专利名称：液压元件中安静型节流槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节流阀，尤其涉及一种液压元件中安静型节流槽。
背景技术：
节流槽是一种基本液压阀口形式，广泛用于节流阀、方向节流阀等液压控制元件和液压动力元件(包括液压泵、液压马达)的配流副中。节流槽的设置主要取决于阀芯位移流量特性要求，一般要求具有近似线性变化的特点。而节流槽的形状及尺寸对阀的噪声具有很大的影响，节流槽设置不当常会出现啸叫噪声。节流槽形式对噪声的影响机理和规律一直是国内外研究、设计生产中难点问题。目前没有明确的节流槽噪声评价准则和设计规范可以参考。
节流槽中的流动表现为，靠近节流边处的流体压力显著下降、其后压力再逐渐上升恢复。靠近节流边后部存在压力最低区，此区由于压力降低，易出现微小气泡的析出，这时如果节流槽内及其后的压力还是较低，上游压力最低区析出的气泡还会成长，随后气泡在下游压力较高的区域破灭就出现很大的噪声。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压元件中安静型节流槽结构，在阀芯上开设两种形式的节流槽，一种节流槽的后部是等截面段，节流槽的前段为渐扩段；另一种节流槽长度较短，与前一种节流槽的等截面段长度相同，其形状为前端为半圆形的等深度节流槽。这样两种节流槽的组合可以使得其流量位移特性成近似线性关系，更主要的是可见显著降低液压阀的噪声。
气穴噪声是节流槽噪声的主要原因，液流在节流边处由于收缩及流线脱离壁面，在靠近节流边处流体压力显著下降、其后压力再逐渐上升恢复。我们研究发现了节流槽的压力分布对噪声的影响规律。本发明基于对节流槽压力分布进行控制或改造的思想、结合多级节流控制方法，采用在节流槽后部设置等截面段作为节流槽流道的第二级节流流道，使得流束收缩处及其后部的压力得以提高，抑制气穴的发生和气泡的成长，从而抑制噪声。由于等截面段的过流面积不变，流量位移特性较为平坦，为了保持流量位移近似线性变化，在阀体凸肩上布置了一种前端为半圆形的等深度节流槽，其长度与第一种节流槽的等截面段长度相同。
本发明采用的技术方案是包括阀芯、阀体、第一节流槽、第二节流槽；阀芯凸肩圆周上开设有第一、第二节流槽，第一、第二节流槽分别在阀芯的阀芯凸肩上均匀间隔布置，第一、第二节流槽与阀体上的环形密封凸台上的节流边构成可调的节流阀口；第一节流槽的前部为截面渐扩段，后部为等截面段，第二节流槽是前端为半圆形的等深节流槽。
本发明具有的有益的效果是节流槽后部具有等截面段，作为节流槽内的二级节流流道，对流束分离点处及其后部的低压区进行升压，这样既可以提高流体分离点的压力，又可以加快压力恢复。由此可以减少气泡的析出，又可以阻止气泡的成长变大。因此可以有效地降低噪声。本发明适用于各种节流槽结构形式的液压控制元件的噪声控制，原理新颖、结构简单、降噪效果显著。
图1是本发明的结构原理示意图；图2是图1的B-B剖视图；图3是图1的A局部放大示意图；图4是图3的D向局部示意图；图5是图3的E向局部示意图；图6是图3的D向局部示意图；图7是图3的E向局部示意图；图8是图2的C局部放大示意图；图9是图8的F向局部示意图；图10是图8的G向局部示意图。
图中1.阀芯，2.阀体，3.第一节流槽，4.阀芯凸肩，5.阀体内的密封凸台，6.节流边，7.第二节流槽，8.第一节流槽截面渐扩段，9.第一节流槽等截面段。
具体实施例方式
气穴噪声是节流槽噪声的主要原因，液流在节流边处由于收缩及流线脱离壁面，在靠近节流边处流体压力显著下降、其后压力再逐渐上升恢复。我们研究发现了节流槽的压力分布对噪声的影响规律。本发明基于对节流槽压力分布进行控制或改造的思想、结合多级节流控制方法，采用在节流槽后部设置等截面段作为节流槽流道的第二级节流流道，使得流束收缩处及其后部的压力得以提高，抑制气穴的发生和气泡的成长，从而抑制噪声。由于等截面段的过流面积不变，流量位移特性较为平坦，为了保持流量位移近似线性变化，在阀体凸肩上布置了一种前端为半圆形的等深度节流槽，其长度与第一种节流槽的等截面段长度相同。
