CN102859204A - 压力控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力控制阀，其在液压泵内的工作流体压力超过设定的压力水平时，将高压流体回流到液压箱以保护液压系统。本发明的压力控制阀包括：套筒，用于工作流体入流的入口端口和与液压箱连通的低压路径设置在套筒处；主提动阀芯，其相对于入口端口打开或关闭低压路径；主提动阀芯弹簧，其通过施压主提动阀芯，将低压路径相对于入口端口弹性地偏置成关闭的，从而偏置成初始状态；先导提动阀芯，在先导提动阀芯处的孔流动路径设置成，使得当在压力腔内产生超过设定压力的压力且因此打开阀座的内部流动路径时，控制压力并在阀座处保持滑动状态；以及先导提动阀芯弹簧，其通过施压先导提动阀芯，将阀座的关闭的内部流动路径弹性地偏置成初始状态。

Description

压力控制阀
技术领域
本发明涉及一种用于施工机械的压力控制阀。更特别地，本发明涉及一种先导提动阀芯型压力控制阀，其能在液压泵侧的液压增加得超过预定压力时，通过移动以将液压泵侧的高压流量反馈回液压箱侧，来保护液压系统。
背景技术
如图1所示，现有技术的压力控制阀包括：套筒3，其具有接收来自液压泵P的高压液压流体的入流的入口端口1和与液压箱T连通的低压路径2；主提动阀芯4，其能拆卸地安装（安置/移离）在套筒3上以相对于入口端口1打开和关闭低压路径2；活塞6，其能滑动地耦接到主提动阀芯4以由活塞弹簧5弹性地支撑；主提动阀芯弹簧7，其在初始状态下通过施压主提动阀芯4而弹性地偏置主提动阀芯4，从而保持低压路径2相对于入口端口1关闭；阀座9，其安装在套筒3内以面对主提动阀芯4，从而形成压力腔8；先导提动阀芯10，其安置在阀座9上、或者当在压力腔8内产生超过预定压力的压力时移离阀座9以打开阀座9的内部流动路径9a；以及先导提动阀芯弹簧11，其在初始状态下通过施压先导提动阀芯10而弹性地偏置先导提动阀芯10，从而保持阀座9的内部流动路径9a关闭。
将描述如上述构造的压力控制阀（称作释压阀）的操作。
如果高压液压流体从液压泵P供应到入口端口1，则液压流体在流通过安置在套筒3上的主提动阀芯4的活塞6的内部流动路径之后而移至压力腔8。此时，先导提动阀芯10借助于支撑先导提动阀芯10的先导提动阀芯弹簧11的弹力而保持位于阀座9上的安置状态（图2所示的状态）。
由于左侧滑动部分的横截面面积比上述主提动阀芯4中的安置在套筒3上的部分的横截面面积大且主提动阀芯4受主提动阀芯弹簧7的弹力支撑，因此主提动阀芯4被向左侧挤压并安置在套筒3上。通过这样，低压路径2相对于入口端口1保持在关闭状态下。
此时，如果供应到压力腔8的液压流体的压力逐渐增加并且达到先导提动阀芯弹簧11的预定压力，则先导提动阀芯10向左侧移动以打开阀座9的内部流动路径9a（图3所示状态）。
在这种情况下，压力腔8的压力移动通过敞开阀座9的内部流动路径9a，并按顺序通过背腔12、形成在阀座9上的低压路径13、以及形成在套筒3上的低压路径14回到液压箱T。此时，由于先导提动阀芯10的移动导致阀座9的内部流动路径9a打开，因此压力腔8的压力逐渐降低。
因此，由于压力腔8的压力变得比入口端口1的压力低，因此活塞6因作用在左侧受压部分和右侧受压部分上的压力差而向左移动，从而与先导提动阀芯10的端部接触。
对比而言，在主提动阀芯4内，左侧滑动部分的横截面面积比安置在套筒3上的部分的横截面面积相对较大，因此即使作用在左侧受压部分和右侧受压部分上的压力出现差别，套筒3也保持在安置状态下。
如果活塞6与先导提动阀芯10接触且活塞6的内部流动路径被堵塞，则供应到活塞6的内部流动路径的液压流体仅通过活塞6的孔15移至压力腔8。鉴于此，通过活塞6内部流动路径的液压流体的流量突然降低，因此入口端口1一侧上的液压流体与压力腔8一侧上的液压流体的压力差变得更大。
