CN112196853B - 液压能源控制阀块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液压能源控制阀块,包括壳体、分流元件,壳体内部设置有稳流元件、稳压元件以及开关元件,壳体上设置有进油口和出油口,分流元件上设置有进油口和出油口,分流元件上的出油口连接壳体上的进油口,液压油从壳体上的进油口进入后流经稳流元件、稳压元件后从壳体上的出油口流出或流经稳流元件、稳压元件、开关元件后从壳体上的出油口流出。本发明结构精良、设计巧妙且安全可靠;本发明能够在出口压力不等的情况下通过液压力、液动力、弹簧力的综合作用下使阀芯取得平衡;本发明能够实现压力的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及液压传动领域,具体地,涉及一种液压能源控制阀块。
背景技术
液压源的稳定性关系着液压系统的性能,为了保证液压系统系统的可靠性,电机泵组多采用冗余布置,由于液压系统不同的液压执行机构需求的压力流量不同,需要进行二次调节,将电机泵的压力、流量调节至一定值供执行器使用。二次调节模块是根据不同的需求有相关的阀门组合构成的,二次调节模块的失效,尤其是压力调节阀门的失效将导致系统失压引起功能失效。为了保证航空航天装备上液压系统的可靠性,需要二次调节模块设计时采用特殊的机构及布局,开展优化设计,使其具备一定的抗干扰能力及一定的故障隔离能力。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种液压能源控制阀块。
根据本发明提供的一种液压能源控制阀块,包括壳体、分流元件,所述壳体内部设置有稳流元件、稳压元件以及开关元件,所述壳体上设置有进油口和出油口,分流元件上设置有进油口和出油口,分流元件上的出油口连接壳体上的进油口,液压油从壳体上的进油口进入后流经稳流元件、稳压元件后从壳体上的出油口流出或流经稳流元件、稳压元件、开关元件后从壳体上的出油口流出。
优选地,所述稳流元件包括在壳体内部对称分布的第一稳流元件、第二稳流元件,所述稳压元件包括在壳体内部对称分布的第一稳压元件、第二稳压元件,所述开关元件包括在壳体内部对称分布的第一开关元件、第二开关元件;
所述壳体上设置有两个进油口,一个进油口依次连通第一稳流元件、第一稳压元件、第一开关元件,另一个进油口依次连通第二稳流元件、第二稳压元件、第二开关元件;
所述壳体上设置有三个出油口,一个出油口连通第一稳压元件,一个出油口连通第二稳压元件,还有一个出油口连通第一开关元件和第二开关元件。
优选地,所述分流元件包括分流阀壳体、第一分流阀弹簧、第二分流阀弹簧(1)、分流阀阀芯以及分流阀堵头;
分流阀壳体与分流阀堵头连接后形成分流阀腔体,分流阀腔体内设置有分流阀阀芯,分流阀阀芯的一端通过第一分流阀弹簧连接分流阀壳体,分流阀阀芯的另一端通过第二分流阀弹簧(1)连接分流阀堵头;
分流元件设置有第一固定节流口a、第二固定节流口b、第一可变节流口g以及第二可变节流口h;
所述分流阀阀芯上设置有第一通道、第二通道、第一通道连通第一固定节流口a和第一分流阀弹簧所在腔体,第二通道连通第二可变节流口h和第二分流阀弹簧所在腔体,所述分流阀阀芯能够在分流阀腔体内运动;
所述分流阀壳体上设置一个进油口和两个出油口,进油口分别通过第一固定节流口a、第二固定节流口b连通分流阀腔体,两个出油口分别通过第一可变节流口g、第二可变节流口h连通分流阀腔体。
优选地,所述分流元件还包括分流阀堵头密封圈、分流口密封圈;分流阀堵头密封圈设置在分流阀壳体与分流阀堵头连接处,分流口密封圈设置在分流阀壳体上的出油口处。
优选地,所述稳流元件包括稳流阀壳体、弹簧座、稳流阀弹簧、稳流阀芯、调节螺杆;
