CN115823049A - 用于小流量液压泵系统的溢流阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，包括一阀体、一弹簧罩、一弹簧和一平面密封阀芯；阀体呈加工有内孔的圆筒形结构，阀体沿内孔的轴向依次形成一倒角、一弹簧罩安装孔、一阀芯导向孔、一阀座孔和一节流孔；阀体的外表面形成一过盈插接结构；弹簧罩设置于弹簧罩安装孔内且阀体对弹簧罩限位；平面密封阀芯设置于阀芯导向孔内；弹簧压设于弹簧罩与平面密封阀芯之间；节流孔直径小于0.5mm。本发明的一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，结构简单紧凑，不需要采用螺纹装配，可以简化液压泵系统的整体结构，有效提高小流量液压泵系统的紧凑性，改善对小回液流量的控制精度。

Description

用于小流量液压泵系统的溢流阀

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，尤其涉及一种用于小流量液压泵系统的溢流阀。

背景技术

溢流阀作为一种压力控制元件，被广泛应用于液压泵系统中，以实现稳压和溢流作用。常见的溢流阀通常以组合元件的形式独立于液压系统，利用外螺纹通过插装的方式安装在液压系统中。溢流阀按照密封阀芯的结构有滑阀、球阀、锥阀等多种形式，通常采用弹簧为密封阀芯提供复位力，工作原理主要是利用液压工作介质的回液压力作用克服弹簧力，推动密封阀芯打开溢流回路，从而实现溢流控制。

对于供液流量较小的药液供给泵、尿素供给泵等液压泵系统，通常具有结构紧凑、体积小、供液流量小、计量精度高等技术特点，此类液压泵系统往往需要匹配结构紧凑，能够实现小流量控制的溢流阀。采用结构紧凑的小流量溢流阀，不仅有利于提高液压泵的紧凑性，提高溢流控制精度，还可以减少溢流阀的溢流回液流量，提高对液压泵供液流量的利用效率。

然而当前常见的溢流阀产品往往难以满足小流量液压泵系统对溢流阀的技术要求。如专利“一种新型稳压溢流阀”(申请号：201610681646.X)提供了一种用于自动变速箱液压控制系统的整体插装式稳压溢流阀，该溢流阀通过阀套上的外螺纹插装到液压泵系统中，采用圆柱滑阀式阀芯，在工作时油液可以由工作口流至负载，以维持液力系统压力稳定，当压力较高时油液在从工作口流出的同时也将通过回油口溢流，从而保证系统压力稳定，当压力超限时则完全打开回液口以实现安全卸载。专利“一种缓冲式溢流阀”(申请号：201821428906.3)提供了一种缓冲式溢流阀，该溢流阀也是通过阀体上的外螺纹插装到液压泵系统中，采用布置在阀体和活塞之间的锥阀实现溢流控制，并且在锥阀的前端和尾部分别设置了节流孔，利用节流孔的节流作用，可以消除常规溢流阀开启时产生的压力峰值对液力元件的稳定性、操控性和使用寿命的影响。

以上类型溢流阀都可以实现对液压泵系统溢流回液的控制功能，但此类溢流阀的阀芯尺寸以及由阀芯密封的回液管路流通面积均较大，主要适用于回液流量较大的液压系统，并不适用于结构紧凑的小流量液压泵系统。由于此类溢流阀需要通过在溢流阀套或阀体外侧加工外螺纹并在液压泵上加工相应的溢流阀螺纹安装孔，以便实现溢流阀与液压泵的螺纹连接固定，结构相对复杂，并且密封阀芯和溢流阀的整体尺寸相对较大，也不利于进一步改善溢流阀和液压泵的结构紧凑性。

