CN106704283B - 一种低损耗及减振的先导式顺序阀 - Google Patents

Abstract

一种低损耗及减振的先导式顺序阀，在主阀体内的主阀芯侧壁上开设有连接孔，在主阀芯滑动并打开进油腔至出油腔之间通道时，连接孔随主阀芯滑动后将出油腔和主阀弹簧腔及第二锥形孔连通，第二锥形孔和出油腔的压力得到平衡，第二锥形孔内的压力进一步减小，第一锥形孔和第二锥形孔两端压差进一步增大，促使主阀芯进一步右移，从而增大进油腔和出油腔之间的开口通道。本发明在主阀阀芯上开设的连接孔，使得主阀芯开启后进油腔压力不再取决于先导阀弹簧的调定压力，而是等于出油腔压力，从而达到与负载压力适应，减小油液通过阀口的功率损耗。连接孔采用阻尼长孔，对主阀芯的移动速度产生阻尼作用，减缓进油腔油液对出油腔的冲击，起到减振的效果。

Description

一种低损耗及减振的先导式顺序阀

技术领域

本发明涉及一种液压控制元件的降低损耗和减振，具体的说是一种低损耗及减振的先导式顺序阀。

背景技术

1. 如图1，P口为顺序阀的进油口，在顺序阀内连接进油腔5，外接油泵； A口为顺序阀的出油口，在顺序阀内接出油腔3，外接执行件或负载； T口为回油口，在顺序阀内连接先导阀弹簧腔13，外接油箱。当P口压力小于先导阀弹簧11的调定压力时，压力油不能使先导阀芯12左移开启，主阀芯6下侧的进油腔5与上侧的主阀弹簧腔10的油液压力相同，在主阀弹簧9的作用下，主阀芯6下移关闭进油腔5和出油腔3的通道。当P口压力大于作用在先导阀弹簧11的调定压力时，先导阀芯12左移开启，压力油从P口经过阻尼孔装置7、先导阀芯12与先导阀芯底座1的开口、以及先导阀弹簧腔13流入T口，并在阻尼孔装置7两端产生压差，此压差也是进油腔5与主阀弹簧腔10的压差，当此压差克服主阀弹簧9的预紧力后，主阀芯6上移开启，沟通进油腔5和出油腔3，油液从P口流向A口，顺序阀开启。此时，油液顺序阀P口至A口消耗的功率N为：

（1）

其中，P _p －P口压力；P _A －A口压力；Q－流出顺序阀A口的流量

顺序阀开启后，P口压力P _p 取决于先导阀弹簧11的调定压力，与A口压力P _A 无关，当A口压力（即为负载压力）远低于先导阀弹簧11的调定压力时，油液在主阀芯P口至A口的通道处产生较大压差，即P _p －P _A 的值很大，由式（1）可得，顺序阀消耗的功率N很大，导致系统发热，功耗增加。

2. 图1中，当P口压力克服先导阀弹簧11预紧力使先导阀芯12左移时，油液从先导阀芯12与先导阀芯底座1的开口通过，会形成对先导阀芯12的作用力，即液动力。根据流体力学原理，先导阀芯12所受液动力的方向是使先导阀芯12与先导阀芯底座1之间开口关小的方向，从静态性能来看，先导阀芯12满足下面力平衡方程：

（2）

其中，F ₀－先导阀弹簧11预压缩力；

F _d －液动力

P _s －油液推动先导阀芯12移动的压力；

A _v －油液作用在先导阀芯12上的有效面积；

因此，由式（2）可得出进油腔的压力P _s

（3）

由式（3）可以看出，使先导阀芯12移动油液压力P _s （即为先导阀的开启压力）不仅与先导阀簧预紧力F ₀、油液作用的有效面积A _v 有关，还与液动力F _d 有关，而根据流体力学原理，液动力F _d 又与通过阀口的油液油量、速度成正比，因而当先导阀弹簧11的预紧力F ₀调定时，如果进入先导阀的油液流量因外界干扰而发生变化，则液动力F _d 发生变化，原先的阀芯受力平衡被打破，先导阀的进油压力P _s 发生变化，造成顺序阀进油压力不稳，进而会导致顺序阀所在系统的压力波动，导致振动和噪声。

