CN102200148A - 缓冲阀 - Google Patents

Abstract

一种吊车的液压系统中使用的缓冲阀，吊车从悬吊状态下落的瞬间，能有效对大流量油压进行分流；经过短时间缓冲后，缓冲阀自动关闭，使马达转速能随油压精确调整。缓冲阀由壳体、顶盖和安装在壳体内的阀芯组成，阀芯包括滑阀、阀座、弹簧、内芯，滑阀的端头上开有楔形孔，楔形孔和阀座侧壁上的导流孔相通，内芯内有一个单向阀，内芯的侧壁上开有一个阻尼孔，当受到高压油通过阻尼孔缓慢进入滑阀和顶盖之间的油腔内，推动滑阀在阀座内向下滑动，逐渐关闭缓冲阀；当被吊物落地后，油路油压下降，油腔内的油从内芯迅速排出，缓冲阀自动恢复打开状态。

Description

缓冲阀

所属技术领域

本发明涉及到一种液压控制元件，尤其涉及到一种吊车上使用，可自行关闭的缓冲阀。

背景技术

在传统的液压控制系统中，如吊车的液压系统，液压马达的正反转回路为对称的结构。液压马达正转时吊车起吊；在液压马达反转时吊车下降。在吊车吊起重物后，从悬停到下降的瞬间，重物的负载靠液压马达内的高压油支撑，由于液压马达压力改变，会在瞬间对液压系统和液压马达产生一次严重的冲击，损害液压马达的寿命。常见的解决方法是在液压马达的油路上串联一个限流量的缓冲阀或并联一个吸收过大流量的缓冲阀。

例如CN 200920224318“用于液压支架和液压油缸上的缓冲阀”，是一个采用多过液孔结构，起到限流作用的缓冲阀。在油路瞬间大流量冲击时，缓冲阀承受冲击，减少对其他液压元件的冲击。

例如CN 96246819“液压缓冲阀”，就是一种通过并联，吸收过大流量的缓冲阀，能吸收1秒左右的瞬间大流量，当油压回复到工作状态后逐步释放其存储的油量，起到缓冲的作用。其结构中储油腔空间有限，储油腔一旦充满油，缓冲阀即失效。

而对于吊车等液压系统，安装了上述两种缓冲阀后，部分的油压被缓冲阀分流或限流，吊车起吊时，减少了液压马达的启动时的扭矩，不利于吊起重物。而马达运行后，缓冲阀的缓冲作用也会影响对马达转速的操控性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种吊车上使用的缓冲阀，和液压马达并联，吊车从悬吊状态下落的瞬间，能有效对油压冲击进行分流；经过短时间缓冲后，缓冲阀自动关闭，使马达转速能随油压精确调整。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种缓冲阀，由壳体、顶盖和安装在壳体内的阀芯组成，壳体上有进油口a口和出油口b口，a口和壳体内的环形凹槽相通，其特征在于，所述阀芯包括滑阀、阀座、弹簧和内芯，阀座与壳体滑动连接，阀座的侧壁上有导流孔和环形凹槽相通，阀座底部中间有滑阀孔，滑阀孔和壳体上的b口相通；阀座内安装有滑阀，滑阀上套有弹簧，并且伸入滑阀孔内，弹簧的一端顶在阀座内的台阶上；内芯嵌入滑阀内部并与滑阀固定连接，内芯中心为一通孔，内芯的侧壁上有一阻尼孔和通孔相通，通孔底部为一单向阀，单向阀通过引流孔和滑阀侧壁中部的导流孔相通。

所述滑阀的下端开有多个楔形孔，楔形孔数量和阀座侧壁上的导流孔数量相同。

所述顶盖中心有调节孔，调节螺栓旋入调节孔内，当缓冲阀完全开启时，调节螺栓的底面顶住内芯的顶面。

所述调节螺栓上方安装有一密封塞。

所述阻尼孔，为一喇叭形通孔，孔径较大的一端和滑阀上的导流孔相通，孔径较小的一端和内芯内部的通孔相通。

所述内芯上套有挡圈，挡圈嵌入滑阀内部，使内芯和滑阀固定连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

