CN105156700B - 流量调节阀及液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量调节阀及液压系统，涉及机械领域，用于解决解决现有流量调节阀阀芯卡死的问题。该流量调节阀包括阀体、阀芯和防卡死机构。所述阀体设有空腔和进油孔，所述进油孔与空腔连通。阀芯在空腔中能移动，阀芯能改变进油孔的有效流通面积，防卡死机构能在阀芯与阀体卡死时带动阀芯朝着远离所述进油孔的方向移动。上述技术方案，防卡死机构用于在阀芯和阀体之间出现异物时，推动阀芯朝着远离进油孔的方向移动，以使得异物能够脱落，阀芯能够正常随着滑块的移动而相应运动，从而在阀芯卡死后能解除阀芯卡死状态。

Description

流量调节阀及液压系统

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种流量调节阀及液压系统。

背景技术

中国已经进入工业化时代，机械大量使用，机械中零部件之间相对运动必然涉及到润滑及热量传递的问题。润滑油通常是油泵提供的，对于不同的工作情况，机器需要的润滑油量、油压是不同的。对于油泵来说，如何根据不同情况提供变量、变压力的润滑油至关重要。

现在普遍使用的油泵压力调节装置是通过弹簧力调节阀芯的位置来动态调节润滑油供油量及供油压力的。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：当阀芯与阀体之间存在异物时，移动滑块，松开弹簧，润滑油不能顶开阀芯，无法调节油压及流量，且持续高压油液会产生安全隐患。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种流量调节阀及液压系统，用以解决流量调节阀阀芯卡死的问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种流量调节阀，包括阀体、阀芯和防卡死机构；

所述阀体设有空腔和进油孔，所述进油孔与所述空腔连通；

所述阀芯在所述空腔中能移动，所述阀芯能改变所述进油孔的有效流通面积，所述防卡死机构能在所述阀芯与所述阀体卡死时带动所述阀芯朝着远离所述进油孔的方向移动。

在可选的实施例中，所述防卡死机构包括设置在所述进油孔周围的第一磁铁和设置在所述阀芯中的第二磁铁；

当所述阀芯与所述阀体卡死时，所述第一磁铁处于通电状态，所述第一磁铁和所述第二磁铁之间的斥力能推动所述阀芯朝着远离所述进油孔的方向移动。

在可选的实施例中，流量调节阀还包括滑块，所述阀芯和所述滑块之间设置有磁力件；

当所述阀芯和所述滑块之间的距离增大时，所述磁力件的磁力减小，所述阀芯能在经由进油孔进入的液体的液压力作用下与所述滑块同方向移动；

当所述阀芯和所述滑块之间的距离减小时，所述磁力件的磁力增大，所述阀芯能在该磁力的作用下与所述滑块同方向移动。

在可选的实施例中，所述磁力件包括设置在所述阀芯中的第三磁铁和设置在所述滑块中的第四磁铁；所述第三磁铁和所述第四磁铁相斥。

在可选的实施例中，所述滑块能相对于所述阀芯直线移动。

在可选的实施例中，所述滑块和所述阀芯两者其中之一设有滑槽，其中另一设有滑杆，所述滑杆与所述滑槽滑动配合。

在可选的实施例中，所述滑槽以向内挖孔的方式形成或者以向外设置凸壁的方式围成。

在可选的实施例中，所述阀体具有的空腔呈圆柱形，所述滑块设置在所述空腔的一端且所述滑块能在外力作用下沿着所述空腔的壁面滑移；

所述进油孔位于在所述阀体未设置所述滑块的一端，所述阀芯位于所述滑块和所述进油孔之间。

在可选的实施例中，所述第一磁铁为环形磁铁；或者，所述第一磁铁至少为两块，各所述第一磁铁在所述进油孔的周围分散设置。

本发明实施例再提供一种液压系统，其包括油泵和本发明任一技术方案所提供的流量调节阀。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，防卡死机构用于在阀芯和阀体之间出现异物时，推动阀芯朝着远离进油孔的方向移动，以使得异物能够脱落，阀芯能够正常随着滑块的移动而相应运动。可见，上述技术方案提供的流量调节阀，通过防卡死机构能够使得被卡死的阀芯解除卡死状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明实施例一提供的流量调节阀的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的流量调节阀的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的流量调节阀的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的流量调节阀中第一磁铁的一种设置方式；

