CN1152951A - 压力补偿阀 - Google Patents

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Abstract

一种压力补偿阀，包括阀体内的单向阀部分和减压阀部分。前者包括带有进口和出口的单向阀孔及与该阀孔滑配的使进口和出口相联通或阻断的阀。后者包括与单向阀孔共轴的具有第一、第二和第三口的减压阀孔和与该阀孔滑配的滑阀，并在其两侧形成了与第一口相联系的第一压力腔和与第三口相联系的第二压力腔。在第一压力腔内的压力作用下使第二和第三口联通，而在第二压力腔内的压力作用下切断第二和第三口的通路。在弹簧作用下推动滑阀切断第二和第三口之间的通路，在闭合方向推动阀并与阀产生压力接触。该压力补偿阀还有一个经节流器与第二口相联通的承受压力的腔，在其内部的压力作用下在接近阀的方向推动滑阀；一个在阀处于相联通位置时沟通承受压力的腔和出口的油路和可调节地设置承受压力的腔压力的压力调节装置。

Description

压力补偿阀
本发明涉及一种在液压循环管路中应用的压力补偿阀，用于按流动速率配分建筑机械中一个或多个液压泵排出的压力流体供给到多个执行件。
当一个液压泵排出的压力流体供给到多个执行件时，压力流体有只供给到较低负荷执行件的趋势。作为一种对此问题的技术解决方案，在日本未审查的专利公开第昭60-11706中所示的液压环路已为公众所知。该液压环路中，压力补偿阀是配置在与各自执行件连接的方向控制阀的各自的进口侧处。各自的压力补偿阀被调定在所有执行件负荷压力之中的最高负荷压力条件下，用来按流动速率把液压泵排出的压力流体供给到具有不同负荷压力的多个执行件。
在日本未审查的专利公开第平4-244605中披露的压力补偿阀已为公众所知，并同上述用于液压环路的压力补偿阀一样。
如图1所示那样，其构成为：阀体内的单向阀孔1a有进口2和出口3，阀4滑配在单向阀孔内用来建立和切断进口2出口3之间的联系，形成单向阀部分；阀体内的减压阀孔1b有第一口6、第二口8和第三口9，滑阀11滑配在减压阀孔1b内并在两端形成与第一口6相联通的第一压力腔7和与第三口9相联通的第二压力腔10。滑阀11在第一压力腔7内的压力作用下朝右移动，沟通第二口8和第三口9；在第二压力腔10内的压力作用下向左移动，切断第二口8和第三口9之间的通路。应注意的是滑阀11在弹簧13的作用下向切断第二口8和第三口9之间通路的方向偏离，并与阀4相接触。这样，用这些组件构成了一种压力补偿阀。
用上述压力补偿阀，当第一压力腔7内的压力高于第二压力腔10内的压力时，滑阀11离开阀4朝右移动。然后阀4位于进口2和出口3的压力彼此相等的位置。其结果是，第一压力腔7内的压力和第二压力腔10内的压力变成彼此相等。另一方面，当第一压力腔7内的压力低于第二压力腔10内的压力时，滑阀11朝左移动。这样一来，阀4在滑阀11的推动下移动并切断通路，使出口3的压力高于进口2的压力，其高出值相当于第二压力腔10和第一压力腔7之间的压力差。
用上述结构，将出口3与方向控制阀14的泵通道15相联接，使第一口6与方向控制阀14的出口16联接以在第一压力腔7中引入自举压力(own loadpressure)，将第三口9与负荷压力检测管路17相联接以将控制压力PLS引入第二压力腔10，使液压泵18的出口19与进口2及第二口8相联接。这样，泵的出口压力P0减少相当于控制压力PLS和自举压力P1之间压力差(PLS-P1)的大小后，作为输出压力P2输出到出口3。
例如，设P0＝120kg/cm2，PLS和P1为100kg/cm2，则输出压力P2为120kg/cm2。而当P0＝120kg/cm2，P1＝10kg/cm2和PLS＝100kg/cm2时，输出压力变成30kg/cm2。
另外，在该压力补偿阀中，为了改变输出压力P2(方向控制阀14节流器上游压力)和负荷压力P1(方向控制阀14节流器下游的压力)之间的压力差，即改变压力补偿特性，该压力补偿阀就需要改变阀4或滑阀11的直径。
上面表示的压力P0、P1和PLS之间的关系式成立条件是阀4和滑阀11有相同直径。为了使压力P0和PLS不变而减小压力P2和P1的压力差(P2-P1)，阀4的直径可以做得较小使作用在相互沟通的方向的力较小，或把滑阀11的直径做得较大使通过滑阀11在接近阀4的方向推动阀4的力较大，从而降低输出压力。反之，为了使压力差(P2-P1)较大，与上述相反，将阀4的直径做得较大或将滑阀11的直径做得较小。
然而，当阀4的直径或滑阀11的直径改变时，就必须改变阀体1的单向阀孔1a或减压阀孔1b的直径。因此，就要更换阀体1、阀4和滑阀11，使成本提高。
所以，本发明是针对上述有关问题作出的。本发明的目的是提供一种压力补偿阀，它即使在压力补偿特性改变时，也不需要更换阀体、阀和滑阀，因而较低了成本。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，压力补偿阀包括：
单向阀部分，该单向阀部分包括在阀体内具有进口和出口的单向阀孔，该单向阀孔内滑配一个阀用来沟通和切断进口和出口之间的联系；
减压阀部分，该减压阀部分包括在阀体内具有第一口、第二口和第三口且与单向阀孔共轴的减压阀孔。该减压阀孔内滑配一个滑阀，在其二侧形成一个与第一口相联通的第一压力腔和一个与第三口相联通的第二压力腔，并在第一压力腔的压力作用下使第二口与第三口相联通，在第二压力腔的压力作用下使第二口和第三口之间的通道切断；
借助弹簧推动滑阀，使其移动并切断第二口和第三口之间的通道，在接近阀的方向使其与阀间产生压力接触。
其中承受压力的阀还包括：
一个承受压力的腔，该承受压力的腔经阻尼孔与第二口相联通并通过其内压力推动滑阀从而切断通道；
一个流体通道，在阀处于相联通位置时，使承受压力的腔和出口相联通；
用来可调地设定承受压力的腔内压力的压力调节装置。
用上述结构，压力补偿特性能借助压力调节装置改变承受压力的腔内压力而改变。因此就不需要更换阀体、阀和滑阀等，并且能使成本降低。
