CN108019391B - 一种板式连接可调阻尼的单向平衡阀 - Google Patents

一种板式连接可调阻尼的单向平衡阀 Download PDF

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    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors

Abstract

本发明涉及一种板式连接可调阻的单向平衡阀,其阀体中部设有阶梯阀腔,上部从左至右依次设有与阶梯阀腔连通的第一备用螺纹油口A1,负载压力测试接口S和第二备用螺纹油口B1,下部从左至右依次设有与阶梯阀腔连通的第一螺纹油口A和第二螺纹油口B;阀体上部的一侧面设有与负载压力测试接口连通的第一法兰油口C1和与第二螺纹油口B、第二备用螺纹B1连通的第二法兰油口C2;一单向阀构件,设在阶梯阀腔的中部;一溢流阀构件,设在阶梯阀腔的左部;一阻尼调节构件,设在阶梯阀腔的右部。本发明具有结构简单紧凑,密封可靠,抗污染阻塞性能力强,能够有效防止“失速”现象的发生;适应负载范围宽,能满足实际平衡回路调速要求。

Description

一种板式连接可调阻尼的单向平衡阀
技术领域
本发明涉及高空作业液压系统,具体涉及一种板式连接可调阻尼的单向平衡阀,用于防止负载自由下落而保持背压的液压回路,应用于如高空作业平台、起重机械、绞车等液压系统。
背景技术
液压系统中常存在负负载工况,若回油腔无背压或背压过小,负载就会在重力作用下快速下落,严重时会导致安全性事故的发生。工程应用中通常采取在液压缸回油路设置平衡阀或节流阀,以便在液压缸的回油腔形成足够的背压,来防止“失速”现象的发生,这种设置了背压装置来平衡负向负载的液压回路称为平衡回路。平衡阀就是针对防止负载自由下落而保持背压而应用产生的一种重要的液压元件。
CN 201486952U公告的“一种用于控制液压马达的平衡阀”,其包括有阀体、主调压体、单向阀芯、平衡阀芯、控制活塞、调节套、调节杆和梭阀组件,阀体内开有第一纵向通道、第二纵向通道,阀体的侧壁上开有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口;由于阀体内镶嵌有与平衡阀芯关联具备压力选择功能的梭阀组件,故无需额外增加一个梭阀,便可适合用于起升机构中控制液压马达的液压回路中;平衡阀芯和单向阀芯均位于阀体的第一纵向通道内而成一体式结构,故体积紧凑、加工简单;先导级采用可调节的阻尼结构,使得平衡阀的开启时间和阻尼大小,阻尼通道的长短与平衡阀芯开启的时间成正比,故本平衡阀能方便地使双起升回路液压马达达到同步。毫无疑问,该平衡阀是所属领域的一种有益的探索。
发明内容
本发明的目的是提出一种板式连接可调阻的型单向平衡阀,其具有结构简单紧凑,密封可靠,抗污染阻塞性能力强,能够有效防止“失速”现象的发生;适应负载范围宽,能满足不同负载、不同工况下实际平衡回路调速要求。
本发明所述的一种板式连接可调阻的单向平衡阀,包括:
一断面呈矩形的阀体,其中部设有横向贯通的阶梯阀腔,上部从左至右依次设有与所述阶梯阀腔连通的第一备用螺纹油口A1,负载压力测试接口和第二备用螺纹油口B1,下部从左至右依次设有与所述阶梯阀腔连通的第一螺纹油口A和第二螺纹油口B;所述阀体上部的一侧面设有与所述负载压力测试接口连通的第一法兰油口C1和与所述第二螺纹油口B、第二备用螺纹B1连通的第二法兰油口C2,其特征是:
一单向阀构件,设在所述阶梯阀腔的中部;
一溢流阀构件,设在所述阶梯阀腔的左部,所述溢流阀构件的右端与所述单向阀构件的左端紧贴;
一阻尼调节构件,设在所述阶梯阀腔的右部,所述阻尼调节构件的左端与所述阶梯阀腔右部孔形成阻尼调节口。
进一步,所述单向阀构件包括阀套、设在阀套内的单向阀弹簧、穿过所述阀套及单向阀弹簧的阀芯,所述阀套和与其右端紧靠的垫片设在所述阶梯阀腔的中部,在所述阀套外面的左部与所述阶梯阀腔之间设有第一格莱圈;所述单向阀芯的左部与所述阀套左端的锥面阀口配合,所述阀芯的右部与所述阶梯阀腔的右部配合,并在二者之间设有第二格莱圈。
