CN109723695B - 一种超高压卸荷阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高压卸荷阀，涉及一种阀门卸荷装置，包括主阀体，所述的主阀体内设有多个依次连通的可逐级减压的减压阀，所述的减压阀之间通过可减压的腔室及管路连通，所述的主阀体上设有多个用于平衡相应减压阀前面管路压力的单向阀，所述的单向阀与腔室通过连接通道连通，所述的连接管道与单向阀上端的控制油口连通，通过将减压阀串联，使卸荷阀内的超高压液体可以分级减压，以此降低卸荷阀的管口液体流速，减小卸荷阀卸荷口的两端压差，让超高压液体经过卸荷阀之后压力降低到一定的范围，解决现有技术直接卸荷时产生的冲蚀与汽化问题，另外，通过单向阀尽力保持减压阀前面液体的压差，使减压阀可以正常进行工作。

Description

一种超高压卸荷阀

技术领域

本发明属于阀门卸荷装置，具体涉及一种超高压卸荷阀。

背景技术

目前，在大流量和工作压力在150MPa～400MPa液压系统中，现有的卸荷方案通常为直接卸荷，即将超高压液体介质通过液控单向阀，直接排出，这时因为150MPa～400MPa的超高压液体介质压力突然降为0MPa,所以液体介质通过阀孔时，由于压降太大，流速突然加快，液体介质对卸荷孔的作用力非常大，远远超过现有材料的承受极限，那这样卸荷就存在卸荷孔极易被冲蚀损坏，使得使用寿命变短的问题；同时压降太大，由于能量释放非常大，然后流体介质会产生汽化现象，因汽化现象，流体介质内气泡多，进入超高压循环，变成无数汽泡“炸弹”，使液压系统产生气蚀，加速液压元件的损坏；这样不仅影响液压系统的正常使用，还会增加液压系统的维护成本。

因此，特别需要一种新技术，以解决现有的超高压液压系统中直接卸荷时的冲蚀及汽化问题。

发明内容

为解决现有的超高压液压系统中直接卸荷时的冲蚀及汽化问题，本发明提供一种超高压卸荷阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种超高压卸荷阀，包括主阀体，所述的主阀体内设有多个依次连通的可逐级减压的减压阀，所述的减压阀之间通过可减压的腔室及管路连通，所述的主阀体上设有多个用于平衡相应减压阀前面管路压力的单向阀，所述的单向阀与腔室通过连接通道连通，所述的连接管道与单向阀上端的控制油口连通。

所述的减压阀包括P1腔减压阀、P2腔减压阀、P3腔减压阀及P4腔减压阀，所述的P1腔减压阀在通道所在位置与P2腔减压阀的减压阀阀芯通过腔室及管路连通，P2腔减压阀在通道所在位置与P3腔减压阀的减压阀阀芯通过腔室及管路连通，P3腔减压阀在通道所在位置与P4腔减压阀的减压阀阀芯通过腔室及管路连通。

所述的腔室为圆环状截面的空间，所述的腔室包括P1腔、P2腔、P3腔及P4腔，所述的P1腔位于P1腔减压阀外部，所述的P2腔位于P2腔减压阀外部，所述的P3腔位于P3腔减压阀外部，所述的P4腔位于P4腔减压阀外部。

所述的减压阀的结构包括阀体、弹簧A及可在阀体内部移动的减压阀阀芯，所述的阀体在腔体内与弹簧A的一端连接，弹簧A的另一端与减压阀阀芯连接，所述的阀体内设有权利要求2所述的通道，所述的通道连通减压阀内部的腔体空间与减压阀外部的腔室，所述的通道包括4个均匀分布在阀体上的通道A及2个对称分布通道B。

所述的单向阀包括P1液控单向阀、P2液控单向阀、P3液控单向阀及P4液控单向阀，所述的P1液控单向阀与P1腔通过连接管道连通，所述的P2液控单向阀与P2腔通过连接管道连通，所述的P3液控单向阀与P3腔通过连接管道连通，所述的P4液控单向阀与P4腔通过连接管道连通，所述的主阀体内部设有高压进油口，高压进油口与P1腔减压阀之间的管路上设有P0通道，P0通道与P0液控单向阀连通，所述的P0液控单向阀的结构与P1液控单向阀的结构相同。

所述的单向阀的结构包括单向阀阀体、弹簧B、可移动的单向阀阀芯及可推动单向阀阀芯的活塞杆，所述的单向阀阀体与弹簧B的一端连接，弹簧B的另一端与单向阀阀芯连接，所述的活塞杆位于单向阀阀芯上方，所述的单向阀下端设有用于进液的管路，所述的管路与连接通道连通，所述的单向阀内设有用于排液的出油口。

