射流阀射流阀的工作原理

射流阀从结构上可分为射流管阀和偏转板射流阀两种。

1、射流管阀

射流管阀，它主要由射流管1，接收器2，转轴3和对中弹簧4等组成，如图1所示。

压力油通过转轴3引入射流管1，射流管射出的液流冲到接收器的二个接收孔上，二孔分别将液流导向油缸的两腔。液压能通过射流管的喷嘴转换为液流的动能，液流被接收孔分流接收后，又转变为压力能在液压缸两腔中肜成压力差。当控制位移x_i=0时，射流管1处于中位，两个孔分流接收的液体流量相等，液压缸两腔的压力也相等，活塞不动。当x_i不等于0时，射流管绕转轴3偏转，两个接收孔分流接收的液体流量不相等，其中一孔增加，另一孔减少，从而使液压缸两腔的压力不等，产生压差使活塞运动，活塞运动的速度与x_i的大小成正比，方向与x_i相对应。

2、偏转板射流阀

偏转板射流阀的结构如图2所示，图2中b）为射流盘的水平截面图。该阀的射流管1固定不动，另设一可移动的偏转板2于喷口与接收器3之间，前一级的控制元件可操纵偏转板2平移，当偏转板平移x_i后，两小孔分流，使其接收的液流不等，形成压差P_L=P₁-P₂，推动级活塞运动。

上述两种结构的射流液压放大的基本原理相同，液体静压能通过射流管喷嘴高速喷出转换成液流的动能，在接收器前分流，且被接收器的二小孔接收，然后又将其动能转变为压力能，形成压差P_L=P₁-P₂。不同的是分流方式不同：射流管阀是转动射流管分流，是射流管管口；而偏转板射流阀是移动偏转板分流，分流喷口是偏转板的小孔口。

射流阀是利用射流原理做成的执行器，通过它对流体能源实行控制和调节。由于它是一种无可动件装置，所以和常规的气动、液动执行器相比，就具有如下的优点：如可用各种流体作工作介质、放大倍数高、可广泛选用各种材料做成，反应速度快、简单，可用于化工、石油、燃料等工业部门中有腐蚀性介质的特殊环境中，特别适用于航行装置的矢量控制及代用工业系统中的某些换向阀门。

在某些情况下可利用控制道直接检测信号（如压力，液位等），它就是一个简易的自作用式调节阀。 射流阀可分为开关式和比例式两种。

1、优点

①射流阀的最大优点是对油液洁净度要求不高，从而提高了系统的可靠性，这是由于分流喷口比一般喷嘴挡板阀的间隙和滑阀间隙及开口量要大的多（约20倍），因此射流阀作为电液伺服阀的前置放大而大量用于民用工业具有广阔的前景。受到国内外极大的重视。

②所需操纵力小，一般只需百分之几个牛顿就可以了。

③单级功率、压力效率和流量效率都高于喷嘴挡板阀，可直接用于小功率控制系统中。

2、缺点

①射流阀特性难以预测，主要靠实验确定。射流管和偏转板受射流力的作用，容易产生高频干扰振荡。

②射流管的惯量较大，动态响应特性不如喷嘴挡板阀；而偏转板射流阀的动态响应特性与喷嘴挡板阀相当。

③油液粘度对特性影响较大，特别是低温特性较差。 2100433B

射流阀芯专利目的

《射流阀芯》所要解决的问题是2013年前已有的用于热水器的混水阀门射流效果一般并使用不便的技术问题，从而提供一种射流效果良好，并使用便捷的射流阀芯。

射流阀芯技术方案

《射流阀芯》提供一种射流阀芯，包括阀芯壳体，所述阀芯壳体上设有冷水口和热水口；喷嘴，设置在所述阀芯壳体内，具有通过所述冷水口可与阀门的冷水通道相连通的喷嘴冷水进口以及喷嘴冷水出口；喷针，可装配在所述喷嘴内部，与所述喷嘴的内腔形成冷水入流空间，与所述喷嘴冷水出口形成冷水喷射出口；所述喷针在所述射流阀芯的轴线方向上的位置固定不动，所述喷嘴在所述射流阀芯的轴线方向上的位置可调，通过轴向调节所述喷嘴可以同时实现对所述冷水入流空间、热水口和冷水喷射出口的流体流量调节。

所述射流阀芯还包括转动件，所述转动件密封可转动地设置在所述阀芯壳体上，并通过轴向移动调节装置与所述喷嘴相对轴向移动配合，以将所述转动件的旋转运动转变为所述喷嘴的轴向移动。

所述转动件与所述喷针连接以带动所述喷针同时转动；所述阀芯壳体通过限制转动部与所述喷嘴配合，以在所述转动件带动所述喷针转动时，所述喷嘴相对于所述阀芯壳体不转动，但其在所述移动调节装置的作用下，能够相对于所述阀芯壳体沿着所述喷针的轴向方向移动。

所述轴向移动调节装置包括形成在所述喷嘴上的内螺纹以及形成在所述转动件上并与所述内螺纹配合的外螺纹，其中，所述内螺纹与所述外螺纹的螺纹配合行程大于或等于所述喷嘴的可移动行程。

