CN108266431A - 一种二级压力双向溢流阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种二级压力双向溢流阀，包括：阀体，其上设有油口A、油口B和油口T；主阀芯，其连接在所述阀体内，且其上设有与油口B连通的第一间隙通道以及与油口A连通的第二间隙通道；阀套，其与阀体连接并与所述主阀芯形成有第一控制腔和第二控制腔，且在所述主阀芯与所述阀套之间设有第一弹性件，第一控制腔与第一间隙通道连通，第二控制腔与第二间隙通道连通；螺堵，其固定连接于套的上部；缓冲活塞，设置在阀套的内孔中，缓冲活塞与螺堵形成有缓冲腔；先导阀芯，其一端抵在阀套口上，另一端插接入缓冲活塞的内孔中，且其内设有连通阀套口与缓冲腔的第一先导通孔；第二弹性件，其抵接在第一先导阀芯与缓冲活塞之间；以及梭阀组件，其上设有第一进油口、第二进油口和出油口。该二级压力双向溢流阀可实现双向二级压力溢流，结构更简单、紧凑，加工更方便、成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及阀技术领域，具体涉及一种二级压力双向溢流阀，该双向缓冲溢流阀主要应用在小型起重机、小型挖掘机、高空作业车等其他机械的回转机构上。
背景技术
工程机械中为了提高工作效率和整机的机动性，一般都有回转机构。对于汽车起重机，回转机构更是不可缺少。而汽车起重机在回转时的负载惯性较大，起动、制动频繁，工作条件恶劣，因而其液压系统要求工作可靠，尤其是回转在起动和制动时，不能有大的压力冲击。
现有技术一般通过设置回转缓冲阀来防止过载。目前市面上中小吨位液压汽车起重机的回转缓冲阀主要有两种方式：一种采用双溢流阀并联在回转马达两端，另一种采用四个单向阀和一个先导式溢流阀组成桥路；在起动、制动过程中让封闭的高压油液通过溢流阀溢出一些，而且使得两个方向都起作用。但以上两种回转缓冲阀都由多个阀件组成，体积较为庞大、且成本较高，不太适合广泛使用在小型起重机上。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种二级压力双向溢流阀，该二级压力双向溢流阀结构更简单、紧凑，加工更方便、成本更低。
为了实现以上发明目的，本发明提出了一种具有以下结构的二级压力双向溢流阀，包括：
阀体，其上设有油口A、油口B和油口T；
主阀芯，其连接在所述阀体内，且其上设有与油口B连通的第一间隙通道以及与油口A连通的第二间隙通道；
阀套，其与阀体连接并与所述主阀芯形成有第一控制腔和第二控制腔，且在所述主阀芯与所述阀套之间设有第一弹性件，第一控制腔与第一间隙通道连通，第二控制腔与第二间隙通道连通，所述阀套上还设有阀套口；
螺堵，其固定连接于所述阀套的上部；
缓冲活塞，其滑动设置在所述阀套的内孔中，所述缓冲活塞内设有阶梯型通孔，所述缓冲活塞与所述螺堵形成有缓冲腔；
先导阀芯，其一端抵在阀套口上，另一端插接入所述缓冲活塞的内孔中，且其内设有连通阀套口与缓冲腔的第一先导通孔；
第二弹性件，其抵接在第一先导阀芯与缓冲活塞之间；以及
梭阀组件，其设在所述阀套内，位于所述第二控制腔的上部、所述先导阀芯的下部，所述梭阀组件上设有第一进油口、第二进油口和出油口，所述第一进油口与所述第一控制腔通过所述阀套内的第一流道相通，所述第二进油口和所述第二控制腔相通，所述出油口与所述阀套口相通。
