CN101520102A - 压力控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种压力控制阀，当安全阀调定压力被改变时，其能够根据先导信号压力控制安全阀的调定压力，包括：具有入口和油箱路径的套筒；阀帽，打开/关闭入口与油箱路径之间的流动路径；阀帽弹簧，弹性将入口与油箱路径之间的路径保持在关闭状态；阀片，安装为面向阀帽，以在套筒的压力腔中形成调定压力；先导阀帽，当压力腔中产生超过调定压力的高压时，将压力腔中的液压流体排放到液压油箱；先导阀帽弹簧，弹性将阀片的路径保持在关闭状态；塞，连接到套筒并具有先导端口以接收外部先导信号压力；主活塞，可滑动地连接到与塞相连的导承，以根据先导信号压力控制压力腔中的调定压力；控制塞，可移动地连接到导承以控制支撑主活塞的弹簧的调定压力。

Description

压力控制阀
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2008年2月25日递交韩国知识产权局的申请号为10-2008-0016910的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入于此。
技术领域
本发明涉及一种压力控制阀，其能够通过外部提供的先导信号压力来可变地控制安全阀的调定压力。
更具体而言，本发明涉及一种压力控制阀，其能够当工作装置(例如，选择装置)所需的安全阀调定压力被改变时，根据在操作者位置上等所控制的先导信号压力来可变地控制安全阀的调定压力。
背景技术
一般而言，压力控制阀被用于调节液压回路中的调定压力。在根据工作条件更换工作装置的情况下，安全阀的调定压力根据更换后的工作装置被重新设定。
在对安全阀的调定压力进行控制的情况下，当操作者直接确定压力计时之有效时，操作者需要设定安全阀的压力，这使操作者很不方便。考虑到这种使用中的不便，使用这样一种装置，其能够使操作者通过控制操作室外或操作者座位上的先导信号压力，来控制安全阀的调定压力。
如图1所示，一种传统的压力控制阀包括：第一塞1，其具有来自液压泵P的高压液压流体流入其内的入口1a，以及与液压油箱T连通的油箱路径1b；阀帽2，其可滑动地连接在第一塞1内，以打开/关闭入口1a与油箱路径1b之间的流动路径；阀帽弹簧21，其通过压阀帽2，而弹性地将入口1a与油箱路径1b之间的路径保持在关闭状态；支撑阀帽弹簧21的导承20；先导阀帽19，当压力腔c中产生超过预设压力的高压时，其通过打开阀片3的流动路径而将第一塞1的压力腔c中的液压流体排放到液压油箱T；先导阀帽弹簧18，其通过压先导阀帽19，弹性地将阀片3的路径保持在关闭状态；活塞17，其支撑先导阀帽弹簧18的一端，并在螺旋塞11中可滑动地移动以便当先导信号压力被提供时控制安全阀的调定压力；弹性地支撑活塞17的弹簧；套筒，其上形成有先导端口7a用于将先导信号压力提供到活塞17；固定螺母10和第二塞12，其分别被紧固到螺旋塞11的外表面和内表面，以防止在安全阀的调定压力被设定之后的压力改变。
下文中，将参照附图对传统压力控制阀的操作进行描述。
A)使用调定压力的情况(即，没有从外部提供先导信号压力)：
从液压泵P释放的液压流体顺序通过入口1a和阀帽2中的孔口流入第一塞的压力腔c中。此时，由于阀帽2的液压受压部分之间的横截面的差异，阀帽2如附图所示那样被向右压，以将入口1a与油箱路径1b之间的流动路径保持在关闭状态。
如果被提供到压力腔c的液压流体的压力达到了先导阀帽弹簧18的调定压力，先导阀帽19如附图所示那样向左移动，以打开阀片3的流动路径。相应地，压力腔c中的液压流体通过路径5返回到液压油箱T中。
同时，由于先导阀帽19的打开，压力腔c中的液压流体的压力瞬间降低。相应地，阀帽2如附图所示的那样向左移动，液压流体从入口1a通过油箱路径1b被提供到液压油箱T。此时，调定压力由先导阀帽弹簧18的弹性力来确定，该弹性力通过螺旋塞11的控制被设定。
