CN113236622B - 定差溢流阀及智能发电液压系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种定差溢流阀及智能发电液压系统，其中的定差溢流阀包括：阀体，阀体上开设有进液口和出液口，阀体内成型有进液腔和弹簧腔；进液腔与进液口和出液口通过液路连接，进液腔内设置有差压阀芯且差压阀芯的部分延伸至弹簧腔内；弹簧腔的第一端可拆卸地设置有调压结构，且弹簧腔内设置有压力弹簧，压力弹簧的一端与调压结构相抵，压力弹簧的另一端与差压阀芯相抵；弹簧腔内压力弹簧对差压阀芯施加的压力大于或等于进液腔的进液压力时，压差阀芯封堵进液腔的出口。本申请中的定差溢流阀的压力差可根据要求灵活调整，该结构不但结构简单而且零部件能够自由拆卸，方便维护。

Description

定差溢流阀及智能发电液压系统

技术领域

本申请涉及煤矿井下用液压技术领域，具体地，涉及一种定差溢流阀及智能发电液压系统。

背景技术

根据煤炭行业供电规程，煤炭行业的强电供电规格为1140V、127V。而为了本安和防爆要求，工作面控制器和所有的传感器设备的供电需求为12V工作，这导致控制器和供电设备之间通过电源转换模块进行转换，而由于输入为127V，存在失爆风险，导致电源箱的防护外壳厚重且对防水防尘防护等级极高，同时也限制了电源功率的提高。

随着跟机自动化工作面的不断普及，越来越得的传感设备如摄像仪、综合接入器等设备接入，一方面导致电源模块数量增大，另一方面频繁出现电源供电不足的问题。为此，可采用液压机构进行发电。

现市面上通过液压马达、叶轮等回转机构进行发电的技术和产品有很多，比如车辆的发电机、水力发电等，但涉及到煤矿综采工作面通过集成供液系统自发电的几乎没有。关键原因就在于：现有的液压发电机构的整体结构设计复杂难于维护，需要用溢流阀、开关阀及蓄能器共同完成马达压力恒定的控制，而且溢流阀压力差是恒定难以针对不同工况下的工作面。

发明内容

本申请实施例旨在提供一种定差溢流阀及智能发电液压系统，以解决现有技术中液压机构发电时存在的结构复杂以及压力恒定性差的技术问题。

为此，本申请一些实施例中提供一种定差溢流阀，包括：

阀体，所述阀体上开设有进液口和出液口，所述阀体内成型有进液腔和弹簧腔；

所述进液腔与所述进液口和所述出液口通过液路连接，所述进液腔内设置有差压阀芯；

所述弹簧腔的第一端可拆卸地设置有调压结构，且所述弹簧腔内设置有压力弹簧，所述压力弹簧的一端与所述调压结构相抵，所述压力弹簧的另一端与所述差压阀芯相抵；所述弹簧腔内压力弹簧对所述差压阀芯施加的压力大于或等于所述进液腔的进液压力时，所述压差阀芯封堵所述进液腔的出口。

可选地，上述的定差溢流阀中，所述弹簧腔与所述进液腔连通，所述弹簧腔内压力弹簧对所述差压阀芯施加的压力小于所述进液腔的进液压力时，所述差压阀芯向所述进液腔外部的方向移动，所述进液腔内的介质经液路流入所述弹簧腔内；

所述弹簧腔内压力弹簧和介质对所述差压阀芯施加的压力和与所述进液腔的进液压力相同时，所述压差阀芯保持稳定。

可选地，上述的定差溢流阀中，所述调压结构包括调压螺丝，所述调压结构成型有与所述调压螺丝螺纹配合的螺纹孔，调节所述调压螺丝旋入弹簧腔内部的长度以调节所述压力弹簧的形变量。

可选地，上述的定差溢流阀中，所述调压结构包括设置于所述阀体上的调压接头，所述调压接头内可拆卸地设置有封堵。

可选地，上述的定差溢流阀中，所述出液口处设置有出液接头，且所述出液接头与所述调压接头具有结构相同；在调整所述调压螺丝时，所述封堵从所述调压接头拆卸下之后安装至所述出液接头中。

