CN107387476B - 一种抗振型直动式球形溢流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗振型直动式球形溢流阀，该溢流阀包含：阀体，其设有内腔，外壁上设有连通内腔的进油口和出油口；阀芯，其设置于阀体内腔进油口处；弹性组件，其设置于阀体内腔中，弹性组件弹性部分接触阀芯，弹性组件伸展时阀芯关闭进油口，弹性组件收缩时阀芯打开进油口。本发明中壳体、阀座与套筒构成多级阻尼，有效抑制阀芯的振动和啸叫、阀座限位支架和套筒限位作用确保了在强振动环境中阀芯径向和轴向位移量仍然被限制在平衡点附近而不会发生发散振动啸叫和脱落，关键零部件采购或高精度加工面少，价格便宜、调压偏差小、动态响应高，是一种价格便宜、性能优越的抗振型直动式球形溢流阀。

Description

一种抗振型直动式球形溢流阀

技术领域

本发明涉及压力控制阀技术领域的液压元件，具体涉及一种抗振型直动式球形溢流阀。

背景技术

溢流阀是每个液压系统中不可或缺的压力控制元件，球形溢流阀相对于锥形溢流阀具有更快的响应速度，价格更加便宜，但因过流面积变化较大，阀芯动作不太稳定，更易出现振动啸叫。传统球形溢流阀通过增加阀座进油口阻尼孔抑制气穴现象来提高阀芯工作稳定性，阻尼孔必须足够小才能消除溢流阀振动啸叫，这样会造成调压偏差过大，而且压紧阀芯另一端弹簧座无限位措施。因此在强振动作用下，阀芯在阀座径向和轴向都无很好的限位措施，无法限制阀芯在平衡点附近从而出现发散振动啸叫，而且阀芯容易脱落从而引起溢流阀失效。

发明内容

本发明提供一种抗振型直动式球形溢流阀，结构简单、价格便宜、调压偏差小、动态响应高、抗振性强。

为实现上述目的，本发明提供一种抗振型直动式球形溢流阀，其特点是，该溢流阀包含：

阀体，其设有内腔，外壁上设有连通内腔的进油口和出油口；

阀芯，其设置于阀体内腔的进油口处；

弹性组件，其设置于阀体内腔中，弹性组件的弹性部分接触阀芯，弹性组件伸展方向为由阀芯指向阀体的进油口；弹性组件伸展时阀芯关闭进油口，弹性组件收缩时阀芯打开进油口。

上述弹性组件包含：

套筒，薄壁结构，内部设有容置空间；套筒轴向一端接触阀芯，相对另一端开口；

调压弹簧，其设置于套筒容置空间中，伸缩方向对应套筒轴向；

弹簧座，其固定于阀体内腔中，对应套筒开口处设置，沿套筒轴向一端与调压弹簧相抵。

上述弹性组件还包含调整螺钉，其通过阀体内壁上螺纹连接在阀体内腔中；调整螺钉一端连接弹簧座，通过螺纹沿套筒轴向旋进或退出，调整弹簧座压缩或放松调压弹簧。

上述调整螺钉与阀体之间设有密封圈。

上述套筒侧壁上设有连通套筒容置空间与阀体内腔的通孔。

上述套筒外壁与阀体内壁之间设有预设长度间隙。

上述阀体包含：

壳体，其轴向设有开口，形成阀体的内腔，壳体侧壁上设有连通阀体内腔与外界的出油口；

阀座，其固定于壳体轴向开口处，阀体设有连通壳体内腔与外界的进油口。

上述壳体内腔设有凸肩，凸肩内径小于套筒外径，将套筒限位在凸肩与阀座之间。

上述壳体的进油口朝向外界的一端设有环形尖边，环形尖边与进油口朝向阀体内一端之间设有阻尼孔。

上述阀座进油口朝向阀芯一端环绕设有若干高度支架，若干高度支架环绕形成槽，该槽形状大小与阀芯相适配。

本发明一种抗振型直动式球形溢流阀和现有技术相比，其优点在于，本发明提供了一种阀座，阀座具有一个阻尼孔，有利于减小阀芯振动啸叫，另外具有四个合适高度支架，在强干扰作用下，阀芯在阀座径向被限制，无法移动，从而抑制阀芯振动啸叫，而且在阀芯轴向被限位情况下阻尼孔相对传统球形溢流阀直径可更大，这样有利于减小溢流阀调压偏差，提高动态响应；

本发明提供了一种套筒，套筒一端底部具有定位弧形内表面，便于固定和对中阀芯，另一端与壳体凸肩间隙较小，对阀芯轴向具有限位作用，防止脱落，外圆与壳体内壁具有一定间隙，便于起到阻尼和支撑作用，能抑制溢流阀振动啸叫，侧面具有对称圆孔，有利于减小调压偏差和响应速度；

