CN105134681A - 一种单向缓冲溢流阀和闭式液压泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向缓冲溢流阀，在单向阀芯端部开设有第一节流孔，第一节流孔连通进油口和回位弹簧腔；在溢流阀座内开设调压弹簧腔，在调压弹簧腔内安装有溢流阀杆和调节螺杆及调压弹簧，调压弹簧两端分别抵靠在溢流阀杆和调节螺杆上；在溢流阀座一端开设有阀杆孔和过油孔，阀杆孔连通回位弹簧腔和调压弹簧腔，溢流阀杆端部与阀杆孔配合；过油孔连通过油腔和调压弹簧腔；第二节流孔连通回位弹簧腔和调压弹簧腔，第二节流孔开设在溢流阀座或者溢流阀杆上。本发明还公开了一种闭式液压泵。本发明通过第一节流孔和第二节流孔的共同作用，减小压力上升及下降过程中的波动，使液压回路压力上升及下降更加平稳。

Description

一种单向缓冲溢流阀和闭式液压泵

技术领域

本发明涉及液压领域，特别涉及一种单向缓冲溢流阀和闭式液压泵。

背景技术

溢流阀属于压力控制阀，它的控制输入量为调压弹簧的预压缩量，而其输出量是阀的进口受控制压力。最常见的用途是将溢流阀并联设置在闭式液压泵和闭式液压系统中，作为主液压油路的旁路，与闭式液压泵一起组成恒定液压源。调节溢流阀的调压弹簧的预压缩量，就能控制闭式液压泵出口处的最高压力。

目前，溢流阀在使用过中，存在负载堵塞等造成闭式液压泵和液压系统的压力瞬间上升较快，易损坏液压系统和闭式液压泵的内部零部件，同时当闭式液压泵和液压系统的压力产生溢流后，溢流关闭时间较短，造成闭式液压泵和液压系统内压力波动。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种单向缓冲溢流阀和闭式液压泵，以解决减小压力上升及下降过程中的波动，使液压回路压力上升及下降更加平稳的问题。

一方面，本发明提供了一种单向缓冲溢流阀，在单向阀座内安装有单向阀芯和溢流阀座，单向阀座与单向阀芯及溢流阀座之间形成有过油腔；在单向阀座上开设有进油口和回油口，进油口和回油口之间被单向阀芯隔断；

在单向阀芯上开设有回位弹簧腔，溢流阀座一端与回位弹簧腔配合，在回位弹簧腔内安装有回位弹簧，回位弹簧两端分别抵靠在单向阀芯和溢流阀座上，在单向阀芯端部开设有第一节流孔，第一节流孔连通进油口和回位弹簧腔；

在溢流阀座内开设调压弹簧腔，在调压弹簧腔内安装有溢流阀杆和调节螺杆及调压弹簧，调压弹簧两端分别抵靠在溢流阀杆和调节螺杆上；在溢流阀座一端开设有阀杆孔和过油孔，阀杆孔连通回位弹簧腔和调压弹簧腔，溢流阀杆端部与阀杆孔配合；过油孔连通过油腔和调压弹簧腔；第二节流孔连通回位弹簧腔和调压弹簧腔，第二节流孔开设在溢流阀座或者溢流阀杆上。

为了进一步减小压力上升及下降过程中的波动，使液压回路压力上升及下降更加平稳，在进一步技术方案中，第一节流孔大于第二节流孔。

为了进一步减小压力上升及下降过程中的波动，使液压回路压力上升及下降更加平稳，在进一步技术方案中，回位弹簧腔最大内径大于进油口孔径。

为了使单向阀芯运动平稳，减少压力波动，在进一步技术方案中，单向阀芯与单向阀座内腔间隙配合形成过油通道，过油通道连通过油腔和回油口，在单向阀芯与单向阀座内壁的配合面上开设有均压环槽。

为了减少压力波动，在进一步技术方案中，在溢流阀杆上开设有过油槽，过油槽连通调压弹簧腔的上下腔体。

为了减少压力波动，在进一步技术方案中，溢流阀杆端部与阀杆孔的配合面为锥面或球面；单向阀芯端部与进油口的配合面为锥面。

为了实现更好密封，使结构紧凑，在进一步技术方案中，在单向阀座内壁上开设有第一内螺纹，在溢流阀座另一端的外表面上开设有第二外螺纹，第一内螺纹与第二外螺纹配合；在溢流阀座另一端的内表面上开设有第二内螺纹，在调节螺杆的外表面上开设有第三外螺纹，第三外螺纹与第二内螺纹配合；在溢流阀座另一端的外表面上安装有第三密封圈，在调节螺杆的外表面上安装有第四密封圈，在调节螺杆上安装有锁紧螺母。