B)调定压力被改变的情况(即，从外部提供有先导信号压力)：
来自外部的先导信号压力通过套筒7的先导端口7a和形成在螺旋塞11中的路径11a被提供到活塞17，从而活塞17如附图所示的那样水平向左(inupper left direction)移动(在此情况下，弹簧14被压缩)。
相应地，由于先导阀帽弹簧18的弹性力被减小，液压泵P中产生的调定压力值被减小，并且安全阀的调定压力被改变。
在用于从外部提供先导信号压力的管线(未示出)被共同(jointly)连接到单个先导端口7a的情况下，其与安全阀周围的部件发生干扰，从而不可能将管线共同连接到先导端口7a。
此外，在进行外部涂覆作业之后，形成在螺旋塞11中的排放孔15暴露到外部并且外界物质或者雨水流入排放孔15，弹簧14或活塞17的液压驱动表面被腐蚀而缩短了相应部件的使用寿命。
此外，O形圈9和16以及O形圈13产生摩擦阻抗，其中O形圈9和16被安装用于密封活塞17与螺旋塞11的相互接触表面之间的间隙，O形圈13被安装用于密封活塞17与第二塞12的相互接触表面之间的间隙。
因此，如图2所示的那样，会产生迟滞现象，因而不能精确地控制抵抗外部提供的先导信号压力的安全阀的调定压力。
此外，由于第一塞1的内径与阀帽2的外径之间的差异，被液压泵P输送回并且滞留在压力腔c中的液压流体可能泄漏到液压油箱侧T。
此时，如果在第一塞1的入口侧1a上产生载荷，则可能发生安全事故，例如工作装置(例如悬臂或类似装置)掉落等。
另外，在设定安全阀的最小压力的情况下，由于构成安全阀的部件具有制造误差，最小压力的范围被扩大，从而变得不可能形成使用者所希望的压力(例如，在安全阀的最小压力为100kg/cm2时实际压力被设定到110kg/cm2的情况)。
发明内容
因此，本发明旨在解决出现在现有技术中的上述问题，同时完全保留现有技术所达到的优点。
本发明的实施例涉及一种压力控制阀，其中，在用于提供先导信号压力的管线从外部共同连接到先导端口的情况下，能够完成连接工作，而不会受到安全阀周围的部件干扰。
本发明的实施例涉及一种压力控制阀，其中，排放口被分离地形成，以防止相应部件因外界物质或者从外部流入阀中的雨水而被腐蚀。
本发明的实施例涉及一种压力控制阀，由于不再需要用于密封活塞的接触表面之间间隙的密封部件(例如，O形圈)，其能够减小制造成本，并能够解决抵抗先导压力的安全阀的调定压力因密封安装导致的摩擦阻力而无法被精确控制的问题。
本发明的实施例涉及一种压力控制阀，其能够防止从液压泵被输送并滞留在压力腔的液压流体泄漏到液压油箱侧，从而当载荷产生在安全阀的入口侧时能够防止工作装置掉落。
本发明的实施例涉及一种压力控制阀，其能够使先导阀帽弹簧的弹性力的减小保持在预设范围内，从而能够将抵抗先导信号压力的液压泵的最小压力控制为恒定。
为了实现这些目的，提供一种压力控制阀，根据本发明的实施例，其包括：套筒，其具有来自液压泵的液压流体流入其中的入口，以及与液压油箱连通的油箱路径；阀帽，其被可滑动地连接在所述套筒内，以打开/关闭所述入口与所述油箱路径之间的流动路径；阀帽弹簧，其通过压所述阀帽而弹性地将所述入口与所述油箱路径之间的路径保持在关闭状态；阀片，其被安装为面向所述阀帽，以在所述套筒的压力腔中形成调定压力；先导阀帽，当所述压力腔中产生超过所述调定压力的高压时，通过打开所述阀片的流动路径，将所述压力腔中的液压流体排放到所述液压油箱；先导阀帽弹簧，其通过压所述先导阀帽，弹性地将所述阀片的所述路径保持在关闭状态；塞，其被连接到所述套筒，并且形成有先导端口以接收外部提供的先导信号压力；主活塞，其被可滑动地连接在与所述塞相连的导承内，以根据由先导端口提供的所述先导信号压力来可变地控制所述压力腔中的所述调定压力；以及控制塞，其被可移动地连接到所述导承，以控制支撑所述主活塞的弹簧的调定压力。
