本發(fā)明涉及深海液壓系統(tǒng)，特別涉及一種疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥。

背景技術(shù)：

1、單向節(jié)流閥是液壓系統(tǒng)中的一種流量控制閥，借助于控制機(jī)構(gòu)使閥芯相對(duì)于閥套運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變閥口過(guò)流面積從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出流量的功能。目前已有的單向節(jié)流閥主要應(yīng)用在陸上，其回油壓力與大氣壓力相近，單向節(jié)流閥輸出流量穩(wěn)定。但是將其應(yīng)用在深海中時(shí)，由于深海液壓系統(tǒng)采用壓力補(bǔ)償技術(shù)，將深海環(huán)境壓力引入到液壓系統(tǒng)中，即回油壓力與深海環(huán)境壓力相當(dāng)，由于深海負(fù)載壓力與工作壓力的時(shí)變性，以及隨著海深增加液壓油密度與粘度增加造成液壓油動(dòng)力粘度下降等問(wèn)題導(dǎo)致其流量輸出衰退、輸出流量不穩(wěn)定，使液壓系統(tǒng)的輸出速度變慢且產(chǎn)生波動(dòng)。此外，應(yīng)用于深海領(lǐng)域的單向節(jié)流閥，由于其空間、質(zhì)量限制，對(duì)其體積、重量有嚴(yán)格要求，因此深海液壓控制閥還面臨著小型化的技術(shù)難點(diǎn)。

2、上述問(wèn)題的存在，限制了深海用單向節(jié)流閥的工程實(shí)際應(yīng)用，是急需本領(lǐng)域技術(shù)人員解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，能夠克服單向節(jié)流閥在深海液壓系統(tǒng)工作時(shí)輸出流量不穩(wěn)定以及衰退的問(wèn)題，具有重要的工程實(shí)際意義。

2、本發(fā)明的一種疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其包括閥塊、節(jié)流閥組件以及單向閥組件，所述單向閥組件和節(jié)流閥組件并聯(lián)設(shè)置在閥塊中，且所述單向閥組件和節(jié)流閥組件通過(guò)閥塊內(nèi)部的流道相連；所述閥塊的第一端面設(shè)置有進(jìn)油口與回油口，第二端面設(shè)置有出油口與回油口；所述閥塊的內(nèi)部設(shè)置控制油腔，所述節(jié)流閥組件的第一端伸出所述閥塊外，第二端置于所述閥塊的控制油腔中；所述閥塊內(nèi)部還設(shè)置有進(jìn)油流道、第一流道、第二流道、節(jié)流閥出口流道、第三流道和第四流道，所述單向閥組件安裝于所述閥塊的進(jìn)油流道中，所述第一流道連接所述單向閥組件的出油口與所述節(jié)流閥組件的進(jìn)油口，所述節(jié)流閥出口流道與所述節(jié)流閥組件的出油口連接，所述第二流道作為單向節(jié)流閥的出油流道；所述節(jié)流閥組件包括節(jié)流閥閥體、調(diào)節(jié)桿、尼龍補(bǔ)償柱、剛性閥芯、節(jié)流閥彈簧、節(jié)流閥閥套及柔性襯里消振器組件；所述節(jié)流閥閥體的第一端與所述閥塊的第三端面上螺紋連接，所述節(jié)流閥閥體的第二端伸出所述閥塊外，且與所述調(diào)節(jié)桿的第一端連接，所述調(diào)節(jié)桿的第二端伸出所述節(jié)流閥閥體外；所述尼龍補(bǔ)償柱的第一端與所述調(diào)節(jié)桿的第一端上的沉孔連接，所述尼龍補(bǔ)償柱的第二端與所述剛性閥芯的第一端連接；所述節(jié)流閥閥套設(shè)置在所述閥塊的控制油腔中，所述節(jié)流閥閥套的第二端與所述節(jié)流閥閥體的第一端連接；所述節(jié)流閥閥套的兩端均設(shè)有沉孔，中間設(shè)有中心導(dǎo)向孔，中心導(dǎo)向孔上周向均勻設(shè)置有三角形閥口；所述剛性閥芯的第二端設(shè)置在所述節(jié)流閥閥套的第二端沉孔中，并與所述節(jié)流閥閥套的中心導(dǎo)向孔連接；所述節(jié)流閥彈簧的兩端分別與所述剛性閥芯的第一端端面和所述節(jié)流閥閥套的第二端沉孔端面抵接；所述柔性襯里消振器組件設(shè)置在所述節(jié)流閥閥套的第一端沉孔中；所述單向閥組件包括單向閥閥套、單向閥閥芯、單向閥閥座、單向閥彈簧、單向閥彈簧座以及單向閥支架，且所述單向閥閥芯、單向閥閥座、單向閥彈簧和單向閥彈簧座均設(shè)置在所述單向閥閥套的內(nèi)部；所述單向閥閥芯安裝在所述單向閥閥座中，且所述單向閥閥芯的球面與所述單向閥閥套的第一端的內(nèi)孔抵接；所述單向閥彈簧座安裝在所述單向閥閥座外，所述單向閥彈簧的兩端分別與所述單向閥彈簧座以及單向閥閥座抵接；所述單向閥支架的第一端與所述單向閥閥套的第二端連接，且所述單向閥支架的第一端設(shè)有圓形閥口，所述單向閥支架通過(guò)圓形閥口與所述第一流道連通；所述單向閥支架的第二端與所述閥塊的第一端面上的進(jìn)油口連通。