所述的减压阀通过螺钉安装在主阀体上。

本发明的有益效果：通过将减压阀串联，使卸荷阀内的超高压液体可以分级减压，以此降低卸荷阀的管口液体流速，减小卸荷阀卸荷口的两端压差，让超高压液体经过卸荷阀之后压力降低到一定的范围，解决现有技术直接卸荷时产生的冲蚀与汽化问题，另外，通过单向阀尽力保持减压阀前面液体的压差，使减压阀可以正常进行工作。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的A-A处的剖视图；

图3为图1的B-B处的剖视图；

图4为本发明的原理图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明进一步说明。

优选地，一种超高压卸荷阀，包括主阀体27，所述的主阀体27内设有多个依次连通的可逐级减压的减压阀，在本优选实施例中所述的减压阀设有4个，所述的减压阀包括P1腔减压阀1、P2腔减压阀16、P3腔减压阀18及P4腔减压阀20，所述的减压阀外部设有相应的腔室，所述的腔室包括P1腔11、P2腔15、P3腔17及P4腔19，所述的减压阀之间通过可减压的腔室及管路串联在一起，所述的P1腔减压阀1在通道所在位置与P2腔减压阀16的减压阀阀芯9通过腔室及管路连通，P2腔减压阀16在通道所在位置与P3腔减压阀18的减压阀阀芯9通过腔室及管路连通，P3腔减压阀18在通道所在位置与P4腔减压阀20的减压阀阀芯9通过腔室及管路连通。

所述的减压阀的结构包括阀体14、弹簧A13及可在阀体14内部移动的减压阀阀芯9，所述的阀体14在腔体内与弹簧A13的一端连接，弹簧A13的另一端与减压阀阀芯9连接，所述的阀体14内设有权利要求2所述的通道，所述的通道连通减压阀内部的腔体空间与减压阀外部的腔室，所述的通道包括4个均匀分布在阀体14上的通道A10及2个对称分布通道B12。

所述的主阀体27上设有多个用于平衡相应减压阀前面管路压力的单向阀，在本优选实施例中，所述的单向阀设有四个，所述的单向阀与腔室通过连接通道21连通，所述的单向阀包括P1液控单向阀3、P2液控单向阀4、P3液控单向阀5及P4液控单向阀6，所述的P1液控单向阀3与P1腔11通过连接管道21连通，所述的P2液控单向阀4与P2腔15通过连接管道21连通，所述的P3液控单向阀5与P3腔17通过连接管道21连通，所述的P4液控单向阀6与P4腔19通过连接管道21连通，所述的主阀体27内部设有高压进油口8，高压进油口8与P1腔减压阀1之间的管路上设有P0通道7，P0通道7与P0液控单向阀2连通，所述的P0液控单向阀2的结构与P1液控单向阀3的结构相同，所述的连接管道21与单向阀上端的控制油口24连通。

所述的单向阀的结构包括单向阀阀体28、弹簧B22、可移动的单向阀阀芯26及可推动单向阀阀芯26的活塞杆23，所述的单向阀阀体28与弹簧B22的一端连接，弹簧B22的另一端与单向阀阀芯26连接，所述的活塞杆23位于单向阀阀芯26上方，所述的单向阀下端设有用于进液的管路，所述的管路与连接通道21连通，所述的单向阀内设有用于排液的出油口25。

所述的减压阀通过螺钉安装在主阀体27上。

工作原理：在使用前将每个减压阀的减压范围及每个单向阀控制油口的压力设计为一个固定值，而这一固定值是相应递减的，这样就可以使这一卸荷阀拥有分级减压的作用，然后高压液体从高压进油口8进入到卸荷阀内，首先，P1腔减压阀1前面的管路中设有P0液控单向阀2，P0液控单向阀2会对P1腔减压阀1前面的管路及P0通道起到平衡液压的作用，若这两处液压高于控制油口24设置的压力值时，控制油口24处的液体就会通过压力推动活塞杆23，接着活塞杆24向下移动推动单向阀阀芯26，使单向阀阀芯26不再堵住单向阀的内腔通道，此时，连接通道21内的液体就会进入到单向阀内腔中，然后从出油口25排到油箱或其它管路中，以此对P0通道7及P1腔减压阀1前面管路的液体进行降压，保证P1腔减压阀1的正常工作，而其它的单向阀，如P1液控单向阀3、P2液控单向阀4、P3液控单向阀5及P4液控单向阀6都具有跟P0液控单向阀2相同的工作原理及作用，均可对相应减压阀前面的管路进行降压，保证减压阀的正常工作。

接着，高压进油口8中的高压液体会通过压力推动减压阀阀芯9，液体推动减压阀阀芯9时会进行相应的减压，然后高压通过阀体14的通道A10进入到P1腔11中，接着液体再进入到P1液控单向阀3的腔体内，通过上述过程对高压进油口8处进来的高压液体进行初步降压，降压的范围为P1腔减压阀1的设定值，而腔体内的液体还会流进连接通道21及P2腔减压阀16前面的管路中，若P1腔减压阀1处连接通道21的液体压力大于P1液控减压阀3控制油口24的压力，那么P1液控单向阀3就会进行相应减压，工作过程与原理如P0液控单向阀2，以此保证P2腔减压阀16前面管路的液压稳定，保证P2腔减压阀16的正常工作，接着液体会继续流经下面的减压阀那里，再进行相应的减压。

