CN105526202B - 一种具有调压和安全功能的溢流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有调压和安全功能的溢流阀，涉及液压控制阀技术领域。包括阀体、主阀、先导阀和紧急销，所述的阀体具有流道、引流孔、进液口、出液口Ⅰ和出液口Ⅱ；所述的主阀一侧连通进液口，一侧通过流道与先导阀连接，下端连通出液口Ⅰ，上端通过引流孔与出液口Ⅱ连通；所述的紧急销与引流孔连接。有效避免传统双溢流阀引起共振的难题；增加了主阀芯的稳定性；有利于主阀芯对中，防止阀芯卡紧；安全阀芯利用两端液压力实现平衡，一旦一端泄压，安全阀芯能迅速开启并泄压；当系统出现紧急情况时，可通过旋转安全销，使限压阀芯一端开启并泄压，以保证系统压力的安全稳定。

Description

一种具有调压和安全功能的溢流阀

技术领域

本发明涉及液压控制阀技术领域，具体涉及一种具有调压和安全功能的溢流阀。

背景技术

随着工业技术的不断发展，使驱动工程机械执行机构动作的液压系统也趋于高压化、大流量化，由此对液压系统的压力控制、流量控制提出更高的要求。

在实际应用的液压系统中，溢流阀是液压传动系统中最重要的压力控制元件之一，其基本工作原理是当系统压力达到或超过溢流阀的调定压力时，阀口开启使油液溢出，使系统出口压力下降为溢流阀指定压力。在定量泵液压系统中，溢流阀主要起分流调速和稳定系统压力作用；在变量泵液压系统中，溢流阀控制系统最高压力，起安全保护作用。几乎所有实用液压系统中，均在液压泵出口安置溢流阀，可见溢流阀是液压系统中的必不可少的元件之一。

由于负载的波动、液压泵的流量脉动、换向阀的换向等因素，导致液压系统的压力存在较大的波动，现在液压系统中常常采用双溢流阀，一个用于稳定系统压力，即稳压和调压，一个用于控制系统的最高压力。如同一个液压系统中由于调整压力和最高压力较为接近，双溢流阀极易产生共振，导致系统工作异常，甚至损坏液压元件。如双溢流阀布置较远，可避免共振，但造成液压系统结构尺寸的变大，增加管道布置或阀块设计的难度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种具有调压和安全功能的溢流阀，能够解决双溢流阀设计带来的共振或者液压系统结构尺寸变大的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种具有调压和安全功能的溢流阀，包括阀体、主阀、先导阀和紧急销，所述的阀体具有流道、引流孔、进液口、出液口Ⅰ和出液口Ⅱ；所述的主阀一侧连通进液口，一侧通过流道与先导阀连接，下端连通出液口Ⅰ，上端通过引流孔与出液口Ⅱ连通；所述的紧急销与引流孔连接。

优选的，所述的主阀包括主弹簧和主阀芯，所述的主弹簧环绕设置在主阀芯上，一端与阀体连接另一端与主阀芯连接。

优选的，所述的主阀芯具有阻尼孔Ⅰ、圆周孔Ⅰ、中心孔、圆周孔Ⅱ和圆周孔Ⅲ，所述阻尼孔Ⅰ设在主阀芯两侧的凸缘上，关于主阀芯中心线对称；圆周孔Ⅰ设在主阀芯中部柱体侧壁上，为环形分布；所述圆周孔Ⅲ设在主阀芯尾部加长杆上端；所述圆周孔Ⅱ设在圆周孔Ⅰ和圆周孔Ⅲ之间；所述中心孔设在主阀芯尾部加长杆内部，连接圆周孔Ⅰ、圆周孔Ⅱ和圆周孔Ⅲ。

