CN103671321A - 一种液压控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压控制阀，属于控制阀领域。所述一种液压控制阀，所述液压控制阀还包括：设置于阀体内的节流阀和减压阀，节流阀包括节流阀阀芯和节流阀弹簧，节流阀弹簧抵设于所述阀盖和节流阀阀芯之间，节流阀阀芯内设有沿所述节流阀阀芯的轴向贯穿的空腔；减压阀包括筒状结构的减压阀阀芯和减压阀弹簧，所述减压阀阀芯套设于所述节流阀阀芯外，所述减压阀弹簧抵设于所述阀盖和所述减压阀阀芯之间。本发明提供的液压控制阀，通过将减压阀和节流阀套装在同一个阀体内，使得二者具备共同的油口，最大限度的减小了阀件占用的空间实现了高度的集成化，由于高压油在减压阀和节流阀中的流程路径短，使得本发明提供的液压控制阀具有精度高的优点。

Description

一种液压控制阀

技术领域

本发明涉及控制阀领域，特别涉及一种液压控制阀。

背景技术

液压控制阀作为液压系统的控制元件，通常要求其控制精确、结构紧凑和操作简单。

目前，一般的液压控制阀大多直接将减压阀、可控节流阀和压力补偿器等液压元器件简单地组合起来，实现其控制执行机构的转速和转矩的功能。具体地，将各自独立的减压阀、可控节流阀和压力补偿器等液压元器件简单地拼接在一起（减压阀和可控节流阀各自具有独立的阀体）。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于减压阀、可控节流阀和压力补偿器等液压元器件分别具有独立的结构，所以液压控制阀的体积庞大。随着液压设备对集成度要求越来越高，对阀件的体积要求越来越小，目前的液压控制阀已经不能满足生产的需求。

发明内容

为了解决现有技术中的液压控制阀结构庞大且控制精度不高的问题，本发明实施例提供了一种液压控制阀。所述技术方案如下：

本发明提供了一种液压控制阀，包括：阀体和与所述阀体固定连接的阀盖，所述阀体上设置有进油口，所述液压控制阀还包括：设置于所述阀体内的节流阀和减压阀。

所述节流阀包括节流阀阀芯和节流阀弹簧，所述节流阀弹簧抵设于所述阀盖和所述节流阀阀芯之间，所述节流阀阀芯内设有沿所述节流阀阀芯的轴向贯穿的空腔。

所述减压阀包括筒状结构的减压阀阀芯和减压阀弹簧，所述减压阀阀芯套设于所述节流阀阀芯的与所述节流阀弹簧相抵的一端，所述减压阀弹簧抵设于所述阀盖和所述减压阀阀芯之间。

所述阀体和所述减压阀阀芯之间设有与所述进油口连通的第一空腔，所述节流阀阀芯的外壁和所述阀体之间设有第二空腔，所述第二空腔通过设于所述阀体和所述减压阀阀芯之间的减压阀阀口连通，所述减压阀阀口的开度随所述减压阀阀芯的移动而变化，所述第二空腔与所述节流阀阀芯的空腔通过开设于所述节流阀阀芯上的节流口连通，所述节流口的开度随所述节流阀阀芯的移动而变化。

可选地，在所述减压阀阀芯与所述阀体之间设置有阀套，所述阀套上对应所述进油口设有通孔。

可选地，所述减压阀阀芯外壁上设置有外凸缘，所述外凸缘上设有斜面，所述斜面从所述外凸缘的靠近所述第一空腔的端面延伸至所述外凸缘的外壁，所述阀套的内壁上对应所述斜面设有凸起，所述斜面和所述凸起形成所述减压阀阀口。