图5为本发明实施例三提供的流量调节阀中第一磁铁的另一种设置方式。

附图标记：

1、第一磁铁； 2、紧定螺钉； 3、第二磁铁；

4、阀芯； 5、阀体； 6、滑块；

7、第四磁铁； 8、堵头； 9、压块；

10、紧定螺钉； 11、滑槽； 12、旁通孔；

13、进油孔； 14、第三磁铁； 15、空腔。

具体实施方式

下面结合图1～图5对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本发明实施例提供一种流量调节阀，该流量调节阀包括阀体5、阀芯4和防卡死机构。阀体5设有空腔15和进油孔13，进油孔13与空腔15连通。阀芯4在空腔15中能移动，阀芯4能改变进油孔13的有效流通面积，以改变经由进油孔13进入的油液量。防卡死机构能在阀芯4与阀体5卡死时带动阀芯4朝着远离进油孔13的方向移动。滑块6与阀体5内壁之间具体可以采用大间隙配合。

防卡死机构用于在阀芯4和阀体5之间出现异物时，推动阀芯4朝着远离进油孔13的方向移动，以使得异物能够脱落，阀芯4能够正常随着滑块6的移动而相应运动。可见，上述技术方案提供的流量调节阀，通过防卡死机构能够使得被卡死的阀芯4解除卡死状态。

防卡死机构具体可采用下述实现方式：防卡死机构包括设置在进油孔13周围的第一磁铁1和设置在阀芯4中的第二磁铁3。当阀芯4与阀体5卡死时，第一磁铁1处于通电状态，第一磁铁1和第二磁铁3之间的斥力能推动阀芯4朝着远离进油孔13的方向移动。

为便于操控磁力的有无，第一磁铁1为电磁铁，第二磁铁3为永磁铁。

当检测出流量调节阀的阀芯4出现卡死现象，将第一磁铁1通电，第一磁铁1和第二磁铁3之间产生相斥的磁力，该相斥的磁力会推动阀芯4向着远离进油孔13的方向移动，直至阀芯4脱离异物，解除卡死状态。

参见图1，流量调节阀还包括滑块6。阀芯4和滑块6之间设置有磁力件。参见图1所示方向，外力带动滑块6上移，使得阀芯4和滑块6之间的距离增大时，磁力件的磁力减小，阀芯4能在经由进油孔13进入的液体的液压力作用下朝着远离进油孔13的方向移动，即随着滑块6上移。外力带动滑块6下移，使得阀芯4和滑块6之间的距离减小时，磁力件的磁力增大，阀芯4能在该磁力的作用下朝着进油孔13的方向移动，即随着滑块6下移。具体可以根据油压是否随滑块6的移动而变化来判断阀芯4是否正常移动，从而判断是否需要为第一磁铁1通电。后文将详述流量调节阀的工作原理。

本实施例中，磁力件具体包括设置在阀芯4中的第三磁铁14和设置在滑块6中的第四磁铁7；第三磁铁14和第四磁铁7相斥。

上述的滑块6能相对于阀芯4直线移动。滑块6不仅是起到为第四磁铁7提供安装支撑以及为阀芯4的动作提供导向的作用，而且与第三磁铁14和第四磁铁7之间产生的磁力、第三磁铁14和第四磁铁7之间的距离有关系。

承上述，阀芯4相对于滑块6直线移动。具体而言，可将滑块6的结构和阀芯4的结构相配合，以为阀芯4相对于进油孔13的直线运动提供导向。因为磁力方向受外力干扰会改变，例如油压冲击，磁力方向改变，磁力方向改变后会破坏调节机构，油压不能按照预定调节，严重时可能卡死，因此，为阀芯4和滑块6设置相互配合的导向结构可有效避免此现象的出现。