在本发明中，通过与油口B连通的第一间隙通道将油液引入第一控制腔，通过与油口A连通的第二间隙通道将油液引入第一控制腔，再通过梭阀组件将第一控制腔和第二控制腔中的高压腔压力引入到先导控制阀芯的进油口，通过先导控制阀芯控制油口A或油口B与油口T的连通，通过缓冲活塞下压第二弹性件可实现先导控制阀芯的二级压力开启。且在油口A的压力超过预设压力时，可实现向油口B的二级溢流压力缓冲，油口B同理。因此，可通过一个阀体完成两个方向的过载的缓冲功能。而且由于本发明中不需要用到多个单向阀与溢流阀的组合结构，而是通过一个阀体就能实现双向的过载缓冲，因而结构更简单、紧凑，加工也更方便、成本更低、二级溢流缓冲效果更好。
在一种实施方案中，所述主阀芯为十字形结构，所述主阀芯的下凸部抵接在所述阀体的阀口上隔离油口A与油口B，所述主阀芯的下肩部与阀体之间形成与油口B连通的通道；所述主阀芯的上凸部与阀套的凹部配合并形成有第二控制腔，所述主阀芯的上肩部与阀体以及位于阀套的凹部两侧的阀套下凸部形成第一控制腔。
在一种实施方案中，所述第一间隙通道设在主阀芯十字形结构的一侧，第一间隙通道包括依次连接的第一轴向孔、第一阻尼孔和第二轴向孔，所述第一轴向孔连通油口B，第二轴向孔连通第一控制腔。
在一种实施方案中，所述第二间隙通道设在主阀芯十字形结构的中部，第二间隙通道包括依次连接的第三轴向孔、第二阻尼孔和第四轴向孔，第三轴向孔连通油口A，第四轴向孔连通第二控制腔。
在一种实施方案中，第一阻尼孔的直径小于第二阻尼孔的直径，连通油口B的第一间隙通道的通流速度小于连通油口A的第二流通通道的通流速度。
在一种实施方案中，所述梭阀组件包括插接在所述阀套内的梭阀阀套，所述梭阀阀套内沿其轴向设有安装槽，所述安装槽内设有钢球，以及用于限制钢球脱离安装槽的梭阀阀座，所述梭阀阀座上沿其轴向设有用于连通第二控制腔和安装槽的第二进油口，所述梭阀阀套内设有用于连通安装槽和所述阀套口的出油口，以及用于连通安装槽和第一控制腔的第一进油口。
在一种实施方案中，所述先导阀芯均包括依次连接的球状头部、滑块部、第一杆部和第二杆部，其中滑块部的直径最大，第一杆部的直径大于第二杆部的直径，所述球状头部封堵在阀套口上，所述第二杆部与所述缓冲活塞的内孔相配合。
在一种实施方案中，当油口A的油液压力大于先导阀芯的开启压力时，油液经第二间隙通道、第二控制腔、梭阀组件的第二进油口、梭阀组件的出油口、阀套口流向油口T，主阀芯在压差作用下开启，油口A的油液向油口B实现一级压力溢流，同时油口A的油液经先导阀芯中的第一先导通孔进入缓冲腔向下推动缓冲活塞压缩第二弹性件，油口A的压力逐渐增大到二级溢流压力。
在一种实施方案中，当油口B的油液压力大于先导阀芯的开启压力时，油液经第一间隙通道、第一控制腔、梭阀组件的第一进油口、梭阀组件的出油口、阀套口流向油口T，主阀芯在压差作用下开启，油口B的油液向油口A实现一级压力溢流，同时油口B的油液经先导阀芯中的第一先导通孔进入缓冲腔向下推动缓冲活塞压缩第二弹性件，油口B的压力逐渐增大到二级溢流压力。
与现有技术相比，本发明的二级压力双向溢流阀的优点在于：
本发明中通过对阀体、主阀芯、阀套、梭阀组件、先导阀芯和缓冲活塞的结构进行巧妙设置及连接，实现从油口A到油口B以及从油口B到油口A两个方向的二级压力溢流缓冲功能，零件少。与现有技术相比，减少了一堆阀体连接带来的布置与管路连接的繁琐问题。而且由于只需要一个阀体，结构更紧凑，同时也大大降低了成本。另外由于阀体结构和阀芯形状相对不复杂，加工也方便。能更好地适应于小型起重机、液压起重机、回转机构等工况。
附图说明
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1显示了本发明的二级压力双向溢流阀的其中一个实施例的结构示意图；