P1腔减压阀1与P0液控单向阀2组成高压液体的第一步降压，P2腔减压阀16与P1液控单向阀3组成高压液体的第二步降压，P3腔减压阀18与P2液控单向阀4组成高压液体的第三步降压，最后P4腔减压阀20与P3液控单向阀5组成高压液体的第四步降压，每一步都进行相应的范围降压，降压值小于50MPa，这样至最后一步时，原本压力为150MPa～400MPa的高压液体，就会被减压到小于50MPa，此时，便可打开P4液控单向阀6将液体从出油口24里面内排出去，而50MPa以内液压系统在直接卸荷时，由于液压介质压力较低，通过液控单向阀阀孔两侧的压差较小，液体介质流速对卸荷孔产生的作用力不会太大，现在很多材料都能达到使用要求，故卸荷孔不易发生冲蚀损坏的问题；同时在卸荷过程中，因压降发生的能量释放也不会太大，流体介质不易产生汽化现象。

通过以上设置便可解决现有技术中直接卸荷时产生的冲蚀及汽化问题，保证卸荷阀的使用寿命，减少用于阀门的维修费用。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (4)

1.一种超高压卸荷阀，包括主阀体(27)，其特征在于：所述的主阀体(27)内设有多个依次连通的可逐级减压的减压阀，所述的减压阀之间通过可减压的腔室及管路连通，所述的主阀体(27)上设有多个用于平衡相应减压阀前面管路压力的单向阀，所述的单向阀与腔室通过连接管道(21)连通，所述的连接管道(21)与单向阀上端的控制油口(24)连通；

所述的减压阀包括P1腔减压阀(1)、P2腔减压阀(16)、P3腔减压阀(18)及P4腔减压阀(20)，所述的P1腔减压阀(1)在通道所在位置与P2腔减压阀(16)的减压阀阀芯(9)通过腔室及管路连通，P2腔减压阀(16)在通道所在位置与P3腔减压阀(18)的减压阀阀芯(9)通过腔室及管路连通，P3腔减压阀(18)在通道所在位置与P4腔减压阀(20)的减压阀阀芯(9)通过腔室及管路连通；

所述的减压阀的结构包括阀体(14)、弹簧A(13)及可在阀体(14)内部移动的减压阀阀芯(9)，所述的阀体(14)在腔体内与弹簧A(13)的一端连接，弹簧A(13)的另一端与减压阀阀芯(9)连接，所述的阀体(14)内设有所述的通道，所述的通道连通减压阀内部的腔体空间与减压阀外部的腔室，所述的通道包括4个均匀分布在阀体(14)上的通道A(10)及2个对称分布通道B(12)；

所述的单向阀包括P1液控单向阀(3)、P2液控单向阀(4)、P3液控单向阀(5)及P4液控单向阀(6)，所述的P1液控单向阀(3)与P1腔(11)通过连接管道(21)连通，所述的P2液控单向阀(4)与P2腔(15)通过连接管道(21)连通，所述的P3液控单向阀(5)与P3腔(17)通过连接管道(21)连通，所述的P4液控单向阀(6)与P4腔(19)通过连接管道(21)连通，所述的主阀体(27)内部设有高压进油口(8)，高压进油口(8)与P1腔减压阀(1)之间的管路上设有P0通道(7)，P0通道(7)与P0液控单向阀(2)连通，所述的P0液控单向阀(2)的结构与P1液控单向阀(3)的结构相同。

2.根据权利要求1所述的超高压卸荷阀，其特征在于：所述的腔室为圆环状截面的空间，所述的腔室包括P1腔(11)、P2腔(15)、P3腔(17)及P4腔(19)，所述的P1腔(11)位于P1腔减压阀(1)外部，所述的P2腔(15)位于P2腔减压阀(16)外部，所述的P3腔(17)位于P3腔减压阀(18)外部，所述的P4腔(19)位于P4腔减压阀(20)外部。

3.根据权利要求1所述的超高压卸荷阀，其特征在于：所述的单向阀的结构包括单向阀阀体(28)、弹簧B(22)、可移动的单向阀阀芯(26)及可推动单向阀阀芯(26)的活塞杆(23)，所述的单向阀阀体(28)与弹簧B(22)的一端连接，弹簧B(22)的另一端与单向阀阀芯(26)连接，所述的活塞杆(23)位于单向阀阀芯(26)上方，所述的单向阀下端设有用于进液的管路，所述的管路与连接管道(21)连通，所述的单向阀内设有用于排液的出油口(25)。

4.根据权利要求1所述的超高压卸荷阀，其特征在于：所述的减压阀通过螺钉安装在主阀体(27)上。