具体而言，滑块6和阀芯4两者其中之一设有滑槽11，其中另一设有滑杆，滑杆与滑槽11滑动配合。图1、图2和图3给出了三种具体的设置方式。

此处，滑槽11以向内挖孔的方式形成或者以向外设置凸壁的方式围成，后文将分情况加以详述。

此处，阀体5具体可采用下述结构，阀体5具有的空腔15呈圆柱形，滑块6设置在空腔15的一端，且滑块6能在外力作用下沿着空腔15的壁面滑移。进油孔13位于在阀体5未设置滑块6的一端，阀芯4位于滑块6和进油孔13之间。旁通孔12设置在阀体5的侧壁上且靠近进油孔13。后文为便于描述，以阀体5采用上述结构进行描述。

下面介绍各个磁铁的设置方式。

第一磁铁1具体可采用下述方式设置：第一磁铁1为环形磁铁；或者，第一磁铁1至少为两块，各第一磁铁1在进油孔13的周围分散设置。

第二磁铁3具体可采用下述方式设置：第二磁铁3通过紧定螺钉2固定在阀芯4中，且第二磁铁3位于阀芯4朝向进油孔13的一端。

第三磁铁14和第四磁铁7都可以通过两种方式实现其安装固定，一种是通过压块9和紧定螺钉，另一种是通过堵头8。根据所需固定的磁铁形状的不同，可有针对性地选择固定方式。具体而言，圆形、方形、多边形磁铁，两种固定都可以。如果磁铁的形状是圆环形，通过堵头8不便固定，只能通过压块9和紧定螺钉实现固定。

此处第三磁铁14具体可采用下述方式设置：第三磁铁14通过紧定螺钉固定在阀芯4中，即图2和图3示意的情形。或者，第三磁铁14通过堵头8固定在阀芯4中，即图1示意的情形。第三磁铁14设置在阀芯4远离进油孔13的一端。

第四磁铁7具体可采用下述方式设置：第四磁铁7通过紧定螺钉和压块9固定在滑块6中，即图2和图3示意的情形。或者，第四磁铁7通过堵头8固定在滑块6中，即图1示意的情形。第四磁铁7位于滑块6朝向进油孔13的一侧。

第三磁铁14和第四磁铁7的设置深度基于以下两个因素确定：第一、固定方式，不同的固定方式，固定零件的大小不同。第二、阀芯4运动行程、油压的调节范围不同。

上述各个磁铁除实现上述的功能外，另外一个作用就是吸附油中的金属铁屑，保证油的洁净。因为润滑油通常是为轴承提供润滑，油中的铁屑将划伤轴承和轴，导致机器运行出现故障，因为磁铁是内置于滑块6与阀芯4中的，磁铁不与铁屑接触。另外油中的少量的铁屑对磁力影响较小，即便当滑块6及阀芯4表面全部吸附铁屑时，对磁力影响很大时，只需拆掉滑块6、阀芯4，清理表面即可，不需要拆出各磁铁。各磁铁的磁力大小可通过计算得到。

下面介绍流量调节阀的工作原理。

通过油压以及第三磁铁14和第四磁铁7之间相斥的磁力，实现滑块6朝进油孔13移动(即图1所示方向的下移)时，阀芯4也下移；滑块6朝远离进油孔13移动(即图1所示方向的上移)时，阀芯4也上移。具体过程如下：

当油压偏低时，滑块6在外力作用下向下移动，此时内置于滑块6中的第四磁铁7与内置于阀芯4中的第三磁铁14之间的距离减小，磁力增大，阀芯4下移，油压升高，旁通回油减少，油泵出油增多。当油压偏高时，滑块6在外力作用下向上移动，此时内置于滑块6中的第四磁铁7与内置于阀芯4中的第三磁铁14之间的距离增大，磁力减小，阀芯4上移，油压减小，旁通回油增多，油泵出油减小。