3.图1中,当油液流过阻尼孔装置7时，在阻尼孔装置7两端产生压差，此压差作用在主阀芯6的上下两端，克服主阀芯弹簧9的预紧力后会使主阀芯6上移，顺序阀开启。因此，为了产生足够的压差，阻尼孔的直径必须足够小。鉴于在材料为合金钢锻件的主阀芯上加工阻尼孔，受其加工工艺限制，其所加工的阻尼孔的长度与直径之比大于4，即加工出来的阻尼孔为阻尼细长孔。根据流体力学原理，阻尼细长孔两端的压差△p为：

（4）

其中，μ－油液的粘度； d－阻尼孔的直径；l－阻尼孔的长度；

Q－通过阻尼孔的流量；

由式（4）可知，压差△p与油液的粘度μ有关 ，而粘度又与温度有关，因此阻尼孔两端压差与温度相关，会造成顺序阀在温度有差异的工况下开启压力的变化。从式（4）中还可得出，压差△p只与阻尼孔通过流量的一次方成正比，流量对压差的敏感度小，使得主阀芯移动需要较大的流量，不利于顺序阀主阀芯的开启。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种低损耗及减振的先导式顺序阀，该先导顺序阀能够降低顺序阀开启后在主阀阀口处所消耗的功率，即尽量减小背景技术所述式（1）中P _p -P _A 的值，使得顺序阀进口压力在主阀芯开启后降至负载压力，从而达到与负载压力适应，减小油液通过阀口的损耗；该先导顺序阀还能够平衡由于油液经先导阀的流量变化而导致的液动力的变化，即尽量的减小背景技术所述式（3）中F _d 的值，降低先导阀芯在工作过程中的振动；该先导顺序阀通过改进主阀芯上阻尼孔的结构及安装，避免由于受加工工艺所限只能加工出阻尼细长孔的状况，从而改变阻尼孔两端的压差与油液的粘度相关的状况(式（4）所示)，并且增大流量对阻尼孔压差形成的敏感性，有利于主阀的开启。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种低损耗及减振的先导式顺序阀，包括主阀体和先导阀体，先导阀体固定在主阀体的一侧，主阀体内开设有主阀腔，主阀腔内设置有自由滑动的主阀芯和用于限制主阀芯自由滑动的主阀弹簧，主阀弹簧将主阀芯限制在主阀腔的一端，主阀芯将主阀腔分隔成主阀弹簧腔和主阀非弹簧腔两个腔室，主阀弹簧安装在主阀芯的主阀弹簧腔内；先导阀体内开设有先导阀腔，先导阀腔内设置有自由滑动的先导阀芯和用于限制先导阀芯自由滑动的先导阀弹簧，先导阀弹簧将先导阀芯限制在先导阀腔的一端，先导阀芯将先导阀内腔分隔为先导阀弹簧腔和先导阀非弹簧腔两个腔室，先导阀弹簧安装在先导阀弹簧腔内；所述主阀芯上还安装有阻尼孔装置，主阀体上设有进油腔、出油腔和回油腔，当进油腔的油压大于先导阀弹簧的设定压力时，先导阀导通，油液从进油腔流至回油腔，并使得阻尼孔装置两端产生压差，在该压差作用下使得主阀芯移动，进油腔与出油腔沟通，顺序阀开启；所述的阻尼孔装置为结构呈圆台状的阻尼块，阻尼块的两端分别轴向挖设有第一锥形孔和第二锥形孔，第一锥形孔的小端和第二锥形孔的小端之间形成轴向薄壁，并在该薄壁上轴向开设薄壁阻尼孔，第一锥形孔和第二锥形孔通过薄壁阻尼孔连通，第一锥形孔与进油腔连通，第二锥形孔通过主阀弹簧腔与先导阀非弹簧腔连通；所述主阀芯的侧壁上还开设有连接孔，连接孔的一端通入主阀弹簧腔，当主阀芯在主阀弹簧作用下密封进油腔至出油腔的通道时，连接孔的另一端顶设在主阀体位于进油腔至出油腔之间的内侧壁上，以密封由连接孔构成的主阀弹簧腔至出油腔的通道（由于第二锥形孔与主阀弹簧腔连通，因此相当于将出油腔与第二锥形孔之间的通道密封），当主阀芯滑动并打开进油腔至出油腔之间通道时，连接孔随主阀芯滑动后将出油腔和主阀弹簧腔连通，由于主阀弹簧腔与第二锥形孔连通，第二锥形孔和出油腔内的油液压力得到平衡，第二锥形孔内的压力进一步减小，第一锥形孔和第二锥形孔两端压差进一步增大，促使主阀芯进一步右移，从而增大进油腔和出油腔之间的开口通道。

