CN116181726A - 一种双作用阻尼腔的安全溢流阀 - Google Patents
一种双作用阻尼腔的安全溢流阀 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双作用阻尼腔的安全溢流阀,属于液压安全阀相关技术领域,其包括阀体、通流环、阀芯和压缩形变组件,利用通流环与阀芯结构形式的优选设计,可以实现阀芯与通流环之间的三配合间隙设置,配合通流环中双阻尼腔的对应形成,可以有效阻碍阀芯的快速打开或者快速回落,实现溢流阀开闭过程的阻尼控制。本发明的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其结构紧凑,设置便捷,能够有效抑制安全溢流阀工作过程中阀芯的振动幅度,减少或者避免因阀芯振幅过大而导致的压力脉动,并充分保证安全溢流阀的系统稳定性,降低系统的噪声,延长安全溢流阀阀芯及阀体的使用寿命,具有较好的实用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明属于液压安全阀相关技术领域,具体涉及一种双作用阻尼腔的安全溢流阀。
背景技术
安全溢流阀是一种压力控制阀门,正常情况下处于常闭状态。当试验台液压回路中的介质压力超过限定值时,安全阀开启从而向系统外排放介质来防止回路内介质压力超过限定数值。
一般情况下,安全溢流阀给系统管路调定的最高压力通过安全溢流阀中的调压弹簧来控制,该最高压力即为安全溢流阀调定的排放压力。当阀芯一端的液压力大于调压弹簧所产生的弹簧力时,阀口将会开启,介质将会通过安全溢流阀,进而将管路中的一部分介质从安全溢流阀排放,防止回路中的压力持续升高。若回路中的流量继续增大,安全溢流阀的入口压力上升,阀口开口增大,将会有更多的介质从安全溢流阀排放。最终,安全溢流阀完全开启,将回路中的所有介质均通过安全溢流阀排放。
在安全溢流阀的使用过程中,常常因流量的波动或者安全溢流阀本身的不稳定而威胁到一些压力敏感元件的安全,影响阀体的使用稳定性,对安全溢流阀的寿命也是一个巨大的考验。因此,对压力稳定性有较高要求的溢流阀,往往需要在阀体中设置阻尼元件来保证溢流阀的稳定运行。然而,现有的安全溢流阀中,安全溢流阀中的阻尼元件往往是一个在阻尼腔上开设固定大小的阻尼孔,或者通过固定间隙来形成间隙阻尼,这类阻尼元件的阻尼效果有限,无法充分保证溢流阀的稳定运行,影响安全溢流阀的稳定、长时间使用。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种,本发明提供了一种双作用阻尼腔的安全溢流阀,能够有效抑制安全溢流阀使用过程中的阀芯振动幅度,减小因阀芯振幅过大导致的压力脉动,提高系统稳定性,降低系统噪声。
为实现上述目的,本发明提供一种双作用阻尼腔的安全溢流阀,包括形成有容置空腔的阀体,所述容置空腔中容置有阀芯和压缩形变组件,并在所述阀体上形成有分别连通所述容置空腔的流体入口和流体出口;所述阀芯的一端正对所述流体入口,其另一端匹配所述压缩形变组件;所述压缩形变组件用于向所述阀芯始终施加一个指向所述流体入口的作用力,用于通过压缩形变组件压缩程度的变化改变所述阀芯承受的作用力大小并实现所述流体入口的开闭;
对应所述阀芯还在所述容置空腔中设置有通流环;
所述通流环的内部形成有阻尼腔,并在其一端开设有通流槽;所述阻尼腔与所述通流槽之间以第一通孔连通,并在所述通流环背离所述第一通孔的一侧开设有连通所述阻尼腔的第二通孔;所述通流槽正对所述流体入口,并可在所述阀芯解除与该流体入口的匹配后与之连通,且所述通流环上开设有若干分别连通所述通流槽与所述容置空腔的通流孔;
所述第一通孔、所述阻尼腔、所述第二通孔同轴设置;且