当阀芯4和阀体5之间有异物时，油不能顶开阀芯4，油压不能调节，油压居高不下，此时第一磁铁1通电，第一磁铁1与第二磁铁3产生的磁力驱动阀芯4向上移动，阀芯4可以正常移动时，油压是可以调节的，此时第一磁铁1断电，第一磁铁1与第二磁铁3之间无磁力。

旁通孔12是用于回油的，第二磁铁3、第三磁铁14、第四磁铁7都是永磁铁，第一磁铁1是电磁铁。阀芯4在油压与第三磁铁14、第四磁铁7的磁力的综合作用下移动。第一磁铁1正常情况下没有磁性，不起作用，只有当阀芯4与阀体5中存在异物，阀芯4卡死时，第一磁铁1通电，通过第一磁铁1与第三磁铁14之间的磁力驱动阀芯4移动。阀芯4可以正常移动后，第一磁铁1断电。阀芯4是否正常移动判断依据是油压是否随滑块6的移动而变化；磁铁都是相斥的。

下面给出三个具体的实施例，以对本发明实施例的技术方案进一步详细说明。

实施例一

参见图1，该油泵流量调节阀同时具有防止阀芯4卡死、长期稳定运行的性能。该油泵流量调节阀包括：第一磁铁1、紧定螺钉、第二磁铁3、阀芯4、阀体5、滑块6、第三磁铁14、第四磁铁7、堵头8、压块9、滑槽11、旁通孔12、进油孔13。

堵头8是外表面是锥螺纹，通过螺纹连接实现其固定。

进油孔13的底部开有用于固定第一磁铁1的固定槽。第一磁铁1的布置方式可以是圆形，参见图4；或是圆形、方形均布，参见图5。

滑块6是圆形，滑块6有三种结构形式：第一种形式如图1所示，后两种如图2和图3所示，后文将详述。滑块6下端开有圆柱形的滑槽11，滑槽11长度、内孔大小由阀芯4的行程、阀芯4的直径决定。滑块6下端向上6mm～10mm处开有圆孔，第四磁铁7安装在滑块6下端圆孔中，通过堵头8固定。滑块6下端的孔可以是方形孔，多边形孔。

参见图1，本实施例中，阀芯4采用下述方式安装：阀芯4直杆顶端向下开有深8mm～15mm圆柱孔，第二磁铁3内置于圆柱孔，通过堵头8固定。阀芯4头部开有方孔，第二磁铁3内置于阀芯4头部方孔，通过紧定螺钉2固定。

工作原理如下：当阀芯4和阀体5之间有异物时，油不能顶开阀芯4，油压不能调节，油压居高不下，此时第一磁铁1通电，第一磁铁1与第二磁铁3产生的磁力驱动阀芯4向上移动。阀芯4可以正常移动时，油压是可以调节的，此时第一磁铁1断电，第一磁铁1与第二磁铁3之间无磁力。

通过上述结构的设计，采用磁力调节供油量、供油压力，可以长期稳定运行，并解决阀芯4卡死问题。

实施例二

参见图2，本实施例中滑块与图1所示的滑块结构不同。参见图2，本实施例中，滑块6上自下端向上开有一定深度、一定直径的圆柱形的滑槽11。此滑槽11尺寸由阀芯4上滑杆尺寸决定。滑块6下端向上7mm～10mm处开有圆环孔，第四磁铁7安装在滑块6下端圆环孔中，通过压块9、紧定螺钉10固定。

参见图2，本实施例中，阀芯4采用下述方式安装：阀芯4直杆顶部伸出一段细长杆作为滑杆，阀芯4滑杆直径比阀芯4主体直径小4mm～10mm，滑杆长度由阀芯4行程决定。阀芯4主体顶端向下开有深7mm～10mm圆环孔，第三磁铁14内置于圆环孔，通过压块9、紧定螺钉10固定。

通过上述结构的设计，采用磁力调节供油量、供油压力，可以长期稳定运行，并解决阀芯4卡死问题。

实施例三

参见图3，本实施例中滑块与上述实施例的图1、图2所示的滑块结构不同。本实施例中，滑块6下端伸出一段细长杆作为滑杆。滑杆是圆柱形，滑杆尺寸由阀芯4上滑槽11决定。滑块6下端向上8mm～13mm处开有圆环孔，第四磁铁7安装在滑块6下端圆环孔中，通过压块9、紧定螺钉10固定。

