CN103671319B - 一种限流分配安全阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种限流分配安全阀，其中主油路流量入口（P1）和流量输出口（A）间依次设有主油路流量阀（1）和节流孔（5），主油路油从主油路流量入口（P1）进入，经主油路流量阀（1）调节流量和压力后，经过节流孔（5）从流量输出口（A）流出；辅油路流量入口（P2）下依次设置辅油路流量阀（2）和单向阀（4），辅油路油经过辅油路流量阀（2）调节流量和压力后，再打开单向阀（4）后，和主油路油汇合，经过节流孔（5）从流量输出口（A）流出；主油路在节流孔（5）与流量输出口（A）之间设有先导溢流阀（3）。本发明减小了油源功率损耗和发热量。

Description

一种限流分配安全阀

技术领域

本发明属于液压技术领域，具体涉及一种限流分配安全阀。

背景技术

目前，特种汽车转向系统都采用转向助力缸协助实现转向功能并具备应急转向功能，在主转向油路失效或发动机停转的紧急情况下，应急油路能自动切换提供转向动力。目前市场上多采用应急阀和流量控制阀组合方式来实现，采用此方式存在油源利用率不高，功率损耗和发热量大，使油液温度过高，影响了转向系统的可靠性。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，解决特种汽车转向系统中油源功率损耗和发热量大的问题，提高系统的可靠性，降低油源功率损耗和发热量，本发明提供了一种限流分配安全阀，包括主油路流量阀、辅油路流量阀、先导溢流阀、单向阀、节流孔和阀体；其中，主油路流量阀、辅油路流量阀、先导溢流阀和单向阀紧凑布置在外形为长方体的阀体中；阀体的上端盖开流量输出口和辅油路流量入口，下端盖开主油路流量入口、回油口；主油路流量入口和开流量输出口间依次设有主油路流量阀和节流孔，主油路油从主油路流量入口进入，经主油路流量阀调节流量和压力后，经过节流孔从开流量输出口流出；辅油路流量入口下依次设置辅油路流量阀和单向阀，辅油路油经过辅油路流量阀调节流量和压力后，再打开单向阀后，和主油路油汇合，经过节流孔从开流量输出口流出；主油路在节流孔与开流量输出口之间设有先导溢流阀。

所述主油路流量阀包括主油路流量阀阀套、主油路流量阀阀芯和主油路弹簧；其中，主油路流量阀阀套同轴设置在阀体的主油路流量阀安装孔内，主油路流量阀阀套内左边同轴设置主油路流量阀阀芯，主油路弹簧同轴设置在主油路流量阀阀芯右端面，主油路流量阀阀套、主油路流量阀阀芯的左端面与主油路弹簧的右端分别顶住阀体的两侧内壁；阀体、主油路流量阀阀套、主油路流量阀阀芯之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

所述辅油路流量阀包括辅油路流量阀阀套、辅油路流量阀阀芯、辅油路弹簧和流量调节杆，其中，辅油路流量阀阀套同轴设置在阀体的辅油路流量阀安装孔内，辅油路流量阀阀套内左边同轴设置辅油路流量阀阀芯,辅油路弹簧同轴设置在主油路流量阀阀芯右端面，辅油路流量阀阀套、辅油路流量阀阀芯的左端面与辅油路弹簧的右端分别顶住阀体的两侧内壁；在阀体与辅油路弹簧右端接触面上开有带螺纹的通孔，上面匹配设置有流量调节杆；阀体、辅油路流量阀阀套、辅油路流量阀阀芯之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

所述先导溢流阀包括先导阀芯、先导阀座、先导阀弹簧和调压螺杆；其中，先导阀座同轴设置在阀体的先导阀安装孔的下部，先导阀座下端面开通孔；圆锥形的先导阀芯同轴设置在先导阀座内部下方，其圆锥段尖头对准先导阀座下端面的通孔；先导阀座下端面的通孔下端设有阻尼孔；先导阀芯上同轴设置先导阀弹簧，先导阀弹簧另一端紧压阀体的上端内壁；在阀体与先导阀弹簧接触面开有带螺纹的通孔，上面匹配设置有调压螺杆；阀体、先导阀座、先导阀芯之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

所述单向阀包括单向阀阀座、单向阀阀芯和单向阀弹簧；其中，单向阀阀座同轴设置在阀体的单向阀安装孔的上部，其上端面和辅油路对应位置开有通孔，单向阀阀座内上部同轴设置有单向阀阀芯；单向阀阀芯上端为圆锥台形，下端为圆柱形，其圆锥台形端与单向阀阀座所开通孔相对应；单向阀弹簧同轴设置在单向阀阀芯下端面；单向阀阀座的左端面与单向阀弹簧的右端分别顶住阀体单向阀安装孔的上下两侧内壁；阀体、单向阀阀座、单向阀阀芯之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