缓冲阀不仅对吊车系统的瞬间冲击起到了保护作用，又克服了现有缓冲阀影响吊车操性能的弊端。在吊车重物下落瞬间，对瞬间大流量的高压油冲击进行分流，较短时间后，缓冲阀变成关闭状态，不影响吊车的操控性能；当吊车重物悬停或落地后，进油口和出油口的油压接近一致，在弹簧的作用下，滑阀和顶盖之间油腔内的压力油被排出，缓冲阀重新打开，由于内芯中的单向阀作用，通过引流孔可以加快排油速度，缩短缓冲阀的恢复时间；使用在吊车的液压系统时，还可以在b口连接一个单向阀，阻止吊车起吊时压力油通过缓冲阀分流，使液压马达获得较大的油压，提供足够的扭矩。

附图说明

图1是本发明的结构图(a口和b口均低压的状态)

图2是本发明的结构图(a口高压、b口低压的状态)

图3是本发明的结构图(b口高压、a口低压的状态)

图4是本发明应用在吊车系统中的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1、图2所示，一种缓冲阀，由壳体1、顶盖10和安装在壳体内的滑阀2、阀座3、弹簧4和内芯6组成，壳体1的侧壁上有进油口a口，底部有出油口b口。壳体内有一环形凹槽11，环形凹槽和a口连通。

壳体1内的阀座孔内安装有阀座3，阀座可以在阀座孔内上下滑动。阀座3的中心有一个带有阶梯的滑阀孔32，侧壁上有四个导流孔31，分别和壳体上的环形凹槽11和滑阀孔32连通。

内芯6为一个中心带有通孔61的圆柱体，通孔61的底部为漏斗孔，漏斗孔底部开有两个对称引流孔63，所述漏斗孔和钢珠5构成一单向阀。漏斗孔上方开有一个阻尼孔62，与通孔61贯通。阻尼孔62呈喇叭形，孔径较大的一端和滑阀上的导流孔22相通，孔径较小的一端和内芯6内部的通孔61相通。

内芯6的顶端安装有挡圈8，在漏斗孔内装入钢珠5，将内芯装入滑阀2内，挡圈8卡住滑阀2内的定位槽，使内芯和滑阀固定连接。

滑阀2中段开有四个导流孔22，导流孔22通过滑阀和内芯之间的间隙，同时和内芯上的阻尼孔62、引流孔63连通，滑阀的底部开有4个楔形孔21，楔形孔呈三角形，上小下大，位置和阀座上的导流孔31对应。

在滑阀2上依次套上垫片7和弹簧4，装入已经安装好阀座3的壳体1中，滑阀上有楔形孔21的一端伸入阀座的滑阀孔32内。由于楔形孔21随高度不同，横截面积不同，因此，增加垫片7的厚度而降低滑阀高度，可以改变缓冲阀的最大排量。

装好滑阀2后，顶盖10套上密封圈，和壳体1紧配合。将调节螺栓91旋入顶盖10上的调节孔内，调节螺栓91可以伸出调节孔，顶住内芯6的顶面。调节螺栓91位置越低，缓冲阀关闭的速度越快。在调节螺栓上方增加了一个密封塞92，起到保护调节螺栓91的作用。

图4为本发明应用在吊车系统中的原理图。电动机103通过轴套102和油泵101连接，油泵出口接有一个单向阀104和一个四口换向阀105，进入输油路。液压马达111连接吊车的绞臂112，在液压马达111前串联一个由单向阀110和常闭平衡阀109构成的压力调节组，使吊车的液压马达在反转时，即吊车下落时，保持油路内足够的油压，防止吊车失控。油路上并联有双向安全阀108和由缓冲阀106串联一单向阀107组成的缓冲组件。安全阀108在油压过大的时候导通，进行泄压，防止破坏设备。

缓冲阀106串联一个单向阀107后，和液压马达111并联。

在吊车起吊时，由于单向阀106的作用，高压油不经过缓冲阀，直接作用在液压马达上，以提供液压马达最大的扭矩。

当吊车从悬停状态下落时，液压马达反转，产生油压冲击，此时缓冲阀处于打开状态，一部分的油通过缓冲阀分流，减少了对液压马达和油路的冲击。如图1所示，压力油从a口进入缓冲阀，此时a口高压、b口低压，一部分高压油通过楔形孔21、滑阀孔32，直接从b口排出，一部分高压油沿弹簧4向上，进入滑阀的导流孔22。经分流后，一部分迅速充满引流孔63和漏斗孔，将钢珠5向上顶起，堵住漏斗孔。另一部分高压油沿阻尼孔62缓缓进入通孔61内，由于通孔下方被钢珠5堵死，高压油向上进入顶盖10和滑阀2之间的油腔C。随着高压油不断进入，油腔C内的油压越来越大，油压大于弹簧4的弹力后，滑阀2和内芯6一起下降，由于滑阀上的楔形孔21上小下大，a口到b口之间的油路逐步被封死。