图2显示了本发明的二级压力双向溢流阀的其中一个实施例中梭阀组件的结构示意图。
附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
发明人在发明过程中注意到，现有技术中一般由多个阀件组成回转缓冲阀来防止过载，导致结构体积较为庞大、且成本较高，不太适合广泛使用在小型起重机上。
针对以上不足，本发明的实施例提出了一种二级压力双向溢流阀，下面进行说明。
如图1显示了本发明的二级压力双向溢流阀的其中一种实施例。在该实施例中，本发明的二级压力双向溢流阀主要包括：阀体1、主阀芯2、第一弹性件3、阀套4、先导阀芯5、第二弹性件7、螺堵9和梭阀组件。其中，阀体1上设有油口A、油口B和油口T。油口A设在阀体1的下端，位于轴向方向上，油口B设在阀体1下端的侧面，油口T设在阀体1的中部或上部。主阀芯2连接在阀体1内，主阀芯2上设有与油口B连通的第一间隙通道以及与油口A连通的第二间隙通道。阀套4与阀体1固定连接。阀套4与主阀芯2形成有第一控制腔13和第二控制腔14。第一弹性件3位于第二控制腔14内。第一弹性件3抵接在主阀芯2与阀套4之间。第一控制腔13与第一间隙通道连通。第二控制腔14与第二间隙通道连通。阀套4上还设有阀套口4.2。螺堵9，其固定连接于阀套4的上部.。缓冲活塞8，其滑动设置在阀套4的内孔中，缓冲活塞8内设有阶梯型通孔，缓冲活塞8与螺堵9形成有缓冲腔16。先导阀芯5的一端抵在阀套口4.2上，另一端插接入述缓冲活塞8的内孔中，且其内设有连通阀套口4.2与缓冲腔16的第一先导通孔5.1。梭阀组件设在阀套4内，位于第二控制腔14的上部，先导阀芯5的下部，梭阀组件上设有第一进油口12.2、第二进油口10.1和出油口12.1，第一进油口12.2与第一控制腔13通过阀套内的第一流道4.1相通，第二进油口10.1和第二控制腔14相通，出油口12.1与阀套口4.2相通。
在一个实施例中，如图1所示，主阀芯2为“十”字形结构。其中，主阀芯2的下凸部抵接在阀体1的阀口上隔离油口A与油口B。主阀芯2的下肩部与阀体1之间形成与油口B连通的通道。主阀芯2的上凸部与阀套4的凹部滑动配合并形成有第二控制腔14。主阀芯2的上肩部与阀体1以及位于阀套4的凹部两侧的阀套下凸部形成第一控制腔13。
在一个实施例中，如图1所示，第一间隙通道设在主阀芯2的十字形结构的一侧，例如主阀芯2的左侧的肩部所在位置。第一间隙通道主要包括依次连接的第一轴向孔2.1、第一阻尼孔2.2和第二轴向孔2.3。第一轴向孔2.1连通油口B，第二轴向孔2.3连通第一控制腔13。
在一个实施例中，如图1所示，第二间隙通道设在主阀芯2的十字形结构的中部，第二间隙通道沿主阀芯2的轴向方向设置。第二间隙通道主要包括依次连接的第三轴向孔2.4、第二阻尼孔2.5和第四轴向孔2.6。第三轴向孔2.4连通油口A，第四轴向孔2.6连通第二控制腔14。
在一个实施例中，如图1所示，第一阻尼孔2.2的直径小于第二阻尼孔2.5的直径。因而导致连通油口B的第一间隙通道的通流速度小于连通油口A的第二流通通道的通流速度，该结构设置的好处在于，在油口A压力较大时能起到快速建立控制腔压力、开启溢流和主阀芯2，因而回转机构启动速度较快。在油口B压力较大时能平缓溢流和开启主阀芯2，回转机构转动比较平稳。