可选地，所述节流阀阀芯的空腔的纵截面为凸字形，所述节流阀阀芯的空腔靠近所述节流阀弹簧一端的口径小于靠近所述节流阀弹簧相对端的口径。

进一步地，所述节流阀阀芯的空腔靠近所述节流阀弹簧连接的一端设置有带有通孔的节流堵头。

可选地，所述减压阀弹簧为至少两个，且沿所述节流阀弹簧的圆周等距布置。

可选地，所述节流阀阀芯的外径和所节流阀弹簧的外径与所述减压阀阀芯的内径相匹配。

进一步地，所述阀体上设置有远程控制口，所述节流阀阀芯的外壁上设置有与所述远程控制口连通的环形凹槽。

进一步地，所述阀盖上设置有用于检测所述节流阀阀芯内部压力的压力表。

可选地，所述阀体上还设置有回油通道。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的液压控制阀，通过将减压阀和节流阀套装在同一个阀体内，使得二者具备共同的油口，且各自的阀芯受到的液压力平衡，最大限度的减小了阀件占用的空间实现了高度的集成化，由于高压油在减压阀和节流阀中的流程路径短，使得本发明提供液压控制阀具有精度高的优点，本发明提供的液压控制阀解决了现有的阀组的组成元件的高度集成问题，实现高精度纯液压远程控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的液压控制阀处于初始状态的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的液压控制阀处于压缩状态的结构示意图。

图中：1-压力表、2-连接螺栓、3-阀盖、4-减压阀弹簧、5-减压阀阀芯、6-节流阀弹簧、7-阀套、701-通孔、8-阀体、9-远程控制口、901-凹槽、10-节流阀阀芯、11-回油通道、11a-回油口、12-进油口、13-节流堵头、14-外凸缘、15-第一空腔、16-第二空腔、17-节流口、18-减压阀阀口、19-端面、20-凸起、21-限位凸起、22-开口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供一种液压控制阀，如图1和图2所示，该液压控制阀包括：阀体8和与阀体8固定连接的阀盖3。在本实施例中，阀盖3通过连接螺钉2与阀体8固定连接，但是并不限于此，阀体8和阀盖3可以采用焊接等方式连接。阀体8上设置有进油口12。其中，进油口12可以设置在阀体8的侧壁上。

该液压控制阀还包括：设置于阀体8内的节流阀和减压阀。

其中，节流阀包括节流阀阀芯10和节流阀弹簧6，节流阀弹簧6抵设于阀盖3和节流阀阀芯10之间，节流阀阀芯10内设有沿节流阀阀芯10的轴向贯穿的空腔，节流阀弹簧6的伸展和收缩方向与节流阀阀芯10的空腔的延伸方向相同。其中，与节流阀弹簧6相抵的节流阀阀芯10上可以设置有与节流阀弹簧6内径相匹配的凸台，该凸台可以将节流阀弹簧6卡住，实现固定节流阀弹簧6的作用。

减压阀包括筒状结构的减压阀阀芯5和减压阀弹簧4，减压阀阀芯5套设于节流阀阀芯10的与节流阀弹簧6相抵的一端，减压阀弹簧4抵设于阀盖3和减压阀阀芯5之间。具体地，减压阀阀芯5的外壁上可以设置限位凸起21，阀体8的内壁上可以设置有与该限位凸起21相配合的限位结构（例如，内凸缘），从而限定减压阀阀芯5的向下移动距离。

阀体8和减压阀阀芯5之间设有与进油口12连通的第一空腔15，节流阀阀芯10和阀体8之间设有第二空腔16，第二空腔16通过设于阀体8和减压阀阀芯5之间的减压阀阀口18连通，减压阀阀口18的开度随减压阀阀芯5的移动而变化，第二空腔16与节流阀阀芯10的空腔通过开设于节流阀阀芯10上的节流口17连通，节流口17的开度随节流阀阀芯10的移动而变化。具体地，节流阀阀芯10通过其内部的液压油及节流阀弹簧6的作用能够在阀体8内上下移动，进而改变节流口17的开度，当节流阀阀芯10上移时，节流口17的开度变大，当节流阀阀芯10下移时，节流口17的开度变小。

其中，节流口17可以沿着节流阀阀芯10圆周布置多个，减压阀阀阀芯5和节流阀阀芯10可以做成同心圆柱形。由于节流阀阀芯10的空腔内部压力和节流阀的弹簧腔的内部压力相同，使得节流阀阀芯10的空腔和节流阀的弹簧腔均可以与执行机构通过液压油管相连，即实现对外输出。

