CN111927835A - 一种用于深海液压机械手的防锁死安全阀 - Google Patents
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Abstract
本发明属于液压传动控制领域及水下机器人作业领域，具体地说是一种用于深海液压机械手的防锁死安全阀，阀体上开设有两个阶梯阀孔，密封阀芯和控制活塞分别与直径不同的两段阶梯阀孔间隙配合，并可以在阶梯阀孔内轴向滑动；密封阀芯与一端封堵之间形成压力油腔，控制活塞与另一端封堵之间形成弹簧腔，控制活塞与密封阀芯之间形成回油腔；阀体上分别设有油口P、油口T、油口A、油口B，油口P与弹簧腔及压力油腔均相通，油口A、油口B、油口T分别与回油腔相通；阶梯阀孔变径处的阀座可以与密封阀芯配合，实现油口A、油口B与油口T的切断。本发明具有稳定性好、泄漏量小、结构紧凑等优点。
Description
技术领域
本发明属于液压传动控制领域及水下机器人作业领域，具体地说是一种用于深海液压机械手的防锁死安全阀。
背景技术
在液压传动控制技术中，安全阀是通过限制液压系统最高压力来保证系统安全性。安全阀阀口为常闭形式，当压力超过安全阀设定值时，阀口打开，油液溢流。然而，在一些应用场合，需要安全阀阀口保持常开，而在压力升高时关闭阀口。
例如，深海液压机械手中，夹钳作为末端执行器可以完成样品的抓取、锚定等工作。当液压机械手夹钳在锚定或夹持重物时，夹钳液压缸处于保压过程中，如遇液压系统突然失效，主压力油路压力变为零；而由于液压锁为关闭状态，使夹钳液压缸仍然保压，夹钳不能松开重物，此时就会导致水下机器人不能回收的严重后果。因此，就需要一种阀，使得在没有外控压力时常开，而在有外控压力油时阀口关闭。
经调研，市面上也存在液压阀实现上述功能，如美国海德福斯公司的PSxx-35系列加压关闭型顺序阀，但在该系列阀中，即使最小规格的PS08-35，其尺寸仍然过大(长103.2mm)，不适用于深海液压机械手系统。
发明内容
为了解决液压系统突然失效，因夹钳不能松开重物而无法回收水下机器人的问题，本发明的目的在于提供一种用于深海液压机械手的防锁死安全阀。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括阀体、密封阀芯、控制活塞、封堵、弹簧、内部压力油孔道及内部回油孔道，其中阀体内开设有两个阶梯阀孔，每个所述阶梯阀孔的两端均密封安装有封堵，每个所述阶梯阀孔内均容置有密封阀芯及控制活塞，该密封阀芯与控制活塞相互抵接、且均可沿阶梯阀孔的轴向滑动，所述密封阀芯及控制活塞与阶梯阀孔的内壁之间始终有密封处；所述密封阀芯与一端封堵之间形成压力油腔，该密封阀芯与所述控制活塞之间形成回油腔，所述控制活塞与另一端的封堵之间形成弹簧腔，该弹簧腔内容置有弹簧，所述弹簧的两端分别与控制活塞及另一端的封堵抵接；所述阀体上分别开设有油口P、油口A、油口B及油口T，该油口P通过阀体内部开设的内部压力油孔道分别与两个阶梯阀孔中的所述弹簧腔及两个阶梯阀孔中的所述压力油腔相连通，所述油口A及油口B分别与一个阶梯阀孔内的回油腔相连通，所述油口T通过阀体内部开设的内部回油孔道与两个阶梯阀孔中的所述回油腔相连通；每个所述阶梯阀孔内变径处形成阀座，所述密封阀芯上具有与该阀座实现密封的密封面，所述油口A及油口B与回油腔的连通处位于各自阀座的一侧，所述内部回油孔道与回油腔的连通处位于阀座的另一侧。
其中：所述密封阀芯及控制活塞与阶梯阀孔间隙配合，该密封阀芯及控制活塞上均安装有密封圈，所述密封圈与阶梯阀孔的内壁抵接，形成所述密封处。
所述密封阀芯上的密封面为密封锥面。
所述压力油腔中密封阀芯的压力油液作用面积大于弹簧腔中控制活塞的压力油液作用面积。
所述内部压力油孔道包括内部压力油孔道A、内部压力油孔道B及内部压力油孔道C，该内部压力油孔道A分别与两个阶梯阀孔中的所述弹簧腔相连通，所述内部压力油孔道C分别与两个阶梯阀孔中的压力油腔相连通，该内部压力油孔道C通过内部压力油孔道B与所述内部压力油孔道A相连通，所述油口P与内部压力油孔道A相连通。
所述内部回油孔道位于内部压力油孔道的下方。
两个所述阶梯阀孔中的密封阀芯在未接通压力油的状态下分别通过各自阶梯阀孔中的弹簧的预压缩力抵接于所述一端封堵上。
两个所述阶梯阀孔对称设置，两个所述阶梯阀孔中的轴向中心线相平行，且两条轴向中心线所在平面与所述阀体的顶面和底面相平行。
本发明的优点与积极效果为：
1.稳定性好：本发明利用弹簧的预压缩力使密封阀芯牢固地顶在阀体上的封堵，由于将压力油液引入到了弹簧腔，可以大大削减压力油腔中压力油对密封阀芯产生的作用力，从而减小了密封阀芯对阀座冲击，具有良好的稳定性。