在一个实施例中，如图1、图2所示，梭阀组件包括插接在阀套4内的梭阀阀套12，梭阀阀套12内沿其轴向设有安装槽，安装槽内设有钢球11，以及用于限制钢球11脱离安装槽的梭阀阀座10，梭阀阀座10沿其轴向设有用于连通第二控制腔14和安装槽的第二进油口10.1，梭阀阀套12内设有用于连通安装槽和阀套口4.2的出油口12.1，以及用于连通安装槽和第一控制腔13的第一进油口12.2。
在一个实施例中，如图1所示，当油口A的油液压力大于第二弹性件7的作用力时，先导阀芯5向上运动打开阀套口4.2，油液经第二间隙通道、第二控制腔14、梭阀组件的第二进油口10.1、梭阀组件的出油口12.1、阀套口4.2流向油口T，主阀芯2在压差作用下开启，油口A的油液向油口B实现一级压力溢流，同时油口A的油液经先导阀芯5中的第一先导通孔5.1进入缓冲腔16向下推动缓冲活塞8压缩第二弹性件7，油口A的压力逐渐增大到二级溢流压力。
在一个实施例中，如图1所示，当油口B的油液压力大于第二弹性件7的作用力时，先导阀芯5向上运动打开阀套口4.2，油液经第一间隙通道、第一控制腔13、梭阀组件的第一进油口12.2、梭阀组件的出油口12.1、阀套口4.2流向油口T，主阀芯2在压差作用下开启，油口B的油液向油口A实现一级压力溢流，同时油口B的油液经先导阀芯中的第一先导通孔5.1进入缓冲腔向下推动缓冲活塞压缩第二弹性件，油口B的压力逐渐增大到二级溢流压力。
在一个实施例中，本发明的二级压力双向溢流阀的工作原理如下：
当油口A处于高压、油口B处于低压状态时，油口A的压力经第三轴向孔2.4、第二阻尼孔2.5和第四轴向孔2.6流入第二控制腔14，再经梭阀组件的第二进油口10.1、梭阀组件的出油口12.1作用到先导阀芯5上。若油口A的压力升高超过了第二弹性件7设定的压力时，第二控制腔14的油液推动先导阀芯5向上运动打开阀套口4.2，第二控制腔14的油液经阀套口4.2、第一斜向通道4.4、第一流通腔15和流通通道1.1流到油口T，主阀芯2在油液流动产生的压差的作用下开启实现一级压力溢流，同时油口A的油液经先导阀芯5中的第一先导通孔5.1进入缓冲腔16向下推动缓冲活塞8压缩第二弹性件7，直到缓冲活塞8下端与阀套4的台阶接触，油口A的压力逐渐由一级溢流压力升高到二级溢流压力。。
当油口B处于高压、油口A处于低压状态时，油口B的压力经第一轴向孔2.1、第一阻尼孔2.2和第二轴向孔2.3流入第一控制腔13，再经第一流道4.1、梭阀组件的第一进油口12.2、梭阀组件的出油口12.1作用到先导阀芯5上。若油口B的压力升高超过了第二弹性件6设定的压力时，第一控制腔13的油液推动先导阀芯5向上运动打开阀套口4.2，第一控制腔13的油液经阀套口4.2、第一斜向通道4.4、第一流通腔15和流通通道1.1流到油口T，主阀芯2在油液流动产生的压差的作用下开启实现一级压力溢流，同时油口B的油液经先导阀芯5中的第一先导通孔5.1进入缓冲腔16向下推动缓冲活塞8压缩第二弹性件7，直到缓冲活塞8下端与阀套4的台阶接触，油口B的压力逐渐由一级溢流压力升高到二级溢流压力。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种二级压力双向溢流阀，其特征在于，包括：
阀体，其上设有油口A、油口B和油口T；
主阀芯，其连接在所述阀体内，且其上设有与油口B连通的第一间隙通道以及与油口A连通的第二间隙通道；
阀套，其与阀体连接并与所述主阀芯形成有第一控制腔和第二控制腔，且在所述主阀芯与所述阀套之间设有第一弹性件，第一控制腔与第一间隙通道连通，第二控制腔与第二间隙通道连通，所述阀套上还设有阀套口；
螺堵，其固定连接于所述阀套的上部；
