[实用新型]双自由度调压机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双自由度调压机构。

背景技术

流体控制元件阀一般由阀芯和阀体构成，阀芯台肩轴在阀体孔内有相对的滑动和转动双运动自由度。一般的压力控制元件如溢流阀、减压阀、顺序阀等，它们都是采用流体在阻力小孔中的局部压力损失实现对压力控制，它们都只是用到阀芯台肩轴在阀体孔内的一个运动自由度——滑动或转动，实现对压力的控制。传统的调压机构只具有一种运动模式，使得调压机构的适用范围窄、调压范围受到限制。

发明内容

为了解决目前的调压机构只具有一种运动模式导致调压范围受到限制的问题，本实用新型提出了一种利用了阀芯台肩轴在阀体孔内的双运动自由度——滑动和转动，将使压力调节更加精确和方便的双自由度调压机构。

本实用新型所述的双自由度调压机构采用层流比例调压以及阀芯在阀体内的滑动和转动双运动自由度原理设计，实现对压力的调节控制。以流体在圆管中层流的流动为例（见图1），当圆管的长度和直径之比l/d>4时，称为细长孔，流经细长孔的流动一般呈现层流流动，根据流体在管道中的受力及圆管中层流流量公式为:

Q=πd4128μl(Ps-Po)---(1)]]>

其中，Q为通过小孔的流量；d为圆管直径；μ为油液粘度系数；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；l为圆管长度。

本实用新型所述的双自由度调压机构，其特征在于：包括流体层流实现机构、若干个连接不同调压机构的取压点和双自由度调节机构；

流体层流实现机构包括阀芯和阀套；所述的阀芯的侧壁轴向设置若干条贯穿阀芯首尾的通槽，且所述的通槽和阀套形成的间隙连通进油口和出油口，所述的间隙为层流层流道，在所述的间隙中流体流动呈现层流流态，进油口和出油口的压力分布呈现稳定的线性分布；所述的取压点个数为一个时，所述的阀芯的侧壁轴向设置多条通槽；所述的取压点时个数大于等于2个时，所述的阀芯的侧壁轴向设置一条通槽；

取压点是贯穿阀套的取压孔，所述的取压孔连通所述的间隙，所述的取压点设置在所述的进油口和所述的出油口之间，取压点处的压力满足以下公式：

Pa=L1L(Ps-Po)+Po---(2)]]>

其中，P_a为取压点处的压力；P_s为进油口的压力；P_o为出油口的压力；L₁为取压点与出油口之间的距离；L为层流层流道的长度；且L₁的取值范围均为0～L；P_a的取值范围均为P_o～P_s；

双自由度调节机构包括所述的阀芯和推动阀芯在所述的阀套内作直线和旋转双自由度运动的推动部件，阀芯的移动使L₁在0-L之间变化。

所述的阀芯沿阀套的轴线方向移动，所述的间隙呈直线方向分布，所述的进油口和所述的出油口设置在所述的阀芯的两端之外。