所述限制转动部为成形在所述喷嘴上的多边形端部，所述阀芯壳体的内壁形状与所述多边形端部相配合。

所述限制转动部为在所述喷嘴的外周面上周向设置的凸缘和/或导向槽以及在所述阀芯壳体的内壁上沿着轴向方向设置并与所述凸缘和/或导向槽滑动配合的导向槽和/或凸缘。

所述喷嘴的喷嘴冷水进口和喷嘴冷水出口之间成形一对径向向外延伸的周向凸缘，所述周向凸缘之间可装配有密封件，所述喷嘴位于所述周向凸缘和所述喷嘴冷水出口之间的热水段可与阀门的热水通道相连通。

所述热水段的形状为圆柱形状。

所述喷嘴的喷嘴冷水出口的直径为4毫米-6毫米。

所述喷针包括喷针主体和设置在所述喷针主体端部并与所述喷嘴的喷嘴冷水出口相配合的锥形部，所述喷针主体周向设置有支撑体，以在所述喷针装配在喷嘴中时，所述支撑体的外表面与所述喷嘴的内腔配合以对所述喷针主体限位，在所述支撑体之间形成流体通道。

所述支撑体包括围绕所述喷针主体周向均布并沿其轴向方向延伸设置的多个凸肋，所述多个凸肋相互之间形成所述流体通道。

所述凸肋包括第一凸肋部和第二凸肋部，其中，所述第一凸肋部与喷嘴的喷嘴冷水进口相对，并且其径向尺寸小于所述第二凸肋部的径向尺寸，以与喷嘴的内腔壁形成所述流体通道，所述第二凸肋部的外表面与所述喷嘴的内腔配合。

所述喷嘴的内腔壁上成形有与所述第二凸肋部相对应的开槽，所述第二凸肋部可配合在所述开槽中并沿着所述喷嘴的轴向方向滑动。

所述凸肋为三个、四个、或六个，所述多个凸肋相互之间形成的所述流体通道的过水截面大于所述喷嘴的喷嘴冷水出口的截面。

所述喷针主体的所述支撑体和所述锥形部之间具有的增压混水段，该增压混水段的形状为圆柱形状。

所述增压混水段的直径大于、等于或者略小于所述喷嘴的喷嘴冷水出口的直径。

所述锥形部的直径从其根部到前端部缩小，其锥度为10度-150度，所述锥形部的长度小于或等于所述喷嘴的可移动行程。

所述喷嘴的冷水喷射出口的锥度大于等于所述锥形部的锥度。

所述锥形部的直径从其根部到前端部线性连续缩小。

所述喷嘴在所述射流阀芯的轴线方向上调节位置时，其上的所述喷嘴冷水进口处的冷水压力始终与所述阀芯壳体上的所述冷水口处的冷水压力保持一致。

射流阀芯改善效果

《射流阀芯》的阀芯壳体中的喷针在射流阀芯的轴线方向上的位置固定不动，而喷嘴在射流阀芯的轴向方向上的位置可调，通过轴向调节喷嘴可以同时实现对冷水入流空间、热水口和冷水喷射出口的调节，即仅通过调节喷嘴沿着射流阀芯的轴向方向移动即可实现对冷水、热水的同时调节。

《射流阀芯》的喷嘴在射流阀芯的轴线方向上调节位置时，其上的喷嘴冷水进口处的冷水压力始终与所述阀芯壳体上的所述冷水口处的冷水压力保持一致，使得喷嘴在调节位置时，能够始终保持喷嘴内部的喷射压力。

《射流阀芯》的喷针主体的周向设置有支撑体，以在该喷针装配在射流装置的喷嘴中时，支撑体的外表面将与喷嘴的内腔形成配合以对喷针主体限位，在支撑体之间形成有用于流体流通的流体通道，从而当通过喷嘴的流体的压力较大或很大，并且流体流速不稳定时，在不影响流体顺畅流动的前提下，能够有效地防止喷针由于其径向方向上承受很大并不均匀的径向压力而与喷嘴的喷口偏离或者发生径向摆动，影响到喷嘴的喷射效果。

《射流阀芯》的支撑体包括围绕喷针主体周向均布并沿其轴向方向延伸设置的多个凸肋，多个凸肋之间形成流体通道，从而利于流体的流动，进一步，每个凸肋包括第一凸肋部和第二凸肋部，第一凸肋部的径向尺寸小于第二凸肋部的径向尺寸，从而能够进一步增强喷嘴的喷射效果。

《射流阀芯》的喷针主体的支撑体和锥形部之间具有增压混水段，该增压混水段的形状为圆柱形状，以将流体通道引入的水在此混合均匀，并能够实现增压效果，从而保证喷嘴最后的喷射效果。

图1表示《射流阀芯》具体实施方式提供的射流阀芯的剖视结构示意图；

图2表示《射流阀芯》具体实施方式射流阀芯与阀门的喉管相配合的剖视结构示意图；

图3表示《射流阀芯》具体实施方式的射流阀芯的喷嘴的立体结构示意图；

图4表示《射流阀芯》具体实施方式的射流阀芯的喷针的立体结构示意图。

附图标记说明：1-喷针主体，1a-增压混水段，2-锥形部，2a-根部，2b-前端部，3-流体通道，4-凸肋，41-第一凸肋部，42-第二凸肋部，9-喷嘴，91-喷嘴冷水进口，92-喷嘴冷水出口，93-多边形端部，94-周向凸缘，95-热水段，96-喷嘴锥形部，11-喉管，11a-喉管锥形部，12-阀芯壳体，12a-热水口，12b-冷水口，13-转动件，15-冷水入流空间，16-冷水喷射出口。

2021年6月24日，《射流阀芯》获得第二十二届中国专利优秀奖。