本发明阀芯最大位移量由壳体凸肩限制，当阀芯发生最大位移时，阀芯仍然有部分体积处于支座内部，因此即使在强振动条件下，阀芯径向和轴向位移量仍然被限制在平衡点附近而不会发生发散啸叫振动；

本发明溢流阀整体结构简单、价格便宜、调压偏差小、动态响应高、抗振性强。

附图说明

图1为本发明抗振型直动式球形溢流阀的结构示意图；

图2为本发明抗振型直动式球形溢流阀的阀座的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

本发明公开了一种抗振型直动式球形溢流阀，该溢流阀包含：阀体组件、阀芯和弹性组件。阀体组件内部设有内腔，外壁上设有连通内腔的进油口和出油口。阀芯设置于阀体内腔的进油口处。弹性组件设置于阀体内腔中，弹性组件弹性部分接触阀芯，弹性组件伸展方向为由阀芯指向阀体的进油口；弹性组件伸展时阀芯关闭进油口，弹性组件收缩时阀芯打开进油口。

如图1所示，为一种抗振型直动式球形溢流阀的实施例，该溢流阀包含：壳体101、阀座102、阀芯103、套筒104、调压弹簧105、弹簧座106、调整螺钉107。

壳体101和阀座102组成阀体组件。

壳体101采用圆筒状，壳体101内部中空形成壳体101的内腔。壳体101轴向两端分别设有连通壳体101内腔和外界的开口，其中一端的开口设置阀座102用于设置溢流阀的进油口，壳体101的侧壁上设有连通壳体101内腔与外界的出油口112。

壳体101外壁上套设有第一密封圈114，以及用于设置第一密封圈114的凹槽，用于阀体与其安装所在外界设备之间的密封连接。

阀座102固定于壳体101轴向两端开口之一处，阀座102套设在壳体101开口内，阀座102与壳体101过盈配合，壳体101内侧壁靠近该开口处设置有内凸边缘，阀座102定位于该内凸边缘处。并且壳体101的进油口朝向外界的一端设有环形尖边108，便于阻断壳体101进油口与回油口。

阀座102设有沿壳体101轴向的进油口110，进油口110设为一个孔道，其分为三部分：进油口110朝向外界的一端设有漏斗形口，进油口110朝向壳体101内的一端设有槽口116，在漏斗形口与槽口116之间设有阻尼孔109，阻尼孔109内径小于环形尖边108与槽口116，有利于抑制阀芯103的振动啸叫。

其中，阀座102与壳体101内凸边缘压紧，配合阀座102与壳体101过盈配合，以隔断壳体101的开口和出油口112，使其只能通过阀座102上的进油口110与出油口112之间连通。

壳体101内腔中设有凸肩113，通过凸肩113将内腔分为第一内腔和第二内腔。

如图1所示，阀芯103为球形结构，可直接通过采购，价格便宜、精度和硬度高。

如图1所示，套筒104、调压弹簧105、弹簧座106、调整螺钉107组成弹性组件。

套筒104活动设置于壳体101第一内腔内，可沿壳体101轴向活动。套筒104内部设有用于设置调压弹簧105的容置空间。套筒104沿轴向两端，一端封闭并接触阀芯103，相对另一端设有连通容置空间与壳体101内腔开口。套筒104轴向与壳体101轴向同轴。

进一步的，套筒104外径大于凸肩113内径，凸肩113将套筒104限位在凸肩113与阀座102之间，即壳体101第一内腔内，当套筒104顶紧阀芯103，套筒104与壳体101凸肩113有较小间隙，对阀芯103起到限位作用，防止脱落。

进一步的，套筒104接触阀芯103一端设有定位弧形内表面，便于固定和对中阀芯103。

进一步的，套筒104外壁与壳体101内壁之间设有预设长度间隙，便于起到阻尼和支撑作用，能抑制溢流阀振动啸叫。

进一步的，套筒104侧壁上设有连通套筒104的容置空间与壳体101内腔通孔，有利于减小调压偏差。

调压弹簧105设置于套筒104容置空间中，伸缩方向对应套筒104和壳体101的轴向。

弹簧座106固定于壳体101的内腔中，位于壳体101的凸肩113处。弹簧座106一端设置在套筒104开口处，该端一部分通过套筒104开口沿壳体101轴向伸入套筒104容置空间内，并一端与调压弹簧105相抵，压紧调压弹簧105。弹簧座106伸入套筒104内部分的外径与套筒104间隙配合。

调整螺钉107通过壳体101与设有阀座102一端相对一端的开口安装入壳体101第二内腔中。调整螺钉107包含第一部分和第二部分，对应的第二内腔设有大端和小端，大端的内径大于小端内径，调整螺钉107第一部分设置于第二内腔小端，第二部分设置于第二内腔大端。