如图1～图10所示，本发明包括包括阀芯1、阀体2、第一节流槽、第二节流槽7；阀芯1凸肩圆周上开设有第一节流槽、第二节流槽7，第一节流槽、第二节流槽7分别在阀芯1的阀芯凸肩4上均匀间隔布置，第一节流槽、第二节流槽7与阀体2上的环形密封凸台5上的节流边6构成可调的节流阀口；第一节流槽的前部为截面渐扩段8或8’，后部为等截面段9或9’，第二节流槽7是前端为半圆形的等深节流槽。
第一节流槽的形状有两种，即截面为三角形3或截面为矩形3’(如图5或图7所示)。
第一节流槽的等截面段9或9’的长度为第一节流槽总长度的0.2～0.5倍(如图4或图6所示)。
第一节流槽的截面渐扩段8或8’是三角形或矩形(如图4或图6所示)。
第二节流槽7的长度与第一节流槽的等截面段9或9’的长度相同(如图4或图6和图9所示)。
本发明的工作过程如下高压油由进油沉割槽经节流槽3或3’和节流边6构成的阀口，进入回油沉割槽。由于阀口节流作用，使得流束在紧靠节流边6处出现最低压力区，流束向下游流动经过等截面段9或9’时，会受到流动阻力作用，阀口开度越小，阻力长度越长，其阻力就会使得最低压力点升高；当阀口开度较大时，在相同压差情况下，流量会增加，也会使得流动阻力增加，同样使得流束收缩处压力升高。因此，节流槽内的压力分布发生了很大变化，流束分离点压力和压力恢复区压力都得以升高，气泡析出和成长的过程被有效抑制，阀噪声显著减小。
权利要求
1.一种液压元件中安静型节流槽，其特征在于包括阀芯(1)、阀体(2)、第一节流槽、第二节流槽(7)；阀芯(1)凸肩圆周上开设有第一节流槽、第二节流槽(7)，第一节流槽、第二节流槽(7)分别在阀芯(1)的阀芯凸肩(4)上均匀间隔布置，第一节流槽、第二节流槽(7)与阀体(2)上的环形密封凸台(5)上的节流边(6)构成可调的节流阀口；第一节流槽的前部为截面渐扩段(8)，后部为等截面段(9)，第二节流槽(7)是前端为半圆形的等深节流槽。
2.根据权利要求1所述的液压元件中安静型节流槽，其特征在于第一节流槽的形状有两种，即截面为三角形(3)或截面为矩形(3’)。
3.根据权利要求1所述的液压元件中安静型节流槽，其特征在于第一节流槽的等截面段(9或9’)的长度为第一节流槽总长度的0.2～0.5倍。
4.根据权利要求1所述的液压元件中安静型节流槽，其特征在于第一节流槽的截面渐扩段(8或8’)是三角形或矩形。
5.根据权利要求1所述的液压元件中安静型节流槽，其特征在于第二节流槽(7)长度与第一节流槽的等截面段(9或9’)的长度相同。
全文摘要
本发明公开了一种液压元件中安静型节流槽。在阀芯凸肩圆周上开设有第一、第二节流槽，第一、第二节流槽分别在阀芯的阀芯凸肩上均匀间隔布置，第一、第二节流槽与阀体上的环形密封凸台上的节流边构成可调的节流阀口；第一节流槽的前部为截面渐扩段，后部为等截面段，第二节流槽是前端为半圆形的等深节流槽。节流槽后部具有等截面段，作为节流槽内的二级节流流道，对流束分离点处及其后部的低压区进行升压，这样既可以提高流体分离点的压力，又可以加快压力恢复。可以减少气泡的析出，又可以阻止气泡的成长变大，有效地降低噪声。本发明适用于液压元件中各种节流槽结构形式的噪声控制，原理新颖、结构简单、降噪效果显著。
文档编号F15B13/02GK1540173SQ20031010838
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月30日 优先权日2003年10月30日
发明者傅新, 冀宏, 杨华勇, 傅 新 申请人:浙江大学