用于调节闭环系统中的流体流的分流阀的制作方法
未命名
09-29
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1.本公开大体涉及分离流体的流动路径,并且更具体地,涉及用于调节闭环系统中的流体流的分流阀。
背景技术:
2.运载器(例如,飞行器)中的热管理系统可以使用流体(例如,热交换流体,诸如超临界二氧化碳(sco2))在发动机(例如,涡轮风扇发动机)的不同部件和/或运载器中的其他系统之间交换热能。一些热管理系统可以包括将热量从运载器系统/部件传递到流体的热源热交换器和/或将热量从流体传递到运载器系统/部件的散热器热交换器。包括流过热传输总线的sco2的热管理系统通常将sco2保持在高于最低温度(例如,305开尔文(k)等)和最低压力(例如,1150磅力/平方英寸(psi)等),从而维持二氧化碳的超临界流体状态或保持流体的热效率一致。流体可以选择性地绕过热管理系统中的热源热交换器和/或散热器热交换器中的一个或多个,以有效地控制流体的温度和压力的升高和/或降低。为了调节流体的流动路径,分流阀在热管理系统中串联或并联使用,以控制多少流体流被引入各个热交换器或从各个热交换器中分离出来。
附图说明
3.在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的优选实施例的完整且可行的公开,包括其最佳模式,其中:
4.图1示出了用于调节流过热传输总线的流体的已知分流阀;
5.图2示出了用于调节流过热传输总线的流体的具有波纹管和级联压力室的第一示例分流阀;
6.图3示出了用于调节流过热传输总线的流体的具有波纹管和级联压力室的第二示例分流阀;
7.图4示出了用于调节流过热传输总线的流体的具有一个波纹管的第三示例分流阀;
8.图5示出了用于调节流过热传输总线的流体的具有两个波纹管的第四示例分流阀;
9.图6示出了用于调节流过热传输总线的流体的具有两个波纹管的第五示例分流阀;
10.图7示出了用于调节流过热传输总线的流体的第六示例分流阀,并且使用流体作为液压流体来致动分流阀;
11.图8是示出了可以由示例处理器电路执行和/或实例化以实施控制示例分流阀的控制系统的示例机器可读指令和/或操作的流程图;和
12.图9示出了包括被构造为执行图8的示例机器可读指令的处理器电路的示例处理平台。
13.附图未按比例绘制。相反,可以在附图中放大层或区域的厚度。通常,在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如本专利中所使用的,声明任何部分(例如,层、膜、区、区域或板)以任何方式在(例如,定位在、位于、设置在或形成在等)另一部分上,表示被引用部分或者与另一部分接触,或者被引用部分在另一部分上方,其中一个或多个中间部分位于它们之间。除非另有说明,否则连接引用(例如,附接、联接、连接、接合、分开、断开联接、断开连接、分离等)将被广义地解释,并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。如本文所用,术语“可断开联接”是指两个部分被附接、连接和/或以其他方式接合并且然后被分开、断开连接和/或以其他方式非破坏性地彼此分离(例如,通过移除一个或多个紧固件、移除连接部分等)的能力。因此,连接/断开连接引用不一定推断两个元件直接连接并且彼此具有固定关系。声明任何部分与另一部分“接触”意味着在这两个部分之间没有中间部分。
14.描述符“第一”、“第二”、“第三”等在本文中用于识别可单独提及的多个元件或部件。除非基于其使用上下文另有规定或理解,否则此类描述符并非旨在赋予列表中的优先级、物理顺序或布置,或时间排序的任何含义,而仅用作用于分别指代多个元件或部件的标签,以便于理解所公开的示例。在一些示例中,描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件,而在权利要求中可以使用不同的描述符(例如“第二”或“第三”)来指代相同的元件。在这种情况下,应当理解,这种描述符仅用于便于引用多个元件或部件。
具体实施方式
15.在一些运载器(例如,飞行器、火箭等)中,发动机(例如,涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机、氢发动机等)在操作期间输出热量,这些热量可以被回收以加热运载器的其他部分。可以将热量传递到流体(例如,闭环系统(例如,热管理系统(tms)、废热回收系统等)中的热交换流体,诸如超临界二氧化碳(sco2)),以进一步冷却发动机的热部分和/或加热运载器的其他部件。闭环系统可以包含主泵以加压流体并增加流体的动能。闭环系统还可以包括主泵下游的分流阀以调节进入第一流线和第二流线的流体流。第一流线可以通向压缩机排放(cdp)热交换器,而第二流线可以通向废热回收系统(whp)。whp流线通向要经由流体冷却或加热的发动机部分(例如,燃料管线、压缩机、燃烧器等)。
16.一些用于调节流体的分流阀的操作使用电液伺服阀(ehsv)来驱动(例如,致动、移动、滑动等)分流阀中的活塞。活塞容纳在分流阀的流体室中,流体室包括流体通过其传输的入口流线、第一出口流线和第二出口流线。ehsv对液压流体(例如,燃料、油、水等)的两个流加压,并且两个流之间的压差驱动(例如,致动、移动、滑动等)活塞。由于ehsv使用液压流体来致动活塞,因此存在由液压流体污染示例sco2的风险,反之亦然。如果发生污染,则示例sco2可能会损失一些热效率,导致示例tms的操作效率低于理论和/或实际潜力。类似地,如果发生泄漏,示例sco2的压力和/或温度可能降低到低于超临界范围,从而导致示例sco2从超临界流体相移至气体或液体。这种相移也会导致示例tms无法有效操作。本文公开的示例包括用于调节闭环系统(例如,热管理系统)中的流体(例如,sco2等)的分流阀。在本文公开的示例中,分流阀包括防止流体(例如,sco2等)与液压流体和/或外部大气混合的气密密封件(例如波纹管)。
17.在本文公开的示例分流阀中,传统控制系统与燃料驱动的ehsv一起使用以基于闭
环系统内的压力和/或示例sco2的温度重新定位活塞。线性可变差动变压器(lvdt)测量活塞的位置并将位置信息反馈给控制系统。在本文公开的一些示例分流阀中,波纹管用于气密密封分流阀并阻止(例如,防止、限制、阻挡等)液压流体与示例sco2混合。在本文公开的一些示例分流阀中,级间排放口包括在流体室中以进一步阻止液压流体与示例sco2混合。在本文公开的一些示例分流阀中,两个波纹管用于密封示例sco2以解决分流阀内的示例sco2的高压(例如,3000psi)。在本文公开的一些示例分流阀中,两个或更多个波纹管和具有加压惰性气体的一个或多个中间流体室被包括在示例sco2和大气之间,以解决示例sco2的高压(例如,3000psi)。在本文公开的一些示例分流阀中,sco2还充当液压流体以致动活塞并且维持较低的流体压力,以在示例分流阀中包含流体而不暴露于大气。
18.术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,“下游”是指流体向其流动的方向。术语“主要”和“辅助”是指相应流线的端点。例如,“主要”是指将过冷低温燃料引导至机载低温燃料箱的流线,而“辅助”是指将未使用的低温燃料引导至储罐的流线。术语“饱和压力”是指给定低温液体及其蒸气可以在密闭容器内以热力学平衡共存的压力。
19.在本文使用的一些示例中,“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此,只要权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如,包含、包括、具有等)作为序言或在任何类型的权利要求陈述中采用任何形式的“包括”或“包含”(例如,包含、包括、具有等),应当理解,在不超出对应权利要求或陈述的范围的情况下,可以存在附加的元件、术语等。如本文所用,当短语“至少”用作例如权利要求的序言中的过渡术语时,其以与术语“包含”和“包括”是开放式的相同的方式是开放式的。术语“和/或”当例如以诸如a、b和/或c的形式使用时,指的是a、b、c的任何组合或子集,例如(1)单独a,(2)单独b,(3)单独c,(4)a与b,(5)a与c,(6)b与c,和(7)a与b以及与c。如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中使用的,短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b,和(3)至少一个a和至少一个b中的任何的实施方式。类似地,如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中使用的,短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,和(3)至少一个a和至少一个b中的任何的实施方式。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的进行或执行的上下文中使用的,短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,和(3)至少一个a和至少一个b中的任何的实施方式。类似地,如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的进行或执行的上下文中使用的,短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a,(2)至少一个b,和(3)至少一个a和至少一个b中的任何的实施方式。
20.如本文所用,单数引用(例如,“一”、“一种”、“第一”、“第二”等)不排除复数。如本文所用,术语“一”或“一种”实体是指该实体中的一个或多个。术语“一”(或“一种”)、“一个或多个”和“至少一个”可以在本文中互换使用。此外,虽然单独列出,但多个装置、元件或方法动作可以通过例如单个单元或处理器来实施。此外,虽然单独的特征可以包括在不同的示例或权利要求中,但这些可以可能被组合,并且不同示例或权利要求中的包括并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。