专利“一种尿素回液集成溢流阀装置”(申请号：202111476429.4)提供了一种用于尿素供给泵的集成式溢流阀，该溢流阀采用布置于回液阀体内的锥阀实现溢流控制，并且在回液阀体下方布置有节流孔，能够实现对小回液流量的溢流控制，从而实现维持尿素泵内压力稳定，减少压力波动的目的，使尿素泵满足后处理排放要求。但是该溢流阀用于承载弹簧的螺杆需要通过外螺纹与回液接头相连，并且溢流阀也需要通过回液阀体上的外螺纹插装连接到尿素泵的蓄压腔上，导致溢流阀及其零部件的结构较为复杂，并且受螺纹连接结构的限制，溢流阀整体尺寸也难以进一步做到更紧凑，从而使得尿素泵的结构紧凑性也难以得到进一步提高。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，该溢流阀能够实现对小回液流量的溢流控制，并且具有结构简单紧凑，体积尺寸小，能够直接压配插装在布置于液压泵回液通道中的溢流阀安装孔内，便于安装装配，可以降低溢流阀的结构复杂性，提高溢流阀总成和液压泵系统的紧凑性，满足小流量液压泵系统对溢流控制的要求并提高对液压泵供液流量的利用效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，包括一阀体、一弹簧罩、一弹簧和一平面密封阀芯；所述阀体呈加工有内孔的圆筒形结构，所述阀体沿所述内孔的轴向依次形成一倒角、一弹簧罩安装孔、一阀芯导向孔、一阀座孔和一节流孔；所述阀体的外表面形成一过盈插接结构；所述弹簧罩呈圆筒形且下端开口；所述弹簧罩内部沿轴向形成一弹簧安装孔，所述弹簧安装孔的顶端形成一回液孔，所述弹簧罩的下端形成向圆周外侧延伸的一边沿；所述平面密封阀芯包括一导向圆柱和连接于所述导向圆柱下方的一阀芯导向段；所述阀芯导向段上端形成一弹簧承座面，所述阀芯导向段下端面形成一圆形密封面，所述阀芯导向段的侧面沿周向均布形成三个半圆形凹槽；所述弹簧罩设置于所述弹簧罩安装孔内且所述阀体对所述边沿限位；所述平面密封阀芯设置于所述阀芯导向孔内；所述弹簧安装于所述弹簧安装孔内并压设于所述弹簧罩与所述平面密封阀芯之间；所述节流孔直径小于0.5mm。

优选地，所述阀体在所述阀芯导向孔的上端面形成一止推台肩，所述止推台肩的上方形成一环槽；所述边沿部分插设于所述环槽内，所述止推台肩和所述环槽对所述边沿限位。

优选地，所述阀座孔的外围形成一密封凸台，所述密封凸台的上端面形成一密封环带；所述圆形密封面与所述密封环带密封配合且所述圆形密封面的直径大于所述密封环带的外径。

优选地，所述过盈插接结构包括一环形凸肩和一环形凸起，所述环形凸肩形成于所述阀体的外壁上方；所述环形凸起形成于所述阀体外壁下方；所述环形凸肩和所述环形凸起与一溢流阀安装孔内壁开设的凹槽过盈密封配合。

优选地，所述弹簧罩的厚度小于0.5mm；所述边沿的部分底面对所述平面密封阀芯限位。

优选地，所述回液孔的孔径小于所述弹簧的内径，所述回液孔的孔径大于所述节流孔的直径的两倍以上。

优选地，所述半圆形凹槽的直径大于所述节流孔的直径。

优选地，所述用于小流量液压泵系统的溢流阀的最大外圆直径小于8.0mm。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

本发明提供一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，在阀体上布置有直径小于0.5mm的节流孔，采用平面密封阀芯对溢流回液进行控制，可实现对小回液流量的溢流控制，可以提高小流量液压泵系统对回液流量的控制精度。溢流阀仅由4个零部件组成，在完成装配后可形成独立于液压泵的整体溢流阀部件总成，溢流阀总成组成零部件数量少，结构简单紧凑。溢流阀的最大外圆直径小于8.0mm并设置过盈插接结构，可以通过过盈压配方式直接插装到布置在液压泵回液通道中的溢流阀安装孔内，不需要采用螺纹装配，可以避免在液压泵体上加工螺纹孔，并且可以在溢流阀出口侧直接连接回液管路，可以简化液压泵系统的整体结构，有效提高小流量液压泵系统的紧凑性。