可选地，在减压阀阀芯5与阀体8之间设置有阀套7，阀套7上对应进油口12设有通孔701，该通孔701可以沿减压阀阀芯5的圆周布置多个。该阀套7用于防止减压阀阀芯5与阀体8直接接触而产生磨损，在本实施例中，减压阀阀口18由阀套7与减压阀阀芯5形成，同时，与减压阀阀芯5的外壁上的限位凸起21相配合的限位结构形成在该阀套7上。

可选地，减压阀阀芯5外壁上设置有外凸缘14，外凸缘14上设有斜面，斜面从外凸缘14的靠近第一空腔15的端面19延伸至外凸缘14的外壁，阀套7的内壁上对应斜面设有凸起20，斜面和凸起形成减压阀阀口18。该斜面使高压油由第一空腔15向第二空腔16流动，且该斜面可以随着减压阀阀芯5的移动而改变减压阀阀口18的开度。设置该外凸缘14能够使高压油由第一空腔15流入第二空腔16的通道产生变化，实现减压阀阀口18的开度改变。

进一步地，该节流阀阀芯10的空腔纵截面为凸字形，节流阀阀芯10的空腔靠近节流阀弹簧6一端的口径小于其相对端的口径，节流口17形成在节流阀阀芯10的空腔的口径相对大的一端的外壁上。在节流阀的弹簧腔内部为充满高压油时，在节流阀阀芯10内部的油液进入其弹簧腔时，该凸字形能够起到缓冲的作用。

可选地，节流阀阀芯10的空腔靠近节流阀弹簧6连接的一端设置有带有通孔的节流堵头13。由于远程控制口9的高压油有时会发生突然输入的情况，使得节流阀阀芯10会因此而运动并由此而受到冲击，在节流阀阀芯10的空腔内设置该节流堵头13，节流堵头13能够使高压油缓慢的进入节流阀的弹簧腔，起到缓冲的作用，避免节流阀阀芯10由于高压油发生突然输入而运动并由此而受到冲击。

在本实施例中，减压阀弹簧4可以为至少两个，且沿节流阀弹簧6的圆周等距布置。根据实际的生产需要，该减压阀弹簧4可以为8个。通过多个减压阀弹簧4的配合，能够使减压阀阀芯5受到的弹簧力是均衡的，且多个减压阀弹簧4能够提供较大的弹簧力，此处根据具体的工作情况而选择减压阀弹簧4的数量。

可选地，减压阀弹簧4可以为一个，且套装于节流阀弹簧6的外部。

具体地，阀盖3上对应该减压阀弹簧4的位置可以设置凹槽，使得减压阀弹簧4能够限位于该凹槽内，防止减压阀弹簧4在工作过程晃动，增加减压阀弹簧4的稳定性。

可选地，节流阀阀芯10的外壁直径、节流阀弹簧6的最大直径和减压阀阀芯5的空腔直径均相等。且该减压阀阀芯5和节流阀阀芯10的空腔可以为圆柱形，便于节流阀在减压阀内部运动，同时，该减压阀阀芯5也便于加工。

具体地，该阀套7和阀体8之间还设有若干密封部件。减压阀阀芯5和阀套7之间可以设置密封部件，减压阀阀芯5与节流阀阀芯10之间也可以设置密封部件。该密封部件可以为O型密封圈。

可选地，阀体8上设置有远程控制口9，节流阀阀芯10的外壁上设置有与远程控制口9连通的环形凹槽901，该环形凹槽901沿节流阀阀芯10的外壁圆周方向布置，该远程控制口9与远程控制阀连通。通过远程控制口9流入的液压油可以在凹槽上形成作用力，形成一个单作用液压油缸，该作用力增大且不断克服节流阀弹簧6的弹簧力，最终使得节流阀弹簧6被压缩，使节流阀阀芯10的运动与远程控制口9的压力成正比，节流阀阀芯10的移动实现对节流口17开度的控制，实现远程比例控制。当需要远程控制时，通过控制远程控制口9的流量进而实现节流阀开口的比例控制，从而实现对进入液压控制阀的流量（转速）的控制。

