CN105299254B - 一种传动装置供油系统的直动式溢流阀 - Google Patents

一种传动装置供油系统的直动式溢流阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种传动装置供油系统的直动式溢流阀，包括阀体、阀芯、调压弹簧组、调压杆、T型导向杆和手轮。调压弹簧组套在T型导向杆上，为刚度不同长度不同的两个弹簧组成的弹簧组，两个弹簧刚度比范围为2:1到4:1，长度比范围为1.2:1到2:1，调压弹簧组的两端分别抵靠在阀芯和T型导向杆上。本发明的手轮可带动阀芯旋转，通过阀芯的旋转改变阀芯右端的楔形槽与阀体上平面槽的相对位置，改变油液作用面积，起到阻尼孔可变的作用，从而改变溢流阀的开启速度，本发明无需其他复杂的阻尼孔调节机构，实现了溢流阀定压精度更高，尺寸更小的目的。本发明调压弹簧组采用双弹簧设置，实现了溢流阀适应性更强强，可靠性更高的目的。

Description

一种传动装置供油系统的直动式溢流阀
技术领域
本发明涉及工程车辆传动装置的液压回路高效供油装置，特别是一种传动装置供油系统的直动式溢流阀，以保证在低压工况、高压工况以及复杂多变工况下高效快速供油、稳定油压。
背景技术
在工程车辆中，传动装置供油系统是车辆核心部件。车辆换挡和转向时，换挡和转向回路负载突变，此时供油系统供油特性决定了整个车辆的换挡和转向的快速性和准确性。溢流阀的性能对传动装置供油系统的正常工作起着举足轻重的作用，它直接影响了传动装置供油系统工作的准确性、稳定性以及高效性。要求其结构尺寸越小越好，定压速度越快越好，定压越平稳越好，定压精度越高越好。
按照结构分类，溢流阀有直动式和先导式两种，对于传统直动式溢流阀，当压力较高、流量较大时，要求调压弹簧有很大的刚度，调节性能较差，溢流阀出口处的液动力，使得溢流阀定压不稳，同时阀芯的开启速度也不能保证。由于阀体结构和弹簧性能的限制，因此，采用该结构的传统溢流阀的定压范围、精度、速度都是有限制的，由此，造成了溢流阀使用广度低，适应性差的缺陷。
目前，车辆上所使用的供油系统优先考虑换挡转向回路供油条件，由于换挡转向回路负载变化幅度大，同时压力较大，一般的溢流阀满足不了工程机械的大负载以及负载突变，在油压突然增大或减小时，高速反应性差、定压不稳、定压可靠性低，不能满足较大压力下高速、平稳、精准定压，导致车辆关键部件的磨损甚至破坏。
因此，在工程机械的大负载以及负载突变工况下，如何提高溢流阀的定压精度、定压速度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明要设计一种在工程机械的大负载以及负载突变工况下，定压精度更高、定压速度更快、定压可靠性更高、适应性更强的传动装置供油系统的直动式溢流阀。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种传动装置供油系统的直动式溢流阀，包括阀体、阀芯、调压弹簧组、调压杆、T型导向杆和手轮。
所述阀体为长方体，其底面设有油液入口和油液出口、左端设有密封盖；所述阀芯在阀体内部，阀芯右端连接手轮；调压弹簧组左端套在T型导向杆上，右端抵靠在阀芯上；T型导向杆左端抵靠密封盖，调压杆穿过密封盖与T型导向杆连接。
所述阀芯的突肩处开有节流槽，节流槽截面为矩形，节流槽对称布置在阀芯凸肩上；阀芯最右端开有四个楔形槽，手轮连接在阀芯右端的中心位置；
所述阀体在与阀芯右端接触处、与阀芯右端的四个楔形槽对应位置的阀体上开有四个平面槽；
所述调压弹簧组套在T型导向杆上，为刚度不同长度不同的两个弹簧组成的弹簧组，两个弹簧刚度比范围为2:1到4:1，长度比范围为1.2:1到2:1，调压弹簧组的两端分别抵靠在阀芯和T型导向杆上。
调节杆用于调节调压弹簧组预紧力，手轮用于转动阀芯。
本发明的工作原理如下：
本发明的阀芯的突肩处开有节流槽，截面为矩形，节流槽对称布置在阀芯凸肩上；阀芯最右端开有四个楔形槽，楔形槽相当于普通溢流阀的阻尼孔，油液流过楔形槽，达到一定压力，溢流阀开启，与之接触的阀体上同样开有四个平面槽，当用手轮转动阀芯时可调节阀芯楔形槽与阀体上的平面槽的重合度，调节阻尼孔的大小，改变油液作用面积，从而调节溢流阀的开启速度。调节杆可调节调压弹簧组的预紧力，可对溢流阀的开启压力进行调节。