所述阀芯包括导向段和同轴分设于该导向段两端的第一连接段和第二连接段,两连接段的外径小于所述导向段的外径;所述阀芯穿过所述通流环,其导向段以间隙匹配的形式装配于所述阻尼腔中,并将该阻尼腔分隔为第一阻尼腔和第二阻尼腔;所述第一连接段与所述第一通孔间隙装配,其端部伸入所述通流槽中并与所述流体入口对应;所述第二连接段与所述第二通孔间隙装配,其端部伸出所述通流环并与所述压缩形变组件匹配。
作为本发明的进一步改进,所述通流环包括以端部同轴连接的第一环体和第二环体;
所述第一环体的两端分别开设有阻尼槽和通流槽,两者之间以第一通孔连通;
所述第二环体的一端开设有盲孔,并在该盲孔的底部开设所述第二通孔,且两环体之间通过所述盲孔套设于所述第一环体开设有阻尼槽的一端,以此形成所述阻尼腔。
作为本发明的进一步改进,所述容置空腔包括设置于阀体中部的通流腔和沿阀体轴向开设并贯穿该通流腔的轴向通孔;
所述通流腔的内径大于所述轴向通孔的内径;所述流体入口形成于所述轴向通孔的一端,所述压缩形变组件设置于所述轴向通孔的另一端;所述通流环固定于所述通流腔中,并沿所述轴向通孔的轴向设置。
作为本发明的进一步改进,所述通流环以连接于所述轴向通孔端部的阀座固定于所述通流腔中;且
所述流体入口由同轴开设于所述阀座中部的通孔形成。
作为本发明的进一步改进,所述通流环背离所述阀座的另一端设置为阶梯轴形式,并形成有环形台阶面;
所述环形台阶面抵接所述通流腔连接所述轴向通孔处的内壁面,且该环形台阶面一侧的小径端以间隙匹配的形式嵌入所述轴向通孔中。
作为本发明的进一步改进,所述阀座为阶梯轴结构,且所述轴向通孔的一端设置为阶梯孔形式;
所述阀座的大径端外周开设有外螺纹,用于与所述轴向通孔的内壁面以螺纹连接;所述阀座的小径端与轴向通孔间隙匹配,并在该小径端的外周设置有密封件。
作为本发明的进一步改进,在所述轴向通孔的端部对应所述压缩形变组件设置有调压组件,用于通过调节所述压缩形变组件的形变程度以达到调节所述压缩形变组件施加于所述阀芯上作用力大小的目的。
作为本发明的进一步改进,所述调压组件包括连接于所述轴向通孔端部的压盖;
所述压盖的中部开设有螺纹通孔,并在其中螺纹连接有调压螺杆,用于通过调节所述调压螺杆的旋入深度来调节所述压缩形变组件的压缩程度。
作为本发明的进一步改进,所述第一连接段的内径等于所述第二连接段的内径;
和/或
所述流体入口正对所述阀芯的端部开设为喇叭口形式,并将所述第一连接段的端部设置为锥台形式。
作为本发明的进一步改进,所述通流孔为环向间隔设置的多个;
和/或
全部所述通流孔的通流面积不大于所述流体入口的通流面积。
上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有的有益效果包括:
(1)本发明的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其包括阀体、通流环、阀芯和压缩形变组件,利用通流环与阀芯结构形式的优选设计,可以实现阀芯与通流环之间的三配合间隙设置,配合通流环中双阻尼腔的对应形成,可以有效阻碍阀芯的快速打开或者快速回落,实现溢流阀开闭过程的阻尼控制,保证溢流阀使用过程中的可靠性,有效抑制阀芯的振动幅度,减小因阀芯振幅过大而导致的压力脉动,达到提高系统稳定性、降低系统噪声的目的,也能有效避免因阀芯回落过快所导致的阀芯、阀座碰撞,进一步提升溢流阀各部件的使用寿命。
(2)本发明的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其通过将压缩形变组件设置为弹簧组件,并对应设置了两个弹簧座,可以有效简化压缩形变组件的设置过程,保证压缩形变组件设置的可靠性和稳定性;同时,通过将第二弹簧座设置为与轴向通孔间隙匹配的形式,可以进一步保证弹簧设置可靠性的同时,还能有效提升阀体端部的密封性。