所述的连接孔的长度和连接孔的直径之比大于4。

所述的阻尼块上薄壁阻尼孔的长度和薄壁阻尼孔的直径之比小于0.5，阻尼块的外圆周上加工有锥管外螺纹，阻尼块通过圆锥管螺纹连接的方式安装在主阀芯上。

所述阻尼块的材料为铜或铝等具有较好延展性及易成型的金属。

所述的先导阀弹簧的弹性作用力大于主阀弹簧的弹性作用力。

所述的先导阀体内还设置有先导阀底座，先导阀体上开设有先导阀体第一孔道和先导阀体第二孔道，先导阀底座中心处开设有沿轴向的通孔构成底座第二孔道，先导阀弹簧将先导阀芯顶设在先导阀底座上，先导阀芯的一端穿设在底座第二孔道中并将底座第二孔道至先导阀弹簧腔的通道密封，先导阀芯伸入底座第二孔道内的一端上开设有沿其轴向分布的沉孔构成先导阀芯第二孔道，先导阀芯的该端上还开设有沿其径向分布的通孔构成先导阀芯第一孔道，先导阀芯第二孔道与先导阀芯第一孔道相互导通，先导阀底座上挖设有沿径向分布的底座第一孔道，底座第一孔道与先导阀芯第一孔道连通，底座第一孔道通过先导阀体第一孔道与主阀弹簧腔连通，先导阀体上还开设有先导阀体第二孔道，主阀体上开设有相互垂直导通的主阀体第一孔道和主阀体第二孔道，主阀体第一孔道与先导阀体第二孔道导通，先导阀体第二孔道与先导阀弹簧腔导通，并通过先导阀芯将其与先导阀体第一孔道隔开，主阀体第一孔道通过主阀体第二孔道与回油腔导通。

所述的先导阀芯上设置锥形凸起以封堵底座第二孔道至先导阀弹簧腔的通道，先导阀芯的锥形凸起在先导阀弹簧腔的一侧固定连接有环形的挡流板，挡流板在朝向先导阀底座一侧的端面上挖设有截面呈圆弧状的环形凹槽构成挡流环槽，先导阀芯锥形凸起的锥面母线延长线与挡流环槽圆弧面的交点位于挡流环槽的圆弧面与其垂直中心线的交点上。

所述的挡流环槽截面圆弧为半圆形圆弧，定义挡流板的宽度为L，挡流环槽的直径为D，倍数关系系数为n，L=n×D，其中n为0.7~0.8。

所述的倍数关系系数n为0.75。

本发明的有益效果是：

其一、本发明在主阀芯的出油腔侧开设连接孔，使得主阀芯开启后进油腔压力不再取决于先导阀弹簧的调定压力，而是等于出油腔压力，从而达到与负载压力适应，减小油液通过阀口的功率损耗；另外，此连接孔的长度和直径之比大于4，属于阻尼细长孔，可以降低主阀芯开启后的移动速度，避免了进口腔压力从先导阀弹簧的调定压力到出油腔压力的突变，从而减缓了进油腔油液对出油腔的冲击，起到减振的效果。

其二、本发明在先导阀芯上增设挡流环槽，当先导阀芯开启，高速通过先导阀芯与先导阀芯底座之间开口的油液射到挡流环槽后，在挡流环槽上产生对阀芯的冲击力，其方向为使阀口开大的方向，与其液动力方向相反，平衡了油液通过先导阀口时产生的液动力，抑制了液动力对先导阀进油压力的影响，减小了系统压力的波动，提高了恒压精度。

其三、本发明在主阀芯上增设阻尼孔装置，其材料具有较好延展及易成型性，在现有成熟的工艺条件下，阻尼孔可被加工为薄壁小孔，根据流体力学小孔出流理论，油液通过薄壁小孔时在其两端的压差△p为：

（5）

其中，C _d －流量系数； d－阻尼孔的直径；ρ－油液的密度；

Q－通过阻尼孔的流量；

对比式（4）、式（5）可知，薄壁小孔压差△p与油液的粘度μ无关 ，而且与阻尼孔通过流量的二次方成正比，因此油液通过阻尼薄壁小孔时在其两端的压差不仅与粘度、温度等工况环境无关，而且通过小孔的流量对压差的敏感性增加，有利于主阀芯的开启。