应该指出的是，在上述结构中，该压力调节装置最好的结构是在流体通道上游配置一个固定通路面积的阻尼孔，而在下游配置一个可变的溢流阀。
该压力调节装置也可以是一个可变的阻尼孔。
通过下面详细说明和最佳实施例的附图会更全面地理解本发明。不过，这种说明并非是对本发明的限定，即仅是为了说明和理解它。
图1是传统压力补偿阀的截面图；
图2是根据本发明的压力补偿阀的第一个实施例的截面图；
图3是根据本发明的压力补偿阀的第二个实施例的截面图。
参照附图下面讨论根据本发明的压力补偿阀的最佳实施例。
图2是根据本发明的压力补偿阀第一个实施例的截面图。如图2所示，单向阀孔32和减压阀孔33在阀体31内共轴对置。该单向阀孔32有进口34和出口35，单向阀孔32内滑配着阀36，该阀36通过其中的轴向孔36a与螺塞37上的轴向延伸杆部分38相配合，并沿杆部分38滑动。其向左的移动，如图所示，由与单向阀孔32左端螺纹连接的螺塞37所限制。
在减压阀孔33上有第一、第二和第三口40、41和42。在减压阀孔33内滑配的滑阀43在其二侧分别形成一个与第一口40相通的第一压力腔44和一个可与第三口42沟通或断开的第二压力腔45。滑阀43在其与右侧螺塞46之间的弹簧47的作用下朝左移动。因此，与滑阀43一体的推杆48伸过通孔49使阀36与螺塞37接触。并切断第一、第二和第三口40、41和42的通道。反之，当滑阀43在第一压力腔44内的压力作用下向右滑移时，由切口50沟通第二口41和第三口42。通过这些组件，形成了减压阀部分51。
此外，在阀36上有一个直径较小的部分52，该直径较小部分52通过槽53与承受压力的腔54相联系。而在靠近出口形成了一个直径较大部分，其径向延伸的孔55与轴向孔36a相通。当将阀36朝右推动时，孔55与出口35相联通。
另外，在滑阀43上有一个轴向孔56，该轴向孔56的底部部分56a有一个伸过推杆48的小直径的管道57。在轴向孔56中还配置一个活塞58，形成承受压力的腔59。该承受压力的腔59通过阻尼孔60和切口50与第二口41相联系。
推杆部38的顶端与滑阀43的管道57相接。在该推杆部分38的顶端附近有一个轴向孔61，该轴向孔61的一端经过一个固定通路面积的阻尼孔62与承受压力的腔59相联通，该轴向孔61的另一端经过一个管道63与孔55相联通。也就是说，轴向孔61、管道57和孔55形成了一条使承受压力的腔59与出口35相联通的流体通路。
在螺塞37上，大直径的轴向孔64和小直径的轴向孔64a是连通的。在这两个轴向孔64和64a中，滑配着一个阀65，该阀65在弹簧66的作用下偏向一边，使锥形表面67在压力作用下紧靠在轴向孔61另一端的孔缘，构成一个切断轴向孔61和管道63之间联系的溢流阀68。然后，通过对与螺塞37的孔64螺纹配合的弹簧座69进行拧紧和松开，改变弹簧66的安装载荷，可以任意调节溢流阀68的调定压力。换句话说，该溢流阀68构成一个调定压力可变的溢流阀。应指出的是，标号70代表锁紧螺母。
此外，进口34和第二口41是与液压泵7 1的出口72相连接的，出口35是与未示出的方向控制阀节流器的上游相连接，第一口40是与方向控制阀节流器的下游相连接，第三口42与控制压力导入通道73相连接。
下面，讨论所示实施例的工作过程。
基本工作过程和现有技术的实施例相同。滑阀43在承受压力的腔59的压力P3作用在轴向孔的底部部分56a(轴向孔56a和轴向孔57之间的台阶部分)上的压力作用下推向左面，阀36就沿闭合方向被推动。这点是与现有技术不同的。换句话说，通过承受压力的腔59压力P3的变化，可改变单向阀39的输出压力P2。
承受压力的腔59的压力P3是由阻尼孔60、固定通路面积的阻尼孔62和溢流阀68的开启压力(调定压力)确定的。
具体地说，固定通路面积阻尼孔62下游的压力变成了溢流阀68的开启压力，流入第二口41的由泵排出的压力流体经阻尼孔60、固定通路面积阻尼孔62、轴向孔61、管道63和管道55流入出口35。因此，承受压力的腔59的压力P3决定于阻尼孔60的直径、固定通路面积阻尼孔62的直径和溢流阀68开启压力。由于溢流阀68开启压力的变化，承受压力的腔59内的压力P3也随之变化。
即溢流阀起着压力调节装置的作用，用来调节承受压力的腔59的压力P3。
因此，通过拧紧或放松弹簧座69来调节溢流阀68的开启压力，从而改变承受压力的腔59内的压力，于是滑阀43沿闭合方向推动阀36的力的增加或减少，结果改变了减压阀部分51的输出压力P2。这样一来，作为压力补偿特性的输出压力P2和负荷压力P1的压力差(P2-P1)就能改变了。
例如，当溢流阀68的开启压力调定在低压时，承受压力的腔59内的压力变低，滑阀43在闭合方向推动阀36的力会使输出压力P2较高。因此，压力差(P2-P1)就变得较大，使压力流体易于排出。
图3为第二个实施例的截面图。在该实施例中，阀65与螺塞37的孔64是螺纹配合，通过拧紧或放松阀65，可以调节锥形表面67和轴向孔61另一孔缘之间的间隙。这样，就构成了可变的阻尼孔74。
用上述结构，承受压力的腔59内的压力P3能通过调节可变阻尼孔74的通路面积(阀65的锥表面和轴向孔61另一端孔缘之间的间隙截面积)来改变，而无需配置固定通路面积的阻尼孔62。换句话说，该可变阻尼孔74起着压力调节装置的作用，用来调节承受压力的腔59的压力P3。
因此，通过拧紧或松开阀65可调节可变阻尼孔74的流动通路面积，从而改变承受压力的腔59内的压力P3，于是滑阀43在闭合方向推动阀36的力增加或减少，结果改变了减压阀部分51的输出压力P2。作为压力补偿特性的输出压力P2和负荷压力P2的压力差随之变化。
如上所述，因为根据本发明的压力补偿阀能够通过压力调节装置改变接受压力腔内的压力，从而改变压力补偿特性，所以它无需更换阀体31、阀36和增阀43等，使成本降低。
虽然本发明对其典型的实施例作了图示和说明，但本技术领域的普通技术人员应该理解，在本发明的构思和范围内上述的和其它的各种变型、省略和增加都是可以的。因此，本发明不应理解成仅限于上述具体化的实施例，而应包括后面权利要求中所述特征限定的范围内的所有可能实施例和等同物。