进一步,所述溢流阀构件包括外阀套、从左至右依次设在外阀套内的调压弹簧座、溢流阀弹簧和密封弹簧座、设在所述外阀套内壁与密封弹簧座之间的第一密封圈、从所述外阀套的左端旋入的调压螺杆及与之配合的第一锁紧螺母,所述调压螺杆的右端与所述调压弹簧座紧靠,所述密封弹簧座与所述阀芯的左端紧靠;在所述外阀套上设有第一阻尼孔。
进一步,所述外阀套的右部与阀体的阶梯阀腔左部配合连接,并在配合连接连接部位设有第二密封圈,在所述外阀套右端部的薄壁段上设有限位台阶,在所述外阀套的右端部的薄壁段上还设有四个相同的U型槽。
进一步,所述阻尼调节构件包括设在所述阶梯阀腔右部的控制块、从所述阶梯阀腔的右端插入的阻尼调节杆,该阻尼调节杆左端与阶梯阀腔右部油孔配合形成阻尼调节口、右端伸出所述阀体并与第二锁紧螺母配合;所述阻尼调节杆为锥形中空结构,其中部设有第二阻尼孔;所述控制块的左侧与所述阀芯的右端紧靠。
本发明的有益效果:
由于阀芯的左部与所述阀套左端为锥面阀口配合,该锥面阀口具有良好的密封性能和抗污能力;所述阀芯的右部与所述阶梯阀腔的右部配合,并在二者之间设有第二格莱圈;所述阀套设有第一格莱圈,以保证单向平衡阀在单向自由流动的工况下,开启压力较低,在负负载工况下,能快速灵敏地配合阀芯进行节流调节。同时格莱圈密封结构能使阀芯运动具有较低摩擦阻力、良好的自润滑性等特点。
在溢流阀构件的外阀套上设有第一阻尼孔,以降低弹簧腔油液背压受外腔压力的影响程度进而降低弹簧腔背压对平衡阀压力的设定的影响;加之在阻尼调节构件的阻尼调节杆上设有第二阻尼孔,通过调节阻尼调节杆与阀体控制油口间的不同位置对控制油液压力进行阻尼调节,以满足不同负载、不同工况下实际平衡回路调速要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是图1的局部放大图之一(中部);
图4是图1的局部放大图之二(右部);
图5是本发明的应用液压回路示意图。
图中:1—阀体,10—阶梯阀腔,11—负载压力测试接口,S—螺纹堵头,C1—第一法兰油口,C2—第二法兰油口,A—第一螺纹油口,A1—第一备用螺纹油口,B—第二螺纹油口,B1—第二备用螺纹油口;
2—阀套,,20—垫片,21—单向阀弹簧,22—阀芯,23—第一格莱圈,24—第二格莱圈;
3—外阀套,30—调压螺杆,31—调压弹簧座,32—溢流阀弹簧,33—密封弹簧座,34—第一密封圈,35—第一锁紧螺母,36—第一阻尼孔,37—第二密封圈,38—限位台阶,39—U型槽;
4—控制块,41—阻尼调节杆,42—第二锁紧螺母,43—第二阻尼孔;
5—执行器,6—控制阀,7—单向平衡阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1至图4所示,一种板式连接可调阻的单向平衡阀,包括:
一断面呈矩形的阀体1,其中部设有横向贯通的阶梯阀腔10,上部从左至右依次设有与所述阶梯阀腔连通的第一备用螺纹油口A1,负载压力测试接口11和第二备用螺纹油口B1,下部从左至右依次设有与所述阶梯阀腔连通的第一螺纹油口A和第二螺纹油口B;所述阀体上部的一侧面设有与所述负载压力测试接口11(与附图中标记的S相同)连通的第一法兰油口C1和与所述第二螺纹油口B、第二备用螺纹B1连通的第二法兰油口C2,其特征是:
一单向阀构件,设在所述阶梯阀腔10的中部;
一溢流阀构件,设在所述阶梯阀腔10的左部,所述溢流阀构件的右端与所述单向阀构件的左端紧贴;
一阻尼调节构件,设在所述阶梯阀腔10的右部,所述阻尼调节构件的左端与所述阶梯阀腔右部油孔配合形成阻尼调节口。