所述稳流阀壳体内部具有稳流阀腔体,稳流阀腔体内设置有弹簧座、稳流阀弹簧、稳流阀芯,稳流阀弹簧的一端连接弹簧座,稳流阀弹簧的另一端连接稳流阀芯;稳流阀芯上设置有油道并连通稳流阀腔体,弹簧座连接调节螺杆,调节螺杆螺纹连接稳流阀壳体;
所述稳流阀壳体上设置有进油口和出油口,进油口连通稳流阀芯上的油道,出油口设置在稳流阀腔体两侧。
优选地,所述稳流元件还包括稳流阀密封圈,所述稳流阀密封圈设置在稳流阀壳体上出油口处。
优选地,所述稳压元件包括稳压阀壳体、稳压阀座、先导弹簧座、先导弹簧、先导阀芯、主阀弹簧座、主阀芯、主阀弹簧以及调节螺钉;
主阀弹簧座与稳压阀壳体通过螺纹连接固定,静态时主阀芯和先导阀芯分别在主阀弹簧和先导弹簧的作用下与稳压阀壳体和主阀弹簧座贴合;
稳压阀座设置在稳压阀壳体内,稳压阀座设置有先导弹簧座;
先导弹簧的两端分别抵住先导弹簧座和先导阀芯。
优选地,所述稳压元件还包括用于密封的第一稳压阀密封圈、第二稳压阀密封圈、第三稳压阀密封圈、第四稳压阀密封圈以及第五稳压阀密封圈。
优选地,所述开关元件包括开关阀壳体、开关阀弹簧、开关阀阀芯以及开关阀堵头;
所述开关阀壳体与开关阀堵头连接后形成开关阀腔体,开关阀腔体内部设置有开关阀弹簧、开关阀阀芯,开关阀阀芯通过开关阀弹簧连接开关阀壳体;
所述开关阀堵头上设置有进油口,开关阀壳体上设置有出油口,所述出油口设置在开关阀腔体的两侧;
所述开关阀阀芯上注塑有密封橡胶材料,开关阀阀芯在开关阀弹簧的作用下使得密封橡胶与开关阀堵头贴合;当进油口压力大于开关阀弹簧设置的预紧力时,关阀阀芯带着密封橡胶压缩弹簧运动,阀口打开形成油液通路。
优选地,所述开关元件还包括开关阀密封圈、开关阀密封垫。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明结构精良、设计巧妙且安全可靠;
2、本发明能够在出口压力不等的情况下通过液压力、液动力、弹簧力的综合作用下使阀芯取得平衡;
3、本发明能够实现压力的稳定,且当系统故障时,能实现故障通路隔离。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明分流元件的结构示意图。
图3为本发明稳流元件的结构示意图。
图4为本发明稳压元件的结构示意图。
图5为本发明开关元件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图5所示,根据本发明提供的一种液压能源控制阀块,包括壳体1、分流元件2,所述壳体内部设置有稳流元件、稳压元件以及开关元件,所述壳体1上设置有进油口和出油口,分流元件2上设置有进油口和出油口,分流元件2上的出油口连接壳体1上的进油口,液压油从壳体1上的进油口进入后流经稳流元件、稳压元件后从壳体1上的出油口流出或流经稳流元件、稳压元件、开关元件后从壳体1上的出油口流出。
所述稳流元件包括在壳体1内部对称分布的第一稳流元件3、第二稳流元件4,所述稳压元件包括在壳体1内部对称分布的第一稳压元件5、第二稳压元件6,所述开关元件包括在壳体1内部对称分布的第一开关元件7、第二开关元件8;所述壳体1上设置有两个进油口,一个进油口依次连通第一稳流元件3、第一稳压元件5、第一开关元件7,另一个进油口依次连通第二稳流元件4、第二稳压元件6、第二开关元件8;所述壳体1上设置有三个出油口,一个出油口连通第一稳压元件5,一个出油口连通第二稳压元件6,还有一个出油口连通第一开关元件7和第二开关元件8。
