CN108105192B - 一种缓冲制动阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缓冲制动阀，包括开有回油孔的阀体；设有压力油口和泄油口的阀套；主阀芯；衬套，衬套和主阀芯之间支撑有第一弹簧并形成先导腔，主阀芯内设有第一阻尼孔；缓冲活塞，衬套上方形成回油腔，缓冲活塞上开有第三阻尼孔，衬套内第一通流孔，第一通流孔固定有开有第二阻尼孔的第一弹簧座；设于缓冲活塞内的第二弹簧座、第三弹簧座、第二钢球、第二弹簧和第三弹簧，第二弹簧座的下端固定有第一钢球；调节套与缓冲活塞之间形成缓冲腔，缓冲活塞的上部开有第四阻尼孔。本缓冲制动阀具有通流流量大且可以有效缓冲冲击压力的优点。

Description

一种缓冲制动阀

技术领域

本发明属于液压阀的技术领域，尤其涉及一种缓冲制动阀。

背景技术

在现有机械设备的回转装置中，大量应用了具有缓冲功能的液压回路，如挖掘机回转装置、起重机回转装置、高空作业车回转装置、机械手回转装置和农林机械回转装置等，其中缓冲制动阀是这类系统的关键液压元件。缓冲制动阀在回转装置启动的时候可以控制系统压力缓慢上升,缓冲启动冲击压力；在回转装置停止的时候可以控制回转装置回油侧压力先达到第一级压力进行溢流缓冲，然后上升到第二级压力进行制动。因此，缓冲制动阀性能的优劣直接影响着主机的性能。现有的缓冲制动阀按连接方式分为板式缓冲制动阀和插装式缓冲制动阀两种，在系统中为了减小安装空间，提高系统可靠性，普遍采用插装式缓冲制动阀。如授权公告号为“CN 202073860”，名称为“螺纹插装式可调型缓冲溢流阀”的专利，公开了一种缓冲制动阀，包括阀套、阀座、阀芯、弹簧及缓冲活塞，阀套具有第一油口，阀座设于阀套的前端部并具有第二油口，阀芯设于阀套内，调压螺套具有前端内腔，设于阀套的后端部并能轴向移动进而能改变弹簧的轴向弹力，缓冲活塞包括后端的导向部、中部径向凸起的凸环部及前端轴向开口与阀芯后端部配合的容筒部，凸环部的后端面大于前端面，凸环部中间具有供油液从容筒部流向后端外侧的连接通道，容筒部侧向具有供油液从容筒部内腔向容筒部外壁流向的侧向通道。虽然背景专利能够实现简单的缓冲制动功能，但是其存在以下不足：

其为直动式缓冲阀，通流能力小，发热厉害，如果应用于大流量的液压系统中，弹簧的刚度要和外形要很大，使整体阀的体积过大，因此不适宜用于大流量的回转装置。

其通过调节螺套来调定第一级压力，第二油口的压力先是快速升高到第一级压力溢流，然后缓冲活塞再将弹簧进行压缩将第二口的压力升高到第二级压力，虽然通过第一级压力和第二级压力的切换可以使回转装置缓慢启动和缓慢制动，但因为其缓冲活塞在第一级压力未达到之前已经开始向下运动压缩弹簧，因此第一级压力上升速度很快同样存在着超调冲击，对于一些精密的回转装置中的齿轮或马达有着极大的冲击危险；如果将第一级压力调低，一方面有可能造成第二油口压力过低，过低的第一级压力不足以推动缓冲活塞压缩弹簧，缓冲制动功能失效，另一方面此发明的结构将会使缓冲活塞的行程减短，这样如果缓冲活塞可以压缩弹簧，则第二级压力降低达不到回转装置的正常工作压力。