(3)本发明的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其通过在轴向通孔的端部对应压缩形变组件设置调压组件,以之可对压缩形变组件的压缩程度进行调节,进而改变压缩形变组件作用于阀芯的初始压力,以满足溢流阀在不同应用需求下的应用需求,有效扩大了安全溢流阀的适用范围,提升了安全溢流阀的兼容性和通用性,降低了安全溢流阀的应用成本。
(4)本发明的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其结构紧凑,设置便捷,能够有效抑制安全溢流阀工作过程中阀芯的振动幅度,减少或者避免因阀芯振幅过大而导致的压力脉动,并充分保证安全溢流阀的系统稳定性,降低系统的噪声,延长安全溢流阀阀芯及阀体的使用寿命,具有较好的实用价值和应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中双作用阻尼腔的安全溢流阀的整体结构剖视图;
图2是本发明实施例中双作用阻尼腔的安全溢流阀的双阻尼腔通流环结构示意图;
图3是本发明实施例中双作用阻尼腔的安全溢流阀的阀芯结构示意图;
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:
1、阀体;2、通流环;3、阀芯;4、压缩形变组件;5、调压组件;6、阀座;
101、通流腔;102、轴向通孔;103、流体出口;
201、第一环体;202、第二环体;203、阻尼槽;2031、第一阻尼腔;2032、第二阻尼腔;204、通流槽;205、通流孔;206、第一通孔;207、第二通孔;
301、导向段;302、第一连接段;303、第二连接段;304、第三连接段;
401、弹簧;402、第一弹簧座;403、第二弹簧座;
501、压盖;502、调压螺杆;601、流体入口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例:
请参阅图1~图3,本发明优选实施例中的双作用阻尼腔的安全溢流阀包括形成有容置空腔的阀体1,容置空腔中容置有阀芯3和压缩形变组件4,并在阀体1上形成有分别连通容置空腔的流体入口和流体出口。其中,阀芯3可在容置空腔中沿轴向往复运动,其一端正对流体入口,另一端匹配压缩形变组件4。压缩形变组件4由弹性材料支撑,其可在承受压力后发生压缩形变并产生用于恢复形变的恢复作用力,以之为阀芯3始终施加一个指向流体入口的作用力,通过压缩形变组件4压缩程度的变化,可以改变阀芯3承受的作用力大小并实现流体入口的开闭。
在此基础上,通过在容置空腔中设置对应形式的通流环2,并对阀芯3的结构进行优选设置,利用阀芯3与通流环2的对应匹配,可实现安全溢流阀的可靠设置。
具体而言,优选实施例中的容置空腔包括开设于阀体1中部的通流腔101,并沿阀体1的轴向开设有贯穿通流腔101的轴向通孔102,两者进一步优选为同轴设置,且通流腔101的内径大于轴向通孔102的内径。
同时,在通流腔101中同轴嵌设有通流环2,其由连接于轴向通孔102端部的阀座6进行限位,并在通流环2中对应设置有阀芯3;相应地,在通流环2背离阀座6一端的轴向通孔102中对应设置有压缩性变组件4,用于作用阀芯3背离阀座6的一端并始终向阀芯3施加一个指向阀座6一端的作用力。
具体而言,优选实施例中的阀体1优选为圆柱形结构,进一步优选为阶梯圆轴结构,包括外径大小不等的第一轴段(图1中下端)和第二轴段(图1中上端),第一轴段的外径大于第二轴段的外径,并在两者的连接部位形成环形台阶面,如图1中所示。
其中,通流腔101设置在第一轴段中,轴向通孔102沿轴向贯穿两个轴段。同时,轴向通孔102设置有阀座6的一端用于连接接入流体的设备或者部件,并由阀座6中部开设的通孔形成安全溢流阀的流体入口601。相应地,在第一轴段的一侧开设有连通通流腔101的流体出口103。