其四、本发明在阻尼孔装置上加工锥管外螺纹。由于其材料具有较好柔韧性以及锥管螺纹的特点，阻尼孔装置与主阀芯的锥管螺纹配合可有效地实现螺纹密封及锁紧。

附图说明

图1是原先导顺序阀的结构原理图。

图2是本先导顺序阀的结构图。

图3是本先导顺序阀中图2中B-B方向的剖视图。

图4是本先导顺序阀中主阀部分的局部放大结构图。

图5是本先导顺序阀中先导阀部分的局部放大结构图。

图6是本先导顺序阀中挡流板处的局部放大结构图。

图7是本先导顺序阀中阻尼孔装置的放大结构图。

图中标记：1、先导阀底座，101、底座第一孔道，102、底座第二孔道，2、回油腔，3、出油腔，4、连接孔，5、进油腔，6、主阀体，601、主阀体第一孔道，602、主阀体第二孔道，7、阻尼孔装置，8、主阀芯，9、主阀弹簧，10、主阀弹簧腔，11、先导阀弹簧，12、先导阀芯，1201、先导阀芯第一孔道，1202、先导阀芯第二孔道，13、先导阀弹簧腔，14、挡流板，15、挡流环槽，16、先导阀体，1601、先导阀体第一孔道，1602、先导阀体第二孔道，abcd、第一锥形孔；efgh、第二锥形孔； bc、第一锥形孔小端；fg、第二锥形孔小端；bfgc、轴向薄壁；hikj、薄壁阻尼孔；P、顺序阀进油口；A、顺序阀出油口；T、顺序阀回油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图2、图3所示，包括主阀体6和先导阀体16，主阀体6内安装有主阀芯8、主阀弹簧9、阻尼孔装置7，并设有进油腔5、出油腔3和回油腔2；先导阀体16内安装有先导阀芯12，先导阀弹簧11及先导阀芯底座1。阻尼孔装置7通过锥管螺纹连接在主阀芯8上，进油腔5的油液经过阻尼孔装置7、主阀弹簧腔10、先导阀体第一孔道1601、底座第一孔道101、底座第二孔道102、先导阀芯第一孔道1201、先导阀芯第二孔道1202作用在先导阀芯12下端。当进油腔5的油液压力小于先导阀弹簧11的设定压力时，先导阀弹簧11将先导阀芯12的锥面顶压在先导阀底座1上，断开了底座第二孔道102与先导阀弹簧腔13的通道，阻止油液从进油腔5、阻尼孔装置7、主阀弹簧腔10、先导阀体第一孔道1601、底座第一孔道101、底座第二孔道102、先导阀弹簧腔13、先导阀体第一孔道1602、主阀体第一孔道601、主阀体第二孔道602到回油腔2，此时油液不形成流动，进油腔5的油液压力与主阀弹簧腔10的油液压力相等，主阀弹簧9将主阀芯8顶压在主阀体6位于进油腔5的侧壁上，主阀芯8利用与主阀体6的阀芯孔在进油腔5和出油腔3之间的间隙配合，阻止进油腔5与出油腔3的连通；顺序阀关闭。本文所述的先导顺序阀的开启原理为现有成熟的技术，例如当进油腔5的油液压力大于作用在先导阀弹簧11的设定压力时，先导阀芯12上移，其锥面与先导阀底座1之间形成一个开口，沟通了底座第二孔道102与先导阀弹簧腔13的通道，油液从进油腔5、阻尼孔装置7、主阀弹簧腔10、先导阀体第一孔道1601、底座第一孔道101、底座第二孔道102、先导阀弹簧腔13、先导阀体第一孔道1602、主阀体第一孔道601、主阀体第二孔道602留到回油腔2，油液形成流动，在其流动过程中，油液在阻尼装置7的两端产生压差，此压差克服主阀弹簧9后使得主阀芯8右移，沟通进油腔5和出油腔3，顺序阀开启。

