CN109058208B - 一种缓冲溢流阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种缓冲溢流阀，包括阀体；连接在阀体下端的阀套，其上设有第二油口；溢流阀芯，滑动设在阀套内；阀座，固定连接在阀套下端并在其下端口构成第一油口；螺套，固定连接在阀体上部；调节杆，连接在螺套上并向下伸入阀体内孔；缓冲活塞，其可上下滑移的设于阀体内并套接在调节杆下部；弹簧，设在调节杆与溢流阀芯之间；单向阻尼片，设在溢流阀芯内；挡圈，对单向阻尼片进行下限位。本缓冲溢流阀，结构简单、合理、加工制造成本低、安装方便且缓冲效果好。

Description

一种缓冲溢流阀
技术领域
本发明属于液压阀的技术领域，尤其涉及一种缓冲溢流阀。
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，其中缓冲溢流阀是这类系统的关键液压元件，缓冲溢流阀性能的优劣直接影响着主机的性能。现有的缓冲溢流阀按连接方式分为板式缓冲溢流阀和插装式缓冲溢流阀两种，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溢流阀。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，公开了一种缓冲溢流阀，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。虽然此发明能够实现简单的缓冲溢流功能，但是其结构较为复杂，体积比较大，在加工及装配中要求较高，综合成本高；另外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，其安装在阀芯前端的堵头上阻尼孔，在第一级压力转换到第二级压力的时候起到控制缓冲时间的作用，但是因为此阻尼孔及阀芯内部较长的通流孔长度，降低了阀芯的响应速度，在回转启动及停止较为频繁的设备(如小型挖掘机)上应用非常不理想。
综上所述，现有缓冲溢流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可以有效缓冲冲击压力、且结构更简单、加工更方便、阻尼通道较短能满足回转频繁的工况使用的缓冲溢流阀。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种缓冲溢流阀，其特征在于：包括具有轴向贯穿孔的阀体；具有阶梯型通孔的阀套，螺纹连接在阀体的下端，阀套的侧壁上设有第二油口；溢流阀芯，设于阀套内并能上下滑移，溢流阀芯内从上至下设有依次连通且直径递增的第二通流孔、安装孔和溢流阀口；阀座，固定连接在所述阀套的下端，阀座内设有轴向贯穿的第一通流孔，第一通流孔的下端口构成第一油口，阀座的上部设有与溢流阀口相配合用以控制第一油口与第二油口通断的密封锥面；螺套，螺纹连接在阀体的上端用以封闭阀体的上开口；调节杆，其上部螺纹连接在螺套的上端开口处并向上伸出，调节杆的下部伸入到阀体内孔中；缓冲活塞，缓冲活塞设于阀体内并能上下滑移，缓冲活塞的外周壁与阀体内孔之间为间隙液密封配合，缓冲活塞内设有轴向贯穿的滑动连接孔，调节杆的下部伸入滑动连接孔内并与其形成间隙液密封，在阀体内，溢流阀芯、缓冲活塞和调节杆之间形成有缓冲腔，在阀体内，缓冲活塞的上方和螺套的下方之间形成有回油腔，阀体上设有用以连通回油腔和第二油口的连通流道；弹簧，其设于缓冲腔内，其一端抵在调节杆上，另一端抵在溢流阀芯上使溢流阀芯保持下移趋势，进而使溢流阀口和密封锥面相贴合以隔断第一油口和第二油口；单向阻尼片，滑动设在安装孔内，单向阻尼片内设有阻尼孔和第三通流孔，当油液由第一通流孔流入缓冲腔时，单向阻尼片向上运动，其上端面与溢流阀芯内孔的台阶相贴合，第三通流孔被遮盖住，第一通流孔内的油液经阻尼孔流入缓冲腔，当油液由缓冲腔流入第一通流孔时，单向阻尼片向下运动露出第三通流孔，缓冲腔内的油液由阻尼孔和第三通流孔流入第一通流孔；中空的挡圈,设在安装孔内用以对单向阻尼片进行下限位。
作为优选，所述缓冲溢流阀还包括弹簧座，弹簧座设在溢流阀芯上端和弹簧下端之间。
上述溢流阀芯由上至下包括依次连接的滑动段、缩径段和扩径段，所述滑动段与阀体的内孔滑动配合，所述溢流阀口的横截面积大于所述滑动段的横截面积。
