射流閥射流閥的工作原理

射流閥從結(jié)構(gòu)上可分為射流管閥和偏轉(zhuǎn)板射流閥兩種。

1、射流管閥

射流管閥，它主要由射流管1，接收器2，轉(zhuǎn)軸3和對(duì)中彈簧4等組成，如圖1所示。

壓力油通過(guò)轉(zhuǎn)軸3引入射流管1，射流管射出的液流沖到接收器的二個(gè)接收孔上，二孔分別將液流導(dǎo)向油缸的兩腔。液壓能通過(guò)射流管的噴嘴轉(zhuǎn)換為液流的動(dòng)能，液流被接收孔分流接收后，又轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ茉谝簤焊變汕恢须莱蓧毫Σ?。?dāng)控制位移x_i=0時(shí)，射流管1處于中位，兩個(gè)孔分流接收的液體流量相等，液壓缸兩腔的壓力也相等，活塞不動(dòng)。當(dāng)x_i不等于0時(shí)，射流管繞轉(zhuǎn)軸3偏轉(zhuǎn)，兩個(gè)接收孔分流接收的液體流量不相等，其中一孔增加，另一孔減少，從而使液壓缸兩腔的壓力不等，產(chǎn)生壓差使活塞運(yùn)動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)的速度與x_i的大小成正比，方向與x_i相對(duì)應(yīng)。

2、偏轉(zhuǎn)板射流閥

偏轉(zhuǎn)板射流閥的結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖2中b）為射流盤(pán)的水平截面圖。該閥的射流管1固定不動(dòng)，另設(shè)一可移動(dòng)的偏轉(zhuǎn)板2于噴口與接收器3之間，前一級(jí)的控制元件可操縱偏轉(zhuǎn)板2平移，當(dāng)偏轉(zhuǎn)板平移x_i后，兩小孔分流，使其接收的液流不等，形成壓差P_L=P₁-P₂，推動(dòng)級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)。

上述兩種結(jié)構(gòu)的射流液壓放大的基本原理相同，液體靜壓能通過(guò)射流管?chē)娮旄咚賴(lài)姵鲛D(zhuǎn)換成液流的動(dòng)能，在接收器前分流，且被接收器的二小孔接收，然后又將其動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，形成壓差P_L=P₁-P₂。不同的是分流方式不同：射流管閥是轉(zhuǎn)動(dòng)射流管分流，是射流管管口；而偏轉(zhuǎn)板射流閥是移動(dòng)偏轉(zhuǎn)板分流，分流噴口是偏轉(zhuǎn)板的小孔口。

射流閥是利用射流原理做成的執(zhí)行器，通過(guò)它對(duì)流體能源實(shí)行控制和調(diào)節(jié)。由于它是一種無(wú)可動(dòng)件裝置，所以和常規(guī)的氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器相比，就具有如下的優(yōu)點(diǎn)：如可用各種流體作工作介質(zhì)、放大倍數(shù)高、可廣泛選用各種材料做成，反應(yīng)速度快、簡(jiǎn)單，可用于化工、石油、燃料等工業(yè)部門(mén)中有腐蝕性介質(zhì)的特殊環(huán)境中，特別適用于航行裝置的矢量控制及代用工業(yè)系統(tǒng)中的某些換向閥門(mén)。

在某些情況下可利用控制道直接檢測(cè)信號(hào)（如壓力，液位等），它就是一個(gè)簡(jiǎn)易的自作用式調(diào)節(jié)閥。 射流閥可分為開(kāi)關(guān)式和比例式兩種。

1、優(yōu)點(diǎn)

①射流閥的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)油液潔凈度要求不高，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，這是由于分流噴口比一般噴嘴擋板閥的間隙和滑閥間隙及開(kāi)口量要大的多（約20倍），因此射流閥作為電液伺服閥的前置放大而大量用于民用工業(yè)具有廣闊的前景。受到國(guó)內(nèi)外極大的重視。

②所需操縱力小，一般只需百分之幾個(gè)牛頓就可以了。

③單級(jí)功率、壓力效率和流量效率都高于噴嘴擋板閥，可直接用于小功率控制系統(tǒng)中。

2、缺點(diǎn)

①射流閥特性難以預(yù)測(cè)，主要靠實(shí)驗(yàn)確定。射流管和偏轉(zhuǎn)板受射流力的作用，容易產(chǎn)生高頻干擾振蕩。

②射流管的慣量較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性不如噴嘴擋板閥；而偏轉(zhuǎn)板射流閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性與噴嘴擋板閥相當(dāng)。