缓冲活塞，其滑动设置在所述阀套的内孔中，所述缓冲活塞内设有阶梯型通孔，所述缓冲活塞与所述螺堵形成有缓冲腔；
先导阀芯，其一端抵在阀套口上，另一端插接入所述缓冲活塞的内孔中，且其内设有连通阀套口与缓冲腔的第一先导通孔；
第二弹性件，其抵接在先导阀芯与缓冲活塞之间；以及
梭阀组件，其设在所述阀套内，位于所述第二控制腔的上部、所述先导阀芯的下部，所述梭阀组件上设有第一进油口、第二进油口和出油口，所述第一进油口与所述第一控制腔通过所述阀套内的第一流道相通，所述第二进油口和所述第二控制腔相通，所述出油口与所述阀套口相通。
2.根据权利要求1所述的缓冲阀，其特征在于，所述主阀芯为十字形结构，所述主阀芯的下凸部抵接在所述阀体的阀口上隔离油口A与油口B，所述主阀芯的下肩部与阀体之间形成与油口B连通的通道；所述主阀芯的上凸部与阀套的凹部配合并形成有第二控制腔，所述主阀芯的上肩部与阀体以及位于阀套的凹部两侧的阀套下凸部形成第一控制腔。
3.根据权利要求2所述的缓冲阀，其特征在于，所述第一间隙通道设在主阀芯十字形结构的一侧，第一间隙通道包括依次连接的第一轴向孔、第一阻尼孔和第二轴向孔，所述第一轴向孔连通油口B，第二轴向孔连通第一控制腔。
4.根据权利要求3所述的缓冲阀，其特征在于，所述第二间隙通道设在主阀芯十字形结构的中部，第二间隙通道包括依次连接的第三轴向孔、第二阻尼孔和第四轴向孔，第三轴向孔连通油口A，第四轴向孔连通第二控制腔。
5.根据权利要求4所述的缓冲阀，其特征在于，第一阻尼孔的直径小于第二阻尼孔的直径，连通油口B的第一间隙通道的通流速度小于连通油口A的第二流通通道的通流速度。
6.根据权利要求5所述的缓冲阀，其特征在于，所述梭阀组件包括插接在所述阀套内的梭阀阀套，所述梭阀阀套内沿其轴向设有安装槽，所述安装槽内设有钢球，以及用于限制钢球脱离安装槽的梭阀阀座，所述梭阀阀座上沿其轴向设有用于连通第二控制腔和安装槽的第二进油口，所述梭阀阀套内设有用于连通安装槽和所述阀套口的出油口，以及用于连通安装槽和第一控制腔的第一进油口。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的缓冲阀，其特征在于，所述先导阀芯均包括依次连接的球状头部、滑块部、第一杆部和第二杆部，其中滑块部的直径最大，第一杆部的直径大于第二杆部的直径，所述球状头部封堵在阀套口上，所述第二杆部与所述缓冲活塞的内孔相配合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的缓冲阀，其特征在于，当油口A的油液压力大于先导阀芯的开启压力时，油液经第二间隙通道、第二控制腔、梭阀组件的第二进油口、梭阀组件的出油口、阀套口流向油口T，主阀芯在压差作用下开启，油口A的油液向油口B实现一级压力溢流，同时油口A的油液经先导阀芯中的第一先导通孔进入缓冲腔向下推动缓冲活塞压缩第二弹性件，油口A的压力逐渐增大到二级溢流压力。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的缓冲阀，其特征在于，当油口B的油液压力大于先导阀芯的开启压力时，油液经第一间隙通道、第一控制腔、梭阀组件的第一进油口、梭阀组件的出油口、阀套口流向油口T，主阀芯在压差作用下开启，油口B的油液向油口A实现一级压力溢流，同时油口B的油液经先导阀芯中的第一先导通孔进入缓冲腔向下推动缓冲活塞压缩第二弹性件，油口B的压力逐渐增大到二级溢流压力。
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