CN109296527A - 一种往复泵用控制阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种往复泵用控制阀，包括插装阀体、螺堵、切换阀芯、单向阀芯、第一压紧弹簧、第二压紧弹簧、压力敏感阀芯，所述插装阀体内由上端至下端沿其长度方向依次设有相互连通的第一阀孔、第二阀孔、第三阀孔、第四阀孔；所述插装阀体的圆周侧面上由上端至下端设有与第一阀孔连通的D油口、与第二阀孔连通的C油口、与第三阀孔连通的E油口；所述插装阀体的下端设有与第四阀孔连通的控制油口；所述螺堵安装在第一阀孔内，所述螺堵内由上端至下端沿第一阀孔轴向依次设有相互连通的第五阀孔和通流孔；该往复泵用控制阀不仅结构简单，而且体积紧凑、成本低能够实现往复泵的变增压比。
Description
技术领域
本发明涉及液压阀技术领域，具体是指一种往复泵用控制阀。
背景技术
往复式增压泵是广泛应用在金刚石六面顶压机上的重要的液压元件，通过往复式增压泵将出口压力逐渐增压到100MPa左右，达到金刚石合成的工艺需求，金刚石合成工艺中要求在60MPa以下要以最快的速度进行增压，此时对增压流量需求比较大，而在60Mpa以上主要是保压阶段，对增压流量要求比较小。而往复式增压泵要达到较大的增压流量，就需要较小的增压比，而要达到较高压力，又需要较大的增压比，因此在现有六面顶压机使用中，为了满足金刚石合成工艺的要求，有2种解决方案。第一种解决方案是是配置一大一小增压器，大增压器的增压比较小能输出较大的流量，而小增压器的增压比较大能输出高压力但输出流量小，采用一大一小增压器的配置，增加了液压油路的复杂程度，且使用成本较高；第二种解决方案是，采用一个往复活塞驱动一大一小柱塞，在60MPa以下时使大小柱塞同时进行增压，这时增压比小输出流量大，而在60MPa以上时，通过切换阀控制大柱塞腔与换向控制阀的相应工作油口连通，使大柱塞不进行增压输出，而只有小柱塞进行增压工作，增压比大输出流量小。第二种方案，使用成本低，但现有切换阀由多个液压阀相组合而成，体积较大，控制复杂，切换阀成本高。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明专利的目的在于克服现有技术上的缺陷，提供一种体积紧凑、成本低，控制简单的的往复泵用控制阀。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种往复泵用控制阀，包括插装阀体、螺堵、切换阀芯、单向阀芯、第一压紧弹簧、第二压紧弹簧、压力敏感阀芯，所述插装阀体内由上端至下端沿其长度方向依次设有相互连通的第一阀孔、第二阀孔、第三阀孔、第四阀孔；所述插装阀体的圆周侧面上由上端至下端设有与第一阀孔连通的D油口、与第二阀孔连通的C油口、与第三阀孔连通的E油口；所述插装阀体的下端设有与第四阀孔连通的控制油口；
所述螺堵安装在第一阀孔内，所述螺堵内由上端至下端沿第一阀孔轴向依次设有相互连通的第五阀孔和通流孔；所述切换阀芯的上端滑动连接在第五阀孔内，其下端滑动接在第三阀孔内；所述切换阀芯上在位于第二阀孔内的圆周侧面上设有凸肩，所述凸肩与第三阀孔的上端开口配合用于控制第三阀孔和第二阀孔的通断；所述第五阀孔的上端安装有调节螺杆，所述第一压紧弹簧设置在第五阀孔内且位于调节螺杆和切换阀芯之间，用于迫使所述凸肩压紧在第三阀孔的上端开口处；
所述螺堵的圆周侧面上设有与D油口连通的第一环形切槽，所述螺堵内设有用于连通第一环形切槽和通流孔的第一油孔；所述单向阀芯位于第二阀孔内且套接在切换阀芯上，其与所述通流孔的下端开口配合用于控制第二阀孔和通流孔的通断；所述第二压紧弹簧套接在切换阀芯上且位于单向阀芯和凸肩之间用于迫使所述单向阀芯压紧在通流孔的下端开口处；所述切换阀芯上在靠近下端的圆周侧面上设有与E油口连通的第二环形切槽；