可选地，阀盖3上可以设置有用于检测节流阀弹簧腔内部油压的压力表1。

可选地，阀体8上还设置有回油通道11。具体地，在阀体8的侧壁上开设有与该回油通道11连通的回油口11a。为了能够进一步减小装置所占用的体积，在阀体8上设置有回油通道11，该执行机构（例如马达）的出油口可以与回油通道11相连，使得从执行机构出油口流出的油液可以通过该回油通道11流出，这样能够进一步缩小液压控制阀所占用的体积避免另设执行机构的出油管路，具体地，在节流阀阀芯10的空腔底部设置一个同心传输管，该同心传输管的内腔与节流阀的空腔连通，该同心传输管的外腔与回油通道11连通。

可选地，在阀套7上对应第二空腔16的位置可以设置有开口22，对应该开口22的阀体8上布置有槽，该槽内可以设置有用于检测第二空腔16内压力的压力感应器，该压力感应器的压力感应端穿过该开口22伸入第二空腔16内。

本发明提供的液压控制阀的液压原理如下：

具体地，液压油通过减压阀后进入节流阀再流入执行元件，高压油为恒定液压源且压力为P0，该压力为P0的高压油由进油口12进入第一空腔15内，通过减压阀阀口18流到第二空腔16内，该减压阀阀口18使油压由P0降压至P1（即位于第二空腔16内的高压油压力为P1），位于第二空腔16内的高压油再通过节流口17流进节流阀阀芯10的空腔内，节流口17使油压由P1降压至P2（即位于节流阀阀芯10的空腔内的高压油压力为P2），该压力为P2的高压油再经节流堵头13流至节流阀的弹簧腔内，由于节流阀的弹簧腔与减压阀的弹簧腔连通，使得位于节流阀的弹簧腔内内压力为P2的高压油流进了减压阀的弹簧腔（即减压阀的弹簧腔内的高压油压力也为P2），此时，减压阀阀芯5一端所受的压力为P1，减压阀阀芯5另一端所受的压力为P2，这使得减压阀阀芯5开度能够依减压阀阀芯5前后压差（P1-P2）的变动而自动进行调节。由此可见，该减压阀为定差减压阀，该定差减压阀使得节流阀阀芯10两端的压力能够稳定在一个较小范围，因此节流阀的通油量只与节流阀开口正相关。当液压控制阀的负载不同时，定差减压阀同时具备压力补偿作用，实现对进入液压控制阀的压力（转矩）的控制。

如果P1增大，（P1-P2）就会增大，减压阀阀芯5向上运动，使得减压阀弹簧4被压缩，减压阀阀芯5就会向减压阀弹簧4被压缩的方向运动，使由第一空腔15流入第二空腔16的通道变小，即减压阀阀口18的开度变小，在系统压力为恒定值的前提下，通过定差减压阀，即可以实现压力补偿，进一步使第二空腔16内的高压油的压力减小，节流损失增大，实现（P1-P2）回复到设定范围，同理，当P2变小时，即负载变小时，（P1-P2）就会增大，减压阀阀芯5也会出现如上的运动。

如果P2变大时，即负载变大时，则（P1-P2）变小，减压阀阀口18的开口就会变大，使得由第一空腔15流入第二空腔16的通道变大，在系统压力为恒定值的前提下，通过定差减压阀，即可以实现压力补偿；如果P2增大，（P1-P2）就会减小，在减压阀弹簧腔内部的压力P2和减压阀弹簧4的弹簧力共同作用下，减压阀阀芯5会向下运动，使得由第一空腔15流入第二空腔16的通道变大，即减压阀阀口18的开度变大，节流损失减小，使得P1变大，进而迫使（P1-P2）增大，使减压阀弹簧4复位，从而使得（P1-P2）回复到设定范围，进而满足对输出压力的控制，实现转矩控制功能。