在本发明的优选实施例中，所述压力控制阀进一步包括连接构件，其被可旋转地连接到所述塞的外侧，并且该连接构件中形成有与所述先导端口连通的路径。
根据本发明的优选实施例的压力控制阀可进一步包括第一止挡，其被可滑动地安装在所述导承中，以面向所述先导阀帽并防止所述先导阀帽弹簧的所述调定压力下降到预定值以下。
根据本发明的优选实施例的压力控制阀可进一步包括台阶部，其被形成在所述导承的内侧，以当所述先导阀帽弹簧的所述调定压力下降时，将所述第一止挡的运动限制在预定区域内。
根据本发明的优选实施例的压力控制阀可进一步包括第二止挡，其被安装在所述主活塞与所述控制塞之间，以当所述先导信号压力被施加以可变地控制所述压力腔的所述调定压力时，将所述主活塞的运动限制在预定区域内。
根据本发明的优选实施例的压力控制阀可进一步包括密封部件，其被安装在所述阀帽的外侧，以密封所述套筒与所述阀帽的相互接触表面之间的间隙，以防止所述压力腔中的液压流体通过所述间隙泄漏到所述液压油箱中。
一排放口被形成在所述控制塞中，以当所述主活塞根据被提供到所述主活塞上的所述先导信号压力而移动时，将所述压力腔中的液压流体输送回所述液压油箱。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得显而易见，其中：
图1为传统的压力控制阀的剖视图；
图2的曲线图阐释了根据先导信号压力对压力控制阀的调定压力进行控制；
图3为根据本发明实施例的压力控制阀的剖视图；
图4为图示说明根据本发明实施例的压力控制阀的第一使用状态的视图；以及
图5为图示说明根据本发明实施例的压力控制阀的第二使用状态的视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。该描述中所限定的事物，例如详细的结构和元件，仅为提供用于帮助本领域普通技术人员全面理解本发明的具体细节，因而本发明并不限于此。
如图3至图5所示，根据本发明实施例的压力控制阀包括：套筒50，其具有来自液压泵的高压液压流体流入其中的入口50a，以及与液压油箱T连通的油箱路径50b；阀帽51，其被可滑动地连接在套筒50内，以打开/关闭入口50a与油箱路径50b之间的流动路径；活塞54，其由弹簧52弹性地支撑以在阀帽51内可滑动地移动，并且当其被液压泵P的初始压力移动时变为与先导阀帽53接触；阀帽弹簧55，其通过压阀帽51，而弹性地将入口50a与油箱路径50b之间的路径保持在关闭状态；阀片56，其被安装在套筒50内以面向阀帽51，以在套筒50的压力腔c中形成调定压力；先导阀帽53，当压力腔c中产生超过调定压力的高压时，通过打开阀片56的流动路径而将压力腔c中的液压流体经由通孔59a和50c排放到液压油箱T；先导阀帽弹簧57，其通过压先导阀帽53，弹性地将阀片56的路径保持在关闭状态；塞59，其被连接到套筒50，并且形成有先导端口58，以接收外部提供的先导信号压力；导承61，其与塞59可移动地螺纹接合，并且其上形成有通孔60，以通过先导端口58接收提供的先导信号压力；主活塞62，其被可滑动地连接在导承61内，以根据由先导端口58和通孔60提供的先导信号压力来可变地控制压力腔c中的调定压力；控制塞65，其被可移动地连接到导承61的外端，以控制弹性地支撑主活塞62的弹簧63的调定压力；以及固定到导承61的紧固部件64(例如，螺母)和固定到控制塞65的紧固部件66(例如，螺母)，以防止在安全阀的调定压力被设定之后的压力改变。
根据本发明实施例的压力控制阀进一步包括连接构件68，其被可旋转地连接到塞59的外侧，并且该连接构件中形成有与所述先导端口连通的路径67。
根据本发明实施例的压力控制阀进一步包括第一止挡69，其被可滑动地安装在导承61中，以面向先导阀帽53并防止先导阀帽弹簧57的调定压力下降到预定值以下。
根据本发明实施例的压力控制阀进一步包括台阶部70，其被形成在导承61的内侧，以当先导阀帽弹簧57的调定压力下降时，将第一止挡69的运动限制在预定区域Y内。