综上所述，现有缓冲制动阀还可作进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构更为合理、通流的流量大且可以有效缓冲冲击压力的缓冲制动阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种缓冲制动阀，包括具有轴向贯穿孔的阀体；具有轴向贯穿孔的阀套，卡接在阀体的下端口内，阀套的下端口形成压力油口，阀套周壁上开有泄油口，阀套内形成有连通压力油口和泄油口的溢流阀口；主阀芯，设于阀套内并能上下滑移，主阀芯的外周面与溢流阀口配合，以使主阀芯的上下滑移能启闭溢流阀口；衬套，其下部插入阀套内并与阀套内壁之间设有密封圈，衬套和主阀芯之间支撑有第一弹簧，衬套和主阀芯之间形成先导腔，主阀芯内设有连通先导腔和压力油口的第一阻尼孔；其特征在于：还包括具有容置腔的缓冲活塞，设于阀体内并能上下滑移，缓冲活塞的上部外周与阀体内壁之间设有密封圈，缓冲活塞的下部外周与阀体内壁之间具有第一间隙，衬套的上端插入缓冲活塞内并与缓冲活塞内壁之间设有密封圈，以在衬套上方的缓冲活塞内形成回油腔，缓冲活塞的侧壁上开有连通回油腔和第一间隙的第三阻尼孔，阀体侧壁上开有连通第一间隙和泄油口的回油孔，衬套内开有连通回油腔和先导腔的第一通流孔，第一通流孔的下端固定有第一弹簧座，第一弹簧座上开有连通先导腔和第一通流孔的第二阻尼孔；自下而上依次设于缓冲活塞内并能上下滑移的第二弹簧座、第三弹簧座和第二钢球，第二弹簧座的下端固定有用以封堵所述第一通流孔的第一钢球，第二弹簧座和第三弹簧座之间支撑有第二弹簧，第三弹簧座上开有第二通流孔，第二弹簧的上方顶持有第三弹簧，第二钢球在第三弹簧的作用力下封堵住所述第二通流孔，缓冲活塞的侧壁上开有用以连通第二通流孔和第一间隙的第三通流孔；调节套，螺纹连接在阀体的上端开口处并将其封堵，调节套外周与阀体内壁之间设有密封圈，调节套与缓冲活塞之间形成缓冲腔，缓冲活塞的上部开有连通缓冲腔和回油腔的第四阻尼孔。

为防止过量压缩第二弹簧，上述缓冲活塞的顶部具有向上延伸的T型头部，调节套的下端设有供缓冲活塞顶部的T型头部挂设的T型槽。缓冲活塞的上部T型头部与与调节套相抵后，因调节套位置固定，故缓冲活塞即使在油压作用下也不会再继续下移，有效防止缓冲活塞过分压缩第二弹簧，起到保护弹簧的作用。

为使得缓冲压力便于调节，上述阀体的顶部外螺纹连接有螺帽，所述调节套的上端具有调节螺纹杆部，调节螺纹杆部穿出并螺纹连接在螺帽上，并在位于螺帽外的调节螺纹杆部上螺纹连接有锁紧螺母。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本缓冲制动阀采用直径较小的第一钢球作为导阀，因此控制缓冲压力的第二弹簧刚度比较小，使整阀体积紧凑、通流流量大且可以有效缓冲冲击压力。另外，采用第一钢球和第二弹簧调定好第一级压力，只有压力油口的压力达到第一级压力顶开第一钢球后，油液才能进入缓冲腔推动缓冲活塞压缩第二弹簧，这样第一级压力可以设定并且上升速度不像背景专利那样快，第一级压力无冲击、缓冲效果好。通过第五阻尼孔、第二钢球和第三弹簧相互配合，可以保证缓冲腔的压力能可靠压缩第二弹簧，不会造成缓冲制动功能失效。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视图；

图2为图1中的A处放大图；

图3为图1中的B处放大图；

图4为本发明的液压原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，为本发明的一个优选实施例。

一种缓冲制动阀，包括

具有轴向贯穿孔的阀体1。

具有轴向贯穿孔的阀套3，通过卡簧卡接在阀体1的下端口内，阀套3的下端口形成压力油口P，阀套3周壁上开有泄油口T1，阀套3内形成有连通压力油口P和泄油口T1的溢流阀口31。

主阀芯2，设于阀套3内并能上下滑移，主阀芯2的外周面与溢流阀口31配合，以使主阀芯2的上下滑移能启闭溢流阀口31。

衬套6，其下部插入阀套3内并与阀套3内壁之间设有密封圈10，衬套6和主阀芯2之间支撑有第一弹簧5a，衬套6和主阀芯2之间形成先导腔21，主阀芯2内设有连通先导腔21和压力油口P的第一阻尼孔a1。