上述调节杆的上部连接有锁紧螺母。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本缓冲溢流阀结构简单、合理、加工制造方便、成本低、且安装方便，通过设置缓冲活塞形成缓冲腔，当回转装置制动时，使缓冲腔的油液现先是由于推动缓冲活塞上行而压力很低，当缓冲活塞停止运动时，缓冲腔内的压力逐渐上升到与第一油口压力相等，这样使溢流阀芯向上的合力作用面积由初始阶段的溢流阀口横截面积逐渐减小到溢流阀口横截面积与溢流阀芯滑动段横截面积之差，第一油口的压力逐渐由第一溢流压力上升到第二溢流压力，缓冲效果好。
附图说明
图1为本发明实施例的剖视图；
图2为本发明中溢流阀芯的结构示意图；
图3为本发明中单向阻尼片的结构示意图。
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。
一种缓冲溢流阀，包括
具有轴向贯穿孔的阀体5。
具有阶梯型通孔的阀套4，螺纹连接在阀体5的下端，阀套4的侧壁上设有第二油口B。
溢流阀芯2，设于阀套4内并能上下滑移，溢流阀芯2内从上至下设有依次连通且直径递增的第二通流孔21、安装孔22和溢流阀口23。溢流阀芯2由上至下包括依次连接的滑动段24、缩径段25和扩径段26，所述滑动段24与阀套4的内孔滑动配合，所述溢流阀口23的横截面积D1大于所述滑动段24的横截面积D2。
阀座1，固定连接在所述阀套4的下端，阀座1内设有轴向贯穿的第一通流孔101，第一通流孔101的下端口构成第一油口A，阀座1的上部设有与溢流阀口23相配合用以控制第一油口A与第二油口B通断的密封锥面102。
螺套10，螺纹连接在阀体5的上端用以封闭阀体5的上开口。
调节杆9，其上部螺纹连接在螺套10的上端开口处并向上伸出，调节杆9的下部伸入到阀体5内孔中。调节杆9的上部连接有锁紧螺母11。
缓冲活塞6，缓冲活塞6设于阀体5内并能上下滑移，缓冲活塞6的外周壁与阀体5内孔之间为间隙液密封配合，缓冲活塞6内设有轴向贯穿的滑动连接孔61，调节杆9的下部伸入滑动连接孔61内并与其形成间隙液密封，在阀体5内，溢流阀芯2、缓冲活塞6和调节杆9之间形成有缓冲腔5a，在阀体5内，缓冲活塞6的上方和螺套10的下方之间形成有回油腔5b，阀体5上设有用以连通回油腔5b和第二油口B的连通流道51。
弹簧7，其设于缓冲腔5a内，其一端抵在调节杆9上，另一端抵在溢流阀芯2上使溢流阀芯2保持下移趋势，进而使溢流阀口23和密封锥面102相贴合以隔断第一油口A和第二油口B。
单向阻尼片3，滑动设在安装孔22内，单向阻尼片3内设有阻尼孔31和第三通流孔32，当油液由第一通流孔101流入缓冲腔5a时，单向阻尼片3向上运动，其上端面与溢流阀芯2内孔的台阶相贴合，第三通流孔32被遮盖住，第一通流孔101内的油液经阻尼孔31流入缓冲腔5a，当油液由缓冲腔5a流入第一通流孔101时，单向阻尼片3向下运动露出第三通流孔32，缓冲腔5a内的油液由阻尼孔31和第三通流孔32流入第一通流孔101。
中空的挡圈3a,设在安装孔22内用以对单向阻尼片3进行下限位。
弹簧座8，弹簧座8设在溢流阀芯2上端和弹簧7下端之间。
本缓冲溢流阀的工作原理及过程如下：
使用时，将本发明的第一油口A和第二油口B分别与回转马达的两个油口相连。
当回转装置正常回转时，第二油口B处于高压、第一油口A处于回油工况，第二油口B的油液由连通流道51进入回油腔5b，此时在第二油口B的压力作用下，缓冲活塞1向下运动到最下端，缓冲腔5a的油液经单向阻尼片3上的第三通流孔32流入第一油口A，在弹簧7的作用下，溢流阀芯2的溢流阀口23与阀座1的密封锥面102相贴合，第一油口A和第二油口B隔断不通。