也即，作用在左侧受压部分和右侧受压部分上的压力差变得比主提动阀芯4的左侧受压部分和右侧受压部分之间的横截面面积之差大，并且由于该压力差，主提动阀芯4向左移动。
因此，当主提动阀芯4从套筒3提升时，入口端口1一侧上的液压流体通过套筒3的低压路径2释放进液压箱T，因此能恒定保持液压系统的压力。
如果如图3所示，在先导提动阀芯10从阀座9提升且压力腔8的高压液压流体释放到液压箱T的工序中，先导提动阀芯10移至左侧，则由于在背腔12内没有导引和支撑先导提动阀芯10的运动的结构，因此先导提动阀芯10保持处于在空中浮动的状态下。
因此，压力腔8内的高压液压流体高速通过阀座9的内部流动路径9a，从而与先导提动阀芯10碰撞。鉴于此，先导提动阀芯10摇晃，从而产生泡沫和失去平衡。因而，液压流体的压力变得不稳定，产生噪音和振动从而导致液压系统不稳定。
进一步地，工人的工作能力降低，需要更换压力控制阀从而导致制造成本升高。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于解决现有技术中存在的上述问题，且本发明的一个实施方式涉及一种压力控制阀，其中在释压操作过程中，在先导提动阀芯的整个运动过程中，先导提动阀芯持续在阀座上滑动，因此释压操作变得稳定，且压力控制阀具有耐用性。
技术解决方案
根据本发明的一方面，提供一种压力控制阀，其包括：套筒，所述套筒具有形成在套筒上以接收来自液压泵的液压流体的入流的入口端口和形成在套筒上以与液压箱连通的低压路径；主提动阀芯，所述主提动阀芯能拆卸地安装在所述套筒上以相对于所述入口端口打开和关闭所述低压路径；活塞，所述活塞能滑动地耦接到所述主提动阀芯以由活塞弹簧弹性地支撑；主提动阀芯弹簧，所述主提动阀芯弹簧在初始状态下通过施压所述主提动阀芯而弹性地偏置所述主提动阀芯，从而确保所述低压路径相对于所述入口端口关闭；阀座，所述阀座安装在套筒内以面对所述主提动阀芯，从而形成压力腔；先导提动阀芯，所述先导提动阀芯具有形成在先导提动阀芯上的孔流动路径，以当在所述压力腔内产生超过预定压力的压力时，在保持其相对于所述阀座的滑动状态的同时，控制所述压力腔内的压力。先导提动阀芯然后从阀座提升以打开阀座的内部流动路径；以及先导提动阀芯弹簧，所述先导提动阀芯弹簧在初始状态下通过施压所述先导提动阀芯而弹性地偏置所述先导提动阀芯，从而保持所述阀座的内部流动路径关闭。
在一优选实施方式中，所述孔流动路径包括：形成在所述先导提动阀芯的中心内的路径，所述先导提动阀芯沿轴向相对于所述阀座滑动；以及至少一个孔，所述至少一个孔形成在所述先导提动阀芯的滑动部分上以与所述路径连通。
有益效果
如上所述，根据本发明实施方式的压力控制阀可获得如下优点。
由于最小量的液压流体通过形成在释压阀的先导提动阀芯内的孔流动路径释放到液压箱，因此可减弱因液压流体的高压和大体积量而发生的液压流体泄漏和冲击，因此最小化噪音的发生，并确保释压阀的耐用性。
进而，由于在释压操作过程中先导提动阀芯保持在位于阀座上的滑动状态下，因此可稳定地保持液压系统的压力。另外，通过创造最佳工作气氛而提高工作效率，并且可防止因更换压力控制阀而引起制造成本增加。
附图说明
参照附图，通过描述本发明的优选实施方式，本发明的上述目的、其它结构和优点将更清楚，其中：
图1是现有技术的压力控制阀的横剖视图；
图2的视图图示图1所示的先导提动阀芯被安置于座上的状态；
图3的视图图示图1所示的先导提动阀芯被提升的状态；
图4是根据本发明一实施方式的压力控制阀的横剖视图；
图5的视图图示图4所示的先导提动阀芯被安置于座的状态；以及
图6的视图图示图4所示的先导提动阀芯被提升的状态。
附图中参考符号的描述
1：入口端口
2：低压路径
3：套筒
4：主提动阀芯
5：活塞弹簧
6：活塞