为了实现更好密封，使结构紧凑，在进一步技术方案中，溢流阀座一端与回位弹簧腔的配合面上设置有两个第二挡圈和第五密封圈，第五密封圈位于两个第二挡圈之间。

为了实现更好密封，使结构紧凑，在进一步技术方案中，在单向阀座的外表面上设置有第一外螺纹和第一挡圈槽及台阶，台阶位于第一外螺纹上方，第一挡圈槽位于第一外螺纹下方，进油口和回油口位于第一外螺纹和第一挡圈槽之间，在台阶位置上均安装有第二密封圈，在第一挡圈槽内安装有第一挡圈和第一密封圈，第一挡圈位于第一密封圈上方。

另外，本发明还提供了一种闭式液压泵，包括上述的单向缓冲溢流阀，单向缓冲溢流阀安装在闭式液压泵的工作油路上。

本发明提供的单向缓冲溢流阀和液压系统，假设进油口和回油口为闭式液压泵的工作油路，当进油口为高压油侧，回油口为低压油侧。当进油口压力瞬间升高到一定压力时，因第一节流孔的作用，回位弹簧腔的压力上升缓慢，因此单向阀芯会在压力差的作用下，脱离与单向阀座的配合面，进油口高压油进入回油口，降低进油口压力。

当进油口压力缓慢升高时，进油口油液经过第一节流孔进入回位弹簧腔，使回位弹簧腔内的压力缓慢上升，回位弹簧腔与调压弹簧腔有第二节流孔的存在，因第一节流孔大于第二节流孔，使回位弹簧腔内的压力上升相对缓慢，当回位弹簧腔内压力上升到调压弹簧设定压力时，回位弹簧腔内压力会推开溢流阀杆，使回位弹簧腔内油液溢流，同时回位弹簧腔内压力瞬间下降，由于有第一节流孔的作用，在进油口与回位弹簧腔会形成压差，单向阀芯在压差的作用下被推开，进油口高压油进入回油口，形成溢流，进油口压力下降。当进油口压力下降到一定数值后，同时回位弹簧腔内压力缓慢上升，由于回位弹簧腔最大内径大于进油口孔径，单向阀芯与进油口的配合锥面缓慢贴合，形成密封。由于第二节流孔的作用，回位弹簧腔内压力上升缓慢，使单向阀芯与进油口形成密封缓慢，可使进油口油液充分溢流，且回位弹簧腔内压力上升平稳，整个过程压力波动较小。

由于第一节流孔和第二节流孔的作用，减小压力上升及下降过程中的波动，使液压回路压力上升及下降更加平稳。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明单向缓冲溢流阀结构示意图；

图2为图1的单向阀座结构示意图；

图3为图1的单向阀芯结构示意图；

图4为图1的溢流阀座结构示意图；

图5为图1的溢流阀杆结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面结合图1至图5，对本发明的优选第一实施例作进一步详细说明，

如图1所示，本优选第一实施例的单向缓冲溢流阀，在单向阀座5内腔内上下配合布置安装有单向阀芯8和溢流阀座4，在单向阀座5下端开设有进油口P和回油口T，单向阀芯8端部位于进油口P和回油口T交汇处，单向阀芯8端部抵靠在进油口P处，进油口P和回油口T之间被单向阀芯8隔断。单向阀座5与单向阀芯8及溢流阀座4之间形成有过油腔Ⅲ。单向阀芯8在上下压差作用下，单向阀芯8可相对单向阀座5上下移动，当单向阀芯8向上移动时，单向阀芯8端部脱离进油口P配合面，进油口P与回油口T相通，过油腔Ⅲ容积减少。当单向阀芯8向下移动时，单向阀芯8端部与进油口P配合间隙逐渐减少，逐渐形成密封，隔断进油口P和出油口相通。

如图3和图1所示，在单向阀芯8上开设有回位弹簧腔Ⅰ，溢流阀座4一端与回位弹簧腔Ⅰ配合，在回位弹簧腔Ⅰ内安装有回位弹簧15，回位弹簧15两端分别抵靠在单向阀芯8和溢流阀座4上，在单向阀芯8端部开设有第一节流孔M，第一节流孔M连通进油口P和回位弹簧腔Ⅰ。回位弹簧腔Ⅰ最大内径大于进油口P孔径，也就是回位弹簧腔Ⅰ内的压力油对单向阀芯8的作用面积大于进油口P的压力油对单向阀芯8的作用面积。