2.泄漏量小：本发明的密封阀芯为锥阀式结构，具有良好的导向性，通过密封锥面与阶梯阀孔中的阀座配合可以将油路完全切断，而且锥面密封具有磨损自补偿的特性，密封可靠，理论上可以做到无泄漏。
3.结构紧凑，体积小：本发明三通径的阀整体尺寸为66mm×60mm×18mm，并且叠加阀结构形式可直接安装于阀组中，不必对系统原有结构做改动。
附图说明
图1为本发明应用于深海液压机械手上控制夹钳的液压原理图；
图2为本发明的结构主视图；
图3为本发明的立体图；
图4为本发明的结构俯视图；
图5为图2中的A—A剖视图；
图6为图2中的B—B剖视图；
图7为图2中的C—C剖视图；
其中：1为伺服阀，2为液压锁，3为夹钳液压缸，4为防锁死安全阀，5为阀体，6为密封阀芯，7为控制活塞，8为封堵，9为弹簧，10为密封圈，11为内部压力油孔道A，12为内部压力油孔道B，13为内部压力油孔道C，14为油口P，15为油口A，16为油口B，17为油口T，18为内部回油孔道，19为阀座，20为密封锥面，21为弹簧腔，22为压力油腔，23为回油腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图2～7所示，本发明包括阀体5、密封阀芯6、控制活塞7、封堵8、弹簧9、内部压力油孔道及内部回油孔道18，其中阀体5内开设有两个阶梯阀孔，每个阶梯阀孔的两端均密封安装有封堵8；本实施例的阀体5为中空的长方体，两个阶梯阀孔对称设置，两个阶梯阀孔中的轴向中心线相平行，且两条轴向中心线所在平面与阀体5的顶面和底面相平行。
每个阶梯阀孔内均容置有密封阀芯6及控制活塞7，该密封阀芯6与控制活塞7相互抵接、且均可沿阶梯阀孔的轴向滑动，密封阀芯6及控制活塞7与阶梯阀孔的内壁之间始终有密封处。本实施例的密封阀芯6及控制活塞7与阶梯阀孔间隙配合，该密封阀芯6及控制活塞7上均安装有密封圈10，密封圈10与阶梯阀孔的内壁抵接，形成密封处，以实现不同腔体之间油液的阻断。
密封阀芯6与一端封堵8之间形成压力油腔22，该密封阀芯6与控制活塞7之间形成回油腔23，控制活塞7与另一端的封堵8之间形成弹簧腔21，该弹簧腔21内容置有弹簧9，弹簧9的两端分别与控制活塞7及另一端的封堵8抵接；两个阶梯阀孔中的密封阀芯6在未接通压力油的状态下分别通过各自阶梯阀孔中的弹簧9的预压缩力抵接于一端封堵8上。
阀体5上分别开设有油口P14、油口A15、油口B16及油口T17，该油口P14通过阀体5内部开设的内部压力油孔道分别与两个阶梯阀孔中的弹簧腔21及两个阶梯阀孔中的压力油腔22相连通，油口A15及油口B16分别与一个阶梯阀孔内的回油腔23相连通，油口T17通过阀体5内部开设的内部回油孔道18与两个阶梯阀孔中的回油腔23相连通。
每个阶梯阀孔内变径处形成阀座19，密封阀芯6上具有与该阀座19实现密封的密封面；本实施例密封阀芯6上的密封面为密封锥面20。油口A15及油口B16与回油腔23的连通处位于各自阀座13的一侧，内部回油孔道18与回油腔23的连通处位于阀座13的另一侧。本实施例压力油腔22中密封阀芯2的压力油液作用面积大于弹簧腔21中控制活塞7的压力油液作用面积。
本实施例的内部压力油孔道包括内部压力油孔道A11、内部压力油孔道B12及内部压力油孔道C13，该内部压力油孔道A11分别与两个阶梯阀孔中的弹簧腔21相连通，内部压力油孔道C13分别与两个阶梯阀孔中的压力油腔22相连通，该内部压力油孔道C13与内部压力油孔道A11相平行，并通过内部压力油孔道B12与内部压力油孔道A11相连通，油口P14与内部压力油孔道A11相连通。本实施例的内部回油孔道18位于内部压力油孔道的下方，避免两个孔道发生干涉。
本发明的工作原理为：
如图1～7所示，当液压系统正常工作时，本发明可以切断油口A15与油口T17之间的油路以及油口B16与油口T17之间的油路，使夹钳液压缸3回路可以建立压力。如遇液压系统突然失效，使油口P14所连通的压力油路油压为零时，本发明可以接通油口A15与油口T17之间的油路以及油口B16与油口T17之间的油路，进而实现泄压，使夹钳松开夹持物，从而不影响水下机器人的回收。具体为：
当外控压力油液从油口P14进入阀体5，通过内部压力油孔道分别进入到两个阶梯阀孔内的弹簧腔21和两个阶梯阀孔内的压力油腔22，由于压力油腔22中密封阀芯6的作用面积大于弹簧腔21中控制活塞7上的作用面积，因此产生的推力克服弹簧9的弹力，使得控制活塞7压缩弹簧9，密封阀芯6上的密封锥面20压紧在阀座19上，这样油口A15与油口T17之间的油路以及油口B16与油口T17之间的油路均被切断。当压力油突然消失时，由于弹簧9的存在可以使关闭的油口打开，实现油口A15与油口T17之间的油路以及油口B16与油口T17之间的油路均连通。