21.对于本文公开的附图,电液伺服阀(ehsv)可以是单级伺服阀或两级伺服阀,其使用挡板或偏转器来加强和/或减弱主燃料系统经由一个或多个液压泵供应给ehsv的液压流
体(例如,燃料、矿物油、水等)的压力。向电磁体提供受控电流,使挡板关闭液压流体的一条流线并打开液压流体的另一条流线。打开和关闭流入ehsv的液压流体流会增加和减少ehsv中的线轴的任一侧的压力。在一些示例中,当线轴移动时,线轴(部分或完全)阻塞第一流体流线出口并(部分或完全)使第二流体流线出口畅通,使得第一流体流线中的液压压力增加并且第二流体流线中的液压压力减少。第一流体流线将液压流体供应到分流阀中的活塞和/或致动器板的一端,而第二流体流线将液压流体供应到分流阀中的活塞和/或致动器板的另一端。因此,来自ehsv的液压压力输出可以精确地致动活塞并控制分流阀的流率输出。总之,电流的变化会改变挡板的位置,从而基于可变压力改变线轴的位置,从而改变出口流线中的液压流体的压力,从而导致分流阀中的活塞致动并控制通过分流阀的超临界流体流。
22.对于本文公开的附图,贯穿附图相同的数字表示相同的元件。图1的示例图示是用于调节通过泵系统(例如,热管理系统)的流体流的已知分流阀100的示例示意图。如图1所示,分流阀100包括ehsv 102,ehsv 102具有第一液压流线104和第二液压流线106,两者都通向活塞的任一端。分流阀100还包括形成活塞的活塞轴108、第一头110、第二头112和o形环114。分流阀100进一步包括具有入口流线116、第一出口流线118和第二出口流线120的流体室115。
23.图1的所示分流阀100包括ehsv 102,ehsv 102经由来自第一液压流线104和第二液压流线106的压力输出来致动活塞。例如,如果通过第一出口流线118的流率太高,则流体系统中的传感器向ehsv 102发送信号以增加第一液压流线104的压力输出,从而降低第二液压流线106的压力输出。这种压力输出的变化导致活塞在限制流体流通过第一出口流线118并且使流体流通过第二出口流线120的方向上移动。
24.图1的分流阀100包括固定到第一头110和第二头112的o形环114,以密封流体室115免受液压流体影响。o形环114防止液压流体污染流过分流阀100的流体,反之亦然。然而,在使用超临界流体(例如,sco2)作为热交换流体的示例热管理系统(tms)中使用分流阀的示例中,分流阀100将不足以防止污染。为了将二氧化碳保持在超临界状态,sco2(进而,tms)的压力和温度应分别高于1070psi和305k。在热管理系统使用sco2的示例中,分流阀中的流体室115可以具有大于1150psi的压力和大于305k的温度。在这些温度和压力下,o形环114将不足以密封sco2免受液压流体影响,导致tms中的压降、液压流体的污染和/或sco2的污染。
25.本文公开的示例利用使用一个或多个波纹管气密密封流体(例如,sco2等)免受ehsv液压流体或分流阀的其他驱动机构影响,使得tms中的流体压力保持充满和未受污染的分流阀来解决这些问题,例如密封不充分等。本文还公开了一些示例,其利用使用流体(例如,sco2等)作为液压流体来致动分流阀中的活塞的分流阀来解决这些问题,例如密封不充分等。本文所指的示例波纹管可以是由合金或其他材料(包括钛、不锈钢等)组成的金属波纹管,并且可以经由激光焊接、液压成型、电铸等制造。
26.图2示出了用于调节闭环系统中的流体流的分流阀200。在一些示例中,流体是超临界流体,并且闭环系统是热管理系统。在一些示例中,超临界流体是sco2。图2所示的分流阀200包括本体202、活塞204、第一流体室206、入口端口208、第一出口适配器端口210、第二出口适配器端口212、第一头214、第二头216、第一波纹管218、第一座220、第二流体室222、
第二波纹管224、第二座226、弹簧228和第三座230。用于分流阀200中的活塞204的驱动机构未在图2中示出。然而,在一些示例中,用于致动活塞204的机构可以是ehsv、电动机或响应于电信号输入提供机械致动的另一种机构。
27.在一些示例中,在tms、热传输总线和第一流体室206中,流体(例如,sco2等)被加压到非常高的压力(例如,3000psi等)。因此,在图2所示的示例中,第一波纹管218附接(例如,焊接、以其他方式结合等)到本体202和第一座220以气密密封第一流体室206中的流体,并在分流阀200的寿命(例如,可用寿命)期间阻止、防止和/或以其他方式减少到第二流体室222中的泄漏。在图2所示的示例中,分流阀200包括作为第一流体室206与外部、环境和/或大气压力之间的缓冲器的第二流体室222。示例第二流体室222用惰性气体(例如,氮气、氦气、氩气等)加压,该惰性气体是非反应性的、不可燃的,并且可以在分流阀200的操作之前加压。包括第二流体室222在分流阀200中提供级联效应。级联效应减小了第一流体室206与第一波纹管218密封的相邻压力之间的压差。示例第二流体室222被加压至第一流体室206压力与环境和/或大气压力之间的压力。例如,第一流体室206可以被加压到3000psi,第二流体室222可以被加压到1500psi,并且环境和/或大气压力可以是14.7psi。示例第二流体室222减轻了从第一流体室206到大气压力的压降,并且显著降低了作用在第一波纹管218上的应力。减小的应力显著增加示例第一波纹管218的疲劳能力,并且减小的压差显著增加第一波纹管218和/或分流阀200的循环耐久性。如果示例第二流体室222不包括在分流阀200中,则第一流体室206和第一波纹管218将接近大气压力,由于更大的压差将有更大的应力作用在第一波纹管218上,并且分流阀200和/或第一波纹管218的寿命将更短。尽管图2所示的示例包括第一流体室206和第二流体室222,但是示例分流阀200可以包括更多流体室以提供更渐进的级联效应来进一步增加分流阀200、第一波纹管218和/或第二波纹管224的寿命(例如,可用寿命)。
28.在图2所示的示例中,示例分流阀200包括第一流体室206,流体经由入口端口208流入第一流体室206,并经由第一出口适配器端口210和/或第二出口适配器端口212流出。第一出口适配器端口210将第一流体室206连接到具有第一直径的第一流线,并且第二出口适配器端口212将第一流体室206连接到具有第二直径的第二流线。第一出口适配器端口210和第二出口适配器端口212用于将第一流线和第二流线连接到第一流体室206,以相对于如果第一流线和第二流线直接连接到第一流体室206而没有出口适配器端口的冲程长度减少活塞204的冲程长度。
29.在图2所示的示例中,第一出口适配器端口210具有第一入口和第一出口,并且第二出口适配器端口212具有第二入口和第二出口。示例第一入口和第二入口为矩形,其高度小于第一流线和第二流线的直径。第一入口和第二入口的高度也与第一头214和第二头216的厚度相同和/或类似(例如,+/-1毫米(mm))。因此,当第一头214完全限制流流过第一出口适配器端口210时,第二头216完全允许流流过第二出口适配器端口212,反之亦然。第一入口和第二入口的宽度也大于第一流线和第二流线的直径。在一些示例中,第一入口和第二入口的宽度和高度被设计成使得第一入口和第二入口的有效区域与第一出口和第二出口的有效区域以及第一流线和第二流线的有效区域相同。因此,将第一流体室206连接到第一流线和第二流线的第一出口适配器端口210和第二出口适配器端口212的几何形状减少了活塞204的冲程长度(相对于直接连接到第一流体室206的流线)而不限制流流过流线。
30.在图2所示的示例中,第一波纹管218附接(例如,焊接、以其他方式结合等)到第一座220和本体202。第一波纹管218位于第一流体室206中并且防止第一流体室206中的流体与第二流体室222中的惰性气体混合,反之亦然。当活塞204由于致动而升高或降低时,第一波纹管218可以压缩和/或伸展(expand)。只要第一波纹管218没有受到超过材料屈服点的应力,第一波纹管218就在负载和/或压差不再作用在波纹管218上之后恢复到其原始形状。图2中所示的示例第一波纹管218是激光焊接金属波纹管,其中单独形成的隔膜被激光焊接在一起以制作金属波纹管。在一些示例中,第一波纹管218经由液压成型制造。在一些示例中,第一波纹管218围绕活塞204制作。在一些示例中,第一波纹管218单独制作并随后组装到活塞204上。
31.在图2所示的示例中,第二波纹管224附接(例如,焊接、以其他方式结合等)到第二座226和本体202。第二波纹管224位于第二流体室上方,并防止第二流体室222中的加压流体(例如惰性气体,诸如氮气、氦气、氩气等)逸出到大气中和/或本体202外部。示例第二波纹管224与示例第一波纹管218的几何形状、结构、功能和/或设计相同和/或非常类似。在一些示例中,第二波纹管224经由激光焊接和/或液压成型处理制作。
32.图2所示的示例分流阀200包括弹簧228,以抵消第一流体室206中作用在活塞204上的压力,并抑制活塞204被致动时发生的振荡移动。在一些示例中,弹簧228附接到本体202和/或第三座230。示例弹簧228包括材料(例如,低合金锰、中碳钢、高碳钢等)和/或在结构上设计成抵消流体压力施加在活塞204和/或第一波纹管218上的力。弹簧228的示例材料和/或结构设计也基于第二流体室222中的压力抵消第一流体室206中的压力来选择。被校准以充分抵消第一流体室206中的压力的弹簧228的一些示例设计因素包括线直径、线圈直径、自由长度和有效线圈数量。示例弹簧228还抑制当活塞204向上和/或向下致动时活塞204经历的移动和振动。因此,当活塞204移动时,由于示例分流阀200中的弹簧228的存在、设计和/或构造,活塞204将快速且精确地停止在其预期位置。
