(jìn)入鋼管4中，依靠賓漢流體在鋼管4中的沿程阻力作為裝置的溢流壓力。

當(dāng)緩沖缸和集液缸二者之間的鋼管4的長(zhǎng)度變化時(shí)，可以根據(jù)鋼管4的實(shí)際長(zhǎng)度，確定緩沖缸和集液缸在平行槽上的安裝位置。

進(jìn)一步的，所述緩沖缸缸體2和集液缸缸體5的下端安裝有“冂”字形支架，使得緩沖缸缸體2和集液缸缸體5下端與底座7不接觸，并且“冂”字形支架下端向外垂直延伸兩塊固定板，通過(guò)螺栓將固定板固定在底座7上，從而固定整個(gè)“冂”字形支架,固定效果穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，與六個(gè)所述的出液孔203連接的六個(gè)鋼管4外徑均相同、內(nèi)徑不同、長(zhǎng)度也不同，依靠賓漢流體在變管徑、變長(zhǎng)度鋼管4內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力不同，構(gòu)成裝置不同的溢流壓力。

進(jìn)一步的，所述鋼管4內(nèi)壁的粗糙度ra范圍為：25μm-50μm。

進(jìn)一步的，所述圓柱銷3的六角螺帽上開(kāi)設(shè)有與通孔301的中心線垂直的第二標(biāo)記槽302；所述緩沖缸缸體2的圓周表面上設(shè)有第一標(biāo)記槽201，所述第一標(biāo)記槽201與圓柱銷3上的第二標(biāo)記槽302共線時(shí)，所述出液孔203為截止?fàn)顟B(tài)，所述緩沖缸缸體2上的第一標(biāo)記槽201與圓柱銷3上的第二標(biāo)記槽302垂直時(shí)，所述出液孔203為開(kāi)啟狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述緩沖缸缸體2上的第一標(biāo)記槽201緊貼著圓柱銷3的一側(cè)，并且所有第一標(biāo)記槽201的朝向相同，均與緩沖缸缸體2的中心軸相互平行。

該方法包括以下步驟：

步驟一：緩沖缸缸體2內(nèi)的賓漢流體通過(guò)底部的出液孔203，流經(jīng)鋼管4，依靠鋼管4的沿程阻力作為裝置的溢流壓力，當(dāng)緩沖缸缸體2內(nèi)賓漢流體的壓力無(wú)法克服賓漢流體在鋼管4剪切流的屈服應(yīng)力時(shí)，鋼管4內(nèi)賓漢流體不流動(dòng)，溢流裝置不工作；

步驟二：隨著緩沖缸的缸體2內(nèi)壓力的升高，足以克服其屈服應(yīng)力時(shí)，鋼管4內(nèi)的賓漢流體流動(dòng)，溢流裝置工作，對(duì)系統(tǒng)起溢流保護(hù)作用；變管徑、變長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)賓漢流體圓管流沿程阻力的變化，進(jìn)而達(dá)到對(duì)溢流裝置的壓力控制。

進(jìn)一步的，所述的鋼管4內(nèi)流動(dòng)的賓漢流體具有屈服應(yīng)力，可對(duì)輸送的流體類型范圍進(jìn)行拓寬，其他具備屈服應(yīng)力的非牛頓流體也可以通過(guò)該方法溢流裝置設(shè)計(jì)。

本發(fā)明賓的漢流體無(wú)閥芯溢流裝置從流體性質(zhì)角度出發(fā)，創(chuàng)造性地提出了基于賓漢流體管路沿程阻力作為溢流壓力的新思路，特別是賓漢流體具有屈服應(yīng)力，當(dāng)流動(dòng)過(guò)程中的剪切應(yīng)力無(wú)法克服流體的屈服應(yīng)力時(shí)，賓漢流體在圓管中不流動(dòng)，起到截止流動(dòng)的效果。無(wú)閥芯結(jié)構(gòu)，可以克服傳統(tǒng)液壓元件內(nèi)部流道復(fù)雜進(jìn)而可能出現(xiàn)卡死的不足，保證裝置能夠正常發(fā)揮溢流保護(hù)作用。另一方面，賓漢流體圓管流的沿程阻力與圓管的長(zhǎng)度和管徑直接相關(guān)聯(lián)，僅需通過(guò)變管徑、變長(zhǎng)度就可以得到不同的溢流壓力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。