在实际设置时,流体入口601与轴向通孔102同轴设置,且流体出口103的轴线优选垂直于流体入口601的轴线,即流体出口103的轴线垂直于轴向通孔102的轴线。
更详细地,为了实现阀座6在轴向通孔102一端的可靠装配,将轴向通孔102的一端(第一轴段背离第二轴段一侧)设置为阶梯孔的形式;相应地,将阀座6设置为与之匹配的阶梯轴形式,使得两者可以通过环形台阶面抵接限位。
例如,在如图1所示的优选实施例中,阀座6设置为两段式结构,其大径端与轴向通孔102之间通过螺纹匹配。相应地,阀座6的小径端与轴向通孔102间隙匹配;同时,优选在阀座6的小径端外周沿环向开设有环槽,并在其中嵌设有环形密封件,以之进一步提升阀座6与轴向通孔102装配的密封性。
进一步地,流体入口601靠近通流环2的一端设置为喇叭口形式,即其开孔内径由外至内依次减小;相应地,阀芯3用于匹配阀座6的端部设置为与之匹配的锥台形结构,使得阀芯3的端部可对应抵接流体入口601的喇叭口端部,以将该流体入口601临时封堵。
如图2中所示,优选实施例中的通流环2包括可以端部同轴连接的第一环体201和第二环体202,两环体分别呈圆柱形结构。其中,第一环体201的两端分别同轴开设有一定深度的盲孔,即阻尼槽203和通流槽204。两盲孔分别优选为圆形盲孔,且两者之间进一步通过沿轴向开设的第一通孔206连通。相应地,第二环体202的一端沿轴向开设有一定深度的盲孔,并在其另一端开设有连通开盲孔的通孔,即第二通孔207。
在实际设置时,第一通孔206的内径小于其两端连通的盲孔内径,且根据设计的需要,两盲孔的内径可以相同,也可以不同,在此不做赘述。此外,优选实施例中的第一通孔206内径优选与第二通孔207的内径相同。
更详细地,通流槽204的内周壁面上开设有若干通流孔205;在实际设置时,通流孔205优选为通流槽204环向等间隔开设的多个。同时,多个通流孔205的通流面积之和不大于阀座6的通流面积,即多个通流孔205的横截面积之和不大于流体入口601的横截面。
优选地,各通流孔205优选沿第一环体201的径向开设,且多个通流孔205优选绕通流槽204的中心均匀排布。
进一步地,第一环体201开设有阻尼槽203的一端嵌入第二环体202端部开设的盲孔中,且两环体之间以螺纹连接匹配,即第一环体201端部的外周以及第二环体202端部盲孔的内周壁面上分别设置有螺纹。通过第二环体202的套连,可实现阻尼槽203开口侧的封堵,并以此形成通流环2中部的阻尼腔。
在实际设置时,第一环体201连接第二环体202的端部设置为阶梯轴形式,其端部为小径端,该小径端的长度不大于第二环体202端部盲孔的深度,两者进一步优选相同。相应地,第二环体202的外径优选与第一环体201中部的外径相同,使得两者以端部连接后,可以使得两环体的外周平齐,如图2中所示。
更细节地,优选实施例中的通流环2嵌设于通流腔101中,其轴线与轴向通孔102的轴线重合。为了实现通流环2的准确定位,将第二环体202背离第一环体201的一端设置为阶梯轴,并在其端部形成有环形台阶面,如图2中所示。如此,在实际装配时,上述环形台阶面可对应抵接通流腔101与轴向通孔102的交界壁面,如图1中所示。
优选地,为了防止通流环2在通流腔101中位移,第二环体202端部与轴向通孔102的内壁面之间以间隙匹配,如此,可充分保证通流环2设置的可靠性。
此外,阀座6设置为阶梯轴的端部对应嵌入第一环体201的通流槽204中,两者之间也进一步优选为间隙匹配。
通过通流环2两端与阀体1以及阀座6的对应匹配,可准确实现通流环2在通流腔101中的设置。
可以理解,在实际设置时,前述通流环2的具体设置形式仅作为一个优选实施方式,其可以根据需要进行变化,只要能够满足其与阀芯3的匹配,以及对应形成阻尼腔和通流槽204即可,在此不做赘述。