33.在一些示例中,图2所示的分流阀200可以包括线性可变差动变压器(lvdt),以测量活塞204的线性位移。在一些示例中,活塞204可以包括附接到活塞204的端部并且充当lvdt的核心的铁磁轴。在一些示例中,当活塞204移动时,lvdt产生反馈到示例控制系统(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))的信号。示例信号可以指示活塞204的实际位置,并且示例控制系统可以确定活塞204的预期位置和活塞204的实际位置之间的误差。如果示例误差为零或足够接近零(例如,0.1mm),则致动机构(例如,ehsv、电动机等)停止移动活塞204。下面描述lvdt的进一步细节。
34.图3示出了用于调节闭环系统中的流体流的分流阀300。在一些示例中,流体是超临界流体,并且闭环系统是热管理系统。在一些示例中,超临界流体是sco2。图3所示的分流阀300包括本体302、活塞304、第一流体室306、入口端口308、第一出口适配器端口310、第二出口适配器端口312、活塞头314、第一波纹管318、第一座320、第二流体室322、第二波纹管324、第二座326和弹簧328。分流阀300中的活塞304的驱动机构未在图3中示出。然而,在一些示例中,用于致动活塞304的机构可以是ehsv、电动机或响应于电信号输入而提供机械致动的另一种机构。
35.在一些示例中,在tms、热传输总线和第一流体室306中,流体(例如,sco2等)被加
压到非常高的压力(例如,3000psi等)。因此,在图3所示的示例中,第一波纹管318附接(例如,焊接、以其他方式结合等)到本体302和第一座320,以气密密封第一流体室306中的流体,并在分流阀300的寿命(例如,可用寿命)期间阻止、防止和/或以其他方式减少到第二流体室322中的泄漏。在图3所示的示例中,分流阀300包括作为第一流体室306与外部、环境和/或大气压力之间的缓冲器的第二流体室322。示例第二流体室322用惰性气体(例如,氮气、氦气、氩气等)加压,该惰性气体是非反应性的、不可燃的,并且可以在分流阀300的操作之前加压。包括第二流体室322在分流阀300中提供级联效应。级联效应减小了第一流体室306与第一波纹管318密封的相邻压力之间的压差。示例第二流体室322被加压至第一流体室306压力与环境和/或大气压力之间的压力。例如,第一流体室306可以被加压到3000psi,第二流体室可以被加压到1500psi,并且环境和/或大气压力可以是14.7psi。示例第二流体室322减轻了从第一流体室306到大气压力的压降,并且显著减小了作用在第一波纹管318上的应力。减小的应力显著增加示例第一波纹管318的疲劳能力,并且减小的压差显著增加第一波纹管318和/或分流阀300的循环耐久性。如果示例第二流体室322不包括在分流阀300中,则第一流体室306和第一波纹管318将接近大气压力,由于更大的压差将有更大的应力作用在第一波纹管318上,并且分流阀300和/或第一波纹管318的寿命将更短。尽管图3所示的示例包括第一流体室306和第二流体室322,但是示例分流阀300可以包括更多流体室以提供更渐进的级联效应,从而进一步增加分流阀300、第一波纹管318和/或第二波纹管324的寿命(例如,可用寿命)。
36.在图3所示的示例中,示例分流阀300包括第一流体室306,在第一流体室306处流体经由入口端口308流入并经由第一出口适配器端口310和/或第二出口适配器端口312流出。第一出口适配器端口310将第一流体室306连接到具有第一直径的第一流线,并且第二出口适配器端口312将第一流体室306连接到具有第二直径的第二流线。第一出口适配器端口310和第二出口适配器端口312用于将第一流线和第二流线连接到第一流体室306,以相对于如果第一流线和第二流线直接连接到第一流体室306而没有出口适配器端口的冲程长度减少活塞304的冲程长度。
37.在图3所示的示例中,第一出口适配器端口310具有第一入口和第一出口,并且第二出口适配器端口312具有第二入口和第二出口。示例第一入口和第二入口为矩形,其高度小于第一流线和第二流线的直径。第一入口和第二入口的高度也被设计成使得如果活塞304完全升高和/或活塞头314完全限制流流过第一出口适配器端口310,则活塞头314也完全允许流流过第二出口适配器端口312,反之亦然。第一入口和第二入口的宽度也大于第一流线和第二流线的直径。在一些示例中,第一入口和第二入口的宽度和高度被设计成使得第一入口和第二入口的有效区域与第一出口和第二出口的有效区域以及第一流线和第二流线的有效区域相同。因此,将第一流体室306连接到第一流线和第二流线的第一出口适配器端口310和第二出口适配器端口312的几何形状减少了活塞304的冲程长度(相对于直接连接到第一流体室306的流线)而不限制流流过流线。
38.在图3所示的示例中,第一波纹管318附接(例如,焊接、以其他方式结合等)到第一座320和本体302。第一波纹管318位于第一流体室306中并且防止第一流体室306内的流体与第二流体室322中的惰性气体混合,反之亦然。当活塞304由于致动而升高或降低时,第一波纹管318可以压缩和/或伸展。只要第一波纹管318没有受到超过材料屈服点的应力,第一
波纹管318就在负载和/或压差不再作用在波纹管318上之后恢复到其原始形状。图3中所示的示例第一波纹管318是激光焊接金属波纹管,其中单独形成的隔膜被激光焊接在一起以制作金属波纹管。在一些示例中,第一波纹管318经由液压成型制造。在一些示例中,第一波纹管318围绕活塞304制作。在一些示例中,第一波纹管318单独制作并随后组装到活塞304上。
39.在图3所示的示例中,第二波纹管324附接(例如,焊接、以其他方式结合等)到第二座326和本体302。第二波纹管324位于第二流体室上方,并防止第二流体室322中的加压流体(例如惰性气体,诸如氮气、氦气、氩气等)逸出到大气中和/或本体302外部。示例第二波纹管324与示例第一波纹管318的几何形状、结构、功能和/或设计相同和/或非常类似。在一些示例中,第二波纹管324经由激光焊接和/或液压成型处理制作。
40.图3所示的示例分流阀300包括弹簧328,以抵消第一流体室306中作用在活塞304上的压力,并抑制活塞304被致动时发生的振荡移动。在一些示例中,弹簧328附接到本体302和/或第二座326。示例弹簧328由材料(例如,低合金锰、中碳钢、高碳钢等)组成和/或在结构上设计成抵消流体压力施加在活塞304和/或第一波纹管318上的力。弹簧328的示例材料和/或结构设计也基于第二流体室322中的压力抵消第一流体室306中的压力来选择。被校准以充分抵消第一流体室306中的压力的弹簧328的一些示例设计因素包括线直径、线圈直径、自由长度和有效线圈数量。示例弹簧328还抑制当活塞304向上和/或向下致动时活塞304经历的移动和振动。因此,当活塞304移动时,由于示例分流阀300中的弹簧328的存在、设计和/或构造,活塞304将快速且精确地停止在其预期位置。在图3所示的示例中,弹簧328位于本体302的外部,这与图2所示的其中弹簧228在第二流体室222内部的示例分流阀200相对。由于示例弹簧328在本体302外部,示例操作者(例如,机器、人等)可以有效地安装和/或维护弹簧328。
41.在一些示例中,图3所示的分流阀300可以包括线性可变差动变压器(lvdt),以测量活塞304的线性位移。在一些示例中,活塞304可以包括附接到活塞304的端部并且充当lvdt的核心的铁磁轴。在一些示例中,当活塞304移动时,lvdt产生反馈到示例控制系统(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))的信号。示例信号可以指示活塞304的实际位置,并且示例控制系统可以确定活塞304的预期位置和活塞304的实际位置之间的误差。如果示例误差为零或足够接近零(例如,0.1mm),则致动机构(例如,ehsv、电动机等)停止移动活塞304。下面描述lvdt的进一步细节。
42.图4示出了用于调节闭环系统中的流体流的分流阀400。在一些示例中,流体是超临界流体,并且闭环系统是热管理系统。在一些示例中,超临界流体是sco2。图4所示的分流阀400包括电液伺服阀(ehsv)402、第一液压流线404、第二液压流线406、活塞407、活塞轴408、第一头410、第二头412、波纹管414、第一流体室415、入口流线416、第一出口流线418、第二出口流线420、级间排放口422、致动器轴424、第二流体室425、致动器板426、铁磁轴428、lvdt 430和控制系统432。
43.图4中所示的示例分流阀400包括ehsv 402以致动第一流体室415中的活塞407,并调节通过第一出口流线418和第二出口流线420的流体流。示例ehsv 402增加和/或降低第一液压流线404和/或第二液压流线406中的液压流体的压力。ehsv 402如何增加和/或减少
第一液压流线404和第二液压流线406中的压力输出的细节在上面进行了描述并且是本领域技术人员已知的。
44.在图4所示的示例分流阀400中,第一液压流线404和第二液压流线406从ehsv 402通向第二流体室425。更具体地,第一液压流线404终止于致动器板426的第一侧上的第二流体室425的第一端,并且第二液压流线406终止于致动器板426的第二侧上的第二流体室425的第二端。第一液压流线404和第二液压流线406在第二流体室425中产生的液压压力作用在致动器板426上,导致致动器板向上或向下移动。例如,当第一液压流线404中的压力输出增加并且第二液压流线406中的压力输出减小时,分布力作用在致动器板426的顶部上,导致致动器板向下移动。ehsv 402经由第一液压流线404和第二液压流线406提供给第二流体室425的压力输出强度以及跨致动器板426的顶部和底部形成的压差的值确定致动器板426移动了多少以及移动得多快。