一种低损耗及减振的先导式顺序阀，包括主阀体6和先导阀体16，先导阀体16固定在主阀体的一侧，主阀体6内开设有主阀腔，主阀腔内设置有自由滑动的主阀芯8和用于限制主阀芯自由滑动的主阀弹簧9，主阀弹簧9将主阀芯8限制在主阀腔的一端，主阀芯8将主阀腔分隔成主阀弹簧腔10和主阀非弹簧腔两个腔室，主阀弹簧9安装在主阀芯的主阀弹簧腔10内；先导阀体16内开设有先导阀腔，先导阀腔内设置有自由滑动的先导阀芯12和用于限制先导阀芯自由滑动的先导阀弹簧11，先导阀弹簧11将先导阀芯12限制在先导阀腔的一端，先导阀芯12将先导阀内腔分隔为先导阀弹簧腔13和先导阀非弹簧腔两个腔室，先导阀弹簧11安装在先导阀弹簧腔13内；所述主阀芯8上还安装有阻尼孔装置7，主阀体6上设有进油腔5、出油腔3和回油腔2，当进油腔5的油压大于先导阀弹簧11的设定压力时，先导阀导通，油液从进油腔5流至回油腔2，并使得阻尼孔装置7两端产生压差，在该压差作用下使得主阀芯8移动，进油腔5与出油腔3沟通，顺序阀开启；所述的阻尼孔装置7为结构呈圆台状的阻尼块，阻尼块的两端分别轴向挖设有第一锥形孔abcd和第二锥形孔efgh，第一锥形孔abcd的小端bc和第二锥形孔efgh的小端fg之间形成轴向薄壁bfgc，并在该薄壁上轴向开设薄壁阻尼孔hijk，第一锥形孔abcd和第二锥形孔efgh通过薄壁阻尼孔hijk连通，第一锥形孔abcd与进油腔5连通，第二锥形孔efgh通过主阀弹簧腔10与先导阀非弹簧腔连通；所述主阀芯的侧壁上还开设有连接孔4，连接孔4的一端通入主阀弹簧腔10，当主阀芯8在主阀弹簧9作用下密封进油腔5至出油腔3的通道时，连接孔4的另一端顶设在主阀体6位于进油腔5至出油腔3之间的内侧壁上，以密封由连接孔4构成的主阀弹簧腔10至出油腔的通道（由于第二锥形孔efgh与主阀弹簧腔10连通，因此相当于将出油腔3与第二锥形孔efgh之间的通道密封），当主阀芯8滑动并打开进油腔5至出油腔3之间通道时，连接孔4随主阀芯8滑动后将出油腔3和主阀弹簧腔10连通，由于主阀弹簧腔10与第二锥形孔efgh连通，第二锥形孔efgh和出油腔3内的油液压力得到平衡，第二锥形孔efgh内的压力进一步减小，第一锥形孔abcd和第二锥形孔efgh两端压差进一步增大，促使主阀芯8进一步右移，从而增大进油腔和出油腔之间的开口通道。

所述的连接孔4的长度和连接孔的直径之比大于4。

所述的阻尼块上薄壁阻尼孔的长度和薄壁阻尼孔的直径之比小于0.5，阻尼块的外圆周上加工有锥管外螺纹，阻尼块通过圆锥管螺纹连接的方式安装在主阀芯8上。

所述阻尼块的材料为铜或铝等具有较好延展性及易成型的金属。

所述的先导阀弹簧的弹性作用力大于主阀弹簧的弹性作用力。

本技术方案，如图4，在主阀芯8上开设连接孔4，连接孔4的一端穿过主阀芯8侧壁与接主阀弹簧腔10连通，连接孔4的另一端在顺序阀未开启（主阀芯8被主阀弹簧9顶压至与主阀体6进油腔侧壁接触）时被主阀体6的主阀芯孔道内壁密封，在顺序阀开启（主阀芯8右移）后与出油腔3连通。当进油腔5的油液压力大于先导阀弹簧11的调定压力时，先导阀芯12移动，并与先导阀芯底座1形成开口，根据上述顺序阀开启原理，油液从进油腔5、阻尼孔装置7、主阀弹簧腔10、先导阀体第一孔道1601、底座第一孔道101、底座第二孔道102、先导阀弹簧腔13、先导阀体第一孔道1602、主阀体第一孔道601、主阀体第二孔道602留到回油腔2，油液形成流动，在其流动过程中，油液在阻尼装置7的两端产生压差（即进油腔5与主阀弹簧腔10的压差），此压差克服主阀弹簧9的预紧力后使得主阀芯8右移，由于主阀弹簧9刚度较小，此压差较小，即主阀弹簧腔10的压力略小于进油腔5的压力。随着主阀芯8继续右移，当连接孔4的下端移出主阀体6上的阀孔与主阀芯8的配合面时，主阀弹簧腔10与出油腔3接通，主阀弹簧腔10的压力降为出油腔3的压力（因为出油腔3的压力要小于主阀芯8右移时主阀弹簧腔10的压力），这样阻尼孔装置7两侧的压差增大，主阀弹簧9继续被压缩，主阀芯8继续右移，使得进油腔5与出油腔3之间的开口通道变为最大，同时由于主阀弹簧腔10压力油通过先导阀体第一孔道1601、先导阀芯第一孔道1201、先导阀芯第二孔道1202作用在先导阀芯12下端，当主阀弹簧腔10的压力降低时，先导阀芯12在先导阀弹簧11的作用下关闭先导阀口，进油腔5的油液全部通过主阀芯8无阻碍地流到出油腔3，从而使得进油腔5和出油腔3的油液压力基本相等。所以，油液在进油腔5至出油腔3的通道内流动时，基本不消耗功率，达到降低消耗和节能的效果。

