CN106015151A - 一种节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节流阀，包括带有进液口和出液口的阀体，阀体的两端分别设置左端盖和右端盖，阀体内还设置有与进液口相通的进液腔和与出液口相通的出液腔，所阀座的阀口为二级台阶结构；出液腔内设置内阀芯和外阀芯，所述的内阀芯和外阀芯均带有内孔，两者的内孔相对设置以组成中间腔，中间腔内设置弹簧，该弹簧的两端分别通过弹簧座与内阀芯和外阀芯相连接。本发明所公开的节流阀，阀座的阀口为二级台阶结构，在液体压力较小不能克服弹簧弹力时，第一级节流口关闭，该节流阀相当于一个一级节流阀，而当液体压力超过弹簧弹力时，内阀芯沿外阀芯的内孔向外阀芯方向滑动，第一级节流口打开，第二级节流口开始工作，该节流阀成为二级节流阀。

Description

一种节流阀

技术领域

本发明属于液压系统中的流量控制元件领域，特别涉及该领域中的一种节流阀。

背景技术

节流阀是通过改变节流面积或节流长度以控制流体流量的阀门，是液压系统中常用的流量控制元件。与电磁卸荷溢流阀一起使用，可实现对泵加载、卸荷以及系统调速等功能。工作时，将节流阀关闭，通过调节电磁溢流阀，使液压泵工作在额定工况下。然后调节节流阀，使液压泵工作在某一压力下。

普通的单级节流阀没有流量负反馈功能，在阀芯位置一定时，通过流量只与阀口两端的压差有关，不能补偿由于负载变化引起的速度不稳定。在常见的单级节流阀中，由于节流口处流速较高，当流场局部压力低于介质的气化压力时，就会发生气蚀现象，使阀口处的材料受到气蚀侵蚀，从而降低阀的工作可靠性和寿命。在液压系统中多用油为工作介质，而当节流阀在水（包括海水、淡水等）介质中使用时，由于水的气化压力远远高于矿物油，更容易发生气蚀和拉丝侵蚀。

为了解决上述问题，现有技术中发展出了一种二级节流阀口结构型式，所谓二级节流就是一个节流部位有两个节流口，两个节流口刚性串联起来，共同分担节流口两端的压差，达到降低气蚀和拉丝侵蚀的目的。但是这种节流阀结构较复杂，对阀芯和阀座的加工精度和装配精度要求都较高，且两级阀口通流面积比固定，抗气蚀性能有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种结构简单、装配精度要求较低、且两级通流面积可变的节流阀。

本发明采用如下技术方案：

一种节流阀，包括带有进液口和出液口的阀体，阀体的两端分别设置左端盖和右端盖，其改进之处在于：阀体内还设置有与进液口相通的进液腔和与出液口相通的出液腔，所述的进液腔内安装带空腔的阀座，阀座上的孔使阀座空腔与进液腔相通，阀座的阀口为二级台阶结构，并且阀座大台阶口伸入出液腔内；出液腔内设置内阀芯和外阀芯，所述的内阀芯和外阀芯均带有内孔，两者的内孔相对设置以组成中间腔，中间腔内设置弹簧，该弹簧的两端分别通过弹簧座与内阀芯和外阀芯相连接；上述内阀芯的头部为锥面，在弹簧弹力的作用下该锥面抵紧阀座小台阶口，内阀芯的尾部伸入外阀芯的内孔中使内阀芯可沿外阀芯的内孔滑动，此外在内阀芯的头部开有与其内孔相通的孔，内阀芯的尾部开设与阀座大台阶口和阀座小台阶口之间的空腔相通的槽；上述外阀芯的头部与阀座大台阶口配合构成节流口，外阀芯的尾部与安装在右端盖上的调节手轮相连接，转动调节手轮使外阀芯相对阀座大台阶口移动以改变节流口的开口大小。

