耐高壓透明液壓節(jié)流閥的原理及設(shè)計(jì)

今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利——耐高壓透明液壓節(jié)流閥。該專(zhuān)利由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)申請(qǐng)，并于2016年11月2日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說(shuō)明

本發(fā)明涉及一種節(jié)流閥，尤其適用于一種教學(xué)及科研領(lǐng)域中在實(shí)驗(yàn)室液壓系統(tǒng)上使用的耐高壓透明液壓節(jié)流閥。

發(fā)明背景

在液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，往往需要觀察閥體內(nèi)流體流動(dòng)情況，以及是否發(fā)生空化現(xiàn)象。通常情況下的液壓閥均采用金屬材料制造的，由于金屬材料不透明而無(wú)法觀察閥的內(nèi)部情況，因此需要采用透明材料制造閥體以便觀測(cè)?，F(xiàn)有發(fā)明專(zhuān)利透明臥式排氣閥（公開(kāi)號(hào)：CN101886716A），閥體采用透明材料制造，使閥體內(nèi)氣體含量及水垢、金屬銹渣等情況一目了然，便于維修人員檢查。專(zhuān)利一種新型玻璃視窗（公開(kāi)號(hào)：CN202451940U）也是采用透明材料硅玻璃來(lái)制造閥體。液壓實(shí)驗(yàn)中，為了更好地模擬實(shí)際情況，閥體需要承受較大的壓力，而方便觀察內(nèi)部情況的有機(jī)玻璃透明閥的強(qiáng)度不夠，不能承受很大的壓力，往往在透明閥體上與外部油管相接的螺紋處容易出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致螺紋孔破裂。在閥體內(nèi)部流體流動(dòng)現(xiàn)象研究過(guò)程中，通常采用高速攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，但是需要給高速攝像機(jī)足夠的光源強(qiáng)度。

此外，流體噪聲信號(hào)在閥體和加強(qiáng)側(cè)板之間傳遞時(shí)，由于閥體和側(cè)板阻抗不匹配，信號(hào)能量衰減較大，因此需要用到聲匹配層。因此，需要提出一種耐高壓透明節(jié)流閥。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承受壓力高，與油管相接處不易損壞，流體噪聲小，自身攜帶光源，便于高速攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)的耐高壓透明液壓節(jié)流閥。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的耐高壓透明液壓節(jié)流閥，包括透明閥體，透明閥體左右兩側(cè)分別設(shè)有入油口和出油口，透明閥體設(shè)有閥槽，中空閥芯，中空閥芯通過(guò)閥蓋固定在閥槽中，透明閥體的左右兩側(cè)分別設(shè)有左金屬加強(qiáng)側(cè)板和右金屬加強(qiáng)側(cè)板，左金屬加強(qiáng)側(cè)板與透明閥體的入油口對(duì)應(yīng)位置設(shè)有插入透明閥體入油口的圓柱形通孔凸臺(tái)，左金屬加強(qiáng)側(cè)板與透明閥體左側(cè)之間設(shè)有左聲匹配層，右金屬加強(qiáng)側(cè)板與透明閥體的出油口對(duì)應(yīng)位置設(shè)有插入透明閥體出油口的圓柱形通孔凸臺(tái)，右金屬加強(qiáng)側(cè)板與透明閥體右側(cè)之間設(shè)有右聲匹配層，插入透明閥體出油口和入油口的通孔凸臺(tái)與透明閥體之間設(shè)有左密封墊片和右密封墊片，通孔凸臺(tái)背面均設(shè)有帶螺紋的連接口，所述左聲匹配層和右聲匹配層上均開(kāi)有使通孔凸臺(tái)通過(guò)的開(kāi)口。

所述的左金屬加強(qiáng)側(cè)板、左聲匹配層、透明閥體、右聲匹配層和右金屬加強(qiáng)側(cè)板上四角開(kāi)有通孔，并通過(guò)四只貫通的螺栓與螺母緊固；所述的透明閥體前后兩側(cè)中的一側(cè)或兩側(cè)上加工有便于觀察的平凸曲面；所述的中空閥芯的頂端開(kāi)有與中空閥芯空心通道連同的小孔，小孔內(nèi)通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)設(shè)有壓力傳感器或光纖光源，壓力傳感器連接的連接線(xiàn)或光纖光源連接的光纖通過(guò)中空閥芯的空心通道延伸出來(lái)；所述的金屬結(jié)構(gòu)膠位JL-757金屬高溫修補(bǔ)膠；所述的左聲匹配層和右聲匹配層采用環(huán)氧樹(shù)脂加鎢粉按質(zhì)量比例1:10配制而成，用于增強(qiáng)閥體與金屬側(cè)板之間聲波能量傳遞。

本發(fā)明采用了透明閥體，并且在閥體前后兩側(cè)中的一側(cè)或兩側(cè)上加工平凸曲面，便于觀察閥體內(nèi)流道和空化的情況。

本發(fā)明中的透明閥體兩側(cè)設(shè)有左金屬側(cè)板和右金屬側(cè)板，左金屬側(cè)板和右金屬側(cè)板通過(guò)螺栓與透明閥體緊固，與外部連接的螺紋孔加工在金屬側(cè)板上，有效提高透明閥體的的抗壓能力。

同時(shí)，左金屬側(cè)板和右金屬側(cè)板通過(guò)螺栓與透明閥體之間設(shè)有左聲匹配層和右聲匹配層，從而增強(qiáng)聲波能量透射，便于外部傳感器采集信號(hào)進(jìn)行分析。

此外，中空閥芯的閥芯錐形頂端開(kāi)有小孔，通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)膠安裝光纖光源給閥口流道提供足夠的照明強(qiáng)度的獨(dú)立照明光源，為高速攝像機(jī)拍攝閥口提供良好的照明條件，通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)膠安裝傳感器準(zhǔn)確測(cè)試透明閥入油口和出油口附近流體流場(chǎng)噪聲及振動(dòng)情況。