CN100356081C - 一种基于流量调节的液压阻尼阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用流量调节原理实现的阻尼阀，是一种液压阻尼自动调节系统中的关键部件，适用于液压式缓降链梯的降速控制以及其它类似应用场合。该阻尼阀主要由预置螺母、流量调节杆、大活塞、小活塞、调节缸、主阀体外壳、弹簧、副阀体外壳组成。可在液压阻尼力自动控制系统中实现阻尼作用。该阀的主要特点是：①其阻尼力随着液压的升高而相应地增加；②具有阻尼力预置功能；③能在高液压的工况点上工作；④当出现过载时，具有自动保护功能。

Description

一种基于流量调节的液压阻尼阀
技术领域
本发明是一种基于流量调节的液压阻尼阀，适用于液压式缓降链梯的降速控制以及其它类似应用场合。它不仅能实现液压阻尼力的自动控制作用，而且能在出现过载时，实现很大阻尼的自动保护作用。
背景技术
在液压式缓降链梯研制过程中，一个关键技术是如何保持下降速度的相对恒定。目前，实现的方法有用人工调节的液压式控制器、有电控的液压式控制器等。人工调节的液压式控制器，不能实现自动调节，当负载发生变化时，不能产生相应的阻尼力来保持降速的恒定，在没有办法实现人工干预的情况下，这种方案是不适用的。对于电控的液压式控制器，虽然能够实现自动调节，但它需要电源供电和相应的电气控制器，一方面需要日常维护，另一方面在许多应用场合是没有电源的，在这种情况下该方案也是不可取的。目前已申请专利的阻尼阀一般都是比较简单，不具备在高液压工况下通过流量调节实现液压阻尼力自动控制的功能，只能作为减震器使用。如发明专利95101934.1、实用新型专利03222544.X等，都不具备对高液压工况下的阻尼自动控制作用。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于流量调节的液压阻尼阀，实现液压阻尼力的自动控制，并在出现过载时，产生很大阻尼的自动保护作用。
本发明是这样实现的：
一种基于流量调节的液压阻尼阀主要包括主阀体外壳及设置在其中的流量调节装置，和安装在主阀体外壳上的由油管接头与主阀体外壳上的进油口组成的进油部件，其特征在于主阀体外壳中还设有流量预置部件，其包括一级弹簧预置螺母、一级弹簧，小活塞、下止点调节螺母；所述的流量调节装置包括调节缸、流量调节杆，在流量调节杆上设有下止点调节螺母，在流量调节杆上还固定有两个活塞：调节杆活塞A和调节杆活塞B，在调节缸上分别设有调节缸进油孔、调节缸取样油孔；流量调节杆前端为螺栓结构，流量预置部件装配在该螺栓上。其中一级弹簧一端与调节缸相连，另一端与小活塞相连。小活塞由一级弹簧预置螺母固定，可在主阀内自由滑动。
在阀体内设有减压旁路腔、高压腔、压力比较腔、超压作用腔。减压旁路腔与高压腔是由主阀体外壳与调节缸配合形成的。压力比较腔由调节缸与流量调节杆及其调节杆活塞A和调节杆活塞B形成；超压作用腔在测压活塞内；主阀体泄油孔、减压旁路腔和调节缸泄油孔相通。
在上述技术方案的基础上还进一步优化结构，分别增加以下两种结构形式：
(一)主阀体之外增设副阀体，主阀体外壳与副阀体外壳之间采用螺纹连接。主阀体与副阀体的外壳浸在外部设置的油箱中。在副阀体外壳上有副阀体正常出油孔、副阀体异常出油孔；在副阀体内部装有测压活塞、保护弹簧、导向杆等部件，在测压活塞上有测压活塞正常出油孔、测压活塞异常出油孔。测压活塞与导向杆固定连接。保护弹簧由测压活塞和保护弹簧预置螺母固定。