本发明在不工作时处于闭合状态，油液从溢流阀入口处流入，油液流经阻尼孔作用在阀芯的右端作用面上，当溢流阀入口处压力较低时，作用在阀芯右端作用面的压力小于调压弹簧组预紧力，溢流阀仍处于关闭状态，当入口压力上升，阀芯右端作用面压力大于调压弹簧组预紧力时，溢流阀开启，实现溢流，当溢流阀达到稳定时，阀芯右端面作用力与调压弹簧组力相平衡，溢流阀入口压力恒定。
与现有技术相比较，本发明具备以下有益效果：
1、本发明的手轮可带动阀芯旋转，通过阀芯的旋转改变阀芯右端的楔形槽与阀体上平面槽的相对位置，改变油液作用面积，起到阻尼孔可变的作用，从而改变了溢流阀的开启速度，本发明结构简单，无需其他复杂的阻尼孔调节机构，实现溢流阀定压精度更高，尺寸更小的目的。
2、本发明的阀芯的突肩上开有节流槽，由于节流槽圆弧面的导流作用，出射角在不同阀芯开度的情况下几乎不变，使得出口阀腔流场比较稳定，同时减小阀体内油液的液动力，实现溢流阀定压更稳定的目的。
3、本发明调压弹簧组采用双弹簧设置，大弹簧内套有小弹簧，两弹簧刚度比范围为2:1到4:1，长度比范围为1.2:1到2:1，大弹簧起主要的调压以及导向作用，小弹簧起过压保护的作用，实现溢流阀适应性更强强，可靠性更高的目的。
附图说明
本发明共有附图5张，其中：
图1为溢流阀的剖面结构示意图。
图2为阀芯突肩处节流槽俯视图。
图3为阀芯突肩处节流槽正视图。
图4为阀芯突肩处节流槽右视图。
图5为阀芯右视图，阀芯右端开有四个槽。
图中：1、调压杆，2、密封盖，3、调压弹簧组，4、阀体，5、油液出口，6、阀芯，7、油液入口，8、阻尼孔，9、手轮，10、T型导向杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-5所示，一种直动式溢流阀，包括调压杆1、密封盖2、调压弹簧组3、阀体4、油液出口5、阀芯6、油液入口7、阻尼孔8、手轮9和T型导向杆10。
阀体4为长方体，其底面设有油液入口7和油液出口5；调压杆1穿过密封盖2抵靠在T型导向杆10上，转动调压杆1，可以调节T型导向杆10的位置，从而调节调压弹簧组3预紧力，阀芯6是此溢流阀的核心，在阀芯6的突肩处开有节流槽，节流槽对称布置在阀芯6的凸肩上，阀芯6最右端开有四个楔形槽，中心连接手轮9，楔形槽相当于普通溢流阀的阻尼孔8，在阀体4上，与阀芯6右端的四个楔形槽对应位置开有四个平面槽；调压弹簧组3套在T型导向杆10上，为刚度不同长度不同的两个弹簧组成的弹簧组，两个弹簧的刚度比范围为2:1到4:1，长度比范围为1.2:1到2:1，其两端分别抵靠在阀芯6和调压杆1上。
本发明的工作原理如下：溢流阀在不工作时处于闭合状态，油液从油液入口7处流入，油液流经阻尼孔8作用在阀芯6的右端作用面上，当油液入口7处压力较低时，作用在阀芯6右端作用面的压力小于调压弹簧组3预紧力，溢流阀仍处于关闭状态，当油液入口7处压力上升，阀芯6右端作用面压力大于调压弹簧组3预紧力时，溢流阀开启，实现溢流，当溢流阀达到稳定时，阀芯6右端面作用力与调压弹簧组3的弹力相平衡，溢流阀入口压力恒定。转动手轮9可带动阀芯6的转动，改变阀芯6右端楔形槽与阀体4上平面槽的相对位置，调节阻尼孔8的大小，改变油液作用面积，改变溢流阀开启速度。调节杆1可调节调压弹簧组3的预紧力，可对溢流阀的开启压力进行调节。
下面对几处特殊的地方进一步说明如下：阀芯6最右端开有四个楔形槽，与之接触的阀体4上开有四个平面槽，配合手轮9的旋转，使阀芯6转动，从而改变油液作用面，起到阻尼孔8可变的作用，从而改变了溢流阀的开启速度，通过适当的旋转手轮9可使溢流阀的定压精度更高，启闭特性更好。溢流阀内调压弹簧组3为两个弹簧，其刚度长度都不相同，两弹簧刚度比范围为2:1到4:1，长度比范围为1.2:1到2:1，大弹簧起主要的调压以及导向作用，小弹簧起过压保护的作用，使得溢流阀适应性更强，可靠性更高，配合调节杆1，,可调节调压弹簧组3的预紧力，改变溢流阀的开启压力，调节杆1与手轮9配合使用效果更佳。阀芯6的突肩上开有节流槽，由于节流槽的导流作用，出射角在不同阀芯6开度的情况下几乎不变，使得出口阀腔流场比较稳定，同时减小阀体4内油液的液动力，不会产生振动，阀芯6的开启更加稳定，。
综上所述，本发明具有开启速度，开启压力可调的特点，同时具有阀腔流场稳定，阀体4内油液的液动力小，阀芯6的开启稳定，定压精度高，可靠性高等优点。