根据本发明实施例的压力控制阀进一步包括第二止挡71，其被安装在主活塞62与控制塞65之间，以当先导信号压力通过连接构件68被施加以可变地控制压力腔c的调定压力时，将主活塞62的运动限制在预定区域X内。
根据本发明实施例的压力控制阀进一步包括密封部件72(例如，支持圈和O形圈)，其被安装在阀帽51的外侧以密封套筒50与阀帽51的相互接触表面之间的间隙，从而防止压力腔c中的液压流体泄漏到液压油箱T。
排放口73被形成在控制塞65中，以当主活塞62根据由连接构件68提供到主活塞上的先导信号压力而移动时，将后压力腔d中的液压流体输送回液压油箱T。
下文中，将参照附图描述根据本发明实施例的压力控制阀的操作。
A)使用调定压力的情况(即，没有从外部提供先导信号压力)：
由液压泵P释放的液压流体通过入口50a和阀帽51中的孔口流入套筒50的压力腔c中。此时，由于阀帽51的液压受压部分之间的横截面的差异，阀帽51被如附图所示的那样向左压，以将入口50a与油箱路径50b之间的流动路径保持在关闭状态(见图3)。
如果被提供到压力腔c的液压流体的压力达到了先导阀帽弹簧57的调定压力，先导阀帽53如附图所示的那样向右移动，以打开阀片56的流动路径。相应地，压力腔c中的液压流体通过套筒50的通孔50c返回到液压油箱T中。
同时，由于先导阀帽53的打开，压力腔c中的液压流体的压力瞬间下降。相应地，阀帽51如附图所示的那样向右移动，液压流体从入口50a通过油箱路径50b被提供到液压油箱T。此时，调定压力由先导阀帽弹簧57的弹性力来确定，该弹性力通过导承61(见图4和5)的控制被设定。
B)调定压力被改变的情况(即，从外部提供有先导信号压力)：
如图5所示，来自外部的先导信号压力顺序通过连接构件68的路径、塞59的先导端口58和导承61的通孔60被提供到主活塞62。此时，由于主活塞62的液压受压部分之间的横截面的差异，主活塞62如附图所示的那样向右移动(此时，弹簧63被压缩)。
也就是说，由于弹簧63因主活塞62的运动而被压缩，并且先导阀帽弹簧57的弹性力同时被减小，因此液压泵P中产生的调定压力值被减小，而安全阀的调定压力被改变。
另一方面，从外部提供先导信号压力的连接构件68被可旋转地连接到塞59的外侧(即，沿Y轴方向可360°旋转)，因而在用于提供先导信号压力的管线(未示出)被共同连接到先导端口58的情况下，其不会与安全阀周围的部件产生干扰，从而可以继续连接工作。
此外，由于不需要使用O形圈来密封主活塞62接触表面之间的间隙，因而由于O形圈的安装而出现的摩擦阻抗被防止，从而可精确地控制抵抗先导压力的安全阀的调定压力。
此外，通过安装在阀帽51外侧上的密封部件72来密封阀帽51和套筒50的接触表面的间隙，防止了滞留在压力腔c中的液压流体通过间隙泄漏到液压油箱侧T中。因此，即使在安全阀的入口部分侧50a上产生载荷，也可防止工作装置的掉落。
此外，由于用于将后压力腔d中的液压流体输送回液压油箱T的排放口73被分离地形成在控制塞65中，从而可防止外界物质或诸如雨水等湿气通过排放口73渗入。因此，可防止主活塞62或弹簧63的液压驱动表面被腐蚀。
此外，在初始压力设定之后(对应于如图4所示的状态)，先导信号压力通过连接构件68从外部被提供，并且主活塞62如附图所示的那样向右移动(即，如图4所示，主活塞沿X轴向在范围“X”内移动)。此时，后压力腔d中的液压流体通过第二止挡71的通孔71a和排放口73返回到液压油箱T。
当主活塞62移动时，第一止挡69也如附图所示的那样向右移动。因此，先导阀帽弹簧57的调定压力被减小。
此时，第一止挡69沿X轴向在范围“Y”内可滑动地移动(见图4)。也就是说，第一止挡的移动距离被形成在导承61的内侧上的台阶部70限制(如图4所示，第一止挡最大移动距离“Y”)。