调整螺钉107第一部分外侧壁上套设有第二密封圈115，以及用与设置第一密封圈115的凹槽。调整螺钉107第一部分与壳体101第二内腔小端内壁面间隙配合，且通过密封圈第二密封圈115密封。

调整螺钉107第二部分和第二内腔大端设有相匹配的螺纹，调整螺钉107通过壳体101第二内腔的内壁上螺纹连接在壳体101第二内腔中。

调整螺钉107第一部分一端与弹簧座106相抵，调整螺钉107连接弹簧座106一端设有锥面，弹簧座106与调整螺钉107锥面配合且被压紧。

调整螺钉107通过螺纹沿壳体101轴向在第二内腔中旋进或退出，控制弹簧座106沿套筒104轴向的位置，从而调整弹簧座106压缩或放松调压弹簧105，当调整螺钉107旋进，弹簧座106靠近套筒104，压缩调压弹簧105；当调整螺钉107退出，弹簧座106远离套筒104，放松调压弹簧105。

如图2所示，阀座102进油口110朝向阀芯103一端的端面上环绕设有四个高度支架201，四个高度支架环201均匀间隔绕进油口110设置形成用与放置阀芯103的槽，该槽形状大小与阀芯103相适配。

如图1并结合图2所示，本发明抗振型直动式球形溢流阀的工作过程是：当进油口110压力较低时，阀芯103在调压弹簧105预紧力作用下处于关闭状态，从而隔断进油口110、出油口112，阀芯103底面受到油压作用形成顶开阀芯3一定的作用力，当进油口110压力等于或大于调压弹簧105预紧力时，阀芯103向远离进油口110方向运动具有一定开口量，流体介质经过阀座102上四个高度支架201与阀芯103密封部分之间的间隙202，通过壳体101内腔流向出油口,112溢流至油箱。

阀芯103最大位移量由壳体101凸肩113限制，当阀芯103发生最大位移时，阀芯103仍然有部分体积处于高度支架201内部，因此即使在强振动条件下，阀芯103径向和轴向位移量仍然被限制在平衡点附近而不会发生发散啸叫振动。

当进油口110压力逐渐下降直至小于关闭压力（调压弹簧105预紧力）时，阀芯103将向进油口110方向运动直至处于关闭状态。通过调节调整螺钉107压紧弹簧座106进而控制调压弹簧105压缩量可以调节溢流阀工作压力。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种抗振型直动式球形溢流阀，其特征在于，该溢流阀包含：

阀体，其内部设有内腔，外壁上设有连通内腔的进油口和出油口；进油口朝向阀体内腔一端的端面上设有若干高度支架，若干高度支架均匀间隔环绕进油口设置形成用与放置阀芯的槽，该槽形状大小与阀芯相适配；

阀芯，其设置于阀体内腔的进油口处高度支架形成的槽内；

弹性组件，其设置于阀体内腔中，弹性组件弹性部分接触阀芯，弹性组件伸展方向为由阀芯指向阀体的进油口；进油口压力小于弹性组件伸展力状态下阀芯关闭进油口，进油口压力大于弹性组件伸展力状态下阀芯打开进油口；

所述弹性组件包含：

套筒，薄壁结构，内部设有容置空间；套筒轴向一端接触阀芯，相对另一端开口；套筒外壁与阀体内壁之间设有预设长度间隙；

调压弹簧，其设置于套筒容置空间中，伸缩方向对应套筒轴向；

弹簧座，其固定于阀体内腔中，对应套筒开口处设置，沿套筒轴向一端与调压弹簧相抵；

所述阀体内腔设有凸肩，凸肩内径小于套筒外径，将套筒限位在凸肩与阀座之间。

2.如权利要求1所述的抗振型直动式球形溢流阀，其特征在于，所述弹性组件还包含调整螺钉，其通过阀体内壁上螺纹连接在阀体内腔中；调整螺钉一端连接弹簧座，通过螺纹沿套筒轴向旋进或退出，调整弹簧座压缩或放松调压弹簧。

3.如权利要求2所述的抗振型直动式球形溢流阀，其特征在于，所述调整螺钉与阀体之间设有密封圈。

4.如权利要求1所述的抗振型直动式球形溢流阀，其特征在于，所述套筒侧壁上设有连通套筒容置空间与阀体内腔的通孔。

5.如权利要求1所述的抗振型直动式球形溢流阀，其特征在于，所述阀体包含：

壳体，其轴向设有开口，形成阀体内腔，壳体侧壁上设有连通阀体内腔与外界的出油口；

阀座，其固定于壳体轴向开口处，阀体设有连通壳体内腔与外界的进油口。

6.如权利要求5所述的抗振型直动式球形溢流阀，其特征在于，所述壳体的进油口朝向外界的一端设有环形尖边，环形尖边与进油口朝向阀体内的一端之间设有阻尼孔。