所述分流元件2包括分流阀壳体201、第一分流阀弹簧202、第二分流阀弹簧203、分流阀阀芯204以及分流阀堵头205;分流阀壳体201与分流阀堵头205连接后形成分流阀腔体,分流阀腔体内设置有分流阀阀芯204,分流阀阀芯204的一端通过第一分流阀弹簧202连接分流阀壳体201,分流阀阀芯204的另一端通过第二分流阀弹簧203连接分流阀堵头205;分流元件设置有第一固定节流口a、第二固定节流口b、第一可变节流口g以及第二可变节流口h;所述分流阀阀芯204上设置有第一通道、第二通道、第一通道连通第一固定节流口a和第一分流阀弹簧202所在腔体,第二通道连通第二可变节流口h和第二分流阀弹簧203所在腔体,所述分流阀阀芯204能够在分流阀腔体内运动;所述分流阀壳体201上设置一个进油口和两个出油口,进油口分别通过第一固定节流口a、第二固定节流口b连通分流阀腔体,两个出油口分别通过第一可变节流口g、第二可变节流口h连通分流阀腔体。所述分流元件2还包括分流阀堵头密封圈206、分流口密封圈207;分流阀堵头密封圈206设置在分流阀壳体201与分流阀堵头205连接处,分流口密封圈207设置在分流阀壳体201上的出油口处。
由于两个通道的入口压力相同,若固定节流口a、b出口压力p′so1、p′so2相同,则通过固定节流口的流量相等,当可变节流口g、h出口压力pso1、pso2不等时,阀芯204在压差的作用下做相应的位移,不断调整以保持a、b出口压力相同。油液通过a、b两个固定节流孔,然后再通过可变节流口g、h后,从出口流向后端负载。若后端负载相等,即g、h出口压力相等,两分支油路尺寸完全对称,固定节流口a、b出口压力相同,两个通道的流量相等。若后端负载不相等,即g、h出口压力不同,假设pso1>pso2,此时阀芯尚未来得及响应运动,流道总阻力相同,负载大的一路压差小导致流量小,即Qso1<Qso2,可知此时,psi-p'so1<psi-p'so2,这样会使固定节流孔a、b的出口压力p'so1>p'so2,通过固定节流口a的流量减小,通过固定节流口b的流量相对增大。同时,阀芯在p′so1、p'so2压力差作用下运动,可变节流口g增大h减小,Qso1增大,Qso2减小,直到Qso1≈Qso2为止,阀芯在液压力、液动力、弹簧力的综合作用下取得平衡。同理可分析pso1<pso2的情况。
所述稳流元件包括稳流阀壳体301、弹簧座302、稳流阀弹簧303、稳流阀芯304、调节螺杆306;所述稳流阀壳体301内部具有稳流阀腔体,稳流阀腔体内设置有弹簧座302、稳流阀弹簧303、稳流阀芯304,稳流阀弹簧303的一端连接弹簧座302,稳流阀弹簧303的另一端连接稳流阀芯304;稳流阀芯304上设置有油道并连通稳流阀腔体,弹簧座302连接调节螺杆306,调节螺杆306螺纹连接稳流阀壳体301;所述稳流阀壳体301上设置有进油口和出油口,进油口连通稳流阀芯304上的油道,出油口设置在稳流阀腔体两侧。所述稳流元件还包括稳流阀密封圈305,所述稳流阀密封圈305设置在稳流阀壳体301上出油口处。
所述稳压元件包括稳压阀壳体401、稳压阀座402、先导弹簧座403、先导弹簧404、先导阀芯405、主阀弹簧座406、主阀芯407、主阀弹簧408以及调节螺钉414;主阀弹簧座406与稳压阀壳体401通过螺纹连接固定,静态时主阀芯407和先导阀芯405分别在主阀弹簧408和先导弹簧404的作用下与稳压阀壳体401和主阀弹簧座406贴合;稳压阀座402设置在稳压阀壳体401内,稳压阀座402设置有先导弹簧座403;先导弹簧404的两端分别抵住先导弹簧座403和先导阀芯405。所述稳压元件还包括用于密封的第一稳压阀密封圈409、第二稳压阀密封圈410、第三稳压阀密封圈411、第四稳压阀密封圈412以及第五稳压阀密封圈413。