可选地，上述的定差溢流阀中，所述弹簧腔内径大于所述进液腔内径，所述弹簧腔和所述进液腔相接处形成凸台，所述差压阀芯的外壁成型有与所述凸台适配的台阶。

可选地，上述的定差溢流阀中，所述压差阀芯的内壁成型有容纳所述压力弹簧的弹簧容纳槽以及容纳螺丝的螺丝容纳槽。

可选地，上述的定差溢流阀中，还包括压力可调的乳化液压力源、压力传感器和流速传感器：

所述乳化液压力源用于在调节所述压力弹簧的压力时接于所述进液口处；所述压力传感器设置于所述进液口处以检测所述进液压力；所述流速传感器设置于所述出液口处以检测出液口的出液速度；所述进液压力值为设定压力值且所述出液口的出液速度为设定速度时完成对所述压力弹簧的压力调节。

可选地，上述的定差溢流阀中，还包括调节阀：

所述调节阀设置于所述乳化液压力源和所述进液口之间，在调节所述压力弹簧的压力时，所述调节阀的开度值按照小于设定调压速率的速度升高。

本申请还提供一种智能发电液压系统，包括以上任一项所述的定差溢流阀以及液压马达发电机构；所述定差溢流阀的进液口与所述液压马达发电机构中的马达进液口连通，所述定差溢流阀的出液口与所述液压马达发电机构中的马达出液口连通。

本申请提供的上述技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：在阀体内部的差压阀芯将阀腔分隔为弹簧腔和进液腔，弹簧腔内具有压力弹簧，通过压力弹簧对差压阀芯的压力与进液腔的进液压力之间的关系调整差压阀芯的位置。而且，由于在弹簧腔上设置可拆卸的调压结构，从而可以通过拆卸调压结构之后或者移动调压结构的方式更换或调整压力弹簧的压力值的方式改变压力弹簧对差压阀芯的施加的压力值。所以，本申请中的定差溢流阀的压力差可根据要求灵活调整，该结构不但结构简单而且零部件能够自由拆卸，方便维护。

附图说明

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本申请一个实施例所述定差溢流阀的结构示意图；

图2为本申请另一个实施例所述定差溢流阀的结构示意图；

图3为本申请又一个实施例所述定差溢流阀的结构示意图；

图4为本申请一个实施例所述定差溢流阀与液压马达发电机构的连接关系示意图。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请一些实施例中提供一种定差溢流阀，如图1所示，包括阀体100，所述阀体100上开设有进液口A和出液口B，所述阀体100内成型有进液腔101和弹簧腔102。所述进液腔101与所述进液口A和所述出液口B通过液路连接，所述进液腔101内设置有差压阀芯103。所述弹簧腔102的第一端可拆卸地设置有调压结构105，且所述弹簧腔102内设置有压力弹簧104，所述压力弹簧104的一端与所述调压结构104相抵，所述压力弹簧104的另一端与所述差压阀芯103相抵；所述弹簧腔102内压力弹簧104对所述差压阀芯103施加的压力大于或等于所述进液腔101的进液压力时，所述压差阀芯103封堵所述进液腔101的出口。

本发明的以上方案，在阀体100内部的差压阀芯103将阀腔分隔为弹簧腔102和进液腔101，弹簧腔102内具有压力弹簧104，通过压力弹簧104对差压阀芯103的压力与进液腔101的进液压力之间的关系调整差压阀芯103的位置。而且，由于在弹簧腔102上设置可拆卸的调压结构105，从而可以通过拆卸调压结构105之后或者移动调压结构105的方式更换或调整压力弹簧104的压力值的方式改变压力弹簧104对差压阀芯103的施加的压力值。本方案中的定差溢流阀的压力差可根据要求灵活调整，该结构不但结构简单而且零部件能够自由拆卸，方便维护。

在一些实施例中的定差溢流阀，如图2所示，所述弹簧腔102与所述进液腔101通过附加液路106连通，所述弹簧腔102内压力弹簧104对所述差压阀芯103施加的压力小于所述进液腔101的进液压力时，所述差压阀芯103向所述进液腔101外部的方向移动(即图中向右的方向)，所述进液腔101内的介质经附件液路106流入所述弹簧腔102内；所述弹簧腔102内压力弹簧104和介质对所述差压阀芯103施加的压力和与所述进液腔101的进液压力相同时，所述压差阀芯103保持稳定。如果采用本方案中的定差溢流阀与液压发电机构中的马达并联，则能够在马达两端压力过大时实现泄流，从而保证马达进液压力维持稳定。