优选的，所述的先导阀包括先导弹簧、调节螺栓和先导阀芯，所述的调节螺栓通过先导弹簧和先导阀芯连接。

优选的，所述的紧急销上设有槽口。

优选的，还包括安全阀和出液口Ⅲ，所述的安全阀一侧与引流孔连通，另一侧与出液口Ⅲ连通，头部与进液口连通。

优选的，所述的安全阀包括安全调节螺栓、安全弹簧、安全阀芯和阻尼孔Ⅱ，所述的安全调节螺栓通过安全弹簧与安全阀芯连接；所述的阻尼孔Ⅱ设置在安全阀芯内。

优选的，所述的进液口包括第一进液口和第二进液口。

本发明公开一种具有调压和安全功能的溢流阀，建立调压和限压两种功能之间的协调机制，相比传统双溢流阀组合使用的方式，存在五个优势：一是安全限压的阀芯弹簧较软，溢流调压功能的阀芯弹簧较硬，有效避免传统双溢流阀控制压力接近而引起共振的技术难题；二是溢流调压功能的主阀芯的为多级同心，同其主阀芯上加长杆类似于尾椎，增加了主阀芯的稳定性；三是在调压主阀芯调压时，主阀芯加长杆上开有环形排布的圆周孔，有利于主阀芯对中，防止阀芯卡紧；四是安全阀芯利用两端液压力实现平衡，一旦一端泄压，安全阀芯能迅速开启并泄压；五是当系统出现紧急情况时，可通过旋转安全销，使限压阀芯一端开启并泄压，在原有的基础上，再次溢流，以保证系统压力的安全稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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1的剖视结构示意图；

图2是本发明实施例2的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例3的剖视结构示意图；

图4是本发明中主阀芯的剖视结构示意图；

图5是本发明中主阀芯的立体结构示意图；

图6是本发明中紧急销的立体结构示意图。

图中1、阀体，2、主弹簧，3、主阀芯，4、流道，5.、先导弹簧，6、调节螺栓，7、先导阀芯，8、紧急销，9、引流孔，10、安全调节螺栓，11、安全弹簧，12、安全阀芯，13、阻尼孔Ⅱ，81、槽口，a、阻尼孔Ⅰ，b、圆周孔Ⅰ，c、中心孔，d、圆周孔Ⅱ，e、圆周孔Ⅲ，P、进液口，P₁、第一进液口，P₂、第二进液口，T₁、出液口Ⅰ，T₂、出液口Ⅱ，T₃、出液口Ⅲ。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、图4、图5和图6所示，本发明实施例所述的一种具有调压和安全功能的溢流阀，其可分为稳压过程、安全过程和紧急过程三个工作过程。

稳压过程：流体从进液口P进入主阀阀腔，经阻尼孔Ⅰa进入主阀芯3上侧的流道4，作用在先导阀芯7上，同时流体会通过圆周孔Ⅰb流入中心孔c内，经引流孔9作用在紧急销8上，此时紧急销8上的槽口81关闭，引流孔9与出液口ⅡT₂不接通。当主阀芯3上侧流体压力小于先导阀开启压力时，先导阀芯7关闭，入口压力和主阀芯3上侧流体压力相等，主阀芯3在主弹簧2的作用下关闭出液口ⅠT₁；当主阀芯上侧流体压力大于先导阀开启压力而小于安全压力时，先导阀芯7开启，流道4内流体经先导阀芯7流入出液口ⅡT₂，主阀芯3上侧流体压力减小，与入口压力形成压力差，而主阀芯3会在压力差的作用下克服弹簧力开启，流体从出液口ⅠT₁流出，实现调压。此时主阀芯3尾部加长杆上端的圆周孔Ⅲe未与出液口ⅡT₂连通。在这个阶段不管入口压力怎么波动，主阀芯3都可以通过压力差来调节阀口开度，进而维持出口压力的稳定。

安全过程：当入口压力大于安全压力时，此时主阀芯3开度较大，主阀芯3尾部加长杆上端的圆周孔Ⅲe与出液口ⅡT₂接通，主阀芯3上侧流体会通过圆周孔Ⅰb和中心孔c沿着圆周孔Ⅲe进入出液口ⅡT₂排出。这样主阀芯3上侧流体压力会迅速降低，主阀芯3上下两侧压力差迅速增大，实现主阀芯3开度迅速开启到最大化，增加出液口ⅠT₁的流体速度，流体快速溢出，以达到安全保护的作用。

紧急过程：当系统入口压力过大或主阀芯3尾部加长杆上端圆周孔Ⅲe不能正常工作时，旋转紧急销8，利用槽口81连通引流孔9与出液口ⅡT₂，这样主阀芯3上侧流体通过中心孔c和圆周孔Ⅱd经过引流孔9进入液口ⅡT₂流出。造成主阀芯3两侧压力差增大，主阀芯3开启，流体从出液口ⅠT₁流出。防止了圆周孔Ⅲe因堵塞或其它原因造成不能正常工作时系统压力不断升高的现象发生，进而更好的保护系统流体压力的安全稳定。

实施例2

如图2、图4、图5和图6所示，本发明实施例所述的一种具有调压和安全功能的溢流阀，工作过程与实施例1相似，在阀体1上添加了安全阀，安全阀芯12上开有阻尼孔Ⅱ13。在安全过程中比较方案一而言方案二中的安全阀芯12会打开，使流体从出液口ⅢT₃流出，增加了溢流量，安全保护性能可靠。