本实施例中，阀芯4采用下述方式安装：阀芯4直杆顶部向下开有深7mm～9mm圆柱形滑槽，阀芯4直杆顶端向下开有深7mm～10mm圆环孔，第二磁铁3内置于圆环孔，通过紧定螺钉2固定。

通过上述结构的设计，采用磁力调节供油量、供油压力，可以长期稳定运行，并解决阀芯4卡死问题。

上述各实施例中，第二磁铁3、第三磁铁14、第四磁铁7是永磁铁，各磁铁形状可以相同，也可以不同。各磁铁可以是圆形、方形、多边形、圆环形。第一磁铁1是电磁铁，不通电没有磁性，第一磁铁1可以是圆环形，也可以是方形、多边形。

本发明实施例还提供一种液压系统，其包括油泵和本发明任一技术方案所提供的流量调节阀。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种流量调节阀，其特征在于，包括阀体(5)、阀芯(4)和防卡死机构；

所述阀体(5)设有空腔(15)和进油孔(13)，所述进油孔(13)与所述空腔(15)连通；

所述阀芯(4)在所述空腔(15)中能移动，所述阀芯(4)能改变所述进油孔(13)的有效流通面积，所述防卡死机构能在所述阀芯(4)与所述阀体(5)卡死时带动所述阀芯(4)朝着远离所述进油孔(13)的方向移动；

还包括滑块(6)，所述阀芯(4)和所述滑块(6)之间设置有磁力件；

当所述阀芯(4)和所述滑块(6)之间的距离增大时，所述磁力件的磁力减小，所述阀芯(4)能在经由进油孔(13)进入的液体的液压力作用下与所述滑块(6)同方向移动；

当所述阀芯(4)和所述滑块(6)之间的距离减小时，所述磁力件的磁力增大，所述阀芯(4)能在该磁力的作用下与所述滑块(6)同方向移动。

2.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，所述防卡死机构包括设置在所述进油孔(13)周围的第一磁铁(1)和设置在所述阀芯(4)中的第二磁铁(3)；

当所述阀芯(4)与所述阀体(5)卡死时，所述第一磁铁(1)处于通电状态，所述第一磁铁(1)和所述第二磁铁(3)之间的斥力能推动所述阀芯(4)朝着远离所述进油孔(13)的方向移动。

3.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于，所述磁力件包括设置在所述阀芯(4)中的第三磁铁(14)和设置在所述滑块(6)中的第四磁铁(7)；所述第三磁铁(14)和所述第四磁铁(7)相斥。

4.根据权利要求1或3所述的流量调节阀，其特征在于，所述滑块(6)能相对于所述阀芯(4)直线移动。

5.根据权利要求4所述的流量调节阀，其特征在于，所述滑块(6)和所述阀芯(4)两者其中之一设有滑槽(11)，其中另一设有滑杆，所述滑杆与所述滑槽(11)滑动配合。

6.根据权利要求5所述的流量调节阀，其特征在于，所述滑槽(11)以向内挖孔的方式形成或者以向外设置凸壁的方式围成。

7.根据权利要求1或3所述的流量调节阀，其特征在于，所述阀体(5)具有的空腔(15)呈圆柱形，所述滑块(6)设置在所述空腔(15)的一端且所述滑块(6)能在外力作用下沿着所述空腔(15)的壁面滑移；

所述进油孔(13)位于在所述阀体(5)未设置所述滑块(6)的一端，所述阀芯(4)位于所述滑块(6)和所述进油孔(13)之间。

8.根据权利要求2所述的流量调节阀，其特征在于，所述第一磁铁(1)为环形磁铁；或者，所述第一磁铁(1)至少为两块，各所述第一磁铁(1)在所述进油孔(13)的周围分散设置。

9.一种液压系统，其特征在于，包括油泵和权利要求1-8任一所述的流量调节阀。