进一步的，阀座上的孔为两个以上，各孔沿径向方向均匀分布。

进一步的，内阀芯尾部的槽为两个以上，各槽沿径向方向均匀分布。

进一步的，所述的槽为三角槽或楔形槽，并且槽的深度由尾部至头部逐渐变浅。

进一步的，在内阀芯的头部安装阻尼塞，阻尼塞上开有阻尼孔，该阻尼孔与内阀芯的内孔相通。

进一步的，在外阀芯上开有孔以连接外阀芯内孔和外阀芯与右端盖之间的空腔。

进一步的，所述的孔为斜孔；孔的数量为两个以上，各孔沿径向方向均匀分布。

进一步的，所述的调节手轮与右端盖通过螺纹连接。

进一步的，在左、右端盖与阀体之间，阀座与阀体之间，以及外阀芯与右端盖之间均设置有密封圈。

进一步的，液压系统其它元件与节流阀进液口和出液口之间的连接方式为板式连接。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的节流阀，阀座的阀口为二级台阶结构，内阀芯的头部锥面在弹簧弹力的作用下抵紧阀座小台阶口构成第一级节流口，外阀芯的头部与阀座大台阶口配合构成第二级节流口，在液体压力较小不能克服弹簧弹力时，第一级节流口关闭，该节流阀相当于一个一级节流阀，而当液体压力超过弹簧弹力时，内阀芯沿外阀芯的内孔向外阀芯方向滑动，第一级节流口打开，第二级节流口开始工作，该节流阀成为二级节流阀。这种二级节流口结构不但可以有效提高节流阀的工作稳定性，还可根据工作压力，自动调节两级节流口的通流面积比，从而降低在高压情况下发生气蚀的可能性，适合在矿物油、水等介质环境中工作。

阀芯分为内阀芯和外阀芯，在两阀芯之间的中间腔内设置弹簧，利用弹簧的弹力作用使得内阀芯的头部锥面与阀座小台阶口良好接触，与现有技术中的普通二级节流阀芯相比降低了加工和装配精度要求，降低气蚀发生的可能性。

本发明所公开的节流阀，在外阀芯上开有孔以连接外阀芯内孔和外阀芯与右端盖之间的空腔，起到泄压作用并可平衡部分由压差引起的阀芯轴向力。在左、右端盖与阀体之间，阀座与阀体之间，以及外阀芯与右端盖之间均设置有密封圈，用以防止内外泄漏。

本发明所公开的节流阀，槽为三角槽或楔形槽，并且槽的深度由尾部至头部逐渐变浅，便于引导液体从中间腔流入阀座大台阶口和阀座小台阶口之间的空腔。

附图说明

图1是本发明实施例1所公开的节流阀的结构示意图；

图2是本发明实施例1所公开的节流阀中内阀芯尾部槽的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种节流阀，包括带有进液口P和出液口O的阀体1，阀体1的两端分别设置左端盖2和右端盖3，作为一种可供选择的方式，在本实施例中，左端盖2和右端盖3与阀体1之间采用螺栓固定连接。阀体1内还设置有与进液口P相通的进液腔4和与出液口O相通的出液腔5，所述的进液腔4内安装带空腔6的阀座7，阀座7上的孔8使阀座空腔6与进液腔4相通，作为一种可供选择的方式，在本实施例中阀座7上的孔8为四个，各孔8沿阀座7的径向方向呈十字交叉分布。阀座7的阀口为二级台阶结构，作为一种可供选择的方式，在本实施例中的二级台阶结构即为二级的环形台阶孔，并且阀座大台阶口9伸入出液腔5内。出液腔5内设置内阀芯10和外阀芯11，所述的内阀芯10和外阀芯11均带有内孔，两者的内孔相对设置以组成中间腔12，中间腔12内设置弹簧13，该弹簧13的两端分别通过弹簧座14与内阀芯10和外阀芯11相连接；上述内阀芯10的头部为锥面，在弹簧13弹力的作用下该锥面抵紧阀座小台阶口15构成第一级节流口，内阀芯10的尾部伸入外阀芯11的内孔中使内阀芯10可沿外阀芯11的内孔滑动，在本实施例中，头部是指接近左端盖2的部分，而尾部是指接近右端盖3的部分。此外在内阀芯10的头部开有与其内孔相通的孔16，作为一种可供选择的方式，在本实施例中，在内阀芯10的头部安装阻尼塞，阻尼塞上开有阻尼孔16，该阻尼孔16与内阀芯10的内孔相通。如图2所示，内阀芯10的尾部开设与阀座大台阶口9和阀座小台阶口15之间的空腔17相通的槽18，作为一种可供选择的方式，在本实施例中，内阀芯尾部的槽18为两个以上的三角槽或楔形槽，并且槽的深度由尾部至头部逐渐变浅，各槽18沿径向方向均匀分布。上述外阀芯11的头部与阀座大台阶口9配合构成第二级节流口，外阀芯11的尾部与安装在右端盖3上的调节手轮19相连接，转动调节手轮19使外阀芯11相对阀座大台阶口9移动以改变第二级节流口的开口大小。在外阀芯11上开有孔20以连接外阀芯内孔和外阀芯11与右端盖3之间的空腔21。所述的孔20为斜孔；孔20的数量为两个以上，各孔20沿径向方向均匀分布。所述的调节手轮与右端盖通过螺纹连接。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，在左、右端盖与阀体之间，阀座与阀体之间，以及外阀芯与右端盖之间均设置有密封圈。液压系统其它元件与节流阀进液口和出液口之间的连接方式为板式连接。