附图说明

图1为本发明实施例的用于小流量液压泵系统的溢流阀的剖面图；

图2为本发明实施例的阀体的剖面图；

图3为本发明实施例的弹簧罩装配后的剖面图；

图4为本发明实施例的弹簧罩装配前的剖面图；

图5为本发明实施例的平面密封阀芯的主视图；

图6为本发明实施例的平面密封阀芯的俯视图；

图7为本发明实施例的用于小流量液压泵系统的溢流阀的应用实施例示意图。

具体实施方式

下面根据附图图1～图7，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1～图7，本发明实施例的一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，包括一阀体1、一弹簧罩2、一弹簧3和一平面密封阀芯4；阀体1呈加工有内孔的圆筒形结构，阀体1沿内孔的轴向依次形成一倒角11、一弹簧罩安装孔12、一阀芯导向孔13、一阀座孔14和一节流孔15；阀体1的外表面形成一过盈插接结构；弹簧罩2呈圆筒形且下端开口；弹簧罩2内部沿轴向形成一弹簧安装孔21，弹簧安装孔21的顶端形成一回液孔22，弹簧罩2的下端形成向圆周外侧延伸的一边沿23；平面密封阀芯4包括一导向圆柱41和连接于导向圆柱41下方的一阀芯导向段42；阀芯导向段42上端形成一弹簧承座面43，阀芯导向段42下端面形成一圆形密封面44，阀芯导向段42的侧面沿周向均布形成三个半圆形凹槽45；弹簧罩2设置于弹簧罩安装孔12内且阀体1对边沿23限位；平面密封阀芯4设置于阀芯导向孔13内；弹簧3安装于弹簧安装孔21内并压设于弹簧罩2与平面密封阀芯4之间；节流孔15直径小于0.5mm。

阀体1在阀芯导向孔13的上端面形成一止推台肩16，止推台肩16的上方形成一环槽17；环槽17的高度略大于弹簧罩2的厚度；边沿23部分插设于环槽17内，止推台肩16和环槽17对边沿23限位。

阀座孔14的外围形成一密封凸台18，密封凸台18的上端面形成一密封环带19；圆形密封面44与密封环带19密封配合且圆形密封面44的直径大于密封环带19的外径。

过盈插接结构包括一环形凸肩101和一环形凸起102，环形凸肩101形成于阀体1的外壁上方；环形凸起102形成于阀体1外壁下方；环形凸肩101和环形凸起102与一溢流阀安装孔内壁开设的凹槽过盈密封配合。

弹簧罩2的厚度小于0.5mm；边沿23的部分底面对平面密封阀芯4限位。

回液孔22的孔径小于弹簧3的内径，回液孔22的孔径大于节流孔15的直径的两倍以上。

半圆形凹槽45的直径大于节流孔15的直径。

用于小流量液压泵系统的溢流阀的最大外圆直径小于8.0mm。

阀体1的倒角11用于为弹簧罩2提供安装导向；阀体1的节流孔15的直径小于0.5mm，从而可以实现对小流量回液的溢流控制。阀体1的环形凸肩101用于与液压泵溢流阀安装孔上方的凹槽配合，实现对溢流阀的限位和同时可保证溢流阀和溢流阀安装孔之间的间隙密封。阀体1的环形凸起102用于与液压泵溢流阀安装孔下方过盈配合，实现对溢流阀和溢流阀安装孔之间的间隙密封。阀体1可通过环形凸肩101和环形凸起102与液压泵的溢流阀安装孔形成两处过盈配合，从而提供两处间隙密封，能够有效保证溢流阀与溢流阀安装孔之间的密封效果。

弹簧罩2的厚度小于0.5mm，以便于冲压成型和压配安装。在装配前，弹簧罩2的边沿23的外径小于弹簧罩安装孔12的直径但大于阀芯导向孔13的直径。弹簧罩2通过压配方式装配在阀体1的弹簧罩安装孔12中，装配时，弹簧罩2的边沿23由阀体1的倒角11导向，向下沿着弹簧罩安装孔12安装到止推台肩16后，在止推台肩16的止推作用和轴向压配压力的共同作用下使边沿23在止推台肩16上沿水平方向向外延伸变形并嵌入环槽17中实现安装定位。弹簧罩2的回液孔22的孔径小于弹簧3的内径但大于节流孔15直径的两倍以上，以便为弹簧3提供足够的承载面积，同时使液压工作介质能够通过回液孔22顺利溢流。弹簧罩2的边沿23可为平面密封阀芯4提供最大升程限位。

平面密封阀芯4安装在阀体1的阀芯导向孔13内并由阀芯导向孔13导向。平面密封阀芯4的圆形密封面44与阀体1的密封环带19配合实现平面密封，并且圆形密封面44的直径大于密封环带19的外径，从而可保证平面密封阀芯4落座后实现可靠配合密封。平面密封阀芯4的半圆形凹槽45的直径大于节流孔15的直径，以便为溢流回液提供足够的溢流流通面积；平面密封阀芯4落座时由阀体1的密封凸台18限位，开启时由弹簧罩2的边沿23对最大升程进行限位。

弹簧3安装在弹簧罩2的弹簧安装孔21内，弹簧3的下端由平面密封阀芯4的弹簧承座面43限位并由导向圆柱41导向，弹簧3的上端由弹簧罩2限位并由弹簧安装孔21导向。

溢流阀各零部件在完成装配后形成独立于液压泵6的整体溢流阀总成5，溢流阀总成5的最大外圆直径小于8.0mm，因此可以直接过盈地压配插装到布置在液压泵6回液通道内部的溢流阀安装孔内，在溢流阀总成5出口方向的回液通道上可以连接液压泵6的回液管路7。