为了使单向阀芯8运动平稳，减少压力波动，单向阀芯8上端外表面与单向阀座5内腔间隙配合形成过油通道，过油通道连通过油腔Ⅲ和回油口T，在单向阀芯8与单向阀座5内壁的配合面上开设有均压环槽Q。过油腔Ⅲ内油液压力与回油口T油液压力基本相同，过油通道基本不形成节流。不考虑单向阀芯8运动平稳和压力波动情况下，也可以在单向阀座5上开设溢流口，通过溢流口将过油腔Ⅲ内有压力油排出。

如图3所示，单向阀芯8端部开设有锥面8a，在回位弹簧15和压差作用下，单向阀芯8端部锥面8a抵靠在进油口P处，该锥面8a与进油口P配合形成密封，隔断进油口P和出油口T，锥面8a密封性能好，加工容易。

如图4和图1所示，在溢流阀座4内开设调压弹簧腔Ⅱ，在调压弹簧腔Ⅱ内安装有溢流阀杆7和调节螺杆1及调压弹簧11，调压弹簧11两端分别抵靠在溢流阀杆7和调节螺杆1上；在溢流阀座4一端开设有阀杆孔和过油孔L，阀杆孔连通回位弹簧腔Ⅰ和调压弹簧腔Ⅱ，溢流阀杆7端部与阀杆孔配合形成密封，隔断回位弹簧腔Ⅰ和调压弹簧腔Ⅱ相通；过油孔L连通过油腔Ⅲ和调压弹簧腔Ⅱ；在溢流阀座4下部设置有第二节流孔N，第二节流孔N连通回位弹簧腔Ⅰ和调压弹簧腔Ⅱ。另外，第二节流孔N也可以开设在溢流阀杆7上。当溢流阀杆7端部与阀杆孔配合形成密封，隔断回位弹簧腔Ⅰ和调压弹簧腔Ⅱ相通时，回位弹簧腔Ⅰ和调压弹簧腔Ⅱ通过第二节流孔N过油。

为了更好地减小压力上升及下降过程中的波动，使液压回路压力上升及下降更加平稳。第一节流孔M内径大于第二节流孔N内径，也就是第一节流孔M阻尼小于第二节流孔N阻尼。使回位弹簧腔Ⅰ压力上升比调压弹簧腔Ⅱ压力上升快。

如图5所示，在溢流阀杆7端部开设有锥面7a，如图4所示在溢流阀座4的阀杆孔上开设有锥面4c，两个锥面7a、4c相互配合形成密封。另外，也可以仅在溢流阀杆7端部或者阀杆孔上开设锥面，另外，溢流阀杆7与阀杆孔的配合面也可以是球面。

如图5所示，为了使调压弹簧腔Ⅱ上下相通，在溢流阀杆7的侧面开设有过油槽S。调压弹簧腔Ⅱ上下可以通过过油槽S上下过油。

如图2和图1所示，为了使单向缓冲溢流阀能安装在闭式液压泵的工作油路上，在单向阀座5的外表面上设置有第一外螺纹5b和第一挡圈槽5c及台阶，在单向阀座5内壁上开设有第一内螺纹5a。单向阀座5通过第一外螺纹5b与闭式液压泵形成螺纹连接。台阶位于第一外螺纹5b上方，第一挡圈槽5c位于第一外螺纹5b下方，进油口P和回油口T位于第一外螺纹5b和第一挡圈槽5c之间，在台阶位置上均安装有第二密封圈6，第二密封圈6套在单向阀座5外围，在第一挡圈槽5c内安装有第一挡圈10和第一密封圈9，第一挡圈10位于第一密封圈9上方。在第二密封圈6和第一密封圈9共同作用下，使单向阀座5与闭式液压泵形成密封。