本实施例所公开的节流阀的工作过程为：液压系统的液体例如矿物油、海水或者淡水经进液口P进入阀体1的进液腔4，再经阀座7上的孔8进入阀座空腔6，在液体压力较小不能克服弹簧13弹力时，内阀芯10的头部锥面在弹簧13弹力的作用下抵紧阀座小台阶口15，第一级节流口关闭，该节流阀相当于一个一级节流阀，此时液体经内阀芯10头部阻尼塞上的阻尼孔16流入中间腔12，随后经内阀芯10尾部的三角槽或楔形槽18流入阀座大台阶口9和阀座小台阶口15之间的空腔17，最后经外阀芯11的头部与阀座大台阶口9配合构成的第二级节流口流入出液腔5，经出液口O流出阀体1。而当液体压力超过弹簧13弹力时，内阀芯10沿外阀芯11的内孔向外阀芯11方向滑动，第一级节流口打开，此时液体除经上述路径流出阀体1外，还可以直接经第二级节流口流入出液腔5，经出液口O流出阀体1，在此情况下该节流阀成为二级节流阀。这种二级节流口结构不但可以有效提高节流阀的工作稳定性，还可根据工作压力，自动调节两级节流口的通流面积比，从而降低在高压情况下发生气蚀的可能性，适合在矿物油、海水或者淡水等介质环境中工作。

Claims (10)

1.一种节流阀，包括带有进液口和出液口的阀体，阀体的两端分别设置左端盖和右端盖，其特征在于：阀体内还设置有与进液口相通的进液腔和与出液口相通的出液腔，所述的进液腔内安装带空腔的阀座，阀座上的孔使阀座空腔与进液腔相通，阀座的阀口为二级台阶结构，并且阀座大台阶口伸入出液腔内；出液腔内设置内阀芯和外阀芯，所述的内阀芯和外阀芯均带有内孔，两者的内孔相对设置以组成中间腔，中间腔内设置弹簧，该弹簧的两端分别通过弹簧座与内阀芯和外阀芯相连接；上述内阀芯的头部为锥面，在弹簧弹力的作用下该锥面抵紧阀座小台阶口，内阀芯的尾部伸入外阀芯的内孔中使内阀芯可沿外阀芯的内孔滑动，此外在内阀芯的头部开有与其内孔相通的孔，内阀芯的尾部开设与阀座大台阶口和阀座小台阶口之间的空腔相通的槽；上述外阀芯的头部与阀座大台阶口配合构成节流口，外阀芯的尾部与安装在右端盖上的调节手轮相连接，转动调节手轮使外阀芯相对阀座大台阶口移动以改变节流口的开口大小。

2.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：阀座上的孔为两个以上，各孔沿径向方向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：内阀芯尾部的槽为两个以上，各槽沿径向方向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的节流阀，其特征在于：所述的槽为三角槽或楔形槽，并且槽的深度由尾部至头部逐渐变浅。

5.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：在内阀芯的头部安装阻尼塞，阻尼塞上开有阻尼孔，该阻尼孔与内阀芯的内孔相通。

6.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：在外阀芯上开有孔以连接外阀芯内孔和外阀芯与右端盖之间的空腔。

7.根据权利要求6所述的节流阀，其特征在于：所述的孔为斜孔；孔的数量为两个以上，各孔沿径向方向均匀分布。

8.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：所述的调节手轮与右端盖通过螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：在左、右端盖与阀体之间，阀座与阀体之间，以及外阀芯与右端盖之间均设置有密封圈。

10.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于：液压系统其它元件与节流阀进液口和出液口之间的连接方式为板式连接。