CN106090362B - 一种直动式溢流阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直动型溢流阀，包括阀体，阀体内设置带空腔的阀套，阀套的底端设置出液口和阀座，阀座上设置进液口，当阀芯抵紧阀座时断开进液口和出液口的连接，当在端盖和阀套之间设置调压弹簧，该调压弹簧的顶端与固定在端盖上的调节杆相连接，底端则与设置在阀套空腔内阀芯顶端的密封活塞相连接，密封活塞、阀芯和阀套之间形成密闭气室，在该密闭气室内填充高压气体。本发明所公开的直动型溢流阀，调压弹簧通过高压气体（即空气弹簧）作用于阀芯，即空气弹簧与普通弹簧串联，由于空气弹簧的刚度小，串联后总刚度减小，且由于空气的可压缩性使得空气弹簧本身具有缓冲减振的作用，可以减小溢流阀的压力超调量使溢流阀的稳态误差相应减小。

Description

一种直动式溢流阀
技术领域
本发明属于液压控制元件领域，特别涉及该领域中的一种基于空气弹簧的直动式溢流阀。
背景技术
溢流阀因为反应迅速、耐污染性、低成本等优点，在交通运输、工程装备、军事装备等领域具有广泛的运用。常见的直动型溢流阀工作原理如图1所示。
溢流阀的工作特点是当作用在阀芯上的液压力升高到大于调压弹簧力时，阀芯将离开阀座，开启阀口，于是阀内的液体经阀口溢流回水箱，此时阀具有一定的开口度，阀口液流状态满足压力流量方程，阀的进口压力主要取决于调压弹簧的预紧压力，调节弹簧的压缩量，即可调节溢流阀的进口压力，从而控制或限定液压泵的出口压力。由于弹簧刚度较大，会造成溢流阀的稳态误差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种工作稳态误差较小的直动型溢流阀。
本发明采用如下技术方案：
一种直动型溢流阀，包括阀体，阀体内设置带空腔的阀套，设置于阀体顶端的端盖伸入阀体内并与阀套相连接，阀套的底端设置出液口和阀座，阀座上设置进液口，阀芯设置于阀套的空腔内并可沿阀套上下移动，当阀芯抵紧阀座时断开进液口和出液口的连接，当阀芯脱离阀座后使进液口和出液口相通，其改进之处在于：在端盖和阀套之间设置调压弹簧，该调压弹簧的顶端与固定在端盖上的调节杆相连接，底端则与设置在阀套空腔内阀芯顶端的密封活塞相连接，密封活塞、阀芯和阀套之间形成密闭气室，在该密闭气室内填充高压气体，调压弹簧的回弹力压迫密封活塞通过高压气体作用于阀芯使其抵紧阀座。
进一步的，所述的调节杆与端盖为螺纹连接，转动调节杆可以使调压弹簧在调节杆和密封活塞之间伸缩以调整调压弹簧的预紧力。
进一步的，所述的调节杆通过调节螺母与端盖相连接。
进一步的，进液口和出液口与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。
进一步的，所述的阀座通过螺母和垫片与阀体固定连接。
进一步的，所述的端盖和阀体之间设置有密封件。
进一步的，在密封活塞和阀套之间以及阀芯和阀套之间均设置有密封圈。
进一步的，所述的阀芯为锥阀。
进一步的，所述的高压气体为高压空气。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的直动型溢流阀，调压弹簧通过高压气体（即空气弹簧）作用于阀芯，即空气弹簧与普通弹簧串联，由于空气弹簧的刚度小，串联后总刚度减小，且由于空气的可压缩性使得空气弹簧本身具有缓冲减振的作用，可以减小溢流阀的压力超调量使溢流阀的稳态误差相应减小，不仅解决了稳态过程波动较大的问题，还解决了传统弹簧式溢流阀工作稳态误差较大的问题。
附图说明
图1是现有技术中直动型溢流阀的原理示意图；
图2是本发明实施例1所公开的基于空气弹簧的直动型溢流阀的结构示意图。
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2所示，本实施例公开了一种直动型溢流阀，包括阀体1，阀体1内设置带空腔的阀套2，设置于阀体1顶端的端盖3伸入阀体1内并与阀套2相连接，阀套2的底端设置出液口4和阀座5，阀座5上设置进液口6，阀芯7设置于阀套2的空腔内并可沿阀套2上下移动，当阀芯7抵紧阀座5时断开进液口6和出液口4的连接，当阀芯7脱离阀座5后使进液口6和出液口4相通，在端盖3和阀套2之间设置调压弹簧8，该调压弹簧8的顶端与固定在端盖3上的调节杆9相连接，底端则与设置在阀套2空腔内阀芯7顶端的密封活塞10相连接，密封活塞10、阀芯7和阀套2之间形成密闭气室，在该密闭气室内填充高压气体，调压弹簧8的回弹力压迫密封活塞10通过高压气体作用于阀芯7使其抵紧阀座5。在本实施例中，所述的高压气体为高压空气。
作为一种可供选择的方式，在本实施例中，所述的调节杆9与端盖3为螺纹连接，转动调节杆9可以使调压弹簧8在调节杆9和密封活塞10之间伸缩以调整调压弹簧8的预紧力。所述的调节杆9通过调节螺母11与端盖3相连接。进液口6和出液口4与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。所述的阀座通过螺母和垫片与阀体固定连接。所述的端盖3和阀体1之间设置有密封件12。在密封活塞10和阀套2之间以及阀芯7和阀套2之间均设置有密封圈13。所述的阀芯为锥阀。
本实施例所公开的基于空气弹簧的直动型溢流阀的工作过程为：根据使用要求设计的调压范围，转动调节杆以调整调压弹簧的预紧力，使得调压弹簧与高压气体串联后的预紧力达到设计要求。当进液压力，例如进油压力较小时，阀芯在调压弹簧和高压气体的作用下抵紧阀座，进液口和出液口断开连接。当进液压力，例如进油压力升高，阀芯下端产生的作用力大于调压弹簧的预紧力时，阀芯上升脱离阀座，阀口被打开，进液口和出液口相通，将多余的油排回油箱。
显然，由于高压气体本身具有可压缩性和缓冲减振的作用，使溢流阀在从一个稳态达到另一个稳态过程中响应波动减小。同时，传统弹簧与空气弹簧串联后弹簧的刚度减小，就可以减小溢流阀的压力超调量使溢流阀的稳态误差相应减小，从而提升溢流阀的工作性能。