45.在图4所示的示例中,分流阀400包括附接到致动器板426的底部并在lvdt 430的核心中向下延伸的铁磁轴428。当示例致动器板426上下移动时,铁磁轴428移动相同的量。图4所示的示例lvdt 430将铁磁轴428的线性运动转换成电信号。示例控制系统432(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))可以使用电信号的幅度来确定铁磁轴428已经移动的线性距离。图4所示的示例lvdt 430的示例、功能和应用的其他细节是本领域技术人员已知的。
46.示例分流阀400包括控制系统432、处理器电路434和存储器436(例如,非易失性存储器、易失性存储器、大容量存储器等)以重新定位活塞407,进而调整第一出口流线418和第二出口流线420的流率和有效区域。在本文公开的示例中,有效区域是指流线、适配器端口、阀等的开口、间隙、调整直径等。在图4所示的示例中,处理器电路434实例化(例如,创建实例、在任何时间长度内产生、具体化、实施等)压力回路控制器438、温度回路控制器440和位置回路控制器442作为执行指令的中央处理单元。在一些示例中,控制系统432是闭环系统,其从下游的传感器接收输入(例如,压力测量值和/或温度测量值)并输出活塞407的命令位置。在本文公开的示例中,活塞407的命令位置是指活塞407在第一流体室415内的位置,该位置不同于活塞407的初始位置。示例命令位置可以是相对于活塞407的初始位置和/或校准位置的距离。
47.示例控制系统432可以确定压力测量值和目标压力之间的压力误差和/或温度测量值和目标温度之间的温度误差。例如,压力回路控制器438可以计算分流阀400下游的压力测量值与经由指令、命令、程序、应用等提供给控制系统432的目标压力之间的压力误差(例如,差异)。基于压力误差,示例压力回路控制器438可以确定第一出口流线418和/或第二出口流线420的目标流率和/或目标有效区域,其可以将压力误差减小到零或显著接近零(例如,目标压力的0.1%)。在一些示例中,压力回路控制器438基于初始位置和压力误差确定命令位置,并且将命令位置发送到位置回路控制器442以获得目标流率和/或目标有效区域。在一些示例中,第一出口流线418通向热交换器并且第二出口流线420绕过热交换器。基于从示例发动机部件(例如,燃烧器、压缩机等)到sco2的热传递,示例sco2的压力可以在热交换器处增加。由于传输总线的结构限制,示例tms可以具有压力限制和/或阈值。示例分流阀400可以增加通过第二出口流线420的流以增加绕过热交换器的示例sco2的量,降低传输总线中的sco2的温度,并降低传输总线中的sco2的压力。在一些示例中,温度回路控制器
440以与压力回路控制器438相同的原理操作,但是以温度测量值和目标温度作为输入。在一些示例中,温度回路控制器440代替压力回路控制器438或与压力回路控制器438相结合用在控制系统432中。
48.示例位置回路控制器442可以基于命令位置调整活塞407的实际位置。示例控制系统432和/或位置回路控制器442可以向ehsv 402发送信号,以基于第一液压流线404和第二液压流线406的输出压力之间的压差来将活塞407移动到命令位置。在示例分流阀400的操作期间,位置回路控制器442可以基于来自lvdt 430的位置信息将活塞407的实际位置反馈给ehsv 402。示例位置回路控制器442还可以确定活塞407的命令位置和实际位置之间的位置误差(例如,差异)。附加地或替代地,示例位置回路控制器442可以从传输总线中的传感器接收温度和/或压力测量值,并将信息反馈给ehsv 402以继续调整活塞407的位置,直到温度和/或压力测量值显著接近(例如,在1%以内)目标温度和/或目标压力。在一些示例中,位置回路控制器442代替压力回路控制器438和/或温度回路控制器440使用或与其结合使用。
49.在图4的示例图示中,分流阀400包括将致动器板426连接到活塞407的第二头412的致动器轴424。图4所示的示例致动器轴424将致动器板426的运动传递到活塞407。示例致动器轴424可以经由螺栓、粘合剂、焊接等固定到第二头412和/或致动器板426。附加地或替代地,示例致动器轴424可以经由铸造、锻造、增材制造等制造为与第二头412和/或致动器板426相同的部件。
50.图4中所示的示例致动器轴424适配通过第二流体室425中的开口。在一些示例中,致动器轴424适配在其中的第二流体室425的开口包括密封件(例如,o形环、垫圈、盒式密封件、轴向轴密封件等),密封件限制液压流体从第二流体室425中泄露。然而,一些液压流体泄漏仍然发生在示例第二流体室425中。因此,示例分流阀400包括级间排放口422,以允许从第二流体室425泄漏的液压流体被收集到示例收集容器中和/或从分流阀400本体流出,使得泄漏的液压流体不干扰第二头412和/或活塞407。
51.在图4所示的示例中,分流阀400包括波纹管414以气密密封第一流体室415,使得流体(例如,sco2等)保持加压,不污染液压流体,并因此液压流体不会污染流体。示例波纹管414与上文参考图2的波纹管218、224所描述的类型、设计、制作等相同。
52.在图4所示的示例中,分流阀400包括活塞轴408、第一头410和第二头412,以基于第一出口流线418和第二出口流线420中的期望流率上下移动。示例活塞轴408、第一头410和第二头412被设计成当活塞407完全升高时经由第二头412完全覆盖第二出口流线420,并且当活塞407完全下降时经由第一头410完全覆盖第一出口流线418。在一些示例中,入口流线416提供从热管理系统的热传输总线到第一流体室415的流动sco2。在一些示例中,第一出口流线418和/或第二出口流线420提供从第一流体室415到通向示例热交换器的第一热传输总线和/或绕过示例热交换器的第二热传输总线的流动sco2。
53.图5示出了用于调节闭环系统中的流体流的分流阀500。在一些示例中,流体是超临界流体,并且闭环系统是热管理系统。在一些示例中,超临界流体是sco2。图5所示的分流阀500包括电液伺服阀(ehsv)502、第一液压流线504、第二液压流线506、第一活塞507、第一活塞轴508、第一头510、第二头512、第一波纹管514、第一流体室515、第一入口流线516、第一出口流线518、第二出口流线520、第一级间排放口522、第一致动器轴524、第二流体室
525、致动器板526、铁磁轴528、lvdt 530、第二致动器轴532、第二活塞533、第二活塞轴534、第三头536、第四头538、第二波纹管540、第三流体室541、第二入口流线542、第三出口流线544、第四出口流线546、第二级间排放口548和控制系统432。图5所示的示例分流阀500类似于图4所示的示例分流阀400。在图4所示的示例中,分流阀400包括ehsv 402以致动活塞407来调整流体流。在图5所示的示例中,分流阀500包括ehsv 502以同时致动两个活塞来调整两个平行热传输总线中的流体流。
54.图5所示的示例分流阀500包括ehsv 502以致动第一流体室515中的活塞,并调节通过第一出口流线518和第二出口流线520的流体流。示例ehsv 502增加和/或降低第一液压流线504和/或第二液压流线506中的液压流体的压力。ehsv 502如何增加和/或减少第一液压流线504和第二液压流线506中的压力输出的细节在上面进行了描述并且是本领域技术人员已知的。
55.在图5所示的示例分流阀500中,第一液压流线504和第二液压流线506从ehsv 502通向第二流体室525。更具体地,第一液压流线504终止于致动器板526的第一侧上的第二流体室525的第一端,并且第二液压流线506终止于致动器板526的第二侧上的第二流体室525的第二端。第一液压流线504和第二液压流线506在第二流体室525中产生的液压压力作用在致动器板526上,导致致动器板向上或向下移动。例如,当第一液压流线504中的压力输出增加并且第二液压流线506中的压力输出减小时,分布力作用在致动器板526的顶部,导致致动器板向下移动。ehsv 502经由第一液压流线504和第二液压流线506提供给第二流体室525的压力输出强度以及跨致动器板526的顶部和底部形成的压差的值确定致动器板526移动了多少以及移动得多快。
56.在图5的示例图示中,分流阀500包括附接到第二致动器轴532的铁磁轴528,第二致动器轴532附接到致动器板526的底部。示例铁磁轴528平行于第二致动器轴532向下延伸,并进入lvdt 530的核心。当示例致动器板526上下移动时,铁磁轴528移动相同的量。图5所示的示例lvdt 530将铁磁轴528的线性运动转换成电信号。示例控制系统432(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))可以使用电信号的幅度来确定铁磁轴528已经移动的线性距离。图5所示的示例lvdt 530的示例、功能和应用的其他细节是本领域技术人员已知的。
57.图5所示的示例控制系统432与图4所示的控制系统432相同和/或基本类似。图5的示例控制系统432包括处理器434、存储器436、压力回路控制器438、温度回路控制器440和位置回路控制器442,如上文参考图4描述的。在一些示例中,图5的控制系统432从示例分流阀500下游的传感器接收两个或更多个输入(例如,压力测量值和/或温度测量值)。在一些示例中,图5的控制系统432确定第一活塞507和/或第二活塞533的命令位置,以将压力和/或温度测量值与目标压力和/或温度之间的误差减少到接近零(例如,压力测量值在目标压力的1%以内)。
58.在图5的示例图示中,分流阀500包括将致动器板526连接到第一活塞507的第二头512的第一致动器轴524和将致动器板526连接到第二活塞533的第三头536的第二致动器轴532。图5中所示的示例第一致动器轴524和示例第二致动器轴532分别将致动器板526的运动传递至第一活塞507和第二活塞533。示例第一致动器轴524可以经由螺栓、粘合剂、焊接等固定到第二头512和/或致动器板526。附加地或替代地,示例第一致动器轴524可以经由
铸造、锻造、增材制造等制造为与第二头512和/或致动器板526相同的部件。示例第二致动器轴532可以经由螺栓、粘合剂、焊接等固定到第三头536和/或致动器板526。附加地或替代地,示例第二致动器轴532可以经由铸造、锻造、增材制造等制造为与第三头536和/或致动器板526相同的部件。