所述主油路流量阀阀芯、辅油路流量阀阀芯均采用滑阀形式。

所述辅油路弹簧、主油路弹簧、单向阀弹簧、先导阀弹簧端盖内壁之间可以设置与弹簧直径和受压长度匹配的堵头，堵头一面挤压弹簧，另一面压紧端盖内壁。

本发明的有益效果为：通过在转向液压油源回采用限流分配安全阀，在各种转向工况中，主泵、辅泵的流量与压力之间能有效地进行调配，减小了油源功率损耗和发热量。

附图说明

图1为一种限流分配安全阀的油路原理图

图2为一种限流分配安全阀的左视图。

图3为一种限流分配安全阀的B-B面剖视图。

图4为一种限流分配安全阀的A-A面剖视图。

图中：1-主油路流量阀，2-辅油路流量阀，3-先导溢流阀，4-单向阀，5-节流孔，6-阀体，7-辅油路流量阀阀套，8-辅油路弹簧，9-辅油路流量阀阀芯，10-主油路流量阀阀套，11-主油路流量阀阀芯，12-主油路弹簧，13-单向阀弹簧，14-先导阀弹簧，16-流量调节杆，17-阻尼孔，18-单向阀阀芯，19-单向阀阀座，20-先导阀座，21-先导阀芯，22-调压螺杆，P1-主油路流量入口，P2-辅油路流量入口，A-流量输出口，O-回油口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

一种限流分配安全阀，包括主油路流量阀1、辅油路流量阀2、先导溢流阀3、单向阀4、节流孔5和阀体6；其中，主油路流量阀1、辅油路流量阀2、先导溢流阀3和单向阀4紧凑布置在外形为长方体的阀体6中；阀体6的上端盖开流量输出口A和辅油路流量入口P2，下端盖开主油路流量入口P1、回油口O；主油路流量入口P1和流量输出口A间依次设有主油路流量阀1和节流孔5，主油路油从主油路流量入口P1进入，经主油路流量阀1调节流量和压力后，经过节流孔5从流量输出口A流出；辅油路流量入口P2下依次设置辅油路流量阀2和单向阀4，辅油路油经过辅油路流量阀2调节流量和压力后，再打开单向阀4后，和主油路油汇合，经过节流孔5从流量输出口A流出；主油路在节流孔5与流量输出口A之间设有先导溢流阀3。

主油路流量阀1包括主油路流量阀阀套10、主油路流量阀阀芯11和主油路弹簧12；其中，主油路流量阀阀套10同轴设置在阀体6的主油路流量阀安装孔内，主油路流量阀阀套10内左边同轴设置主油路流量阀阀芯11，主油路弹簧12同轴设置在主油路流量阀阀芯11右端面，主油路流量阀阀套10、主油路流量阀阀芯11的左端面与主油路弹簧12的右端分别顶住阀体6的两侧内壁；阀体6、主油路流量阀阀套10、主油路流量阀阀芯11之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

辅油路流量阀2包括辅油路流量阀阀套7、辅油路流量阀阀芯9、辅油路弹簧11和流量调节杆16，其中，辅油路流量阀阀套7同轴设置在阀体6的辅油路流量阀安装孔内，辅油路流量阀阀套7内左边同轴设置辅油路流量阀阀芯9,辅油路弹簧11同轴设置在主油路流量阀阀芯11右端面，辅油路流量阀阀套7、辅油路流量阀阀芯9的左端面与辅油路弹簧11的右端分别顶住阀体6的两侧内壁；在阀体6与辅油路弹簧11右端接触面上开有带螺纹的通孔，上面匹配设置有流量调节杆16；阀体6、辅油路流量阀阀套7、辅油路流量阀阀芯9之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

先导溢流阀3包括先导阀芯21、先导阀座20、先导阀弹簧14和调压螺杆22；其中，先导阀座20同轴设置在阀体6的先导阀安装孔的下部，先导阀座20下端面开通孔；圆锥形的先导阀芯21同轴设置在先导阀座20内部下方，其圆锥段尖头对准先导阀座20下端面的通孔；先导阀座20下端面的通孔下端设有阻尼孔17；先导阀芯21上同轴设置先导阀弹簧14，先导阀弹簧14另一端紧压阀体6的上端内壁；在阀体6与先导阀弹簧14接触面开有带螺纹的通孔，上面匹配设置有调压螺杆22；阀体6、先导阀座20、先导阀芯21之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