Claims (3)

1、一种压力补偿阀，它包括：
一个单向阀部分，该单向阀部分包括在阀体内具有进口和出口的单向阀孔，该单向阀孔内滑配一个阀用来沟通和切断所述进口和所述出口；
一个减压阀部分，该减压阀部分包括在阀体内具有第一口、第二口和第三口且与所述单向阀孔共轴的减压阀孔，所述的减压阀孔内滑配一个滑阀，在其二侧形成与所述第一口相联通的第一压力腔和与所述的第三口相联通的第二压力腔，并在所述第一压力腔的压力作用下使所述第二口与所述第三口相联通，而在所述第二压力腔的压力作用下使所述第二口和所述第三口之间的联通切断；
所述的滑阀在弹簧的作用下移动，切断所述第二口和所述第三口之间的通路，在接近所述阀的方向推动所述的阀使与该阀产生压力接触；
其特征在于，所述的承受压力的阀还包括：
一个承受压力的腔，该承受压力的腔经阻尼孔与所述第二口相联通，并在其中的压力作用下推动所述的滑阀以切断通路；
一个流体通路，在所述阀处于相联通位置时，用来沟通所述承受压力的腔和所述出口；和
用来可调节地设定所述承受压力的腔内压力的压力调节装置。
2、如权利要求1所述的压力补偿阀，其特征在于，所述的压力调节装置包括在所述流体通道上游的固定通路面积的阻尼孔和在下游的可变溢流阀。
3、如权利要求1所述的压力补偿阀，其特征在于所述压力调节装置是一个可变的阻尼孔。
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