③油液粘度對(duì)特性影響較大，特別是低溫特性較差。 2100433B

射流閥芯專(zhuān)利目的

《射流閥芯》所要解決的問(wèn)題是2013年前已有的用于熱水器的混水閥門(mén)射流效果一般并使用不便的技術(shù)問(wèn)題，從而提供一種射流效果良好，并使用便捷的射流閥芯。

射流閥芯技術(shù)方案

《射流閥芯》提供一種射流閥芯，包括閥芯殼體，所述閥芯殼體上設(shè)有冷水口和熱水口；噴嘴，設(shè)置在所述閥芯殼體內(nèi)，具有通過(guò)所述冷水口可與閥門(mén)的冷水通道相連通的噴嘴冷水進(jìn)口以及噴嘴冷水出口；噴針，可裝配在所述噴嘴內(nèi)部，與所述噴嘴的內(nèi)腔形成冷水入流空間，與所述噴嘴冷水出口形成冷水噴射出口；所述噴針在所述射流閥芯的軸線方向上的位置固定不動(dòng)，所述噴嘴在所述射流閥芯的軸線方向上的位置可調(diào)，通過(guò)軸向調(diào)節(jié)所述噴嘴可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述冷水入流空間、熱水口和冷水噴射出口的流體流量調(diào)節(jié)。

所述射流閥芯還包括轉(zhuǎn)動(dòng)件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件密封可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述閥芯殼體上，并通過(guò)軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與所述噴嘴相對(duì)軸向移動(dòng)配合，以將所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗鰢娮斓妮S向移動(dòng)。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)件與所述噴針連接以帶動(dòng)所述噴針同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述閥芯殼體通過(guò)限制轉(zhuǎn)動(dòng)部與所述噴嘴配合，以在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件帶動(dòng)所述噴針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述噴嘴相對(duì)于所述閥芯殼體不轉(zhuǎn)動(dòng)，但其在所述移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的作用下，能夠相對(duì)于所述閥芯殼體沿著所述噴針的軸向方向移動(dòng)。

所述軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括形成在所述噴嘴上的內(nèi)螺紋以及形成在所述轉(zhuǎn)動(dòng)件上并與所述內(nèi)螺紋配合的外螺紋，其中，所述內(nèi)螺紋與所述外螺紋的螺紋配合行程大于或等于所述噴嘴的可移動(dòng)行程。

所述限制轉(zhuǎn)動(dòng)部為成形在所述噴嘴上的多邊形端部，所述閥芯殼體的內(nèi)壁形狀與所述多邊形端部相配合。

所述限制轉(zhuǎn)動(dòng)部為在所述噴嘴的外周面上周向設(shè)置的凸緣和/或?qū)虿垡约霸谒鲩y芯殼體的內(nèi)壁上沿著軸向方向設(shè)置并與所述凸緣和/或?qū)虿刍瑒?dòng)配合的導(dǎo)向槽和/或凸緣。

所述噴嘴的噴嘴冷水進(jìn)口和噴嘴冷水出口之間成形一對(duì)徑向向外延伸的周向凸緣，所述周向凸緣之間可裝配有密封件，所述噴嘴位于所述周向凸緣和所述噴嘴冷水出口之間的熱水段可與閥門(mén)的熱水通道相連通。

所述熱水段的形狀為圓柱形狀。

所述噴嘴的噴嘴冷水出口的直徑為4毫米-6毫米。

所述噴針包括噴針主體和設(shè)置在所述噴針主體端部并與所述噴嘴的噴嘴冷水出口相配合的錐形部，所述噴針主體周向設(shè)置有支撐體，以在所述噴針裝配在噴嘴中時(shí)，所述支撐體的外表面與所述噴嘴的內(nèi)腔配合以對(duì)所述噴針主體限位，在所述支撐體之間形成流體通道。

所述支撐體包括圍繞所述噴針主體周向均布并沿其軸向方向延伸設(shè)置的多個(gè)凸肋，所述多個(gè)凸肋相互之間形成所述流體通道。

所述凸肋包括第一凸肋部和第二凸肋部，其中，所述第一凸肋部與噴嘴的噴嘴冷水進(jìn)口相對(duì)，并且其徑向尺寸小于所述第二凸肋部的徑向尺寸，以與噴嘴的內(nèi)腔壁形成所述流體通道，所述第二凸肋部的外表面與所述噴嘴的內(nèi)腔配合。

所述噴嘴的內(nèi)腔壁上成形有與所述第二凸肋部相對(duì)應(yīng)的開(kāi)槽，所述第二凸肋部可配合在所述開(kāi)槽中并沿著所述噴嘴的軸向方向滑動(dòng)。