所述单向阀构件,包括阀套2、设在阀套内的单向阀弹簧21、穿过所述阀套及单向阀弹簧的阀芯22,所述阀套和与其右端紧靠的垫片20设在所述阶梯阀腔的中部,在所述阀套外面的左部与所述阶梯阀腔之间设有第一格莱圈23;所述阀芯的左部与所述阀套左端的锥面阀口配合,该锥面阀口具有良好的密封性能和抗污能力;所述阀芯的右部与所述阶梯阀腔的右部配合,并在二者之间设有第二格莱圈24;以保证单向平衡阀在单向自由流动的工况下,开启压力较低,在负负载工况下,能快速灵敏地配合阀芯进行节流调节。同时格莱圈密封结构能使阀芯运动具有较低摩擦阻力、良好的自润滑性等特点。所述的第一格莱圈和第二格莱圈均由一个橡胶O型圈及聚四氟乙烯圈组合而成,材质为PTFE + NBR,特殊情况下橡胶弹性体丁腈胶NBR采用氟胶FKM。工作时,压力液体通过O形密封圈的弹性变形始最大限度地挤压方形密封圈,使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力,并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。
所述溢流阀构件,包括外阀套3、从左至右依次设在外阀套内的调压弹簧座31、溢流阀弹簧32和密封弹簧座33、设在所述外阀套内壁与密封弹簧座之间的第一密封圈34、从所述外阀套的左端旋入的调压螺杆30及与之配合的第一锁紧螺母35,所述调压螺杆的右端与所述调压弹簧座紧靠,所述密封弹簧座33与所述阀芯22的左端紧靠;在所述外阀套3上设有第一阻尼孔36,以降低弹簧腔油液背压受外腔压力的影响程度,因为弹簧腔背压大小可影响平衡阀压力的设定值。
所述平衡阀的单向功能与溢流功能共用一个由阀套2与阀芯22构成的锥阀口来实现。
所述外阀套3的右部与阀体1的阶梯阀腔10左部配合连接,并在配合连接连接部位设有第二密封圈37,在所述外阀套3右端部的薄壁段上设有限位台阶38,以限制密封弹簧座在单向阀芯的带动作用下向左移动的极限位置,进而限制锥面阀口的最大开度;在所述外阀套3的右端部的薄壁段上还设有四个相同的U型槽39,在单向阀套抵止外阀套右端时,以便油液通过U型槽继续流出。
所述阻尼调节构件,包括设在所述阶梯阀腔10右部的控制块4、从所述阶梯阀腔的右端插入的阻尼调节杆41,该阻尼调节杆左端与所述阶梯阀腔右部油孔配合形成阻尼调节口、右端伸出所述阀体1并与第二锁紧螺母42配合;所述阻尼调节杆41为锥形中空结构,其中部设有第二阻尼孔43;所述控制块4的左侧与所述单向阀构件的阀芯22的右端紧靠;通过调节阻尼调节杆与阀体控制油口间的不同位置对控制油液压力进行阻尼调节,以满足不同负载、不同工况下实际平衡回路调速要求。
所述阻尼调节杆一端为锥形中空结构,可利用六角扳手通过螺纹其锥端与阀体孔形成不同开度的阻尼,并在中部开设固定阻尼孔,设置不同的阻尼以适应不同负载要求的液压平衡回路,在压力振动强烈不易稳定的液压回路中也能较好的适应。
下面结合附图1、图2和图5,简述本发明的工作原理
使用时,将本单向平衡阀7接于应用回路,具体将第一法兰油口C1和第二法兰油口C2板式连接于执行器5的负载口,以法兰型式连接于执行器的负载端口,可提高执行器刚性;将第一螺纹油口A和第二螺纹油口B或第一备用螺纹油口A1和第一备用螺纹油口B1连接于控制阀6。
1)单向功能;压力油从第一螺纹油口A或第一备用螺纹油口A1口进入,推动阀套2向右运动,克服单向阀弹簧21的预紧力,开启密封锥面,油液从第一法兰油口C1流出;
2)溢流功能;在第二法兰油口C2无控制压力时,压力油从第一法兰油口C1进入,作用在阀芯22和阀套2的端面上,克服溢流阀弹簧32的预紧力一起向左运动,此阶段锥面阀口关闭。直至阀套2抵至外阀套3的右端面上,阀套2停止运动,而阀芯22继续向左运动,锥面阀口开始打开,油液从第一螺纹油口A流出。若阀芯22抵至外阀套3的限位台阶38,则锥面阀口形成最大开度。
3)液控节流功能;在第二法兰油口C2有控制压力时,此压力油经过阻尼调节杆41调节的两个第二阻尼孔43进入控制块4所在的油腔,液压力作用在控制块4端面,推动控制块和阀芯22一块向左运动,同时从第一法兰油口C1进入的压力油作用在阀芯22和阀套2的端面上,两处液压力共同推动阀芯22、阀套2向左运动,此后阀芯22、阀套2的运动与溢流功能原理相同。此过程,通过调节阻尼调节杆可对控制腔设定不同阻尼值,以满足不同负载、不同工况下实际平衡回路调速要求。