7：主提动阀芯弹簧
8：压力腔
9：阀座
10：先导提动阀芯
11：先导提动阀芯弹簧
12：背腔
13：低压路径
14：低压路径
15：孔
20：孔流动路径
21：滑动部分
22：路径
23：孔
具体实施方式
现将参照附图详述本发明的优选实施方式。以下描述中所限定的诸如详细构造和元件等对象，仅是提供用来帮助本领域技术人员全面理解本发明的具体细节，本发明不局限于下文公开的实施方式。
如图4至6所示，根据本发明一实施方式的压力控制阀包括：套筒3，其具有形成于套筒3上以接收来自液压泵P的液压流体的入流的入口端口1和形成于套筒3上以与液压箱T连通的低压路径2；主提动阀芯4，其能拆卸地安装在套筒3上以相对于入口端口1打开和关闭低压路径2；活塞6，其能滑动地耦接到主提动阀芯4以由活塞弹簧5弹性地支撑；主提动阀芯弹簧7，其在初始状态下通过施压主提动阀芯4而弹性地偏置主提动阀芯4，从而保持低压路径2相对于入口端口1关闭；阀座9，其安装在套筒3内以面对主提动阀芯4，从而形成压力腔8；先导提动阀芯10，其具有形成在先导提动阀芯10上的孔流动路径20，以当在压力腔8内产生超过预定压力的压力且因此先导提动阀芯10从阀座9提升以打开阀座9的内部流动路径时，在保持相对于阀座9的滑动状态的同时，控制压力腔8内的压力；以及先导提动阀芯弹簧11，其在初始状态下通过施压先导提动阀芯10而弹性地偏置先导提动阀芯10，从而保持阀座9的内部流动路径9a关闭。
更优选地，孔流动路径20包括：路径22，其形成在先导提动阀芯10的中心处，先导提动阀芯10沿轴向相对于阀座9滑动；以及至少一个孔23（以成直角的方式穿透地形成从而与路径22连通），其形成在先导提动阀芯10的滑动部分21上以与路径22连通。
下文，将参照附图详述根据本发明一实施方式的压力控制阀的用途示例。
如图4至6所示，如果高压液压流体从液压泵P供应到入口端口1，则液压流体在流通过安置在套筒3上的主提动阀芯4的活塞6的内部流动路径之后，移至压力腔8。此时，先导提动阀芯10借助于支撑先导提动阀芯10的先导提动阀芯弹簧11的弹力而保持在位于阀座9上的安置状态（图5所示状态）。
由于左侧滑动部分的横截面面积比上述主提动阀芯4中的安置在套筒3上的部分的横截面面积大且主提动阀芯4受主提动阀芯弹簧7的弹力支撑，因此主提动阀芯4被向左侧挤压并保持在位于套筒3上的安置状态下。通过这样，低压路径2相对于入口端口1保持在关闭状态下（图4所示状态）。
此时，如果供应到压力腔8的液压流体的压力逐渐增加并且达到先导提动阀芯弹簧11的预定压力，则先导提动阀芯10向左侧移动。此时，先导提动阀芯10的滑动部分21由内部流动路径9a保持在滑动状态下（图6所示状态）。
因此，压力腔8的压力移动通过形成在先导提动阀芯10的滑动部分21上的路径22和形成为与路径22连通的孔23，并通过阀座9的凹室9b移至背腔12。已移至背腔12的液压流体通过形成在阀座9上的低压路径13和形成在套筒3上的低压路径14回流到液压箱T。此时，由于通过当先导提动阀芯10移动时开通的孔流动路径20，压力腔8的压力与液压箱T连通，因此压力腔8的压力逐渐降低。
因此，由于压力腔8的压力变得比入口端口1的压力低，因此活塞6因作用在左侧受压部分和右侧受压部分上的压力差而向左移动，从而与先导提动阀芯10的端部接触。
对比而言，在主提动阀芯4内，左侧滑动部分的横截面面积比安置在套筒3上的部分的横截面面积相对较大，因此即使作用在左侧受压部分和右侧受压部分上的压力出现差别，套筒3也保持在安置状态下。
如果活塞6与先导提动阀芯10的端部接触且活塞6的内部流动路径被堵塞，则活塞6内的液压流体通过形成在滑动部分21上的路径22和与路径22连通的孔23（例如，三个孔之一开通）并且通过内部流动路径9a移至压力腔8。