如图4和图1所示，在溢流阀座4另一端的外表面上开设有第二外螺纹4b，第一内螺纹5a与第二外螺纹4b配合形成螺纹连接；在溢流阀座4另一端的内表面上开设有第二内螺纹4a，在调节螺杆1的外表面上开设有第三外螺纹，第三外螺纹与第二内螺纹4a配合形成螺纹连接。在溢流阀座4另一端的外表面上安装有第三密封圈12，第三密封圈12位于第二外螺纹4b上方，使过油腔Ⅲ上方形成密封。在溢流阀另一端的外表面上开设有过油槽4e，过油槽4e可以使过油腔Ⅲ内的油液向第二外螺纹4b上向流动，对第一内螺纹5a和第二外螺纹4b配合位进行润滑，防止生锈。在调节螺杆1的外表面上安装有第四密封圈3，使调压弹簧腔Ⅱ上方密封。为了防止调节螺杆1在压力波动下松动，在调节螺杆1上安装有锁紧螺母2，锁紧螺母2与调节螺杆1螺纹连接，对调节螺杆1进行锁定。

如图4所示，在溢流阀座4一端部开设有第二挡圈槽4d，在第二挡圈槽4d内安装有两个第二挡圈13和第五密封圈14，第五密封圈14位于两个第二挡圈13之间。使溢流阀座4一端与回位弹簧腔Ⅰ配合形成密封。

本发明的单向缓冲溢流阀工作原理如下：

(1)假设进油口P、出油口T为闭式液压泵的工作油路，当进油口P侧为高压油侧，出油口T侧为低压油侧：

当进油口P侧压力瞬间升高到一定压力时，因第一节流孔M的作用，回位弹簧腔Ⅰ的压力上升缓慢，因此单向阀芯8会在压力差的作用下，脱离与进油口P的配合面，进油口P侧高压油会经过单向阀芯8与进油口P的配合锥面进入出油口T侧，降低进油口P侧压力。

当进油口P侧压力缓慢升高时，进油口P侧油液经过第一节流孔M进入回位弹簧腔Ⅰ，使回位弹簧腔Ⅰ内的压力缓慢上升，回位弹簧腔Ⅰ与调压弹簧腔Ⅱ有第二节流孔N的存在，因第一节流孔M大于第二节流孔N，使回位弹簧腔Ⅰ内的压力上升相对缓慢，当回位弹簧腔Ⅰ内压力上升到调压弹簧11设定压力时，回位弹簧腔Ⅰ内压力会推开溢流阀杆7，使回位弹簧腔Ⅰ内油液快速进入调压弹簧腔Ⅱ和过油腔Ⅲ，过油腔Ⅲ油液经过单向阀芯8与单向阀座5内腔间隙配合形成过油通道至出油口T侧。同时回位弹簧腔Ⅰ内压力瞬间下降，由于有第一节流孔M的作用，在进油口P侧与回位弹簧腔Ⅰ会形成压差，单向阀芯8在压差的作用下被推开，进油口P侧高压油经过单向阀芯8与进油口P的配合锥面进入出油口T侧，形成溢流，进油口P侧压力下降。当进油口P侧压力下降到一定数值后，同时回位弹簧腔Ⅰ内压力缓慢上升，由于回位弹簧腔Ⅰ内作用于单向阀芯8的面积大于进油口P侧作用于单向阀芯8的锥面面积，单向阀芯8与进油口P的配合锥面缓慢贴合，形成密封。由于溢流阀座4上第二节流孔N的作用，回位弹簧腔Ⅰ内压力上升缓慢，使单向阀芯8与进油口P形成密封缓慢，可使进油口P侧油液充分溢流，且回位弹簧腔Ⅰ内压力上升平稳，整个过程压力波动较小。

(2)当出油口T侧为高压油侧，进油口P侧为低压油侧：

当出油口T侧压力瞬间升高到一定压力时，因溢流阀座4上第二节流孔N、单向阀芯8上第一节流孔M的作用，回位弹簧腔Ⅰ的压力上升缓慢，因此单向阀芯8会在压力差的作用下，脱离与进油口P的配合锥面，出油口T侧高压油会经过单向阀芯8与进油口P的配合锥面进入进油口P侧，降低出油口T侧压力。

当出油口T侧压力缓慢升高时，出油口T侧油液经过单向阀芯8与单向阀座5内腔间隙配合形成过油通道至过油腔Ⅲ、调压弹簧腔Ⅱ及溢流阀座4上的第二节流孔N进入回位弹簧腔Ⅰ，回位弹簧腔Ⅰ内油液经单向阀芯8上的第一节流孔M进入进油口P侧，因第二节流孔N的内径小于第一节流孔M的内径，导致回位弹簧腔Ⅰ内压力不会上升较高，当出油口T侧压力上升到一定压力时，单向阀芯8在出油口T侧与回位弹簧腔Ⅰ会产生压差，单向阀芯8会缓慢脱离与进油口P的配合锥面，出油口T侧高压油会经过单向阀芯8与进油口P的配合锥面进入进油口P口，降低出油口T侧压力。

