含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀

：本发明属于机械与液压工程领域，涉及一种圆柱滑阀，具体涉及含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀。

背景技术

0、背景技术：

1、圆柱滑阀的工作原理是：在没有控制信号时，阀芯在复位弹簧的作用下保持在中间位置，所有油口都关闭。当施加控制信号(如压力油)时，阀芯会移动到左边或右边，打开或关闭相应的油口，从而实现流体的通断和流向控制。

2、圆柱滑阀广泛应用于液压系统、气动系统和润滑系统等流体传动领域。尽管它具有结构简单、工作可靠等优点，但也面临着泄漏、摩擦磨损和响应速度等技术挑战。

3、传统圆柱滑阀是一种常见的流体控制元件，主要用于控制流体的通断和流向。它的基本结构包括一个圆柱形的阀芯和一个阀体，阀芯可以在阀体内沿轴向滑动。阀体上有进油口、出油口和工作油口，通过移动阀芯来实现这些油口的连通或断开。

4、传统圆柱滑阀在工作时因为阀芯凸肩以及阀套均为矩形，所以在阀芯凸肩处流体多为湍流状态，导致阀体和阀芯受到大量油液的冲击与侵蚀。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、针对上述问题，本发明提出了含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀，本发明解决其技术问题的决方案为：

2、含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀，包括阀芯(1)、阀套(2)、阀体(3)、左端盖(4)、右端盖(5)，阀芯(1)可轴向移动地设在阀套(2)内，阀套(2)安装在阀体(3)的内部，并被阀体径向定位，左端盖(4)、右端盖(5)分别与阀体的两端联接，并对阀套轴向定位；阀芯(1)的凸肩上设有圆弧形导流装置(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)，p是进油口、t是回油口、a和b分别是两个工作口；阀套(2)与阀芯(1)凸肩配合处有圆弧形凹槽(2-1)、(2-3)、(2-5)，在工作口a、工作口b的阀套(2)两侧加工有圆弧形凹槽(2-2)、(2-4)，所述阀芯(1)为圆柱形阀芯，所述滑阀采用零开口形式。

3、步骤一：当含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀未工作，阀芯(1)处于初始状态的零位时，进油口p、回油口t、工作口a、工作口b完全关死，可以有效减少阀在非工作的待机状态下油液泄漏，确保其具有良好的密封性能。

4、步骤二：当阀芯(1)在轴向驱动力的作用下移动到左位时，高压油液从进油口p流入，并通过圆弧形导流装置(1-3)导流，随后流向工作口b上的圆弧形凹槽(2-4)，最终由工作口b流入负载腔。同时，负载腔的油液由工作口a流入，经过圆弧形导流装置(1-1)导流后，流向阀套左端圆弧形凹槽(2-1)，并最终由回油口t流回油箱。

5、步骤三：当阀芯(1)在轴向驱动力的作用下移动到右位时，高压油液从进油口p流入，并通过圆弧形导流装置(1-2)导流，随后流向工作口a上的圆弧形凹槽(2-2)，最终由工作口a流入负载腔。同时，负载腔的油液由工作口b流入，经过圆弧形导流装置(1-4)导流后，流向回油口t上的圆弧形凹槽(2-5)，并最终由回油口t流回油箱。

6、关于油液流出工作口b上的圆弧形凹槽(2-4)的角度，具体如下：

7、1.当阀芯(1)位移为x1时，油液经过导流装置(1-3)导流后，流出工作口b上的圆弧形凹槽(2-4)的角度为α1。

8、2.当阀芯(1)位移为x2时，油液经过导流装置(1-3)导流后，流出工作口b上的圆弧形凹槽(2-4)的角度为α2。

9、3.当阀芯(1)位移为x3时，油液经过导流装置(1-3)导流后，流出工作口b上的圆弧形凹槽(2-4)的角度为α3。

10、发明的有益效果为：

11、1.含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀为零开口形式，能够使阀在初始状态的零位将进油口p、回油口t、工作口a、工作口b完全关死，使阀在非工作的待机状态下有效防止油液泄漏，确保其具有良好的密封性能。

12、2.阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置对于油液的流动具有导流作用，当阀芯沿轴向移动处于不同的工作位置时，经过导流后的油液在冲击阀套圆弧形凹槽时具有不同的入射角度和反射角度。

13、3.油液在受到阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置导流后，液流流动的流迹更加符合流线型，使得流线的分布更加均匀，液流流动时撞击阀芯和阀套的相应位置时的过渡更加自然流畅，可有效减轻空化效应、啸叫噪音、阀芯以至于阀套和阀体的振动效应等问题，使阀工作时的稳定性和可靠性有效提高。