所述凸肋為三個(gè)、四個(gè)、或六個(gè)，所述多個(gè)凸肋相互之間形成的所述流體通道的過(guò)水截面大于所述噴嘴的噴嘴冷水出口的截面。

所述噴針主體的所述支撐體和所述錐形部之間具有的增壓混水段，該增壓混水段的形狀為圓柱形狀。

所述增壓混水段的直徑大于、等于或者略小于所述噴嘴的噴嘴冷水出口的直徑。

所述錐形部的直徑從其根部到前端部縮小，其錐度為10度-150度，所述錐形部的長(zhǎng)度小于或等于所述噴嘴的可移動(dòng)行程。

所述噴嘴的冷水噴射出口的錐度大于等于所述錐形部的錐度。

所述錐形部的直徑從其根部到前端部線性連續(xù)縮小。

所述噴嘴在所述射流閥芯的軸線方向上調(diào)節(jié)位置時(shí)，其上的所述噴嘴冷水進(jìn)口處的冷水壓力始終與所述閥芯殼體上的所述冷水口處的冷水壓力保持一致。

射流閥芯改善效果

《射流閥芯》的閥芯殼體中的噴針在射流閥芯的軸線方向上的位置固定不動(dòng)，而噴嘴在射流閥芯的軸向方向上的位置可調(diào)，通過(guò)軸向調(diào)節(jié)噴嘴可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷水入流空間、熱水口和冷水噴射出口的調(diào)節(jié)，即僅通過(guò)調(diào)節(jié)噴嘴沿著射流閥芯的軸向方向移動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)冷水、熱水的同時(shí)調(diào)節(jié)。

《射流閥芯》的噴嘴在射流閥芯的軸線方向上調(diào)節(jié)位置時(shí)，其上的噴嘴冷水進(jìn)口處的冷水壓力始終與所述閥芯殼體上的所述冷水口處的冷水壓力保持一致，使得噴嘴在調(diào)節(jié)位置時(shí)，能夠始終保持噴嘴內(nèi)部的噴射壓力。

《射流閥芯》的噴針主體的周向設(shè)置有支撐體，以在該噴針裝配在射流裝置的噴嘴中時(shí)，支撐體的外表面將與噴嘴的內(nèi)腔形成配合以對(duì)噴針主體限位，在支撐體之間形成有用于流體流通的流體通道，從而當(dāng)通過(guò)噴嘴的流體的壓力較大或很大，并且流體流速不穩(wěn)定時(shí)，在不影響流體順暢流動(dòng)的前提下，能夠有效地防止噴針由于其徑向方向上承受很大并不均勻的徑向壓力而與噴嘴的噴口偏離或者發(fā)生徑向擺動(dòng)，影響到噴嘴的噴射效果。

《射流閥芯》的支撐體包括圍繞噴針主體周向均布并沿其軸向方向延伸設(shè)置的多個(gè)凸肋，多個(gè)凸肋之間形成流體通道，從而利于流體的流動(dòng)，進(jìn)一步，每個(gè)凸肋包括第一凸肋部和第二凸肋部，第一凸肋部的徑向尺寸小于第二凸肋部的徑向尺寸，從而能夠進(jìn)一步增強(qiáng)噴嘴的噴射效果。

《射流閥芯》的噴針主體的支撐體和錐形部之間具有增壓混水段，該增壓混水段的形狀為圓柱形狀，以將流體通道引入的水在此混合均勻，并能夠?qū)崿F(xiàn)增壓效果，從而保證噴嘴最后的噴射效果。

圖1表示《射流閥芯》具體實(shí)施方式提供的射流閥芯的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2表示《射流閥芯》具體實(shí)施方式射流閥芯與閥門(mén)的喉管相配合的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3表示《射流閥芯》具體實(shí)施方式的射流閥芯的噴嘴的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4表示《射流閥芯》具體實(shí)施方式的射流閥芯的噴針的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-噴針主體，1a-增壓混水段，2-錐形部，2a-根部，2b-前端部，3-流體通道，4-凸肋，41-第一凸肋部，42-第二凸肋部，9-噴嘴，91-噴嘴冷水進(jìn)口，92-噴嘴冷水出口，93-多邊形端部，94-周向凸緣，95-熱水段，96-噴嘴錐形部，11-喉管，11a-喉管錐形部，12-閥芯殼體，12a-熱水口，12b-冷水口，13-轉(zhuǎn)動(dòng)件，15-冷水入流空間，16-冷水噴射出口。

2021年6月24日，《射流閥芯》獲得第二十二屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)。