具有容置腔的缓冲活塞8，设于阀体1内并能上下滑移，缓冲活塞8的上部外周与阀体1内壁之间设有密封圈10，缓冲活塞8的下部外周与阀体1内壁之间具有第一间隙4b，衬套6的上端插入缓冲活塞8内并与缓冲活塞8内壁之间设有密封圈10，以在衬套6上方的缓冲活塞8内形成回油腔20，缓冲活塞8的侧壁上开有连通回油腔20和第一间隙4a的第三阻尼孔a3，阀体1侧壁上开有连通第一间隙4a和泄油口T1的回油孔4b，衬套6内开有连通回油腔20和先导腔21的第一通流孔62，第一通流孔62的下端固定有第一弹簧座7a，第一弹簧座7a上开有连通先导腔21和第一通流孔62的第二阻尼孔a2。

自下而上依次设于缓冲活塞8内并能上下滑移的第二弹簧座7b、第三弹簧座7c和第二钢球9b，第二弹簧座7b的下端固定有用以封堵所述第一通流孔62的第一钢球9a，第二弹簧座7b和第三弹簧座7c之间支撑有第二弹簧5b。第三弹簧座7c上开有第二通流孔71，第二钢球9b的上方顶持有第三弹簧5c，缓冲活塞8的侧壁上开有用以连通第二通流孔71和第一间隙4a的第三通流孔81。

调节套12，螺纹连接在阀体1的上端开口处并将其封堵，调节套12外周与阀体1内壁之间设有密封圈10，调节套12与缓冲活塞8之间形成缓冲腔22，缓冲活塞8的上部开有连通缓冲腔22和回油腔20的第四阻尼孔a4。

缓冲活塞8的顶部具有向上延伸的T型头部82，调节套12的下端设有供缓冲活塞顶部的T型头部82挂设的T型槽121。阀体1的顶部外螺纹连接有螺帽13，调节套12的上端具有调节螺纹杆部122，调节螺纹杆部122穿出并螺纹连接在螺帽13上，并在位于螺帽13外的调节螺纹杆部122上螺纹连接有锁紧螺母14。

本缓冲制动阀的工作原理及过程如下：

第一钢球9a和第二弹簧座7b为固定连接，组成先导阀芯，先导阀芯在第二弹簧5b的作用力下处于关闭第一通流孔62的初始状态；第二钢球9b和第三弹簧5c可以保证弹簧腔20有一定的回油背压。

这样当压力油口P的油液流入时，压力油口P的油液先由第一阻尼孔a1到先导腔21，再由第二阻尼孔a2经第一通流孔62作用到第一钢球9a上。当P口的压力达到第二弹簧5b设定的第一级压力时，第一钢球9a开启，油液由第一通流孔流入回油腔20，回油腔20的油液再由第三阻尼孔a3、第一间隙4a、回油孔4b回泄压口T1，主阀芯2因为压力油口P和先导腔21之间产生的油液流动压差开启，压力油口P的油液经由溢流阀口流入泄压口T1，但因为第三阻尼孔a3和第二钢球9b及第三弹簧5c的作用，使得回油腔20有一定的回油被压，此回油被压可以压缩缓冲活塞8向下运动。这样回油腔20的油液再由第四阻尼孔a4进入缓冲腔22，缓冲活塞8在回油及上下面积差的作用下，逐步向下运动压缩先导阀芯、第二弹簧5b，这样压力油口P的压力由第一级压力会慢慢上升，上升的压力继续作用到缓冲活塞8上面使缓冲活塞8继续向下运动，直到缓冲活塞8的上部T型头部81与调节套17的T型槽121相抵，这样压力油口P的压力会慢慢并最终上升到第二级压力。在缓冲活塞8向下运动时，回油腔20的容积减小，回油腔20的压力超过第二钢球9b和第三弹簧5c设定的压力时，第二钢球9b上移，打开第二通流孔71，这样回油腔20的油液同时经第三阻尼孔a3和第二通流孔71、第三通流孔81流入第一间隙4a，油液再由第一间隙4a通过通流孔4b流到T1口。