本方案，最优选的结构为：连接孔4的长度和直径之比大于4，这样连接孔具有阻尼细长孔的特性。当连接孔4沟通主阀弹簧腔10和出油腔3时，如上所述，先导阀芯12下移关闭先导阀口，此时在阻尼孔装置7两侧压差的作用下主阀芯8右移，主阀弹簧腔10内的油液只有通过连接孔4排到出油腔3，根据流体力学原理，油液经过阻尼细长孔时会在其两端产生压差，其压差会使得主阀弹簧腔10的压力略大于出油腔3的压力，而此主阀弹簧腔10略微增大的压力正是主阀芯8右移的阻力，因此连接孔4两端的压差会对主阀芯的右移产生阻尼作用，使其右移速度降低，这样就减缓了顺序阀主阀开启时进油腔5的油液对出油腔3的冲击，起到减振的效果。

本技术方案，如图7所示，所述的阻尼孔装置（即为阻尼块），由于其材料为铜或铝等具有较好延展性及易成型的金属，可以通过相应成熟的成型工艺形成锥面abcd和efgh，并且可以得到两个锥面之间的薄壁bfgc，进而可在在薄壁bfgc上加工薄壁阻尼孔hijk。

本方案，最优选的结构为：所述的薄壁阻尼孔，其长度和直径之比小于0.5，这样阻尼孔具有薄壁孔的特性。根据流体力学小孔出流理论，薄壁小孔两端的压差与油液的粘度无关，而且与通过阻尼孔流量的二次方成正比，因此薄壁阻尼小孔两端的压差不仅与粘度、温度等工况环境无关，而且通过小孔的流量对压差的敏感性增加，有利于主阀芯的开启。

本技术方案，如图7所示，在所述的阻尼孔装置，在其外圆锥面加工锥管外螺纹。由于其材料为铜或铝等具有较好延展性和柔性的金属，并结合锥管螺纹的特点，阻尼孔装置7与主阀芯8连接螺牙的变形可有效地阻止进油腔5内的油液通过螺纹间隙泄漏到主阀弹簧腔10，迫使油液只能通过阻尼孔进入主阀弹簧腔10，以使油液流动产生压差，实现顺序阀的开启，同时螺牙变形产生的预紧力可以防止螺纹松动，实现密封及锁紧。

所述的先导阀体16内还设置有先导阀底座1，先导阀体16上开设有先导阀体第一孔道1601和先导阀体第二孔道1602，先导阀底座1中心处开设有沿轴向的通孔构成底座第二孔道102，先导阀弹簧11将先导阀芯12顶设在先导阀底座1上，先导阀芯12的一端穿设在底座第二孔道102中并将底座第二孔道102至先导阀弹簧腔13的通道密封，先导阀芯12伸入底座第二孔道102内的一端上开设有沿其轴向分布的沉孔构成先导阀芯第二孔道1202，先导阀芯12的该端上还开设有沿其径向分布的通孔构成先导阀芯第一孔道1201，先导阀芯第二孔道1202与先导阀芯第一孔道1201相互导通，先导阀底座1上挖设有沿径向分布的底座第一孔道101，底座第一孔道101与先导阀芯第一孔道1201连通，底座第一孔道101通过先导阀体第一孔道1601与主阀弹簧腔10连通，先导阀体16上还开设有先导阀体第二孔道1602，主阀体6上开设有相互垂直导通的主阀体第一孔道601和主阀体第二孔道602，主阀体第一孔道601与先导阀体第二孔道1602导通，先导阀体第二孔道1602与先导阀弹簧腔13导通，并通过先导阀芯12将其与先导阀体第一孔道1601隔开，主阀体第一孔道601通过主阀体第二孔道602与回油腔2导通。