单向阀4包括单向阀阀座19、单向阀阀芯18和单向阀弹簧13；其中，单向阀阀座19同轴设置在阀体6的单向阀安装孔的上部，其上端面和辅油路对应位置开有通孔，单向阀阀座19内上部同轴设置有单向阀阀芯18；单向阀阀芯18上端为圆锥台形，下端为圆柱形，其圆锥台形端与单向阀阀座19所开通孔相对应；单向阀弹簧13同轴设置在单向阀阀芯18下端面；单向阀阀座19的左端面与单向阀弹簧13的右端分别顶住阀体6单向阀安装孔的上下两侧内壁；阀体6、单向阀阀座19、单向阀阀芯18之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

主油路流量阀阀芯11、辅油路流量阀阀芯9均采用滑阀形式。所述辅油路弹簧8、主油路弹簧12、单向阀弹簧13、先导阀弹簧14端盖内壁之间可以设置与弹簧直径和受压长度匹配的堵头，堵头一面挤压弹簧，另一面压紧端盖内壁。

上述限流分配安全阀工作时，主油路流量从主油路流量入口P1进入后，直接经节流孔5控制后从流量输出口A进入系统工作；辅油路流量从辅油路流量入口P2进入后，通过打开单向阀4与从主油路流量合流，然后经节流孔5控制从流量输出口A进入系统工作。

当主油路单独的流量不能满足转向要求时，主油路和辅油路同时给转向器供油，并将流量限制在规定范围内，辅油路多余的流量溢流回油箱。当主油路单独的流量满足转向要求时，辅油路油液卸荷，主油路单独向转向器供油，保证供给转向系统的流量在规定范围内，主油路多余的流量溢流回油箱。当任意一油路失效时，在具有自动切断失效油路功能的泵控制下，由另一油路单独供油，提高转向油源的可靠性。

具体而言，辅油路油液经辅油路流量入口P2进入阀体6，打开单向阀4与从主油路流量入口P1的主油路油液合流后通过节流孔5，节流孔5两端产生的压差分别引至主油路流量阀阀芯11、辅油路流量阀阀芯9的两端，该压差作用于主油路流量阀阀芯11产生的力与主油路弹簧12比较，当主油路流量阀阀芯11上的压差作用力大于主油路弹簧12的弹簧力时，主油路流量阀阀芯11的溢流口逐渐开启；该压差作用于辅油路流量阀阀芯9，产生的力与辅油路弹簧8比较，当辅油路流量阀阀芯9上的压差作用力大于辅油路弹簧8的弹簧力时，辅油路流量阀阀芯9的溢流口逐渐开启；辅油路流量阀阀芯9溢流口先于主油路流量阀阀芯11溢流口开启。

当主油路流量入口P1的流量小于转向系统所需的流量时，辅油路弹簧8的弹簧力<节流孔5前后压差产生的作用力<主油路弹簧12的弹簧力，故主油路流量阀1的溢流口不开启，主油路流量入口P1流量全部流入转向系统，辅油路流量阀2的溢流口部分开启，一部分流入转向系统，多余的流量流回油箱。主油路流量入口P1流量大于转向系统所需的流量时，节流孔5前后压差产生的作用力均大于主油路弹簧12的弹簧力和辅油路弹簧8的弹簧力，单向阀4关闭，辅油路流量阀1溢流口全部开启，辅油路流量入口P2流量全部溢流，辅油路流量入口P2即卸荷回油箱。主油路流量阀1溢流口开得较小，主油路流量入口P1大部分流量进入转向系统，多余的流量溢流回油箱。当主油路流量入口P1在工作中意外损坏无流量时，通过节流孔5的流量减小，两端的压差下降，压差产生的作用力小于辅油路弹簧8的弹簧力，辅油路流量阀2溢流口在弹簧力的作用下关闭或关小，辅油路流量入口P2油液打开单向阀4，经节流孔5后进入系统工作，起应急备份作用，保证行车的安全性。

上面对本发明的实施例对作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种限流分配安全阀，其特征在于包括主油路流量阀(1)、辅油路流量阀(2)、先导溢流阀(3)、单向阀(4)、节流孔(5)和阀体(6)；其中，主油路流量阀(1)、辅油路流量阀(2)、先导溢流阀(3)和单向阀(4)紧凑布置在外形为长方体的阀体(6)中；阀体(6)的上端盖开流量输出口(A)和辅油路流量入口(P2)，下端盖开主油路流量入口(P1)、回油口(O)；主油路流量入口(P1)和流量输出口(A)间依次设有主油路流量阀(1)和节流孔(5)，主油路油从主油路流量入口(P1)进入，经主油路流量阀(1)调节流量和压力后，经过节流孔(5)从流量输出口(A)流出；辅油路流量入口(P2)下依次设置辅油路流量阀(2)和单向阀(4)，辅油路油经过辅油路流量阀(2)调节流量和压力后，再打开单向阀(4)后，和主油路油汇合，经过节流孔(5)从流量输出口(A)流出；主油路在节流孔(5)与流量输出口(A)之间设有先导溢流阀(3)。