(二)主阀体外壳内装有大活塞与二级弹簧，其中小活塞套设在大活塞内部，其中二级弹簧一端与主阀体外壳相连，另一端与大活塞相连。大活塞由二级弹簧预置螺母固定，可在主阀体外壳内壁上滑动。
工作时，当油泵泵出的压力油经油管接头的进油口进入高压腔，经调节缸进油孔进入超压作用腔，再经测压活塞正常出油孔和副阀体正常出油孔流出到油箱。由于调节缸取样油孔面积远小于调节缸进油孔的面积，油在压力比较腔和高压腔内形成压差，压差的大小取决于进油量的多少。极少部分油通过调节缸取样油孔进入压力比较腔。在不可预见的情况下，当负荷继续增加，超压作用腔中的流量加大，形成一定的压力，当压力大于保护弹簧的弹力时，液压油推动测压活塞向右运动，测压活塞正常出油孔和副阀体正常出油孔重合面积减小，超压作用腔中的压力继续增大，测压活塞继续向右运动，测压活塞正常出油孔和副阀体正常出油孔彻底错位，液压油由测压活塞异常出油孔和副阀体异常出油孔流出至油箱。因为测压活塞异常出油孔的孔径足够小，使超压作用腔中内油压增高至一个平衡点，以实现液压式缓降链梯的缓速下降。
该液压阻尼阀有如下优点：
1.不需要任何电源，实现液压阻尼的自动控制，特别能适用于在没有电源的应用场合。
2.可方便预置液压阻尼阀调节的工况点，使该阀在工况点实现液压阻尼控制作用，这为不同工况点的控制提供了必要的手段。
3.该阀能适用于高液压的应用场合。
4.多个液压阻尼阀的串联使用，可实现多工况点的控制。
5.当出现过载时，具有自动保护功能。
附图说明
下面结合附图所示的实施例对本发明进一步加以说明，本实施例仅用来说明本发明而不限制本发明。
图1是本发明一个实施例的结构图。
其中：1-大活塞，2-流量调节杆，3-一级弹簧预置螺母，4-一级弹簧，5-小活塞，6-二级弹簧预置螺母，7-固定螺丝，8-预置压力腔，9-下止点调节螺母，10-二级弹簧，11-减压旁路腔，12-主阀体泄油孔，13-油管接头，14-压力比较腔，15-进油口，16-调节缸取样油孔，17-密封垫片，18-高压腔，19-调节缸进油孔，20-调节缸，21-副阀体正常出油孔，22-超压作用腔，23-测压活塞正常出油孔，24-副阀体异常出油孔，25-测压活塞异常出油孔，26-测压活塞，27-保护弹簧预置螺母，28-导向杆，29-保护弹簧，30-副阀体外壳，31-主阀体外壳，32-调节杆活塞B，33-调节杆活塞A，34-调节缸泄油孔。
具体实施方式
如图1所示，本实施例采取将上述技术方案的特征组合而成，其主要由主阀体外壳(31)、副阀体外壳(30)、流量调节杆(2)、大活塞(1)、小活塞(5)、调节缸(20)、一级弹簧预置螺母(3)、一级弹簧(4)、二级弹簧(10)、下止点调节螺母(9)、二级弹簧预置螺母(6)、测压活塞(26)、保护弹簧(29)、导向杆(28)等部件组成。
当油泵泵出的压力油经油管接头的进油口进入高压腔(18)，经调节缸进油孔(19)进入超压作用腔(22)，再经测压活塞正常出油孔(23)和副阀体正常出油孔(21)流出到油箱。由于调节缸取样油孔(16)面积远小于调节缸进油孔(19)的面积，油在压力比较腔(14)和高压腔(18)内形成压差，压差的大小取决于进油量的多少。极少部分油通过调节缸取样油孔(16)进入压力比较腔(14)，在流量调节杆(2)的调节杆活塞B(32)和调节杆活塞A(33)之间形成压力取样。