所述的先导阀芯12上设置锥形凸起以封堵底座第二孔道102至先导阀弹簧腔13的通道，先导阀芯12的锥形凸起在先导阀弹簧腔13的一侧固定连接有环形的挡流板14，挡流板在朝向先导阀底座1一侧的端面上挖设有截面呈圆弧状的环形凹槽构成挡流环槽15，先导阀芯12锥形凸起的锥面母线延长线与挡流环槽15圆弧面的交点位于挡流环槽15的圆弧面与其垂直中心线的交点上。

所述的挡流环槽15截面圆弧为半圆形圆弧，定义挡流板的宽度为L，挡流环槽14的直径为D，倍数关系系数为n，L=nD，其中n为0.7-0.8。

所述的倍数关系系数n为0.75。

本技术方案，如图5、图6所示，在先导阀芯12靠近先导阀弹簧腔13的一侧固定连接一挡流板14，在挡流板14朝向先导阀底座1一侧的端面上开设有绕先导阀芯一周的挡流环槽15，并使先导阀芯12锥面母线的延长线与挡流环槽15圆弧面的交点位于整个环槽圆弧面与其垂直中心线相交的位置上。

本方案，最优选的结构为：圆弧中心在挡流环正对先导阀芯底座的表面上，且圆弧直径为挡流板宽度的0.7~0.8倍，即ac=（0.7~0.8）×bd，这样可以保证通过锥面阀口的射流基本上不超过挡流环槽15范围。根据流体力学原理，当先导阀芯12上移开启，油液通过先导阀芯12和先导阀底座1之间的阀口锥面流出时，油液会对先导阀芯8会产生液动力，其方向为促使先导阀芯12向着阀口关小的方向，液动力的大小与通过先导阀芯12的流量和流速等因素有关。当外界工况变化导致流量变化时，液动力也会变化，原有的受力平衡状态被破坏，造成阀芯振动及压力、流量脉动。本发明增设挡流环槽15，当以高速通过阀口的油液射到挡流环槽15后，通过先导阀芯12和先导阀底座1之间的锥面阀口的油液在挡流环槽15上产生对先导阀芯12的冲击力，其方向为使阀口开大的方向，与其液动力方向相反，可以起到平衡液动力、降低液动力的影响力，抑制系统压力波动的作用，当圆弧直径为挡流板宽度的0.75倍时，即满足ac=0.75×bd，抑制系统压力波动的效果最好。

Claims (6)

1.一种低损耗及减振的先导式顺序阀，包括主阀体（6）和先导阀体（16），先导阀体（16）固定在主阀体（6）的一侧，主阀体（6）内开设有主阀腔，主阀腔内设置有自由滑动的主阀芯（8）和用于限制主阀芯（8）自由滑动的主阀弹簧（9），主阀弹簧（9）将主阀芯（8）限制在主阀腔的一端，主阀芯（8）将主阀腔分隔成主阀弹簧腔（10）和主阀非弹簧腔两个腔室，主阀弹簧（9）安装在主阀芯的主阀弹簧腔（10）内；先导阀体（16）内开设有先导阀腔，先导阀腔内设置有自由滑动的先导阀芯（12）和用于限制先导阀芯（12）自由滑动的先导阀弹簧（11），先导阀弹簧（11）将先导阀芯（12）限制在先导阀腔的一端，先导阀芯（12）将先导阀内腔分隔为先导阀弹簧腔（13）和先导阀非弹簧腔两个腔室，先导阀弹簧（11）安装在先导阀弹簧腔（13）内；所述主阀芯（8）上还安装有阻尼孔装置（7），主阀体（6）上设有进油腔（5）、出油腔（3）和回油腔（2），当进油腔（5）的油压大于先导阀弹簧（11）的设定压力时，先导阀导通，油液从进油腔（5）流至回油腔（2）并使得阻尼孔装置（7）两端产生压差，在该压差作用下使得主阀芯（8）移动，进油腔（5）与出油腔（3）相通，顺序阀开启；其特征在于：所述的阻尼孔装置（7）为结构呈圆台状的阻尼块，阻尼块的两端分别挖设有第一锥形孔（abcd）和第二锥形孔（efgh），第一锥形孔的小端（bc）和第二锥形孔的小端（fg）之间形成轴向薄壁（bfgc），并在该薄壁上轴向开设薄壁阻尼孔（hijk），第一锥形孔（abcd）和第二锥形孔（efgh）通过薄壁阻尼孔（hijk）连通，第一锥形孔（abcd）与进油腔（5）连通，第二锥形孔（efgh）通过主阀弹簧腔（10）与先导阀非弹簧腔连通；所述主阀芯（8）的侧壁上还开设有连接孔（4），连接孔（4）的一端通入主阀弹簧腔（10），当主阀芯（8）在主阀弹簧（9）作用下密封进油腔（5）至出油腔（3）的通道时，连接孔（4）的另一端顶设在主阀体（6）位于进油腔（5）至出油腔（3）之间的内侧壁上，以密封由连接孔（4）构成的主阀弹簧腔（10）至出油腔（3）的通道，当主阀芯（8）滑动并打开进油腔5至出油腔（3）之间通道时，连接孔（4）随主阀芯（8）滑动后将出油腔（3）和主阀弹簧腔（10）连通，由于主阀弹簧腔（10）与第二锥形孔（efgh）连通，第二锥形孔（efgh）和出油腔（3）内油液的压力得到平衡，第二锥形孔（efgh）内的压力进一步减小，第一锥形孔（abcd）和第二锥形孔（efgh）两端压差进一步增大，促使主阀芯（8）进一步右移，从而增大进油腔（5）和出油腔（3）之间的开口通道，所述的连接孔（4）的长度和连接孔（4）的直径之比大于4，所述的阻尼块上薄壁阻尼孔（hikj）的长度和薄壁阻尼孔（hikj）的直径之比小于0.5，阻尼块的外圆周上加工有锥管外螺纹，阻尼块通过螺纹连接的方式安装在主阀芯（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种低损耗及减振的先导式顺序阀，其特征在于：所述的先导阀弹簧（11）的弹性作用力大于主阀弹簧（9）的弹性作用力。