本发明提供的液压控制阀，其减压阀阀芯和节流阀阀芯连通，且减压阀和节流阀套装在同一个阀体内，使得二者可以具备共同的油口，且各自的阀芯受到的液压力平衡，最大限度的减小了阀件占用的空间实现了高度的集成化，由于高压油在减压阀和节流阀中的流程路径短，使得本发明提供液压控制阀具有精度高的优点，本发明提供的液压控制阀解决了现有的阀组的组成元件的高度集成问题，实现高精度纯液压远程控制，同时具有本地手操功能，满足了目前不得使用电力的特殊环境下工作的要求。此外，远程控制口只需提供一定的高压油压即可实现节流口开口变化，实现对节流阀的比例控制，进一步实现转速的比例控制，从而彻底摆脱电控的依赖性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压控制阀，包括：阀体（8）和与所述阀体（8）固定连接的阀盖（3），所述阀体（8）上设置有进油口（12），其特征在于，所述液压控制阀还包括：设置于所述阀体（8）内的节流阀和减压阀，

所述节流阀包括节流阀阀芯（10）和节流阀弹簧（6），所述节流阀弹簧（6）抵设于所述阀盖（3）和所述节流阀阀芯（10）之间，所述节流阀阀芯（10）内设有沿所述节流阀阀芯（10）的轴向贯穿的空腔；

所述减压阀包括筒状结构的减压阀阀芯（5）和减压阀弹簧（4），所述减压阀阀芯（5）套设于所述节流阀阀芯（10）的与所述节流阀弹簧（6）相抵的一端，所述减压阀弹簧（4）抵设于所述阀盖（3）和所述减压阀阀芯（5）之间；

所述阀体（8）和所述减压阀阀芯（5）之间设有与所述进油口（12）连通的第一空腔（15），所述节流阀阀芯（10）的外壁和所述阀体（8）之间设有第二空腔（16），所述第二空腔（16）通过设于所述阀体（8）和所述减压阀阀芯（5）之间的减压阀阀口（18）连通，所述减压阀阀口（18）的开度随所述减压阀阀芯（5）的移动而变化，所述第二空腔（16）与所述节流阀阀芯（10）的空腔通过开设于所述节流阀阀芯（10）上的节流口（17）连通，所述节流口（17）的开度随所述节流阀阀芯（10）的移动而变化。

2.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，在所述减压阀阀芯（5）与所述阀体（8）之间设置有阀套（7），所述阀套（7）上对应所述进油口（12）设有通孔（701）。

3.根据权利要求2所述的液压控制阀，其特征在于，所述减压阀阀芯（5）外壁上设置有外凸缘（14），所述外凸缘（14）上设有斜面，所述斜面从所述外凸缘（14）的靠近所述第一空腔（15）的端面（19）延伸至所述外凸缘的外壁，所述阀套（7）的内壁上对应所述斜面设有凸起（20），所述斜面和所述凸起形成所述减压阀阀口（18）。

4.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述节流阀阀芯（10）的空腔纵截面为凸字形，所述节流阀阀芯（10）的空腔靠近所述节流阀弹簧（6）一端的口径小于靠近所述节流阀弹簧（6）相对端的口径。

5.根据权利要求4所述的液压控制阀，其特征在于，所述节流阀阀芯（10）的空腔靠近所述节流阀弹簧（6）连接的一端设置有带有通孔的节流堵头（13）。

6.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述减压阀弹簧（4）为至少两个，且沿所述节流阀弹簧（6）的圆周等距布置。

7.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述节流阀阀芯（10）的外径和所节流阀弹簧（6）的外径与所述减压阀阀芯（5）的内径相匹配。

8.根据权利要求1-7任一项所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体（8）上设置有远程控制口（9），所述节流阀阀芯（10）的外壁上设置有与所述远程控制口（9）连通的环形凹槽（901）。

9.根据权利要求1-7任一项所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀盖（3）上设置有用于检测所述节流阀阀芯（10）内部压力的压力表（1）。

10.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体（8）上还设置有回油通道（11）。

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