实施例3

如图3、图4、图5和图6所示，本发明实施例所述的一种具有调压和安全功能的溢流阀，工作过程与实施例1相似，并可限定两路执行元件的工作状态。当P口控制的一路执行元件正常工作时，P₁口控制的执行元件也正常工作。当P口控制的系统压力超过安全压力时，阀芯3上移使两路控制压力同时泄压。

综上所述本发明公开一种具有调压和安全功能的溢流阀，建立调压和限压两种功能之间的协调机制，相比传统双溢流阀组合使用的方式，存在五个优势：一是安全限压的阀芯弹簧较软，溢流调压功能的阀芯弹簧较硬，有效避免传统双溢流阀控制压力接近而引起共振的技术难题；二是溢流调压功能的主阀芯的为多级同心，同其主阀芯上加长杆类似于尾椎，增加了主阀芯的稳定性；三是在调压主阀芯调压时，主阀芯加长杆上开有环形排布的圆周孔，有利于主阀芯对中，防止阀芯卡紧；四是安全阀芯利用两端液压力实现平衡，一旦一端泄压，安全阀芯能迅速开启并泄压；五是当系统出现紧急情况时，可通过旋转安全销，使限压阀芯一端开启并泄压，在原有的基础上，再次溢流，以保证系统压力的安全稳定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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；而这些修改或者替换，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 (3)

1.一种具有调压和安全功能的溢流阀，包括阀体、主阀、先导阀和紧急销，其特征在于：

所述的阀体具有流道、引流孔、进液口、出液口Ⅰ和出液口Ⅱ；

所述的主阀一侧连通进液口，一侧通过流道与先导阀连接，下端连通出液口Ⅰ，上端通过引流孔与出液口Ⅱ连通；所述的主阀包括主弹簧和主阀芯，所述的主弹簧环绕设置在主阀芯上，一端与阀体连接另一端与主阀芯连接；所述的主阀芯具有阻尼孔Ⅰ、圆周孔Ⅰ、中心孔、圆周孔Ⅱ和圆周孔Ⅲ，所述阻尼孔Ⅰ设在主阀芯两侧的凸缘上，关于主阀芯中心线对称；所述圆周孔Ⅰ设在主阀芯中部柱体侧壁上，为环形分布；所述圆周孔Ⅲ设在主阀芯尾部加长杆上端；所述圆周孔Ⅱ设在圆周孔Ⅰ和圆周孔Ⅲ之间；所述中心孔设在主阀芯尾部加长杆内部，连接圆周孔Ⅰ、圆周孔Ⅱ和圆周孔Ⅲ；所述加长杆圆周孔II与出液口Ⅱ有两种位置关系，主阀位置偏下部，圆周孔II被堵住，圆周孔III与安全阀左腔接通；主阀位置偏上部，圆周孔II与T2接通，同时圆周孔II通过圆周孔III与安全阀左腔接通；所述主阀芯为四级同心结构，具有加长杆尾部，锥形头部，主阀阀芯开有未贯穿的中心孔，长度方向前后三处开有径向孔均与中心孔连通；

所述的先导阀包括先导弹簧、调节螺栓和先导阀芯；所述的调节螺栓通过先导弹簧和先导阀芯连接；所述先导弹簧相对主弹簧刚度较小；

所述的紧急销与引流孔连接；

还包括安全阀和出液口Ⅲ；所述的安全阀包括安全调节螺栓、安全弹簧、安全阀芯和阻尼孔Ⅱ；所述的安全调节螺栓通过安全弹簧与安全阀芯连接；所述的阻尼孔Ⅱ设置在安全阀芯内；所述的安全阀一侧与引流孔连通，另一侧与出液口Ⅲ连通，头部与进液口连通；所述的安全阀芯一端与进口连接，承受进口压力，当主阀芯中间径向孔未与T2连接时，安全阀芯另一端通过主阀芯的阻尼孔、中心孔、径向孔连通，承受经阻尼孔降压后的压力和压缩弹簧所产生的弹簧力，且弹簧刚度小，当主阀芯中间径向孔与T2连接时，安全阀芯另一端不承受压力，仅受到压缩弹簧所产生的弹簧力。

2.如权利要求1所述的具有调压和安全功能的溢流阀，其特征在于：所述的紧急销上设有槽口。

3.如权利要求1所述的具有调压和安全功能的溢流阀，其特征在于：所述的进液口包括第一进液口和第二进液口。