因此，随着提供到主活塞62的先导信号压力的增大而减小的液压泵P的最小压力可被精确控制。也就是说，由于抵抗先导信号压力的液压泵P的最小压力可被精确控制，因而安全阀的低压形成范围可被保持恒定。
如图2所示，根据对先导信号压力的控制，使用者所希望的安全阀的调定压力可被可变地控制。也就是说，安全阀的调定压力A、B和C可被分别控制以分别对应于先导信号P1、P2和P3。
如上所述，根据本发明实施例的压力控制阀具有以下优点。
在将用于提供先导信号压力的管线从外部共同连接到先导端口的情况下，可容易完成连接工作，而不会被安全阀周围的部件干扰，从而可提高其实用性。
此外，排放口被分离地形成，以防止部件因外界物质或者从外部流入到阀中的雨水而被腐蚀，从而可防止相应部件的使用寿命的缩短。
此外，不再需要O形圈来密封活塞的接触表面之间的间隙，从而可减小阀的制造成本。此外，抵抗先导压力的安全阀的调定压力因出现在O形圈安装过程中的摩擦阻力而无法被精确控制的问题可被解决，从而可改进阀的可靠性。
此外，可防止从液压泵被输送并滞留在压力腔中的液压流体泄漏到液压油箱侧，从而即使当载荷产生在安全阀的入口侧时也可防止工作装置掉落。
此外，在安全阀的初始压力被设定之后，抵抗先导信号压力的液压泵的最小值可通过将先导阀帽弹簧的弹性力减小范围保持在预定值而被恒定地控制，从而操作者所需的低压设定变为可能。
尽管出于示例目的描述了本发明的优选实施例，但本领域技术人员可理解的是，可以进行各种修改、添加和替换，而不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神。

Claims (7)

1、一种压力控制阀，包括：
套筒，其具有来自液压泵的液压流体流入其中的入口，以及与液压油箱连通的油箱路径；
阀帽，其被可滑动地连接在所述套筒内，以打开/关闭所述入口与所述油箱路径之间的流动路径；
阀帽弹簧，其通过压所述阀帽而弹性地将所述入口与所述油箱路径之间的路径保持在关闭状态；
阀片，其被安装为面向所述阀帽，以在所述套筒的压力腔中形成调定压力；
先导阀帽，当所述压力腔中产生超过所述调定压力的高压时，该先导阀帽通过打开所述阀片的流动路径来将所述压力腔中的液压流体排放到所述液压油箱；
先导阀帽弹簧，其通过压所述先导阀帽，弹性地将所述阀片的所述路径保持在关闭状态；
塞，其被连接到所述套筒，并且形成有先导端口以接收外部提供的先导信号压力；
主活塞，其被可滑动地连接在与所述塞相连的导承内，以根据由先导端口提供的所述先导信号压力来可变地控制所述压力腔中的所述调定压力；以及
控制塞，其被可移动地连接到所述导承，以控制支撑所述主活塞的弹簧的调定压力。
2、如权利要求1所述的压力控制阀，进一步包括连接构件，其被可旋转地连接到所述塞的外侧，并且该连接构件中形成有与所述先导端口连通的路径。
3、如权利要求2所述的压力控制阀，进一步包括第一止挡，其被可滑动地安装在所述导承中，以面向所述先导阀帽并防止所述先导阀帽弹簧的所述调定压力下降到预定值以下。
4、如权利要求3所述的压力控制阀，进一步包括台阶部，其被形成在所述导承的内侧，以当所述先导阀帽弹簧的所述调定压力下降时，将所述第一止挡的运动限制在预定区域内。
5、如权利要求4所述的压力控制阀，进一步包括第二止挡，其被安装在所述主活塞与所述控制塞之间，以当所述先导信号压力被施加以可变地控制所述压力腔的所述调定压力时，将所述主活塞的运动限制在预定区域内。
6、如权利要求5所述的压力控制阀，进一步包括密封部件，其被安装在所述阀帽的外侧，以密封所述套筒与所述阀帽的相互接触表面之间的间隙，以防止所述压力腔中的液压流体通过所述间隙泄漏到所述液压油箱中。
7、如权利要求6所述的压力控制阀，其中一排放口被形成在所述控制塞中，以当所述主活塞根据提供到所述主活塞上的所述先导信号压力而移动时，将所述压力腔中的液压流体输送回所述液压油箱。
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