59.图5所示的示例第一致动器轴524和示例第二致动器轴532适配通过第二流体室525中的开口。在一些示例中,第一致动器轴524和第二致动器轴532适配在其中的第二流体室525的开口包括密封件(例如,o形环、垫圈、盒式密封件、轴向轴密封件等),密封件限制液压流体从第二流体室525中泄露。然而,一些液压流体泄漏仍然发生在示例第二流体室525中。因此,示例分流阀500包括第一级间排放口522和第二级间排放口548,以允许从第二流体室525泄漏的液压流体被收集到示例收集容器中和/或从分流阀500本体流出,使得泄漏的液压流体不干扰第二头512、第三头536、第一活塞507和/或第二活塞533。
60.在图5所示的示例中,分流阀500包括第一波纹管514和第二波纹管540,以分别气密密封第一流体室515和第三流体室541,使得流体(例如,sco2等)保持加压,不会污染液压流体,并因此液压流体不会污染流体。示例第一波纹管514和示例第二波纹管540与上文参考图2的波纹管218、224所描述的类型、设计、制作等相同。
61.在图5所示的示例中,分流阀500包括第一活塞轴508、第一头510和第二头512,以基于第一出口流线518和第二出口流线520中的期望流率上下移动。示例第一活塞轴508、第一头510和第二头512被设计成当第一活塞507完全升高时经由第二头512完全覆盖第二出口流线520,并且当第一活塞507完全下降时经由第一头510完全覆盖第一出口流线518。在一些示例中,第一入口流线516提供从热管理系统的热传输总线到第一流体室515的流动sco2。在一些示例中,第一出口流线518和/或第二出口流线520提供从第一流体室515到通向示例热交换器的第一热传输总线和/或绕过示例热交换器的第二热传输总线的流动sco2。
62.在图5所示的示例中,分流阀500包括第二活塞轴534、第三头536和第四头538,以基于第三出口流线544和第四出口管线546中的期望流率来上下移动。示例第二活塞轴534、示例第三头536和示例第四头538被设计成当第二活塞533完全升高时经由第四头538完全覆盖第四出口流线546,并且当活塞完全下降时经由第三头536完全覆盖第三出口流线544。在一些示例中,第二入口流线542提供从热管理系统的热传输总线到第三流体室541的流动sco2。在一些示例中,第三出口流线544和/或第四出口流线546提供从第三流体室541到通向示例热交换器的第三热传输总线和/或绕过示例热交换器的第四热传输总线的流动sco2。
63.图6示出了用于调节闭环系统中的流体流的分流阀600。在一些示例中,流体是超临界流体,并且闭环系统是热管理系统。在一些示例中,超临界流体是sco2。图6所示的分流阀600包括ehsv 602、第一液压流线604、第二液压流线606、活塞607、活塞轴608、第一头610、第二头612、第一流体室615、入口流线616、第一出口流线618、第二出口流线620、第一波纹管622、第二波纹管624、铁磁轴626、lvdt 628和控制系统432。图6所示的示例分流阀600类似于图4所示的示例分流阀400和图5所示的示例分流阀500。示例分流阀600不包括致动器板,相反,来自ehsv 602的液压压力直接作用在活塞607的第一头610和第二头612上。示例分流阀600还包括第一波纹管622和第二波纹管624而不是仅一个金属波纹管。
64.图6中所示的示例分流阀600包括ehsv 602以致动第一流体室615中的活塞607,并调节通过第一出口流线618和第二出口流线620的流体流。示例ehsv 602增加和/或降低第一液压流线604和/或第二液压流线606中的液压流体的压力。ehsv 602如何增加和/或减少第一液压流线604和第二液压流线606中的压力输出的细节在上面进行了描述并且是本领域技术人员已知的。
65.在图6所示的示例分流阀600中,第一液压流线604和第二液压流线606从ehsv 602通向活塞607。更具体地,第一液压流线604在第一头610上施加第一液压压力,而第二液压流线606在第二头612上施加第二液压压力。第一液压流线604和第二液压流线606分别施加到第一头610和第二头612的液压压力的幅度导致活塞607向上或向下移动。更具体地,第一液压压力和第二液压压力之间的差确定活塞607移动的方向和距离。例如,当第一液压流线404中的压力输出增加而第二液压流线406中的压力输出减小时,分布力作用在第一头610上,导致活塞607向下移动,直到第一液压压力和第二液压压力相等。ehsv 402分别经由第一液压流线404和第二液压流线406提供给第一头610和第二头612的第一液压压力和第二液压压力的强度以及跨活塞607的顶部和底部形成的压差的值确定活塞607移动了多少以及移动得多快。
66.在图6的示例图示中,分流阀600包括附接到第一头610并在lvdt 628的核心中向上延伸的铁磁轴626。当示例活塞607上下移动时,铁磁轴626移动相同的量。图6所示的示例lvdt 628将铁磁轴626的线性运动转换成电信号。示例控制系统432(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))可以使用电信号的幅度来确定铁磁轴626已经移动的线性距离。图6所示的示例lvdt 628的示例、功能和应用的其他细节是本领域技术人员已知的。附加地或替代地,示例铁磁轴626和示例lvdt 628可以位于活塞607下方。在一些示例中,铁磁轴626可以附接到第二头612并且可以向下延伸通过位于活塞607下方的lvdt 628的核心。图6所示的示例铁磁轴626可以经由螺栓、粘合剂、焊接等固定到第一头610(或在一些示例中,第二头612)。附加地或替代地,示例铁磁轴626可以经由铸造、锻造、增材制造等制造为与第一头610(或在一些示例中,第二头612)相同的部件。
67.图6所示的示例控制系统432与图4所示的控制系统432相同和/或基本类似。图6的示例控制系统432包括处理器434、存储器436、压力回路控制器438、温度回路控制器440和位置回路控制器442,如上文参考图4描述的。在一些示例中,图5的控制系统432从示例分流阀600下游的传感器接收两个或更多个输入(例如,压力测量值和/或温度测量值)。在一些示例中,图6的控制系统432确定活塞607的命令位置,以将压力和/或温度测量值与目标压力和/或温度之间的误差减小到接近零(例如,压力测量值在目标压力的1%以内)。
68.在图6所示的示例中,分流阀600包括第一波纹管622和第二波纹管624以气密密封第一流体室615,使得流体(例如,sco2等)保持加压,不污染液压流体,并因此液压流体不会污染流体。示例第一波纹管622和示例第二波纹管624与上文参考图2的波纹管218、224所描述的类型、设计、制作等相同。
69.在图6所示的示例中,分流阀600包括活塞轴608、第一头610和第二头612,以基于第一出口流线618和第二出口流线620中的期望流率上下移动。示例活塞轴608、第一头610和第二头612被设计成当活塞607完全升高时经由第二头612完全覆盖第二出口流线620,并
且当活塞607完全下降时经由第一头610完全覆盖第一出口流线618。在一些示例中,入口流线616提供从热管理系统的热传输总线到第一流体室615的流动sco2。在一些示例中,第一出口流线618和/或第二出口流线620提供从第一流体室615到通向示例热交换器的第一热传输总线和/或绕过示例热交换器的第二热传输总线的流动sco2。
70.图7示出了用于调节闭环系统中的流体流的分流阀700。在一些示例中,流体是超临界流体,并且闭环系统是热管理系统。在一些示例中,超临界流体是sco2。图7所示的分流阀700包括第一流体室702、入口流线704、第一出口流线706、第二出口流线708、液压供应管线710、电磁体712、挡板714、第二流体室716、排放管线718、活塞719、活塞轴720、第一头722、第二头724、泵入口流线726、第三流体室728、弹簧730、铁磁轴732、lvdt 734和控制系统432。图7所示的示例分流阀700与示例分流阀400、示例分流阀500和/或示例分流阀600的类似之处在于伺服阀致动分流阀700中的活塞719。然而,示例分流阀700使用流体(例如,sco2等)向活塞719施加液压压力,因此在流体和液压流体(例如,燃料、油、水等)之间不会发生污染。
71.在图7所示的示例中,分流阀700包括第一流体室702和入口流线704。入口流线704包含从对示例热传输总线中的流体(例如,sco2等)进行加压的泵流动的流体。基于用于维持流体的超临界状态的期望压力,示例第一流体室702和示例入口流线704被加压至第一压力(例如,3000psi)。示例入口流线704也分支到液压供应管线710。示例液压供应管线710向伺服阀提供加压流体。在图7所示的示例分流阀700中,流体用作伺服阀用来致动活塞719的液压流体。
72.在图7所示的示例中,分流阀700包括电磁体712和挡板714,以调节第二流体室716中的流体的压力,并最终调节活塞719的移动。与上述ehsv类似,电磁体712基于从示例控制系统432(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))发送的信号而带电流。同样类似于上述ehsv,挡板714由一种或多种磁性金属(例如,铁、镍、钴等)制成。如果电磁体712带电流,则电磁体712产生磁场,该磁场在挡板714上生成扭矩。示例挡板714的移动和/或旋转导致离开液压供应管线710的流体的流率增加或减少。离开液压供应管线710的流体流率越大,第二流体室716中的压力越大,反之亦然。