Claims (2)

1.一种板式连接可调阻的单向平衡阀,包括:
一断面呈矩形的阀体(1),其中部设有横向贯通的阶梯阀腔(10),上部从左至右依次设有与所述阶梯阀腔连通的第一备用螺纹油口A1,负载压力测试接口(11)和第二备用螺纹油口B1,下部从左至右依次设有与所述阶梯阀腔连通的第一螺纹油口A和第二螺纹油口B;所述阀体上部的一侧面设有与所述负载压力测试接口连通的第一法兰油口C1和与所述第二螺纹油口B、第二备用螺纹B1连通的第二法兰油口C2,其特征是:
一单向阀构件,设在所述阶梯阀腔(10)的中部;
一溢流阀构件,设在所述阶梯阀腔(10)的左部,所述溢流阀构件的右端与所述单向阀构件的左端紧贴;
一阻尼调节构件,设在所述阶梯阀腔(10)的右部,所述阻尼调节构件的左端与所述阶梯阀腔右部孔形成阻尼调节口;
所述单向阀构件包括阀套(2)、设在单向阀套内的单向阀弹簧(21)、穿过所述单向阀套及单向阀弹簧的阀芯(22),所述阀套和与其右端紧靠的垫片(20)设在所述阶梯阀腔的中部,在所述阀套外面的左部与所述阶梯阀腔之间设有第一格莱圈(23);所述阀芯的左部与所述阀套左端的锥面阀口配合,所述阀芯的右部与所述阶梯阀腔的右部配合,并在二者之间设有第二格莱圈(24);
所述溢流阀构件包括外阀套(3)、从左至右依次设在外阀套内的调压弹簧座(31)、溢流阀弹簧 (32)和密封弹簧座(33)、设在所述外阀套内壁与密封弹簧座之间的第一密封圈(34)、从所述外阀套的左端旋入的调压螺杆(30)及与之配合的第一锁紧螺母(35),所述调压螺杆的右端与所述调压弹簧座紧靠,所述密封弹簧座(33)与所述阀芯(22)的左端紧靠;在所述外阀套(3)上设有第一阻尼孔(36);
所述阻尼调节构件包括设在所述阶梯阀腔(10)右部的控制块(4)、从所述阶梯阀腔的右端插入的阻尼调节杆(41),该阻尼调节杆左端与所述阶梯阀腔(10)右部油孔配合形成阻尼调节口、右端伸出所述阀体(1)并与第二锁紧螺母(42)配合;所述阻尼调节杆(41)为锥形中空结构,其中部设有第二阻尼孔(43);所述控制块(4)的左侧与所述阀芯(22)的右端紧靠。
2.根据权利要求1所述的板式连接可调阻的单向平衡阀,其特征是:所述外阀套(3)的右部与阀体(1)的阶梯阀腔(10)左部配合连接,并在配合连接连接部位设有第二密封圈(37),在所述外阀套(3)右端部的薄壁段上设有限位台阶(38),在所述外阀套(3)的右端部的薄壁段上还设有四个相同的U型槽(39)。
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