作为一种优选的方案，如图3所示，所述调压结构105包括调压螺丝1051，所述调压结构105成型有与所述调压螺丝1051螺纹配合的螺纹孔，调节所述调压螺丝1051旋入弹簧腔102内部的长度以调节所述压力弹簧104的形变量。优选地，定差溢流阀还可以包括锁紧螺丝1052，用调压螺丝1051调到指定压力后，再用锁紧螺丝1052锁紧，由此能够确保压力弹簧104的调节结果的恒定性。

如图3所示，所述调压结构105还包括设置于所述阀体100上的调压接头1053，所述调压接头1053内可拆卸地设置有封堵1054。当需要调整压力弹簧104的压力值时，可以直接将封堵1054拆下，之后调整调压螺丝1051，调整完成后在将封堵1054安装回去。本方案中的结构零部件能够自由拆卸，差压阀芯采用内部螺纹工装，便于产品拆卸。

进一步地，所述的定差溢流阀中所述出液口处设置有出液接头109，且所述出液接头109与所述调压接头1053具有结构相同；在调整所述调压螺丝1051时，所述封堵1054从所述调压接头1053拆卸下之后安装至所述出液接头109中，另外在阀体上还开设有工艺孔，通过设置锥堵110对工艺孔进行密封，锥堵110具有体积小、密封性强的特点，能确保阀体的密封效果。

由此，调压过程中也无须使用其他的部件，简化了定差溢流阀的结构。

优选地，定差溢流阀还包括压力可调的乳化液压力源、压力传感器和流速传感器，所述乳化液压力源用于在调节所述压力弹簧104的压力时接于所述进液口A处；所述压力传感器设置于所述进液口处以检测所述进液压力；所述流速传感器设置于所述出液口B处以检测出液口的出液速度；所述进液压力值为设定压力值且所述出液口B的出液速度为设定速度时完成对所述压力弹簧104的压力调节。进一步地，还可以包括调节阀，所述调节阀设置于所述乳化液压力源和所述进液口之间，在调节所述压力弹簧的压力时，所述调节阀的开度值按照小于设定调压速率的速度升高。

具体的，通过调压螺丝1051调整压力弹簧力104改变压力时的调压步骤为：

(1)将封堵1054从调压接头1053移除，安装至出液接头109上。

(2)进液口A接可调压力的乳化液压力源后旁接压力传感器，压力传感器可选用量程6Mpa的压力表。

(3)开启调节阀，从0逐渐慢升高，看调压接口1053有无出液，用调压螺丝1051调节压力升到指定压力后出液口慢出液为准，再用锁紧螺丝1052锁紧。

(4)再次试2次，都是指定压力开始出液，则调试完成。

(5)将封堵1054装回调压接头1053。

以上方案所述的定差溢流阀，差压阀芯103将差压溢流阀的阀腔分隔为进液腔101和弹簧腔102；锁紧螺丝1052及调压螺丝1051通过螺纹与调压接口1053连接，同时调压螺丝1051通过压力弹簧104将差压阀芯103推至与阀座堵头107的腔体接触。定差溢流阀的工作原理为：介质从进液口A进入，进液腔101的进液压力大于压力弹簧104的压力时，压差阀芯103沿图中所示左侧方向移动，介质通过液路106’到达出液口B，部分介质通过附加液路106到达弹簧腔102，当弹簧腔102内的液压力与压力弹簧的压力总和等于进液压力时，定差溢流阀达到稳定，可以输出稳定的压力差。

优选地，如图3所示，所述的定差溢流阀中，所述弹簧腔102内径大于所述进液腔101的内径，所述弹簧腔102和所述进液腔101相接处形成凸台，所述差压阀芯103的外壁成型有与所述凸台适配的台阶。差压阀芯103采用阶梯台阶结构，同阀体之间形成节流缓冲区，便于差压阀芯103在冲击过程中的快速稳定。

如图所示，所述压差阀芯103的内壁成型有容纳所述压力弹簧104的弹簧容纳槽以及容纳螺丝的螺丝容纳槽。如图所示，压力弹簧104被弹簧容纳槽容纳在其中，调压螺丝1051的端头被容纳在螺丝容纳槽中，从而能够保证压力弹簧104的稳定性和压力的稳定性。另外，为了确保整个溢流阀的密封性能，在不同零部件相接处均设置有密封圈108。