所述压力敏感阀芯滑动连接在所述第四阀孔内，其上端位于第三阀孔内且设有用于防止压力敏感阀芯脱离第四阀孔的凸起；所述切换阀芯内设有用于连通第五阀孔和第三阀孔的第一通道。
通过上述技术方案，当控制油口的压力没有达到第一压紧弹簧的设定压力时，油液由D油口进入可以推开单向阀芯直接流入C油口，而从C油口则不能流入D油口(反向截止)，油液也不能从E油口流入C油口(因为E油口在切换阀芯上的作用力平衡)；当控制油口压力达到第一压紧弹簧的设定压力时，控制油口的压力作用在压力敏感阀芯上，使其推动切换阀芯向上运动，切换阀芯向上运动使C油口和E油口相连通，同时切换阀芯将单向阀芯压紧在通流孔的下端开口处，进而截断D油口和C油口的连通。
进一步的技术方案中，所述第五阀孔内在第一压紧弹簧的上端和调节螺杆的下端之间设有弹簧座。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：该往复泵用控制阀只采用一个阀就可以控制往复泵的增压比切换，相比于现有技术，体积紧凑、控制方便，使用成本低。
附图说明
图1是本发明中往复泵用控制阀的主剖面结构示意图；
图2是本发明中插装阀体的结构示意图；
图3是本发明的液压原理图；
图4是本发明在往复泵中应用的液压原理图。
具体实施方式
请参阅图1-4所示，一种往复泵用控制阀，包括插装阀体1、螺堵5、切换阀芯3、单向阀芯4、第一压紧弹簧7、第二压紧弹簧6、压力敏感阀芯2，这里压力敏感阀芯2的直径小于切换阀芯3的直径；所述插装阀体1内由上端至下端沿其长度方向依次设有相互连通的第一阀孔101、第二阀孔102、第三阀孔103、第四阀孔104；所述插装阀体1的圆周侧面上由上端至下端设有与第一阀孔101连通的D油口、与第二阀孔102连通的C油口、与第三阀孔103连通的E油口；所述插装阀体1的下端设有与第四阀孔104连通的控制油口F。
所述螺堵5安装在第一阀孔101内，所述螺堵5内由上端至下端沿第一阀孔101轴向依次设有相互连通的第五阀孔501和通流孔502；所述切换阀芯3的上端滑动连接在第五阀孔501内，其下端滑动接在第三阀孔103内；所述切换阀芯3上在位于第二阀孔102内的圆周侧面上设有凸肩301，所述凸肩301与第三阀孔103的上端开口配合用于控制第三阀孔103和第二阀孔102的通断；所述第五阀孔501的上端安装有调节螺杆9，所述第一压紧弹簧7设置在第五阀孔501内且位于调节螺杆9和切换阀芯3之间，用于迫使所述凸肩301压紧在第三阀孔103的上端开口处。
所述螺堵5的圆周侧面上设有与D油口连通的第一环形切槽503，所述螺堵5内设有用于连通第一环形切槽503和通流孔502的第一油孔504；所述单向阀芯4位于第二阀孔102内且套接在切换阀芯3上，其与所述通流孔502的下端开口配合用于控制第二阀孔102和通流孔502的通断；所述第二压紧弹簧6套接在切换阀芯3上且位于单向阀芯4和凸肩301之间用于迫使所述单向阀芯4压紧在通流孔502的下端开口处；所述切换阀芯3上在靠近下端的圆周侧面上设有与E油口连通的第二环形切槽302；所述压力敏感阀芯2滑动连接在所述第四阀孔104内，其上端位于第三阀孔103内且设有用于防止压力敏感阀芯2脱离第四阀孔104的凸起201；所述切换阀芯3内设有用于连通第五阀孔501和第三阀孔103的第一通道31。所述第五阀孔501内在第一压紧弹簧7的上端和调节螺杆9的下端之间设有弹簧座10。