73.在图7所示的示例中,分流阀700包括第二流体室716,第二流体室716包括被加压到第二压力的流体,第二压力可以小于或等于第一流体室702中的第一压力和/或大于或等于第三流体室728中的第三压力。例如,如果第二压力大于示例第三流体室728中的第三压力,并且如果第二压力在第一头722上的分布力大于弹簧730在第二头724上的力,则然后活塞719、第一头722和第二头724向下移动,为第二出口流线708提供更多流并限制到第一出口流线706的流。可以基于电磁体712和挡板714允许流入第二流体室的流体量来调整示例第二流体室716中的第二压力。示例第二流体室716包括通向泵入口流线726和第三流体室728的排放管线718。示例排放管线718确保第二流体室716中的压力不超过会导致分流阀700损坏的设计或结构限制。示例排放管线718还向第三流体室728供应流体,这在第三流体室728中生成小于第一压力和第二压力的第三压力。示例泵入口流线726将流体带回到向入口流线704供应流体的泵。示例泵入口流线726确保第二流体室716和/或第三流体室728不超过可能损坏分流阀700的设计或结构压力。
74.在图7所示的示例中,分流阀700包括第三流体室728中的弹簧730,以抵消第二流
体室716中的第二压力。示例弹簧730在第二头724上生成力,补充第三流体室728中的第三压力的分布力。因此,示例第二流体室716中的第二压力抵抗弹簧730生成的力和第三流体室728中的第三压力。当活塞719被致动时,示例弹簧730和排放管线718还抑制活塞719的振荡和/或振动。示例弹簧730允许活塞719移动并停止在精确位置,而没有可能改变进入第一出口流线706和/或第二出口流线708的预期流率的额外和/或不期望的移动。
75.在图7的示例图示中,分流阀700包括附接到第二头724并向下延伸到lvdt 734的核心中的铁磁轴732。当示例活塞719上下移动时,铁磁轴732移动相同的量。图7所示的示例lvdt 734将铁磁轴732的线性运动转换成电信号。示例控制系统432(例如,开环控制系统、闭环控制系统等(例如,液压控制系统、伺服控制系统、电子控制系统等))可以使用电信号的幅度来确定铁磁轴732已经移动的线性距离。图7中所示的示例lvdt734的示例、功能和应用的其他细节是本领域技术人员已知的。附加地或替代地,示例铁磁轴732和示例lvdt 734可以位于活塞719上方。在一些示例中,铁磁轴732可以附接到第一头722并且可以向上延伸通过位于活塞719上方的lvdt 734的核心。图7所示的示例铁磁轴732可以经由螺栓、粘合剂、焊接等固定到第二头724(或在一些示例中,第一头722)。附加地或替代地,示例铁磁轴732可以经由铸造、锻造、增材制造等被制造为与第二头724(或在一些示例中,第一头722)相同的部件。
76.图7所示的示例控制系统432与图4所示的控制系统432相同和/或基本类似。图7的示例控制系统432包括处理器434、存储器436、压力回路控制器438、温度回路控制器440和位置回路控制器442,如上文参考图4描述的。在一些示例中,图7的控制系统432从示例分流阀700下游的传感器接收两个或更多个输入(例如,压力测量值和/或温度测量值)。在一些示例中,图7的控制系统432确定活塞719的命令位置,以将压力和/或温度测量值与目标压力和/或温度之间的误差减小到接近零(例如,压力测量值在目标压力的1%以内)。
77.图8是示出控制如本文所公开的示例分流阀400、500、600和/或700的操作的示例处理/操作800的流程图。虽然示例处理/操作800主要参考利用图4-7的分流阀400、500、600和/或700调节超临界二氧化碳(sco2)流进行描述,但处理/操作800可用于调节另一种流体流。虽然主要参考控制图4-7的分流阀400、500、600和/或700的操作来描述示例处理/操作800,但是处理/操作800可用于控制图2的分流阀200、图3的分流阀300或另一分流阀的操作。虽然示例处理/操作800可以主要参考控制图4-7的分流阀400、500、600和/或700的操作来描述,但是为了清楚起见,处理/操作800将主要参考图4的分流阀400来描述。
78.在框802处,控制系统432基于压力测量值、温度测量值、目标压力和/或目标温度来确定活塞407的命令位置。例如,压力回路控制器438从分流阀400下游的压力传感器(例如,绝压、表压、差压等)接收压力测量值。压力回路控制器438还从位置回路控制器442接收指示活塞407在第一流体室415中的位置的初始位置(例如,当前位置和/或校准位置)。位置回路控制器442可以基于初始位置估计第一出口流线418和第二出口流线420的当前流率和有效区域。位置回路控制器442可以将估计的当前流率和当前有效区域发送到压力回路控制器438。示例压力回路控制器438可以基于当前流率、有效区域、压力测量值和/或目标压力来确定目标流率、目标有效区域和/或活塞407的命令位置。附加地或替代地,温度回路控制器440可以基于当前流率、有效区域、温度测量值和/或目标温度来确定目标流率、目标有效区域和/或活塞407的命令位置。
79.在框804处,控制系统432基于活塞407的命令位置、实际位置和位置误差来经由ehsv 402致动活塞407。例如,位置回路控制器442可以向ehsv 402发送信号以指示第一液压流线404和/或第二液压流线406的压力输出增加和/或减少。例如,如果命令位置比初始位置高一英寸(相对于如图4所示的分流阀400的取向和参考系),则位置回路控制器442将使得ehsv 402增加第二液压流线406的压力输出并减少第一液压流线404的压力输出。
80.在框806处,控制系统432基于ehsv 402引起的致动来确定活塞407的实际位置。例如,位置回路控制器442可以基于初始位置和从lvdt 430发送的指示活塞407的位移的输入来确定活塞407的实际位置。
81.在框808处,控制系统432生成第一出口流线418的第一有效区域和第二出口流线420的第二有效区域。例如,位置回路控制器432向ehsv 402发送信号以致动活塞407。基于重新定位,生成、调整、创建、修改等相应出口流线的第一有效区域和第二有效区域。
82.在框810处,控制系统432确定活塞407的命令位置和实际位置之间的位置误差。例如,位置回路控制器442响应于活塞407经由ehsv 402的致动计算命令位置和实际位置之间的差。附加地或替代地,位置回路控制器442可以在ehsv 402致动活塞407的同时连续地计算位置误差。
83.在框812处,控制系统432确定位置误差是否满足位置阈值。例如,位置回路控制器442可以确定位置误差是否小于预定值。位置阈值可以是例如一毫米。如果位置误差小于或等于一毫米,则称该位置误差满足位置阈值。如果位置回路控制器442确定位置误差不满足位置阈值,则处理/操作800进行到框804。
84.在框814处,如果位置回路控制器442确定位置误差确实满足位置阈值,则控制系统432确定压力误差。例如,压力回路控制器438计算压力测量值与目标压力之间的差。压力回路控制器438可以响应于位置回路控制器442发送指示位置误差满足位置阈值的通知来确定压力误差。附加地或替代地,压力回路控制器438可以在位置回路控制器442使ehsv 402致动活塞407的同时连续地确定压力误差。
85.在框816处,控制系统432确定压力误差是否满足压力阈值。例如,压力回路控制器438可以确定压力误差是否小于预定值。压力阈值可以是例如一磅/平方英寸。如果压力误差小于或等于一磅/平方英寸,则称压力误差满足压力阈值。如果压力回路控制器438确定压力误差不满足压力阈值,则处理/操作800进行到框802。
86.在框818处,如果压力回路控制器438确定压力误差确实满足压力阈值,则控制系统432确定温度误差。例如,温度回路控制器440计算温度测量值与目标温度之间的差。附加地或替代地,温度回路控制器440可以响应于位置回路控制器442发送指示位置误差满足位置阈值的通知来确定温度误差。附加地或替代地,温度回路控制器440可以在位置回路控制器442使ehsv 402致动活塞407的同时连续地确定温度误差。
87.在框820处,控制系统432确定温度误差是否满足温度阈值。例如,温度回路控制器440可以确定温度误差是否小于预定值。温度阈值例如可以是一开尔文。如果温度误差小于或等于一开尔文,则称温度误差满足温度阈值。如果温度回路控制器440确定温度误差不满足温度阈值,则处理/操作800进行到框802。
88.在框822处,如果温度回路控制器440确定温度误差确实满足温度阈值,则控制系统432使分流阀400维持活塞407的实际位置。例如,位置回路控制器442停止向ehsv 402传
输信号,进而导致活塞407停止移动。
89.图9示出了包括处理器电路912的示例处理平台900,该处理器电路被构造为执行图8的示例机器可读指令800。在一些示例中,处理器电路912实现图4-7的控制系统432的处理器434。这样,处理器电路912可以实现图4-7的压力回路控制器438、温度回路控制器440和/或位置回路控制器442。图9的处理平台900还包括本地存储器913、易失性存储器914、非易失性存储器916、存储器控制器917、总线918、接口920、输入装置922、输出装置924、网络926、大容量存储装置928和指令932。在一些示例中,易失性存储器914、非易失性存储器916和/或大容量存储装置928实现图4-7的控制系统432的存储器436。
90.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于控制活塞(例如,活塞204、活塞304、活塞407、第一活塞507、第二活塞533、活塞607和/或活塞719)的位置的装置。例如,用于控制的装置可以由图4的电液伺服阀(ehsv)402、图5的ehsv502、图6的ehsv 602和/或图7的电磁体712和挡板714来实施。在一些示例中,用于控制的装置可以包括单级ehsv或两级ehsv。
91.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于调节流体的装置。例如,用于调节的装置可以由图2的活塞204、图3的活塞304、图4的活塞407、图5的第一活塞507和/或第二活塞533、图6的活塞607和/或图7的活塞719来实施。在一些示例中,用于调节的装置可以包括具有一个或多个活塞轴和活塞头的活塞和/或容纳活塞和附属部件的缸体。