入口压力油分为两路,一路作用在主阀芯407上,另一路压力油经由阻尼孔作用在主阀弹簧加载侧并通过阻尼作用在先导阀芯405上。当压力pri小于先导阀弹簧404的设定值时,先导阀及主阀均关闭,阻尼孔无流动液体,主阀芯407两端的压力相等,在主阀弹簧408的作用下溢流阀处于关闭状态,此时pri=ppi。当进油压力pri大于先导阀弹簧404的设定值时,油液经阻尼孔、先导阀开口泄出。流动的液体在阻尼孔两侧产生压降,由于压降引起的主阀芯407受力大于弹簧408的设定作用力时,主阀打开,稳压阀开启,实现压力稳定。
所述开关元件包括开关阀壳体501、开关阀弹簧502、开关阀阀芯503以及开关阀堵头505;所述开关阀壳体501与开关阀堵头505连接后形成开关阀腔体,开关阀腔体内部设置有开关阀弹簧502、开关阀阀芯503,开关阀阀芯503通过开关阀弹簧502连接开关阀壳体501;所述开关阀堵头505上设置有进油口,开关阀壳体501上设置有出油口,所述出油口设置在开关阀腔体的两侧;所述开关阀阀芯503上注塑有密封橡胶材料506,开关阀阀芯503在开关阀弹簧502的作用下使得密封橡胶506与开关阀堵头505贴合;当进油口压力大于开关阀弹簧502设置的预紧力时,关阀阀芯503带着密封橡胶506压缩弹簧运动,阀口打开形成油液通路。所述开关元件还包括开关阀密封圈504、开关阀密封垫506。
假设第二稳压元件故障,压力降低为0,此时分流阀阀芯尚未来得及响应运动,由于流道总阻力相同,由于第一稳压元件压力正常,分流阀流向第一稳压元件的压差小导致流量小,这样会使固定节流孔a的出口压力大于b口的出口压力,通过固定节流口a的流量减小,通过固定节流口b的流量相对增大。同时,阀芯在压力差作用下运动,可变节流口g增大h减小,通往第一稳压元件的流量增大,通往第二稳压元件的流量减小,直到相等,防止了油液全部从故障通路溢出。假设系统输入流量异常增大,将导致阀芯两端压差增大,阀芯运动缩小开口,维持流量稳定。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (5)
1.一种液压能源控制阀块,其特征在于,包括壳体(1)、分流元件(2),所述壳体内部设置有稳流元件、稳压元件以及开关元件,所述壳体(1)上设置有进油口和出油口,分流元件(2)上设置有进油口和出油口,分流元件(2)上的出油口连接壳体(1)上的进油口,液压油从壳体(1)上的进油口进入后流经稳流元件、稳压元件后从壳体(1)上的出油口流出或流经稳流元件、稳压元件、开关元件后从壳体(1)上的出油口流出;
所述分流元件(2)包括分流阀壳体(201)、第一分流阀弹簧(202)、第二分流阀弹簧(203)、分流阀阀芯(204)以及分流阀堵头(205);
分流阀壳体(201)与分流阀堵头(205)连接后形成分流阀腔体,分流阀腔体内设置有分流阀阀芯(204),分流阀阀芯(204)的一端通过第一分流阀弹簧(202)连接分流阀壳体(201),分流阀阀芯(204)的另一端通过第二分流阀弹簧(203)连接分流阀堵头(205);
分流元件设置有第一固定节流口a、第二固定节流口b、第一可变节流口g以及第二可变节流口h;
所述分流阀阀芯(204)上设置有第一通道、第二通道、第一通道连通第一固定节流口a和第一分流阀弹簧(202)所在腔体,第二通道连通第二可变节流口h和第二分流阀弹簧(203)所在腔体,所述分流阀阀芯(204)能够在分流阀腔体内运动;
所述分流阀壳体(201)上设置一个进油口和两个出油口,进油口分别通过第一固定节流口a、第二固定节流口b连通分流阀腔体,两个出油口分别通过第一可变节流口g、第二可变节流口h连通分流阀腔体;
所述分流元件(2)还包括分流阀堵头密封圈(206)、分流口密封圈(207);分流阀堵头密封圈(206)设置在分流阀壳体(201)与分流阀堵头(205)连接处,分流口密封圈(207)设置在分流阀壳体(201)上的出油口处;