14、4.阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置与阀套上的圆弧形凹槽相互配合，阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置可以使岀射液流形成流束并符合流线型、同时还可以改变流线的角度，阀套上的圆弧形凹槽可以平滑地接受射流过来的液流、防止直射或者大角度流束射流对阀套的冲击冲蚀、提高阀套的寿命且保证液流出流平稳，还可以通过减小流束射流角降低稳态液动力，改善圆柱滑阀的工作性能和控制性能。

技术特征：

1.含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀，其特征在于，包括阀芯(1)、阀套(2)、阀体(3)、左端盖(4)、右端盖(5)，阀芯(1)可轴向移动地设在阀套(2)内，阀套(2)安装在阀体(3)的内部，并被阀体径向定位，左端盖(4)、右端盖(5)分别与阀体的两端联接，并对阀套轴向定位；阀芯(1)的凸肩上设有圆弧形导流装置(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)，p是进油口、t是回油口、a和b分别是两个工作口；阀套(2)与阀芯(1)凸肩配合处有圆弧形凹槽(2-1)、(2-3)、(2-5)，在工作口a、工作口b的阀套(2)两侧加工有圆弧形凹槽(2-2)、(2-4)。

2.根据权利要求1所述的含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀其特征在于：含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀为零开口形式，能够使阀在初始状态的零位将进油口p、回油口t、工作口a、工作口b完全关死，使阀在非工作的待机状态下有效防止油液泄漏，确保其具有良好的密封性能。

3.根据权利要求1所述的含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀其特征在于：当阀有输入信号使得阀启动并在工作状态时，阀芯在驱动力的作用下沿轴向移动，使得进油口p、回油口t、工作口a、工作口b逐渐打开，此时工作油液从阀的内部流过正常工作，阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置对于油液的流动具有导流作用，当阀芯沿轴向移动处于不同的工作位置时，经过导流后的油液在冲击阀套圆弧形凹槽时具有不同的入射角度和反射角度；当阀芯在轴向驱动力的作用下工作时、改变阀芯的工作位置可以改变入射角度进而改变反射角度，当阀芯位移分别为x1、x2、x3时，反射角度分别为α1、α2、α3，反射角度与阀芯位移成正比；油液在沿着圆弧形导流装置流动时，流线也会相应的改变，在使流体平滑流过凸肩锐角边的同时、还可以形成流束而抑制湍流和涡流的形成与发展、降低液流的湍流和涡流强度，既有效缓解了流经油液对于凸肩锐角边的冲蚀磨损减缓锐角边的钝化、延长圆柱滑阀的使用寿命，又减小了湍流和涡流对阀的工作效率的影响、提高能量利用效率。

4.根据权利要求1所述的含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀其特征在于：油液在受到阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置导流后，液流流动的流迹更加符合流线型，使得流线的分布更加均匀，液流流动时撞击阀芯和阀套的相应位置时的过渡更加自然流畅，可有效减轻空化效应、啸叫噪音、阀芯以至于阀套和阀体的振动效应等问题，使阀工作时的稳定性和可靠性有效提高。

5.根据权利要求1所述的含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀其特征在于：阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置与阀套上的圆弧形凹槽相互配合，后者的结构和参数设计制造要依据前者的结构和参数来完成；阀芯凸肩端面处的圆弧形导流装置可以使岀射液流形成流束并符合流线型、同时还可以改变流线的角度，阀套上的圆弧形凹槽可以平滑地接受射流过来的液流、防止直射或者大角度流束射流对阀套的冲击冲蚀、提高阀套的寿命且保证液流出流平稳，还可以通过减小流束射流角降低稳态液动力，改善圆柱滑阀的工作性能和控制性能。

技术总结含有流线可变型导流槽口的圆柱滑阀，阀芯可轴向移动地设在阀套内，阀套安装在阀体内，被阀体径向定位，端盖分别与阀体的两端联接，并对阀套轴向定位；其中阀芯上设有圆弧形导流装置，阀套上设有圆弧形凹槽；本发明可有效缓解圆柱滑阀工作期间油液对于阀芯与阀套的侵蚀，阀芯上的圆弧形导流装置可缓解高压油液的冲击力，减少油液对于阀芯的冲蚀，改变流体流线，有效抑制阀芯处漩涡的产生与发展；阀套上的圆弧形凹槽可平滑地接受射流过来的液流、防止直射或者大角度流束射流对阀套的冲蚀、提高阀套的寿命且保证液流出流平稳，还可通过减小流束射流角降低稳态液动力，改善圆柱滑阀的工作性能和控制性能，提高能量利用效率，延长圆柱滑阀的使用寿命。技术研发人员：李建英,查永元,杨海龙受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23