92.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于密封的装置。例如,用于密封的装置可以通过图2的第一波纹管218和/或第二波纹管224、图3的第一波纹管318和/或第二波纹管324、图4的波纹管414、图5的第一波纹管514和/或第二波纹管540、图6的第一波纹管622和/或第二波纹管624、和/或图7的分流阀700来实施。在一些示例中,用于第一密封的装置可包括金属波纹管、非金属波纹管和/或分流阀本体。
93.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于缓冲的装置。例如,用于缓冲的装置可以由图2的第二流体室222和/或图3的第二流体室322来实施。在一些示例中,用于缓冲的装置可以包括邻近一个或多个其他流体室和/或环境大气的流体室。在一些示例中,流体室包括被加压到第一压力的惰性气体(例如,氮气、氦气、氩气等),一个或多个流体室包括流体(例如,热交换流体,诸如超临界流体(例如,sco2等)等)或被加压至第二压力的惰性气体,并且环境大气包括处于环境压力(例如,14.7psi)的空气。示例第一压力小于第二压力并且大于环境压力。
94.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于抵消的装置。例如,用于抵消的装置可以由图2的弹簧228、图3的弹簧328和/或图7的弹簧730来实施。在一些示例中,用于抵消的装置用来抑制活塞(例如,活塞204、活塞304、活塞407、第一活塞507、第二活塞533、活塞607和/或活塞719)的振荡移动和/或振动。在一些示例中,用于抵消的装置可以包括弹簧、包括加压流体(例如,热交换流体(例如,sco2)、惰性气体等)的流体室、金属波纹管和/或非金属波纹管。
95.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于收集的装置。例如,用于收集的装置可以由图4的级间排放口422、图5的第一级间排放口522和/或图5的第二级间排放口548来实施。在一些示例中,用于收集的装置可以包括级间排放口、排放管线(例如,
图7的排放管线718)、出口流线、入口流线和/或流体室。
96.在一些示例中,分流阀200、300、400、500、600、700包括用于测量的装置。例如,用于测量的装置可以由图4的线性可变差动变压器(lvdt)430、图5的lvdt 530和/或图7的lvdt 734来实施。在一些示例中,用于测量的装置可以包括lvdt、铁磁轴和/或控制系统。
97.本文公开了用于调节闭环系统中的流体流的示例分流阀。本文公开的示例控制从入口流线供应的两个出口流线中的流体的流率并且阻止流体(例如sco2)与伺服阀用于致动示例分流阀中的活塞的液压流体(例如燃料、油等)的混合。本文公开的示例调节通过两个出口流线的流体流,而不对闭环系统中的流体减压。
98.本公开的进一步方面由以下条项的主题提供:
99.本文公开了用于调节闭环系统中的流体的示例方法、设备、系统和制品。进一步示例及其组合包括以下内容:
100.示例1包括一种调节闭环系统内的流体的第一流率和第二流率的分流阀,所述分流阀包括:电液伺服阀,所述电液伺服阀经由第一液压流线和第二液压流线联接到第一活塞,所述第一活塞包括活塞轴、第一头和第二头,所述第一液压流线输出液压流体的第一压力,所述第二液压流线输出所述液压流体的第二压力;一个或多个波纹管,所述一个或多个波纹管固定到所述第一头或所述第二头中的至少一个,所述一个或多个波纹管气密密封所述流体免受所述液压流体影响;以及控制系统,所述控制系统连接到所述电液伺服阀,所述控制系统调整通过第一流体室的所述流体的所述第一流率和所述第二流率,所述第一活塞位于所述第一流体室中。
101.示例2包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第一流体室至少包括入口流线、第一出口流线和第二出口流线。
102.示例3包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括:波纹管,所述波纹管固定到所述第一活塞的所述第二头和所述第一流体室;致动器轴,所述致动器轴固定到致动器板和所述第一活塞的所述第二头;第二流体室,所述第二流体室容纳所述致动器板和所述液压流体,其中所述致动器板由从所述第一液压流线输出的第一压力和从所述第二液压流线输出的第二压力驱动;级间排放口,所述级间排放口在所述第一流体室和所述第二流体室之间,所述级间排放口排放从所述第一流体室或所述第二流体室中的至少一个泄漏的流体;以及铁磁轴,所述铁磁轴固定到所述致动器板,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述第一活塞的线性位移。
103.示例4包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括:第一波纹管,所述第一波纹管固定到所述第一活塞的所述第二头和所述第一流体室;第一致动器轴,所述第一致动器轴固定到致动器板和所述第一活塞的所述第二头;第二流体室,所述第二流体室容纳所述致动器板和所述液压流体,其中所述致动器板由从所述第一液压流线输出的第一压力和从所述第二液压流线输出的第二压力驱动;第二致动器轴,所述第二致动器轴固定到所述致动器板和第二活塞的第三头;第二波纹管,所述第二波纹管固定到所述第二活塞的所述第三头和第三流体室;第一级间排放口,所述第一级间排放口在所述第一流体室和所述第二流体室之间,所述第一级间排放口排放从所述第一流体室或所述第二流体室中的至少一个泄漏的流体;第二级间排放口,所述第二级间排放口在所述第二流体室和所述第三流体室之间,所述第二级间排放口排放从所述第二流体室或所述第三流体室中的至少一个泄
漏的流体;以及铁磁轴,所述铁磁轴固定到所述致动器板、所述第一致动器轴或所述第二致动器轴中的至少一个,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述第一活塞和所述第二活塞的线性位移。
104.示例5包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第一活塞由从所述第一液压流线输出的第一压力和从所述第二液压流线输出的第二压力驱动,进一步包括:第一波纹管,所述第一波纹管固定到所述第一活塞的所述第一头和所述第一流体室;第二波纹管,所述第二波纹管固定到所述第一活塞的所述第二头和所述第一流体室;以及铁磁轴,所述铁磁轴固定到所述第一头或所述第二头中的至少一个,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述第一活塞的线性位移。
105.示例6包括一种调节闭环系统内的第一流体的第一流率和第二流率的分流阀,所述分流阀包括:活塞,所述活塞在第一流体室内,所述活塞引起所述第一流体的所述第一流率和所述第二流率,所述第一流体被加压到第一压力,所述第一流体室包括入口端口、第一出口适配器端口和第二出口适配器端口;第二流体室,所述第二流体室邻近所述第一流体室,所述第二流体室包括被加压到第二压力的第二流体,所述第二压力小于所述第一压力并且大于环境压力;第一波纹管,所述第一波纹管固定到所述活塞和所述第一流体室,所述第一波纹管气密密封所述第一流体室免受所述第二流体室影响;第二波纹管,所述第二波纹管固定到所述活塞和所述第二流体室,所述第二波纹管气密密封所述第二流体室免受环境空气影响;以及弹簧,所述弹簧至少固定到所述分流阀的座或本体,所述座至少固定到所述活塞或所述本体,所述弹簧抵消作用在所述活塞上的所述第一压力并抑制所述活塞的移动。
106.示例7包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第一出口适配器端口包括第一入口和第一出口,其中所述第一入口连接到所述第一流体室,并且其中所述第一出口连接到具有第一直径的第一流线。
107.示例8包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第一入口具有大于所述第一直径的第一宽度,并且所述第一入口具有小于所述第一直径的第一高度。
108.示例9包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第二出口适配器端口包括第二入口和第二出口,其中所述第二入口连接到所述第一流体室,并且其中所述第二出口连接到具有第二直径的第二流线。
109.示例10包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第二入口具有大于所述第二直径的第二宽度,并且所述第二入口具有小于所述第二直径的第二高度。
110.示例11包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述第二流体是惰性气体。
111.示例12包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括邻近所述第二流体室的一个或多个流体室,所述一个或多个流体室包括被加压到第三压力的所述第二流体,所述第三压力小于所述第二压力并且大于所述环境压力。
112.示例13包括一种调节闭环系统内的流体的第一流率和第二流率的分流阀,所述分流阀包括:活塞,所述活塞位于第一流体室中,所述活塞包括活塞轴、第一头和第二头;伺服阀,所述伺服阀经由第二流体室联接到所述活塞,所述第二流体室包括第二流体压力,所述伺服阀包括电磁扭矩致动器以调节进入所述第二流体室的流体流;第三流体室,所述第三流体室经由排放管线连接到所述第二流体室,其中所述第三流体室包括弹簧以抵消来自作
用在所述第一头上的所述第二流体压力的力;以及控制系统,所述控制系统连接到所述伺服阀,所述控制系统调整流过第一流体室的所述流体的所述第一流率和所述第二流率。