本发明具有阀体积小、结构紧凑、泄漏量小、稳定性好等诸多优点，适用于深海机械手液压系统，能够实现当系统中油液压力升高时，在外控油液作用下阀口关闭，切断油路，当系统失压时能够打开阀口，接通回油路，使得夹钳液压缸3泄压，防止液压锁2将夹钳液压缸3压力锁死。
Claims (8)
1.一种用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：包括阀体(5)、密封阀芯(6)、控制活塞(7)、封堵(8)、弹簧(9)、内部压力油孔道及内部回油孔道(18)，其中阀体(5)内开设有两个阶梯阀孔，每个所述阶梯阀孔的两端均密封安装有封堵(8)，每个所述阶梯阀孔内均容置有密封阀芯(6)及控制活塞(7)，该密封阀芯(6)与控制活塞(7)相互抵接、且均可沿阶梯阀孔的轴向滑动，所述密封阀芯(6)及控制活塞(7)与阶梯阀孔的内壁之间始终有密封处；所述密封阀芯(6)与一端封堵(8)之间形成压力油腔(22)，该密封阀芯(6)与所述控制活塞(7)之间形成回油腔(23)，所述控制活塞(7)与另一端的封堵(8)之间形成弹簧腔(21)，该弹簧腔(21)内容置有弹簧(9)，所述弹簧(9)的两端分别与控制活塞(7)及另一端的封堵(8)抵接；所述阀体(5)上分别开设有油口P(14)、油口A(15)、油口B(16)及油口T(17)，该油口P(14)通过阀体(5)内部开设的内部压力油孔道分别与两个阶梯阀孔中的所述弹簧腔(21)及两个阶梯阀孔中的所述压力油腔(22)相连通，所述油口A(15)及油口B(16)分别与一个阶梯阀孔内的回油腔(23)相连通，所述油口T(17)通过阀体(5)内部开设的内部回油孔道(18)与两个阶梯阀孔中的所述回油腔(23)相连通；每个所述阶梯阀孔内变径处形成阀座(19)，所述密封阀芯(6)上具有与该阀座(19)实现密封的密封面，所述油口A(15)及油口B(16)与回油腔(23)的连通处位于各自阀座(13)的一侧，所述内部回油孔道(18)与回油腔(23)的连通处位于阀座(13)的另一侧。
2.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：所述密封阀芯(6)及控制活塞(7)与阶梯阀孔间隙配合，该密封阀芯(6)及控制活塞(7)上均安装有密封圈(10)，所述密封圈(10)与阶梯阀孔的内壁抵接，形成所述密封处。
3.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：所述密封阀芯(6)上的密封面为密封锥面(20)。
4.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：所述压力油腔(22)中密封阀芯(2)的压力油液作用面积大于弹簧腔(21)中控制活塞(7)的压力油液作用面积。
5.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：所述内部压力油孔道包括内部压力油孔道A(11)、内部压力油孔道B(12)及内部压力油孔道C(13)，该内部压力油孔道A(11)分别与两个阶梯阀孔中的所述弹簧腔(21)相连通，所述内部压力油孔道C(13)分别与两个阶梯阀孔中的压力油腔(22)相连通，该内部压力油孔道C(13)通过内部压力油孔道B(12)与所述内部压力油孔道A(11)相连通，所述油口P(14)与内部压力油孔道A(11)相连通。
6.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：所述内部回油孔道(18)位于内部压力油孔道的下方。
7.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：两个所述阶梯阀孔中的密封阀芯(6)在未接通压力油的状态下分别通过各自阶梯阀孔中的弹簧(9)的预压缩力抵接于所述一端封堵(8)上。
8.根据权利要求1所述用于深海液压机械手的防锁死安全阀，其特征在于：两个所述阶梯阀孔对称设置，两个所述阶梯阀孔中的轴向中心线相平行，且两条轴向中心线所在平面与所述阀体(5)的顶面和底面相平行。
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| CN113757199B (zh) * | 2021-08-30 | 2023-10-17 | 三一汽车制造有限公司 | 高响应工程设备机械臂驱动液压系统 |
| CN114834601A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-08-02 | 广东智能无人系统研究院 | 一种潜水器自动布放回收装置 |
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