如图3中所示,优选实施例中的阀芯3对应通流环2的结构设置,其为多段式结构,包括位于中部的导向段301和分设于该导向段301轴向两端的第一连接段302和第二连接段303。其中,导向段301的外径大于其两端连接段的外径,使得阀芯3形成阶梯轴结构。
具体设置时,导向段301的外径与阻尼槽203的内径相同,两者之间以间隙装配,进一步具体为滑动间隙装配。相应地,第一连接段302的外径与第一通孔206的内径相同,两者之间以间隙装配;第二连接段303的外径与第二通孔207的内径相同,两者之间以间隙装配。优选地,第一连接段302的外径与第二连接段303的外径相同;更进一步优选地,至少一个连接段与通孔的间隙装配为滑动间隙装配。
在实际装配时,阀芯3与通流环2的装配形式如图1中所述,此时,导向段301嵌设于两环体连接后以阻尼槽203为主体形成的空腔中。同时,导向段301的长度小于阻尼槽203的深度,进一步小于该阻尼槽203深度的1/2。
通过导向段301的嵌设,将阻尼槽203形成的空腔分为两部分,即如图1中所示的第一阻尼腔2031和第二阻尼腔2032。
阀芯3的一端伸入通流槽204中并与阀座6的端部匹配;相应地,阀芯3的另一端伸出第二通孔207并与压缩形变组件4的一端匹配。
在优选实施例中,压缩形变组件4沿轴向通孔102的轴向设置,其一端固定在轴向通孔102背离通流环2的一端,另一端匹配作用在阀芯3的端部,利用压缩形变组件4的压缩形变,始终向阀芯3施加一个指向阀座6的作用力。
根据设置的需要,优选实施例中的压缩形变组件4可以设置为不同的形式,例如弹簧、碟簧、塑性材料制成的弹性件等,只要能够通过压缩形变提供反作用力即可。
例如,在如图1所示的优选实施例中,压缩形变组件4为弹簧组件,其包括沿阀芯3轴向设置的弹簧401,并对应其两端的固定分别设置有第一弹簧座402和第二弹簧座403。其中,第一弹簧座402与阀芯3的端部连接,并对应两者的连接在第二连接段303的端部同轴设置有第三连接段304,该第三连接段304的外径小于第二连接段303的外径,两者形成阶梯轴结构;相应地,在第一弹簧座402的中部沿轴向开设有连接孔,用于第三连接段304的嵌设连接。
优选地,第一弹簧座402上开设的连接孔为通孔,其内径等于第三连接段304的外径,使得第三连接段304可穿过连接孔并与之间隙匹配。
进一步地,对应第二弹簧座403在轴向通孔102中的设置,可以有多种形式,例如,将第二弹簧座403与阀体1的端部直接连接(如螺纹连接、连接件固定连接等);或者,在轴向通孔102的端部连接设置端盖或者盖板;又或者,在轴向通孔102的端部同轴设置轴向位置可调的调压组件5,通过改变第二弹簧座403的轴向位置,达到调节压缩形变组件4形变大小的目的。
在一个具体地优选方案中,轴向通孔102的端部设置有调压组件5,其优选为与轴向通孔102端部螺纹连接的压螺,且轴向通孔102端部开设的螺纹长度大于压螺的长度,通过改变压螺的旋入深度,可对应调节第二弹簧座403的位置。
而在另一个具体的优选方案中,调压组件5的设置形式如图1中所示,此时,其包括压盖501和调压螺杆502。其中,压盖501与轴向通孔102的端部螺纹连接,其中部沿轴向开设有通孔,并使得调压螺杆502与该通孔以螺纹连接,通过改变调压螺杆502的旋入位置,可以对应改变第二弹簧座403的位置。
进一步优选地,第二弹簧座403的外周与轴向通孔102之间以间隙匹配的形式装配,此时,第二弹簧座403构成轴向通孔102中的活塞结构。相应地,为了提升第二弹簧座403与轴向通孔102匹配的密封性,在两者之间设置有密封件,该密封件沿环向开设,并进一步优选设置在沿环向开设于第二弹簧座403外周的嵌设槽内。
通过第二弹簧座403与轴向通孔102的滑动匹配,以及第一弹簧座402与阀芯3端部的连接,可以有效保证弹簧401设置及工作的轴向性,避免其出现扭转、弯曲的情况。