当回转装置由正常回转转为停止状态时，液压系统中的换向阀回到中位，停止了对第二油口B的供油，第一油口A也被换向阀截断处于封闭状态；在负载的惯性作用带动下，回转装置将继续回转，此时第一油口A的压力将上升，第二油口B处于低压状态，，一方面第一油口A的压力作用在溢流阀口23的横截面积D1上产生向上的作用力，另一方面第一油口A的压力油经第一通流孔101、阻尼孔31、第二通流孔21进入缓冲腔5a，作用到滑动段24的横截面积D2上产生向下的作用力，但在初始阶段，因为缓冲腔5a内的油液作用到缓冲活塞6上推动缓冲活塞6向上运动，缓冲腔5a容腔逐渐增大及推动缓冲活塞6向上运动的压力很小，因此在初始阶段缓冲腔5a内的压力非常小，这样相当于第一油口A作用在溢流阀芯2上向上的合力作用面积为D1，当第一油口A的压力达到第一溢流压力P1时，溢流阀芯2向上运动打开溢流阀口23，进行一级溢流；同时，缓冲活塞6由于阻尼孔31的作用继续缓慢向上运动，直到与螺套10的下端相抵停止运动，缓冲活塞6停止运动后，缓冲腔5a内的压力逐渐上升并作用在滑动段横截面积D2上产生向下的推力，使溢流阀芯2产生向下运动的趋势减小溢流阀口23的开度，第一油口A的压力由第一溢流压力P1逐渐上升，缓冲腔5a内的压力也逐渐上升，直到第一油口A的压力与缓冲腔5a内的压力相等时，第一油口A作用在溢流阀芯2上向上的合力作用面积由D1减小为D1-D2，这时第一油口A的压力上升到第二溢流压力P2，也即最高压力，回转装置在第二溢流压力P2的作用下制动停止回转。
由上所述，当回转装置停止回转时，第一油口A的压力逐渐由第一溢流压力P1升高到第二溢流压力P2，压力上升平和，无冲击，缓冲效果好。

Claims (4)

1.一种缓冲溢流阀，其特征在于：包括
具有轴向贯穿孔的阀体(5)；
具有阶梯型通孔的阀套(4)，螺纹连接在阀体(5)的下端，阀套(4)的侧壁上设有第二油口(B)；
溢流阀芯(2)，设于阀套(4)内并能上下滑移，溢流阀芯(2)内从上至下设有依次连通且直径递增的第二通流孔(21)、安装孔(22)和溢流阀口(23)；
阀座(1)，固定连接在所述阀套(4)的下端，阀座(1)内设有轴向贯穿的第一通流孔(101)，第一通流孔(101)的下端口构成第一油口(A)，阀座(1)的上部设有与溢流阀口(23)相配合用以控制第一油口(A)与第二油口(B)通断的密封锥面(102)；
螺套(10)，螺纹连接在阀体(5)的上端用以封闭阀体(5)的上开口；
调节杆(9)，其上部螺纹连接在螺套(10)的上端开口处并向上伸出，调节杆(9)的下部伸入到阀体(5)内孔中；
缓冲活塞(6)，缓冲活塞(6)设于阀体(5)内并能上下滑移，缓冲活塞(6)的外周壁与阀体(5)内孔之间为间隙液密封配合，缓冲活塞(6)内设有轴向贯穿的滑动连接孔(61)，调节杆(9)的下部伸入滑动连接孔(61)内并与其形成间隙液密封，在阀体(5)内，溢流阀芯(2)、缓冲活塞(6)和调节杆(9)之间形成有缓冲腔(5a)，在阀体(5)内，缓冲活塞(6)的上方和螺套(10)的下方之间形成有回油腔(5b)，阀体(5)上设有用以连通回油腔(5b)和第二油口(B)的连通流道(51)；
弹簧(7)，其设于缓冲腔(5a)内，其一端抵在调节杆(9)上，另一端抵在溢流阀芯(2)上使溢流阀芯(2)保持下移趋势，进而使溢流阀口(23)和密封锥面(102)相贴合以隔断第一油口(A)和第二油口(B)；
单向阻尼片(3)，滑动设在安装孔(22)内，单向阻尼片(3)内设有阻尼孔(31)和第三通流孔(32)，当油液由第一通流孔(101)流入缓冲腔(5a)时，单向阻尼片(3)向上运动，其上端面与溢流阀芯(2)内孔的台阶相贴合，第三通流孔(32)被遮盖住，第一通流孔(101)内的油液经阻尼孔(31)流入缓冲腔(5a)，当油液由缓冲腔(5a)流入第一通流孔(101)时，单向阻尼片(3)向下运动露出第三通流孔(32)，缓冲腔(5a)内的油液由阻尼孔(31)和第三通流孔(32)流入第一通流孔(101)；
中空的挡圈(3a),设在安装孔(22)内用以对单向阻尼片(3)进行下限位。
2.根据权利要求1所述的一种缓冲溢流阀，其特征在于：还包括弹簧座(8)，弹簧座(8)设在溢流阀芯(2)上端和弹簧(7)下端之间。
3.根据权利要求1所述的一种缓冲溢流阀，其特征在于：所述溢流阀芯(2)由上至下包括依次连接的滑动段(24)、缩径段(25)和扩径段(26)，所述滑动段(24)与阀套(4)的内孔滑动配合，所述溢流阀口(23)的横截面积(D1)大于所述滑动段(24)的横截面积(D2)。
4.根据权利要求1所述的一种缓冲溢流阀，其特征在于：所述调节杆(9)的上部连接有锁紧螺母(11)。
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