本发明的工作原理如下：当控制油口F的压力没有达到第一压紧弹簧7的设定压力60Mpa时，油液由D油口进入经过第一环形切槽503、第一油孔504、通流槽502可以推开单向阀芯4直接流入C油口，而从C油口则不能流入D油口(反向截止)，油液也不能从E油口流入C油口(因为E油口在切换阀芯3上的作用力平衡)；当控制油口F压力达到第一压紧弹簧7的设定压力时，控制油口F的压力作用在压力敏感阀芯2上，使其推动切换阀芯3向上运动，切换阀芯3向上运动使C油口和E油口相连通，同时切换阀芯3将单向阀芯4压紧在通流孔502的下端开口处，进而截断D油口和C油口的连通。
如图4所示，是本发明在往复泵中的应用液压原理图，该往复泵采用了2个本发明的控制阀，分别为第一控制阀8a和第二控制阀8b，其中第一控制阀8a的C油口与右大柱塞腔12a相连，E油口与换向控制阀11的B油口相连，D油口与往复泵的P油口相连,控制油口F与往复泵的高压油口H相连；第二控制阀8b的C油口与左大柱塞腔12b相连，E油口与换向控制阀11的A油口相连，D油口与往复泵的P油口相连,控制油口F与往复泵的高压油口H相连。
当高压油口H的压力低于第一控制阀8a和第二控制阀8b的切换压力60MPa时，往复泵的P油口通过第一控制阀8a与右大柱塞腔12a单向连通，同样往复泵的P油口通过第二控制阀8b与左大柱塞腔12b单向连通，此时在换向控制阀11的控制下往复泵的左大柱塞13b、左小柱塞14b、右大柱塞13a、右小柱塞14a同时参与增压流量输出，增压比较小。
当高压油口H的压力高于第一控制阀8a和第二控制阀8b的切换压力60MPa时，第一控制阀8a切换到其油口C和油口E相连通的状态，使右大柱塞腔12a与换向控制阀11的B油口相连通，第二控制阀8b切换到其油口C和油口E相连通的状态，使左大柱塞腔12a与换向控制阀11的A油口相连通，这样左大柱塞13b和右大柱塞13a只参与低压推动活塞15的往复运动，而不参与增压输出的工作，只有左小柱塞14b和右小柱塞14a参与增压流量输出工作，增压比变大。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种往复泵用控制阀，其特征在于，包括插装阀体、螺堵、切换阀芯、单向阀芯、第一压紧弹簧、第二压紧弹簧、压力敏感阀芯，所述插装阀体内由上端至下端沿其长度方向依次设有相互连通的第一阀孔、第二阀孔、第三阀孔、第四阀孔；所述插装阀体的圆周侧面上由上端至下端设有与第一阀孔连通的D油口、与第二阀孔连通的C油口、与第三阀孔连通的E油口；所述插装阀体的下端设有与第四阀孔连通的控制油口；
所述螺堵安装在第一阀孔内，所述螺堵内由上端至下端沿第一阀孔轴向依次设有相互连通的第五阀孔和通流孔；所述切换阀芯的上端滑动连接在第五阀孔内，其下端滑动接在第三阀孔内；所述切换阀芯上在位于第二阀孔内的圆周侧面上设有凸肩，所述凸肩与第三阀孔的上端开口配合用于控制第三阀孔和第二阀孔的通断；所述第五阀孔的上端安装有调节螺杆，所述第一压紧弹簧设置在第五阀孔内且位于调节螺杆和切换阀芯之间，用于迫使所述凸肩压紧在第三阀孔的上端开口处；
所述螺堵的圆周侧面上设有与D油口连通的第一环形切槽，所述螺堵内设有用于连通第一环形切槽和通流孔的第一油孔；所述单向阀芯位于第二阀孔内且套接在切换阀芯上，其与所述通流孔的下端开口配合用于控制第二阀孔和通流孔的通断；所述第二压紧弹簧套接在切换阀芯上且位于单向阀芯和凸肩之间用于迫使所述单向阀芯压紧在通流孔的下端开口处；所述切换阀芯上在靠近下端的圆周侧面上设有与E油口连通的第二环形切槽；
所述压力敏感阀芯滑动连接在所述第四阀孔内，其上端位于第三阀孔内且设有用于防止压力敏感阀芯脱离第四阀孔的凸起；所述切换阀芯内设有用于连通第五阀孔和第三阀孔的第一通道。
2.根据权利要求1所述的往复泵用控制阀，其特征在于，所述第五阀孔内在第一压紧弹簧的上端和调节螺杆的下端之间设有弹簧座。
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