鉴于此，从入口端口1移至压力腔8的液压流体的流量突然降低，压力腔8内的液压流体通过形成在滑动部分21上的路径22和孔23（例如，三个孔之一开通）连通到凹室9b。已移至背腔12的液压流体通过形成在阀座9上的低压路径13和形成在套筒3上的低压路径14回流至液压箱T。鉴于此，压力腔8内的压力突然降低，入口端口1一侧上的液压流体与压力腔8一侧上的液压流体的压力差变得更大。
也即，由于作用在左侧受压部分和右侧受压部分上的压力差大于因主提动阀芯4的左侧受压部分和右侧受压部分之间的横截面面积之差所导致的压力平衡，因此主提动阀芯4因压力差而向左侧移动。
因此，由于主提动阀芯4从套筒3提升，因此入口端口1一侧上的液压流体通过套筒3的低压路径2释放到液压箱T，液压系统的压力可因此恒定保持。
此时，如果如图6所示，在先导提动阀芯10从阀座9提升并且压力腔8的高压液压流体释放到液压箱T的工序中，先导提动阀芯10向左侧移动，则先导提动阀芯10的滑动部分21不完全退出内部流动路径9a，而保持在连续滑动状态下。
因此，由于在释压操作过程中从阀座9提升的先导提动阀芯10在阀座9的内部流动路径9a内滑动，因此不发生摇晃。进而，作为释压操作过程中将液压流体从压力腔8移至液压箱T的路径，路径22形成在先导提动阀芯10上，且三个分离的孔23形成在滑动部分21上以与路径22连通。
通过这样，由于从压力腔8回流到液压箱T的液压流体的流量降低，因此振动和噪音的发生减少，可在液压系统内形成稳定压力。
根据本发明实施方式的上述压力控制阀，当在释压过程中先导提动阀芯从阀座提升时，先导提动阀芯继续在阀座上滑动，并因此稳定地执行释压操作。进而，由于形成在先导提动阀芯内的孔流动路径释放最小量的液压流体，因此可防止因先导提动阀芯与高压液压流体碰撞而发生振动和噪音，且可确保控制阀的耐用性。
产业应用性
如从上述描述中清楚的，根据本发明实施方式，由于在释压过程中最小量的液压流体通过形成在释压阀的先导提动阀芯内的孔流动路径释放到液压箱，因此可减弱因液压流体的高压和大体积量而发生的液压流体泄漏和冲击，因此最小化振动和噪音的发生，并确保释压阀的耐用性。
进而，由于在释压操作过程中先导提动阀芯保持在位于阀座上的滑动状态下，因此可稳定地保持液压系统的压力。进而，通过创造最佳工作气氛而提高工作效率，并且可防止因规律地更换压力控制阀而引起制造成本增加。

Claims (2)

1.一种压力控制阀，包括：
套筒，所述套筒具有形成在套筒上以接收来自液压泵的液压流体的入流的入口端口和形成在套筒上以与液压箱连通的低压路径；
主提动阀芯，所述主提动阀芯能拆卸地安装在所述套筒上以相对于所述入口端口打开和关闭所述低压路径；
活塞，所述活塞能滑动地耦接到所述主提动阀芯以由活塞弹簧弹性地支撑；
主提动阀芯弹簧，所述主提动阀芯弹簧在初始状态下通过施压所述主提动阀芯而弹性地偏置所述主提动阀芯，从而保持所述低压路径相对于所述入口端口关闭；
阀座，所述阀座安装在套筒内以面对所述主提动阀芯，从而形成压力腔；
先导提动阀芯，所述先导提动阀芯具有形成在先导提动阀芯上的孔流动路径，从而当在所述压力腔内产生超过预定压力的压力且因此所述先导提动阀芯从所述阀座提升以打开所述阀座的内部流动路径时，在保持相对于所述阀座的滑动状态的同时，控制所述压力腔内的压力；以及
先导提动阀芯弹簧，所述先导提动阀芯弹簧在初始状态下通过施压所述先导提动阀芯而弹性地偏置所述先导提动阀芯，从而保持所述阀座的内部流动路径关闭。
2.如权利要求1所述的压力控制阀，其中，所述孔流动路径包括：
形成在所述先导提动阀芯的中心内的路径，所述先导提动阀芯沿轴向相对于所述阀座滑动；以及
至少一个孔，所述至少一个孔形成在所述先导提动阀芯的滑动部分上以与所述路径连通。
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