113.示例14包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括固定到所述第二头的铁磁轴,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述活塞的线性位移。
114.示例15包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述流体经由泵供应到所述第一流体室和挡板。
115.示例16包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述流体经由从所述第三流体室和所述排放管线引出的流线被送回所述泵。
116.示例17包括一种分流阀,所述分流阀包括用于控制活塞的位置的装置、用于调节流体的装置、流过所述分流阀的第一流体室的流体、以及用于密封所述第一流体室免受第二流体室或环境大气中的至少一个影响的装置。
117.示例18包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括用于由所述第二流体室中的第二压力或所述环境大气中的第三压力中的至少一个缓冲所述第一流体室中的第一压力的装置。
118.示例19包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括用于抵消所述第一流体室中的第一压力或所述第二流体室中的第二压力中的至少一个的装置。
119.示例20包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,用于抵消的所述装置被用来抑制所述活塞的振动或振荡中的至少一个。
120.示例21包括根据任何前述条项所述的分流阀,其中,所述流体是第一流体,进一步包括用于收集从所述第一流体室或所述第二流体室中的至少一个泄漏的所述第一流体或第二流体中的至少一个的装置。
121.示例22包括根据任何前述条项所述的分流阀,进一步包括用于测量所述活塞的线性位移的装置。
122.示例23包括调节通过闭环系统的流体流的方法,所述方法包括控制分流阀,控制所述分流阀包括:使用第一控制器至少基于压力测量值和目标压力来确定活塞的命令位置;使用所述第一控制器确定来自压力传感器的所述压力测量值与所述目标压力之间的第一误差;使用所述第一控制器基于所述第一误差和所述活塞的初始位置来确定所述命令位置;使用第二控制器基于所述命令位置来确定所述活塞的实际位置;以及使用所述第二控制器生成所述分流阀的第一有效区域和第二有效区域。
123.示例24包括根据任何前述条项所述的方法,进一步包括:使用第三控制器至少基于温度测量值和目标温度来确定所述命令位置;以及使用所述第三控制器确定来自温度传感器的所述温度测量值与所述目标温度之间的第二误差。
124.示例25包括根据任何前述条项所述的方法,进一步包括至少基于所述初始位置、所述命令位置和所述实际位置来致动所述活塞。
125.示例26包括根据任何前述条项所述的方法,进一步包括使用一个或多个波纹管来阻止所述流体与液压流体或大气中的至少一个混合。
126.示例27包括根据任何前述条项所述的方法,进一步包括抑制所述活塞的振动或振荡中的至少一个。
127.示例28包括根据任何前述条项所述的方法,进一步包括抵消第一流体室中的第一
压力或第二流体室中的第二压力中的至少一个。
128.示例29包括根据任何前述条项所述的方法,其中,所述流体是第一流体,进一步包括经由所述第二流体室中的第二流体的所述第二压力缓冲一个或多个波纹管,以抵抗所述第一流体室中的所述第一流体的所述第一压力。
129.示例30包括根据任何前述条项所述的方法,其中,确定所述实际位置包括经由线性可变差动变压器测量所述活塞的线性位移。
130.示例31包括根据任何前述条项所述的方法,其中,所述流体是第一流体,进一步包括收集从第一流体室或第二流体室中的至少一个泄漏的所述第一流体或第二流体中的至少一个。
131.以下权利要求在此通过引用并入本详细描述,每个权利要求独立作为本公开的单独实施例。
技术特征:
1.一种调节闭环系统内的流体的第一流率和第二流率的分流阀,其特征在于,所述分流阀包括:电液伺服阀,所述电液伺服阀经由第一液压流线和第二液压流线联接到第一活塞,所述第一活塞包括活塞轴、第一头和第二头,所述第一液压流线输出液压流体的第一压力,所述第二液压流线输出所述液压流体的第二压力;一个或多个波纹管,所述一个或多个波纹管固定到所述第一头或所述第二头中的至少一个,所述一个或多个波纹管气密密封所述流体免受所述液压流体影响;以及控制系统,所述控制系统连接到所述电液伺服阀,所述控制系统调整通过第一流体室的所述流体的所述第一流率和所述第二流率,所述第一活塞位于所述第一流体室中。2.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,其中,所述第一流体室至少包括入口流线、第一出口流线和第二出口流线。3.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,进一步包括:波纹管,所述波纹管固定到所述第一活塞的所述第二头和所述第一流体室;致动器轴,所述致动器轴固定到致动器板和所述第一活塞的所述第二头;第二流体室,所述第二流体室容纳所述致动器板和所述液压流体,其中所述致动器板由从所述第一液压流线输出的第一压力和从所述第二液压流线输出的第二压力驱动;级间排放口,所述级间排放口在所述第一流体室和所述第二流体室之间,所述级间排放口排放从所述第一流体室或所述第二流体室中的至少一个泄漏的流体;以及铁磁轴,所述铁磁轴固定到所述致动器板,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述第一活塞的线性位移。4.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,进一步包括:第一波纹管,所述第一波纹管固定到所述第一活塞的所述第二头和所述第一流体室;第一致动器轴,所述第一致动器轴固定到致动器板和所述第一活塞的所述第二头;第二流体室,所述第二流体室容纳所述致动器板和所述液压流体,其中所述致动器板由从所述第一液压流线输出的第一压力和从所述第二液压流线输出的第二压力驱动;第二致动器轴,所述第二致动器轴固定到所述致动器板和第二活塞的第三头;第二波纹管,所述第二波纹管固定到所述第二活塞的所述第三头和第三流体室;第一级间排放口,所述第一级间排放口在所述第一流体室和所述第二流体室之间,所述第一级间排放口排放从所述第一流体室或所述第二流体室中的至少一个泄漏的流体;第二级间排放口,所述第二级间排放口在所述第二流体室和所述第三流体室之间,所述第二级间排放口排放从所述第二流体室或所述第三流体室中的至少一个泄漏的流体;以及铁磁轴,所述铁磁轴固定到所述致动器板、所述第一致动器轴或所述第二致动器轴中的至少一个,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述第一活塞和所述第二活塞的线性位移。5.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,其中,所述第一活塞由从所述第一液压流线输出的第一压力和从所述第二液压流线输出的第二压力驱动,进一步包括:第一波纹管,所述第一波纹管固定到所述第一活塞的所述第一头和所述第一流体室;第二波纹管,所述第二波纹管固定到所述第一活塞的所述第二头和所述第一流体室;
以及铁磁轴,所述铁磁轴固定到所述第一头或所述第二头中的至少一个,所述铁磁轴延伸通过线性差动可变变压器以测量所述第一活塞的线性位移。6.一种调节闭环系统内的第一流体的第一流率和第二流率的分流阀,其特征在于,所述分流阀包括:活塞,所述活塞在第一流体室内,所述活塞引起所述第一流体的所述第一流率和所述第二流率,所述第一流体被加压到第一压力,所述第一流体室包括入口端口、第一出口适配器端口和第二出口适配器端口;第二流体室,所述第二流体室邻近所述第一流体室,所述第二流体室包括被加压到第二压力的第二流体,所述第二压力小于所述第一压力并且大于环境压力;第一波纹管,所述第一波纹管固定到所述活塞和所述第一流体室,所述第一波纹管气密密封所述第一流体室免受所述第二流体室影响;第二波纹管,所述第二波纹管固定到所述活塞和所述第二流体室,所述第二波纹管气密密封所述第二流体室免受环境空气影响;以及弹簧,所述弹簧至少固定到所述分流阀的座或本体,所述座至少固定到所述活塞或所述本体,所述弹簧抵消作用在所述活塞上的所述第一压力并抑制所述活塞的移动。7.根据权利要求6所述的分流阀,其特征在于,其中,所述第一出口适配器端口包括第一入口和第一出口,其中所述第一入口连接到所述第一流体室,并且其中所述第一出口连接到具有第一直径的第一流线。8.根据权利要求7所述的分流阀,其特征在于,其中,所述第一入口具有大于所述第一直径的第一宽度,并且所述第一入口具有小于所述第一直径的第一高度。9.根据权利要求6所述的分流阀,其特征在于,其中,所述第二出口适配器端口包括第二入口和第二出口,其中所述第二入口连接到所述第一流体室,并且其中所述第二出口连接到具有第二直径的第二流线。10.根据权利要求9所述的分流阀,其特征在于,其中,所述第二入口具有大于所述第二直径的第二宽度,并且所述第二入口具有小于所述第二直径的第二高度。
技术总结
本文公开了用于调节闭环系统内的流体的第一流率和第二流率的示例分流阀。示例分流阀包括:电液伺服阀,电液伺服阀经由第一液压流线和第二液压流线联接到第一活塞,第一活塞包括活塞轴、第一头和第二头;一个或多个波纹管,一个或多个波纹管固定到第一头或第二头中的至少一个,一个或多个波纹管气密密封流体免受液压流体影响;以及控制系统,控制系统连接到电液伺服阀,控制系统调整通过第一流体室的流体的第一流率和第二流率,第一活塞位于第一流体室中。体室中。体室中。
技术研发人员:方彪 大卫
受保护的技术使用者:通用电气公司
技术研发日:2023.03.22
技术公布日:2023/9/26
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