Claims (1)

1.一种传动装置供油系统的直动式溢流阀，包括阀体(4)、阀芯(6)、调压弹簧组(3)、调压杆(1)、T型导向杆(10)和手轮(9)；所述阀体(4)为长方体，其底面设有油液入口(7)和油液出口(5)、左端设有密封盖(2)；所述阀芯(6)在阀体(4)内部；
其特征在于：所述阀芯(6)右端连接手轮(9)；调压弹簧组(3)左端套在T型导向杆(10)上，右端抵靠在阀芯(6)上；T型导向杆(10)左端抵靠密封盖(2)，调压杆(1)穿过密封盖(2)与T型导向杆(10)连接；
所述阀芯(6)的凸肩处开有节流槽，节流槽截面为矩形，节流槽对称布置在阀芯(6)凸肩上；阀芯(6)最右端开有四个楔形槽，手轮(9)连接在阀芯(6)右端的中心位置；
所述阀体(4)在与阀芯(6)右端接触处、与阀芯(6)右端的四个楔形槽对应位置的阀体(4)上开有四个平面槽；
所述调压弹簧组(3)套在T型导向杆(10)上，为刚度不同长度不同的两个弹簧组成的弹簧组，两个弹簧刚度比范围为2:1到4:1，长度比范围为1.2:1到2:1，调压弹簧组(3)的两端分别抵靠在阀芯(6)和T型导向杆(10)上；
调节杆用于调节调压弹簧组(3)预紧力，手轮(9)用于转动阀芯(6)。
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