经过一段时间，缓冲阀106被完全关闭后，油路中油压的变化将直接作用在液压马达111上，使液压马达转速可以受油压精确控制，起停准确。

当吊车上的重物落地后，进油路内的压力为低压，如图2所示，a口和b口都为低压。由于a口油压下降，油腔C及通孔61内的油压由于阻尼孔62效应，压力大于a口的油压，由于漏斗孔的下端通过引流孔63和a口油压保持一致，小于通孔61内的油压，因此钢珠5被冲开，油腔C内的油迅速从通孔61排出，油腔内压力下降，小于弹簧4的弹力后，滑阀2升起，a口和b口通过楔形孔21重新连通。

由上述结构可知，缓冲阀可以有效地保护液压马达和油路，减少瞬间冲击对系统的影响，在吊车下降和上升的过程中，自动关闭缓冲阀，不影响液压马达的操控性能。通过更换不同厚度的垫片7和调节螺栓91，可以调整缓冲阀排量和缓冲时间。

若缓冲阀106的b口没有串联单向阀107，单独使用时，当b口受到高压，a口处于低压时，高压油直接冲击滑阀2和阀座3的底面，b口油压大于弹簧4的弹力，阀芯整体向上运动，油腔C内的油迅速从通孔61排出，b口的高压油通过壳体1内的一环形凹槽11快速向a口泄流，此时的流量大于图1所示状态的流量，缓冲阀106可以起到单向阀的功能，迅速泄压，平衡a、b口的压力差，可以保护油路，减少油压冲击对系统造成的损伤。

当b口的高压结束，恢复低压后，在弹簧4的推力下，阀座3向下运动，恢复到图1的状态，b口通过楔形孔21和a口相通。

Claims (6)

1.一种缓冲阀，由壳体(1)、顶盖(10)和安装在壳体内的阀芯组成，壳体(1)上有进油口a口和出油口b 口，a口和壳体内的环形凹槽(11)相通，其特征在于，所述阀芯包括滑阀(2)、阀座(3)、弹簧(4)和内芯(6)，阀座(3)与壳体(1)滑动连接，阀座的侧壁上有导流孔(31)和环形凹槽(11)相通，阀座底部中间有滑阀孔(32)，滑阀孔和壳体上的b口相通；阀座内安装有滑阀(2)，滑阀上套有弹簧(4)，并且伸入滑阀孔(32)内，弹簧(4)的一端顶在阀座内的台阶上；内芯(6)嵌入滑阀内部并与滑阀固定连接，内芯中心为一通孔(61)，内芯的侧壁上有一阻尼孔(62)和通孔相通，通孔底部为一单向阀，单向阀通过引流孔(63)和滑阀侧壁中部的导流孔(22)相通。

2.根据权利要求1所述的缓冲阀，其特征在于所述滑阀(2)的下端开有多个楔形孔(21)，楔形孔的数量和阀座侧壁上的导流孔(31)数量相同。

3.根据权利要求1所述的缓冲阀，其特征在于所述顶盖(10)中心有调节孔，调节螺栓(91)旋入调节孔内，当缓冲阀完全开启时，调节螺栓(91)的底面顶住内芯(6)的顶面。

4.根据权利要求1或权利要求3所述的缓冲阀，其特征在于所述调节螺栓(91)上方安装有一密封塞(92)。

5.根据权利要求1所述的缓冲阀，其特征在于所述阻尼孔(62)，为一喇叭形通孔，孔径较大的一端和滑阀上的导流孔(22)相通，孔径较小的一端和内芯内部的通孔(61)相通。

6.根据权利要求1所述的缓冲阀，其特征在于所述内芯(6)上套有挡圈(8)，挡圈(8)嵌入滑阀(2)内部，使内芯和滑阀固定连接。

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