所述稳流元件包括在壳体(1)内部对称分布的第一稳流元件(3)、第二稳流元件(4),所述稳压元件包括在壳体(1)内部对称分布的第一稳压元件(5)、第二稳压元件(6),所述开关元件包括在壳体(1)内部对称分布的第一开关元件(7)、第二开关元件(8);
所述壳体(1)上设置有两个进油口,一个进油口依次连通第一稳流元件(3)、第一稳压元件(5)、第一开关元件(7),另一个进油口依次连通第二稳流元件(4)、第二稳压元件(6)、第二开关元件(8);
所述壳体(1)上设置有三个出油口,一个出油口连通第一稳压元件(5),一个出油口连通第二稳压元件(6),还有一个出油口连通第一开关元件(7)和第二开关元件(8);
所述稳压元件包括稳压阀壳体(401)、稳压阀座(402)、先导弹簧座(403)、先导弹簧(404)、先导阀芯(405)、主阀弹簧座(406)、主阀芯(407)、主阀弹簧(408)以及调节螺钉(414);
主阀弹簧座(406)与稳压阀壳体(401)通过螺纹连接固定,静态时主阀芯(407)和先导阀芯(405)分别在主阀弹簧(408)和先导弹簧(404)的作用下与稳压阀壳体(401)和主阀弹簧座(406)贴合;
稳压阀座(402)设置在稳压阀壳体(401)内,稳压阀座(402)设置有先导弹簧座(403);
先导弹簧(404)的两端分别抵住先导弹簧座(403)和先导阀芯(405);
所述开关元件包括开关阀壳体(501)、开关阀弹簧(502)、开关阀阀芯(503)以及开关阀堵头(505);
所述开关阀壳体(501)与开关阀堵头(505)连接后形成开关阀腔体,开关阀腔体内部设置有开关阀弹簧(502)、开关阀阀芯(503),开关阀阀芯(503)通过开关阀弹簧(502)连接开关阀壳体(501);
所述开关阀堵头(505)上设置有进油口,开关阀壳体(501)上设置有出油口,所述出油口设置在开关阀腔体的两侧;
所述开关阀阀芯(503)上注塑有密封橡胶材料(506),开关阀阀芯(503)在开关阀弹簧(502)的作用下使得密封橡胶(506)与开关阀堵头(505)贴合;当进油口压力大于开关阀弹簧(502)设置的预紧力时,关阀阀芯(503)带着密封橡胶(506)压缩弹簧运动,阀口打开形成油液通路。
2.根据权利要求1所述的液压能源控制阀块,其特征在于,所述稳流元件包括稳流阀壳体(301)、弹簧座(302)、稳流阀弹簧(303)、稳流阀芯(304)、调节螺杆(306);
所述稳流阀壳体(301)内部具有稳流阀腔体,稳流阀腔体内设置有弹簧座(302)、稳流阀弹簧(303)、稳流阀芯(304),稳流阀弹簧(303)的一端连接弹簧座(302),稳流阀弹簧(303)的另一端连接稳流阀芯(304);稳流阀芯(304)上设置有油道并连通稳流阀腔体,弹簧座(302)连接调节螺杆(306),调节螺杆(306)螺纹连接稳流阀壳体(301);
所述稳流阀壳体(301)上设置有进油口和出油口,进油口连通稳流阀芯(304)上的油道,出油口设置在稳流阀腔体两侧。
3.根据权利要求2所述的液压能源控制阀块,其特征在于,所述稳流元件还包括稳流阀密封圈(305),所述稳流阀密封圈(305)设置在稳流阀壳体(301)上出油口处。
4.根据权利要求1所述的液压能源控制阀块,其特征在于,所述稳压元件还包括用于密封的第一稳压阀密封圈(409)、第二稳压阀密封圈(410)、第三稳压阀密封圈(411)、第四稳压阀密封圈(412)以及第五稳压阀密封圈(413)。
5.根据权利要求1所述的液压能源控制阀块,其特征在于,所述开关元件还包括开关阀密封圈(504)、开关阀密封垫(506)。
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