溢流阀总成5的工作原理为：当液压泵6的回液口处的回液压力低于溢流阀总成5在弹簧3作用下的开启压力时，平面密封阀芯4保持落座，圆形密封面44与密封环带19配合，使阀座孔14保持密封，液压泵6不回液。当液压泵6的回液口处的回液压力高于溢流阀总成5在弹簧3作用下的开启压力时，平面密封阀芯4在回液压力作用下上升，开启阀座孔14，液压泵6内多余的液压工作介质通过溢流阀总成5溢流并经由回液管路7实现溢流回液。

本发明实施例提供的一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，在阀体1上布置有直径小于0.5mm的节流孔15，采用平面密封阀芯4，可以实现对小回流量的溢流控制，可以提高小流量液压泵系统对回液流量的控制精度。溢流阀仅由阀体1、弹簧罩2、弹簧3和平面密封阀芯4四个零部件组成，在完成装配后可形成独立于液压泵6的整体溢流阀总成5，溢流阀总成5组成零部件数量少，结构简单紧凑。溢流阀的最大外圆直径小于8.0mm，可以通过过盈压配方式插装到液压泵6回液通道中的溢流阀安装孔内，不需要采用螺纹装配，可省却溢流阀和液压泵体上的安装螺纹，并且可以在溢流阀出口侧直接连接回液管路7，能够有效简化液压泵系统的整体结构，提高小流量液压泵系统的紧凑性。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，包括一阀体(1)、一弹簧罩(2)、一弹簧(3)和一平面密封阀芯(4)；所述阀体(1)呈加工有内孔的圆筒形结构，所述阀体(1)沿所述内孔的轴向依次形成一倒角(11)、一弹簧罩安装孔(12)、一阀芯导向孔(13)、一阀座孔(14)和一节流孔(15)；所述阀体(1)的外表面形成一过盈插接结构；所述弹簧罩(2)呈圆筒形且下端开口；所述弹簧罩(2)内部沿轴向形成一弹簧安装孔(21)，所述弹簧安装孔(21)的顶端形成一回液孔(22)，所述弹簧罩(2)的下端形成向圆周外侧延伸的一边沿(23)；所述平面密封阀芯(4)包括一导向圆柱(41)和连接于所述导向圆柱(41)下方的一阀芯导向段(42)；所述阀芯导向段(42)上端形成一弹簧承座面(43)，所述阀芯导向段(42)下端面形成一圆形密封面(44)，所述阀芯导向段(42)的侧面沿周向均布形成三个半圆形凹槽(45)；所述弹簧罩(2)设置于所述弹簧罩安装孔(12)内且所述阀体(1)对所述边沿(23)限位；所述平面密封阀芯(4)设置于所述阀芯导向孔(13)内；所述弹簧(3)安装于所述弹簧安装孔(21)内并压设于所述弹簧罩(2)与所述平面密封阀芯(4)之间；所述节流孔(15)直径小于0.5mm。

2.根据权利要求1所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述阀体(1)在所述阀芯导向孔(13)的上端面形成一止推台肩(16)，所述止推台肩(16)的上方形成一环槽(17)；所述边沿(23)部分插设于所述环槽(17)内，所述止推台肩(16)和所述环槽(17)对所述边沿(23)限位。

3.根据权利要求2所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述阀座孔(14)的外围形成一密封凸台(18)，所述密封凸台(18)的上端面形成一密封环带(19)；所述圆形密封面(44)与所述密封环带(19)密封配合且所述圆形密封面(44)的直径大于所述密封环带(19)的外径。

4.根据权利要求3所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述过盈插接结构包括一环形凸肩(101)和一环形凸起(102)，所述环形凸肩(101)形成于所述阀体(1)的外壁上方；所述环形凸起(102)形成于所述阀体(1)外壁下方；所述环形凸肩(101)和所述环形凸起(102)与一溢流阀安装孔内壁开设的凹槽过盈密封配合。

5.根据权利要求4所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述弹簧罩(2)的厚度小于0.5mm；所述边沿(23)的部分底面对所述平面密封阀芯(4)限位。

6.根据权利要求5所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述回液孔(22)的孔径小于所述弹簧(3)的内径，所述回液孔(22)的孔径大于所述节流孔(15)的直径的两倍以上。

7.根据权利要求6所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述半圆形凹槽(45)的直径大于所述节流孔(15)的直径。

8.根据权利要求7所述的用于小流量液压泵系统的溢流阀，其特征在于，所述用于小流量液压泵系统的溢流阀的最大外圆直径小于8.0mm。

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