2.如权利要求1所述的一种限流分配安全阀，其特征在于主油路流量阀(1)包括主油路流量阀阀套(10)、主油路流量阀阀芯(11)和主油路弹簧(12)；其中，主油路流量阀阀套(10)同轴设置在阀体(6)的主油路流量阀安装孔内，主油路流量阀阀套(10)内左边同轴设置主油路流量阀阀芯(11)，主油路弹簧(12)同轴设置在主油路流量阀阀芯(11)右端面，主油路流量阀阀套(10)、主油路流量阀阀芯(11)的左端面与主油路弹簧(12)的右端分别顶住阀体(6)的两侧内壁；阀体(6)、主油路流量阀阀套(10)、主油路流量阀阀芯(11)之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

3.如权利要求1所述的一种限流分配安全阀，其特征在于辅油路流量阀(2)包括辅油路流量阀阀套(7)、辅油路流量阀阀芯(9)、辅油路弹簧(8)和流量调节杆(16)，其中，辅油路流量阀阀套(7)同轴设置在阀体(6)的辅油路流量阀安装孔内，辅油路流量阀阀套(7)内左边同轴设置辅油路流量阀阀芯(9),辅油路弹簧(8)同轴设置在主油路流量阀阀芯(11)右端面，辅油路流量阀阀套(7)、辅油路流量阀阀芯(9)的左端面与辅油路弹簧(8)的右端分别顶住阀体(6)的两侧内壁；在阀体(6)与辅油路弹簧(8)右端接触面上开有带螺纹的通孔，上面匹配设置有流量调节杆(16)；阀体(6)、辅油路流量阀阀套(7)、辅油路流量阀阀芯(9)之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

4.如权利要求1所述的一种限流分配安全阀，其特征在于先导溢流阀(3)包括先导阀芯(21)、先导阀座(20)、先导阀弹簧(14)和调压螺杆(22)；其中，先导阀座(20)同轴设置在阀体(6)的先导阀安装孔的下部，先导阀座(20)下端面开通孔；圆锥形的先导阀芯(21)同轴设置在先导阀座(20)内部下方，其圆锥段尖头对准先导阀座(20)下端面的通孔；先导阀座(20)下端面的通孔下端设有阻尼孔(17)；先导阀芯(21)上同轴设置先导阀弹簧(14)，先导阀弹簧(14)另一端紧压阀体(6)的上端内壁；在阀体(6)与先导阀弹簧(14)接触面开有带螺纹的通孔，上面匹配设置有调压螺杆(22)；阀体(6)、先导阀座(20)、先导阀芯(21)之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

5.如权利要求1所述的一种限流分配安全阀，其特征在于单向阀(4)包括单向阀阀座(19)、单向阀阀芯(18)和单向阀弹簧(13)；其中，单向阀阀座(19)同轴设置在阀体(6)的单向阀安装孔的上部，其上端面和辅油路对应位置开有通孔，单向阀阀座(19)内上部同轴设置有单向阀阀芯(18)；单向阀阀芯(18)上端为圆锥台形，下端为圆柱形，其圆锥台形端与单向阀阀座(19)所开通孔相对应；单向阀弹簧(13)同轴设置在单向阀阀芯(18)下端面；单向阀阀座(19)的左端面与单向阀弹簧(13)的右端分别顶住阀体(6)单向阀安装孔的上下两侧内壁；阀体(6)、单向阀阀座(19)、单向阀阀芯(18)之间的接触面均为紧密配合，并通过设置密封圈保证油路的密封性能。

6.如权利要求2或3所述的一种限流分配安全阀，其特征在于主油路流量阀阀芯(11)、辅油路流量阀阀芯(9)均采用滑阀形式。

7.如权利要求2所述的一种限流分配安全阀，其特征在于主油路弹簧(12)与端盖内壁之间设置与弹簧直径和受压长度匹配的堵头，堵头一面挤压弹簧，另一面压紧端盖内壁。

8.如权利要求3所述的一种限流分配安全阀，其特征在于辅油路弹簧(8)与端盖内壁之间设置与弹簧直径和受压长度匹配的堵头，堵头一面挤压弹簧，另一面压紧端盖内壁。

9.如权利要求4所述的一种限流分配安全阀，其特征在于先导阀弹簧(14)与端盖内壁之间设置与弹簧直径和受压长度匹配的堵头，堵头一面挤压弹簧，另一面压紧端盖内壁。

10.如权利要求5所述的一种限流分配安全阀，其特征在于单向阀弹簧(13)与端盖内壁之间设置与弹簧直径和受压长度匹配的堵头，堵头一面挤压弹簧，另一面压紧端盖内壁。