Claims (9)

1.一种直动型溢流阀，包括阀体，阀体内设置带空腔的阀套，设置于阀体顶端的端盖伸入阀体内并与阀套相连接，阀套的底端设置出液口和阀座，阀座上设置进液口，阀芯设置于阀套的空腔内并可沿阀套上下移动，当阀芯抵紧阀座时断开进液口和出液口的连接，当阀芯脱离阀座后使进液口和出液口相通，其特征在于：在端盖和阀套之间设置调压弹簧，该调压弹簧的顶端与固定在端盖上的调节杆相连接，底端则与设置在阀套空腔内阀芯顶端的密封活塞相连接，密封活塞、阀芯和阀套之间形成密闭气室，在该密闭气室内填充高压气体，调压弹簧的回弹力压迫密封活塞通过高压气体作用于阀芯使其抵紧阀座。
2.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：所述的调节杆与端盖为螺纹连接，转动调节杆可以使调压弹簧在调节杆和密封活塞之间伸缩以调整调压弹簧的预紧力。
3.根据权利要求2所述的直动型溢流阀，其特征在于：所述的调节杆通过调节螺母与端盖相连接。
4.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：进液口和出液口与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。
5.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：所述的阀座通过螺母和垫片与阀体固定连接。
6.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：所述的端盖和阀体之间设置有密封件。
7.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：在密封活塞和阀套之间以及阀芯和阀套之间均设置有密封圈。
8.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：所述的阀芯为锥阀。
9.根据权利要求1所述的直动型溢流阀，其特征在于：所述的高压气体为高压空气。
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