在本申请的一些实施例中还提供一种智能发电液压系统，如图4所示，包括以上任一项所述的定差溢流阀401以及液压马达发电机构；液压马达发电机构包括马达402和回转发电结构403，所述定差溢流阀401的进液口与所述液压马达发电机构中的马达进液口连通，所述定差溢流阀的出液口与所述液压马达发电机构中的马达出液口连通。

其中，定差溢流阀401与马达402并联，当马达402进出口压力低于调定压力时，定差溢流阀401关闭；当马达402进出口压力高于调定压力时，定差溢流阀401打开，旁路泄流，从而保证进出口压力稳定，保证马达402平稳启动及运行，减少对马达的损伤。因此，本方案中，定差溢流阀401与马达402并联在系统中用于保证马达402进出口两端压力恒定，避免因为压力问题导致马达402出现故障，保证发电结果的稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种定差溢流阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体上开设有进液口和出液口，所述阀体内成型有进液腔和弹簧腔；

所述进液腔与所述进液口和所述出液口通过液路连接，所述进液腔内设置有差压阀芯；

所述弹簧腔的第一端可拆卸地设置有调压结构，且所述弹簧腔内设置有压力弹簧，所述压力弹簧的一端与所述调压结构相抵，所述压力弹簧的另一端与所述差压阀芯相抵；所述弹簧腔内压力弹簧对所述差压阀芯施加的压力大于或等于所述进液腔的进液压力时，所述差压阀芯封堵所述进液腔的出口；

所述弹簧腔与所述进液腔连通，所述弹簧腔内压力弹簧对所述差压阀芯施加的压力小于所述进液腔的进液压力时，所述差压阀芯向所述进液腔外部的方向移动，所述进液腔内的介质经液路流入所述弹簧腔内；

所述弹簧腔内压力弹簧和介质对所述差压阀芯施加的压力和与所述进液腔的进液压力相同时，所述差压阀芯保持稳定；

所述调压结构包括调压螺丝，所述调压结构成型有与所述调压螺丝螺纹配合的螺纹孔，调节所述调压螺丝旋入弹簧腔内部的长度以调节所述压力弹簧的形变量；所述调压结构包括设置于所述阀体上的调压接头，所述调压接头内可拆卸地设置有封堵；所述出液口处设置有出液接头，且所述出液接头与所述调压接头结构相同；在调整所述调压螺丝时，所述封堵从所述调压接头拆卸下之后安装至所述出液接头中；

所述定差溢流阀还包括锁紧螺丝，用所述调压螺丝调到指定压力后，再用所述锁紧螺丝锁紧；

还包括压力可调的乳化液压力源、压力传感器和流速传感器：所述乳化液压力源用于在调节所述压力弹簧的压力时接于所述进液口处；所述压力传感器设置于所述进液口处以检测进液压力；所述流速传感器设置于所述出液口处以检测出液口的出液速度；进液压力值为设定压力值且所述出液口的出液速度为设定速度时完成对所述压力弹簧的压力调节；

调节阀，所述调节阀设置于所述乳化液压力源和所述进液口之间，在调节所述压力弹簧的压力时，所述调节阀的开度值按照小于设定调压速率的速度升高；

通过调压螺丝调整压力弹簧力改变压力时的调压步骤为：(1)将所述封堵从所述调压接头移除，安装至所述出液接头上；(2)所述进液口接可调压力的乳化液压力源后旁接压力传感器；(3)开启所述调节阀，所述进液口的压力从零升高，看调压接口有无出液，用所述调压螺丝调节压力升到指定压力后所述出液口慢出液为准，再用所述锁紧螺丝锁紧；(4)重复步骤（3）两次，所述进液压力值为设定压力值且所述出液口的出液速度为设定速度时完成对所述压力弹簧的压力调节；(5)将所述封堵装回调压接头。

2.根据权利要求1所述的定差溢流阀，其特征在于：

所述弹簧腔内径大于所述进液腔内径，所述弹簧腔和所述进液腔相接处形成凸台，所述差压阀芯的外壁成型有与所述凸台适配的台阶。

3.根据权利要求2所述的定差溢流阀，其特征在于：

所述差压阀芯的内壁成型有容纳所述压力弹簧的弹簧容纳槽以及容纳螺丝的螺丝容纳槽。

4.一种智能发电液压系统，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的定差溢流阀以及液压马达发电机构；所述定差溢流阀的进液口与所述液压马达发电机构中的马达进液口连通，所述定差溢流阀的出液口与所述液压马达发电机构中的马达出液口连通。

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