3.根据权利要求1所述的一种低损耗及减振的先导式顺序阀，其特征在于：所述的先导阀体（16）内还设置有先导阀底座（1），先导阀体（16）上开设有先导阀体第一孔道（1601）和先导阀体第二孔道（1602），先导阀底座（1）中心处开设有沿轴向的通孔构成底座第二孔道（102），先导阀弹簧（11）将先导阀芯（12）顶设在先导阀底座（1）上，先导阀芯（12）的一端穿设在底座第二孔道（102）中并将底座第二孔道（102）至先导阀弹簧腔（13）的通道密封，先导阀芯（12）伸入底座第二孔道（102）内的一端上开设有沿其轴向分布的沉孔构成先导阀芯第二孔道（1202），先导阀芯（12）的该端上还开设有沿其径向分布的通孔构成先导阀芯第一孔道（1201），先导阀芯第二孔道（1202）与先导阀芯第一孔道（1201）相互导通，先导阀底座（1）上挖设有沿径向分布的底座第一孔道（101），底座第一孔道（101）与先导阀芯第一孔道（1201）连通，底座第一孔道（101）通过先导阀体第一孔道（1601）与主阀弹簧腔（10）连通，先导阀体（16）上还开设有先导阀体第二孔道（1602），主阀体（6）上开设有相互垂直导通的主阀体第一孔道（601）和主阀体第二孔道（602），主阀体第一孔道（601）与先导阀体第二孔道（1602）导通，先导阀体第二孔道（1602）与先导阀弹簧腔（13）导通，并通过先导阀芯（12）将其与先导阀体第一孔道（1601）隔开，主阀体第一孔道（601）通过主阀体第二孔道（602）与回油腔（2）导通。

4.根据权利要求3所述的一种低损耗及减振的先导式顺序阀，其特征在于：所述的先导阀芯（12）上设置锥形凸起以封堵底座第二孔道（102）至先导阀弹簧腔（13）的通道，先导阀芯（12）的锥形凸起在先导阀弹簧腔（13）的一侧固定连接有环形的挡流板（14），挡流板（14）在朝向先导阀底座（1）一侧的端面上挖设有截面呈圆弧状的环形凹槽构成挡流环槽（15），先导阀芯（12）锥形凸起的锥面母线延长线与挡流环槽（15）圆弧面的交点位于挡流环槽（15）的圆弧面与其垂直中心线的交点上。

5.根据权利要求4所述的一种低损耗及减振的先导式顺序阀，其特征在于：所述的挡流环槽（15）截面圆弧为半圆形圆弧，定义挡流板（14）的宽度为L，挡流环槽（15）的直径为D，倍数关系系数为n，L=n×D，其中n为0.7~0.8。

6.根据权利要求5所述的一种低损耗及减振的先导式顺序阀，其特征在于：所述的倍数关系系数n为0.75。