因此压力油口P的油压，先达到第一压力下缓冲溢流，然后缓冲活塞开始运动压缩第二弹簧使P口压力最终达到第二级压力，整个过程无冲击。且因为流量主要是经过主阀芯2进行溢流，通流能力大，发热小。

Claims (3)

1.一种缓冲制动阀，包括

具有轴向贯穿孔的阀体(1)；

具有轴向贯穿孔的阀套(3)，卡接在阀体(1)的下端口内，阀套(3)的下端口形成压力油口(P)，阀套(3)周壁上开有泄油口(T1)，阀套(3)内形成有连通压力油口(P)和泄油口(T1)的溢流阀口(31)；

主阀芯(2)，设于阀套(3)内并能上下滑移，主阀芯(2)的外周面与溢流阀口(31)配合，以使主阀芯(2)的上下滑移能启闭溢流阀口(31)；

衬套(6)，其下部插入阀套(3)内并与阀套(3)内壁之间设有密封圈(10)，衬套(6)和主阀芯(2)之间支撑有第一弹簧(5a)，衬套(6)和主阀芯(2)之间形成先导腔(21)，主阀芯(2)内设有连通先导腔(21)和压力油口(P)的第一阻尼孔(a1)；

其特征在于：还包括

具有容置腔的缓冲活塞(8)，设于阀体(1)内并能上下滑移，缓冲活塞(8)的上部外周与阀体(1)内壁之间设有密封圈(10)，缓冲活塞(8)的下部外周与阀体(1)内壁之间具有第一间隙(4a)，所述衬套(6)的上端插入缓冲活塞(8)内并与缓冲活塞(8)内壁之间设有密封圈(10)，以在衬套(6)上方的缓冲活塞(8)内形成回油腔(20)，缓冲活塞(8)的侧壁上开有连通回油腔(20)和第一间隙(4a)的第三阻尼孔(a3)，阀体(1)侧壁上开有连通第一间隙(4a)和泄油口(T1)的回油孔(4b)，衬套(6)内开有连通回油腔(20)和先导腔(21)的第一通流孔(62)，第一通流孔(62)的下端固定有第一弹簧座(7a)，第一弹簧座(7a)上开有连通先导腔(21)和第一通流孔(62)的第二阻尼孔(a2)；

自下而上依次设于缓冲活塞(8)内并能上下滑移的第二弹簧座(7b)、第三弹簧座(7c)和第二钢球(9b)，第二弹簧座(7b)的下端固定有用以封堵所述第一通流孔(62)的第一钢球(9a)，第二弹簧座(7b)和第三弹簧座(7c)之间支撑有第二弹簧(5b)，第三弹簧座(7c)上开有第二通流孔(71)，第二钢球(9b)的上方顶持有第三弹簧(5c)，第二钢球(9b)在第二弹簧(5b)的作用力下封堵住所述第二通流孔(71)，缓冲活塞(8)的侧壁上开有用以连通第二通流孔(71)和第一间隙(4a)的第三通流孔(81)；

调节套(12)，螺纹连接在阀体(1)的上端开口处并将其封堵，调节套(12)外周与阀体(1)内壁之间设有密封圈(10)，调节套(12)与缓冲活塞(8)之间形成缓冲腔(22)，缓冲活塞(8)的上部开有连通缓冲腔(22)和回油腔(20)的第四阻尼孔(a4)。

2.根据权利要求1所述的一种缓冲制动阀，其特征在于：所述缓冲活塞(8)的顶部具有向上延伸的T型头部(82)，调节套(12)的下端设有供缓冲活塞顶部的T型头部(82)挂设的T型槽(121)。

3.根据权利要求1所述的一种缓冲制动阀，其特征在于：所述阀体(1)的顶部外螺纹连接有螺帽(13)，所述调节套(12)的上端具有调节螺纹杆部(122)，调节螺纹杆部(122)穿出并螺纹连接在螺帽(13)上，并在位于螺帽(13)外的调节螺纹杆部(122)上螺纹连接有锁紧螺母(14)。