当负荷轻时，油泵的供油量小，在压力比较腔(14)和高压腔(18)内形成的压力小，压力取样小于一级弹簧(4)的弹力，流量调节杆(2)不动作，调节缸进油孔(19)全部开放，液压油以低速流出。
当负荷增加，油泵的供油量增加，在压力比较腔(14)和高压腔(18)内形成的压力增大，压力取样大于一级弹簧(4)的弹力，流量调节杆(2)向右运动，关闭部分调节缸进油孔(19)，油泵的供油阻力增加，油泵转速下降，压力油快速流出，建立并维持一个基本平衡点。
当负荷继续增加到在压力取样大于一级弹簧(4)的弹力加二级弹簧的弹力时，流量调节杆(2)继续向右运动到达下压止点，几乎全部关闭调节缸进油孔(19)。油泵的供油阻力倍增，油泵转速下降，压力油高速流出，再次建立并维持另一个基本平衡点。
反之，当负荷减小时，流量调节杆(2)向左运动，同样能达到某个保持供油的基本平衡点。
在不可预见的情况下，当负荷继续增加，并且调节缸进油孔(19)没有全部关闭时，高压油进入超压作用腔(22)(正常的情况下，液压油通过测压活塞正常出油孔(23)和副阀体正常出油孔(21)流出至油箱)，超压作用腔(22)中的流量加大，形成一定的压力，当压力大于保护弹簧(29)的弹力时，液压油推动测压活塞(26)向右运动，测压活塞正常出油孔(23)和副阀体正常出油孔(21)重合面积减小，超压作用腔(22)中的压力继续增大，测压活塞(26)继续向右运动，测压活塞正常出油孔(23)和副阀体正常出油孔(21)彻底错位，液压油由测压活塞异常出油孔(25)和副阀体异常出油孔(24)流出至油箱。因为测压活塞异常出油孔(25)的孔径足够小，使超压作用腔(22)中内油压增高至一个平衡点，以实现液压式缓降链梯的缓速下降。

Claims (2)

1.一种基于流量调节的液压阻尼阀，包括主阀体外壳(31)及设置在其中的流量调节装置，和安装在主阀体外壳(31)上的进油部件，进油部件由油管接头(13)与进油口(15)组成，其特征在于主阀体外壳(31)中设有流量预置部件、高压腔(18)和压力比较腔(14)，流量预置部件包括一级弹簧预置螺母(3)、一级弹簧(4)、小活塞(5)、下止点调节螺母(9)；所述的流量调节装置包括调节缸(20)、流量调节杆(2)，下止点调节螺母(9)设置在流量调节杆(2)上，在流量调节杆上固定有调节杆活塞A(33)和调节杆活塞B(32)；在调节缸(20)上分别设有调节缸进油孔(19)、调节缸取样油孔(16)；流量调节杆(2)前端为螺栓结构，流量预置部件装配在该螺栓上；其中一级弹簧(4)一端与调节缸(20)相连，另一端与小活塞(5)相连；小活塞(5)由一级弹簧预置螺母(3)固定，可在主阀体内自由滑动，压力比较腔(14)由调节缸(20)、流量调节杆(2)、调节杆活塞A(33)和调节杆活塞B(32)合围形成；高压腔(18)是由主阀体外壳(31)与调节缸(20)配合形成。
2.根据权利要求1所述的一种基于流量调节的液压阻尼阀，其特征在于：在阀体内还设有减压旁路腔(11)、超压作用腔(22)，主阀体之外增设副阀体，主阀体外壳(31)与副阀体外壳(30)之间采用螺纹连接；减压旁路腔(11)与高压腔(18)是由主阀体外壳(31)与调节缸(20)配合形成的；在副阀体内部装有测压活塞(26)；超压作用腔(22)位于测压活塞(26)内；主阀体泄油孔(12)、减压旁路腔(11)和调节缸泄油孔(34)相通。
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