3、可優(yōu)選的是，所述閥塊與所述單向閥組件為過(guò)盈配合，所述閥塊與所述節(jié)流閥組件為螺紋連接。

4、可優(yōu)選的是，所述單向閥組件的軸線與節(jié)流閥組件的軸線互相垂直。

5、可優(yōu)選的是，所述閥塊的內(nèi)部還設(shè)置有第三流道和第四流道，所述第三流道的第一端連接所述節(jié)流閥組件的出油口，所述第三流道的第二端連接所述第四流道的第一端，所述第四流道的第二端連接所述第二流道。

6、可優(yōu)選的是，所述柔性襯里消振器組件包括前消振器、后消振器以及彈性體，所述彈性體嵌套在由所前消振器和后消振器連接組成的殼體中。

7、可優(yōu)選的是，所述節(jié)流閥閥體、節(jié)流閥閥套、調(diào)節(jié)桿、剛性閥芯、尼龍補(bǔ)償柱、前消振器、后消振器以及彈性體的軸線位于同一條直線上。

8、可優(yōu)選的是，所述單向閥閥套、單向閥閥芯、單向閥閥座、單向閥彈簧、單向閥彈簧座以及單向閥支架的軸線位于同一條直線上。

9、可優(yōu)選的是，所述節(jié)流閥閥套的三角形閥口設(shè)置為4個(gè)，所述單向閥支架的圓形閥口設(shè)置為4個(gè)。

10、可優(yōu)選的是，所述閥塊上還設(shè)置有多條平行于所述單向閥組件的軸線的油路。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

12、1、相較于其他單向節(jié)流閥，本發(fā)明的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥具有體積小、質(zhì)量輕、集成度高、全海深工況適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠很大程度上緩解因?yàn)楹Ｉ钤黾?，進(jìn)而油液密度和粘度增加引發(fā)的流量衰退的現(xiàn)象，適用于0～11000m海深的有人或無(wú)人潛航器、深海石油勘探設(shè)備等深海裝備的液壓系統(tǒng)中，具有重要的工程實(shí)際意義。

13、2.本發(fā)明的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥中，節(jié)流閥閥套采用三角形閥口的結(jié)構(gòu)，與矩形閥口以及無(wú)補(bǔ)償閥口相比，其對(duì)流量的自補(bǔ)償能力更強(qiáng)。此外，尼龍補(bǔ)償柱的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)單向節(jié)流閥在全海深工況下閥口的流量自補(bǔ)償，補(bǔ)償由于海深增加油液物理性質(zhì)變化帶來(lái)的流量衰減，保證了全海深工況下閥口輸出流量的準(zhǔn)確性。

14、3.本發(fā)明的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥中，柔性襯里消振器組件與閥塊的控制油腔作用以消除低頻脈動(dòng)，主要用來(lái)消除液壓系統(tǒng)中閥芯啟閉、執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)和負(fù)載的波動(dòng)產(chǎn)生的不特定頻段的脈動(dòng)，同時(shí)利用剛性閥芯不同直徑的阻尼孔組成的亥姆霍茲共振器，對(duì)特定頻率脈動(dòng)有很好的抑制效果，用來(lái)消除深海液壓泵產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，其包括閥塊、節(jié)流閥組件以及單向閥組件，所述單向閥組件和節(jié)流閥組件并聯(lián)設(shè)置在閥塊中，且所述單向閥組件和節(jié)流閥組件通過(guò)閥塊內(nèi)部的流道相連；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述閥塊與所述單向閥組件為過(guò)盈配合，所述閥塊與所述節(jié)流閥組件為螺紋連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述單向閥組件的軸線與節(jié)流閥組件的軸線互相垂直。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述閥塊的內(nèi)部還設(shè)置有第三流道和第四流道，所述第三流道的第一端連接所述節(jié)流閥組件的出油口，所述第三流道的第二端連接所述第四流道的第一端，所述第四流道的第二端連接所述第二流道。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述柔性襯里消振器組件包括前消振器、后消振器以及彈性體，所述彈性體嵌套在由所前消振器和后消振器連接組成的殼體中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述節(jié)流閥閥體、節(jié)流閥閥套、調(diào)節(jié)桿、剛性閥芯、尼龍補(bǔ)償柱、前消振器、后消振器以及彈性體的軸線位于同一條直線上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述單向閥閥套、單向閥閥芯、單向閥閥座、單向閥彈簧、單向閥彈簧座以及單向閥支架的軸線位于同一條直線上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述節(jié)流閥閥套的三角形閥口設(shè)置為4個(gè)，所述單向閥支架的圓形閥口設(shè)置為4個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其特征在于，所述閥塊上還設(shè)置有多條平行于所述單向閥組件的軸線的油路。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于深海液壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種疊加式深海用流量自補(bǔ)償單向節(jié)流閥，其包括閥塊、單向閥組件和節(jié)流閥組件，單向閥組件和節(jié)流閥組件并聯(lián)設(shè)置在閥塊中且閥塊與單向閥組件為過(guò)盈配合，與節(jié)流閥組件為螺紋連接；節(jié)流閥組件的第一端伸出閥塊外，第二端置于閥塊的控制油腔中，單向閥組件安裝于閥塊的進(jìn)油流道中；閥塊中的第一流道連接單向閥組件的出油口與節(jié)流閥組件的進(jìn)油口，節(jié)流閥出口流道與節(jié)流閥組件的出油口連接，第二流道作為單向節(jié)流閥的出油流道。本發(fā)明的單向節(jié)流閥體積小、質(zhì)量輕、集成度高、全海深工況適應(yīng)性強(qiáng)，能夠克服單向節(jié)流閥在深海液壓系統(tǒng)工作時(shí)輸出流量不穩(wěn)定以及衰退的問(wèn)題，具有重要的工程實(shí)際意義。

技術(shù)研發(fā)人員：姚靜,李新浩,任奕涵,楊帥,董柔柔,辛闖庭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：燕山大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14