本发明还提供了一种闭式液压泵，包括上述的单向缓冲溢流阀，单向缓冲溢流阀安装在闭式液压泵的工作油路上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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)

1.一种单向缓冲溢流阀，其特征在于，在单向阀座(5)内安装有单向阀芯(8)和溢流阀座(4)，单向阀座(5)与单向阀芯(8)及溢流阀座(4)之间形成有过油腔(Ⅲ)；在单向阀座(5)上开设有进油口(P)和回油口(T)，进油口(P)和回油口(T)之间被单向阀芯(8)隔断；

在单向阀芯(8)上开设有回位弹簧腔(Ⅰ)，溢流阀座(4)一端与回位弹簧腔(Ⅰ)配合，在回位弹簧腔(Ⅰ)内安装有回位弹簧(15)，回位弹簧(15)两端分别抵靠在单向阀芯(8)和溢流阀座(4)上，在单向阀芯(8)端部开设有第一节流孔(M)，第一节流孔(M)连通进油口(P)和回位弹簧腔(Ⅰ)；

在溢流阀座(4)内开设调压弹簧腔(Ⅱ)，在调压弹簧腔(Ⅱ)内安装有溢流阀杆(7)和调节螺杆(1)及调压弹簧(11)，调压弹簧(11)两端分别抵靠在溢流阀杆(7)和调节螺杆(1)上；在溢流阀座(4)一端开设有阀杆孔和过油孔(L)，阀杆孔连通回位弹簧腔(Ⅰ)和调压弹簧腔(Ⅱ)，溢流阀杆(7)端部与阀杆孔配合；过油孔(L)连通过油腔(Ⅲ)和调压弹簧腔(Ⅱ)；第二节流孔(N)连通回位弹簧腔(Ⅰ)和调压弹簧腔(Ⅱ)，第二节流孔(N)开设在溢流阀座(4)或者溢流阀杆(7)上。

2.根据权利要求1所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，第一节流孔(M)大于第二节流孔(N)。

3.根据权利要求2所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，回位弹簧腔(Ⅰ)最大内径大于进油口(P)孔径。

4.根据权利要求3所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，单向阀芯(8)与单向阀座(5)内腔间隙配合形成过油通道，过油通道连通过油腔(Ⅲ)和回油口(T)，在单向阀芯(8)与单向阀座(5)内壁的配合面上开设有均压环槽(Q)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，在溢流阀杆(7)上开设有过油槽(S)，过油槽(S)连通调压弹簧腔(Ⅱ)的上下腔体。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，溢流阀杆(7)端部与阀杆孔的配合面为锥面或球面；单向阀芯(8)端部与进油口(P)的配合面为锥面。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，在单向阀座(5)内壁上开设有第一内螺纹(5a)，在溢流阀座(4)另一端的外表面上开设有第二外螺纹(4b)，第一内螺纹(5a)与第二外螺纹(4b)配合；在溢流阀座(4)另一端的内表面上开设有第二内螺纹(4a)，在调节螺杆(1)的外表面上开设有第三外螺纹，第三外螺纹与第二内螺纹(4a)配合；在溢流阀座(4)另一端的外表面上安装有第三密封圈(12)，在调节螺杆(1)的外表面上安装有第四密封圈(3)，在调节螺杆(1)上安装有锁紧螺母(2)。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，溢流阀座(4)一端与回位弹簧腔(Ⅰ)的配合面上设置有两个第二挡圈(13)和第五密封圈(14)，第五密封圈(14)位于两个第二挡圈(13)之间。

9.根据权利要求1至4任意一项所述的单向缓冲溢流阀，其特征在于，在单向阀座(5)的外表面上设置有第一外螺纹(5b)和第一挡圈槽(5c)及台阶，台阶位于第一外螺纹(5b)上方，第一挡圈槽(5c)位于第一外螺纹(5b)下方，进油口(P)和回油口(T)位于第一外螺纹(5b)和第一挡圈槽(5c)之间，在台阶位置上均安装有第二密封圈(6)，在第一挡圈槽(5c)内安装有第一挡圈(10)和第一密封圈(9)，第一挡圈(10)位于第一密封圈(9)上方。

10.一种闭式液压泵，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的单向缓冲溢流阀，单向缓冲溢流阀安装在闭式液压泵的工作油路上。