此外,在实际设置时,优选实施例中的安全溢流阀其阀口形式可以是球阀、锥阀或者平板阀,在此不做赘述。同时,优选实施例中的通流环2优选采用金属材料制成,阀芯3优选采用具有自润滑性能的工程塑料制备,如此,可以有效降低阀芯3与通流环2之间的摩擦力,进而避免阀芯3与通流环2相对运动时发生卡滞情况;相应地,优选实施例中的阀座6也优选使用硬度较低的工程塑料制造,其与阀芯3之间形成软-硬配合,可以显著提高溢流阀的密封性能。
对于优选实施例中的安全溢流阀而言,其阀芯3阻尼效果的产生主要通过阀芯3与通流环2之间的三配合间隙以及双阻尼腔来形成。
具体地,当流体入口601的流体压力达到调定的开启压力后,安全溢流阀开启,流体入口601中的流体压力推动阀芯3克服压缩形变组件4的作用力并向背离流体入口601的一端移动。此时,第一阻尼腔2031的容积增加,其中的压力下降并低于外界压力;相应地,第一阻尼腔2031吸入介质,受到阻力较大,从而阻碍阀芯3的快速开启;与之不同的是,第二阻尼腔2032的容积减小,其中的压力上升且高于外界压力,由其对阀芯3产生阻尼效果。由于阀芯3受到指向压缩形变组件4的作用力,可以进一步增强阀芯3的阻尼效果,从而保证阀芯3开启时的稳定性。
在外界高压、第一阻尼腔2031低压的情况下,部分介质会通过阀芯3与通流环2之间的间隙从外界进入第一阻尼腔2031和第二阻尼腔2032,保证了第一阻尼腔2031及第二阻尼腔2032只会“阻碍而不阻止”阀芯3的运动。
当阀口开度达到最大或者流体入口601压力降低时,阀芯3会在压缩形变组件4的作用下向着阀座6运动,使得第二阻尼腔2032的容积增大,压力下降且低于外界压力。此时,第二阻尼腔2032吸入介质,而第一阻尼腔2031的容积减小,压力上升且高于外界压力,阀芯3受到第一阻尼腔2031指向压缩形变组件4一侧的反作用力,从而阻碍阀芯3的快速回落。在第一阻尼腔2031高压、外界低压的情况下,部分介质会通过阀芯3与通流环2之间的间隙来开第二阻尼腔2032,保证了第一阻尼腔2031及第二阻尼腔2032只会“阻碍而不阻止”阀芯3的运动。
通过双阻尼腔的自适应调整,可以有效抑制阀芯3的振动幅度,减小因阀芯3振幅过大导致的压力脉动,达到提高系统稳定性,降低系统噪声的目的;同时,可以防止阀芯3快速回落阀座6所导致的撞击损伤,进一步提升阀芯3以及阀座6的寿命。
本发明中的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其结构紧凑,设置便捷,能够有效抑制安全溢流阀工作过程中阀芯的振动幅度,减少或者避免因阀芯振幅过大而导致的压力脉动,并充分保证安全溢流阀的系统稳定性,降低系统的噪声,延长安全溢流阀阀芯及阀体的使用寿命,具有较好的实用价值和应用前景。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双作用阻尼腔的安全溢流阀,包括形成有容置空腔的阀体,所述容置空腔中容置有阀芯和压缩形变组件,并在所述阀体上形成有分别连通所述容置空腔的流体入口和流体出口;所述阀芯的一端正对所述流体入口,其另一端匹配所述压缩形变组件;所述压缩形变组件用于向所述阀芯始终施加一个指向所述流体入口的作用力,用于通过压缩形变组件压缩程度的变化改变所述阀芯承受的作用力大小并实现所述流体入口的开闭;其特征在于,
对应所述阀芯还在所述容置空腔中设置有通流环;
所述通流环的内部形成有阻尼腔,并在其一端开设有通流槽;所述阻尼腔与所述通流槽之间以第一通孔连通,并在所述通流环背离所述第一通孔的一侧开设有连通所述阻尼腔的第二通孔;所述通流槽正对所述流体入口,并可在所述阀芯解除与该流体入口的匹配后与之连通,且所述通流环上开设有若干分别连通所述通流槽与所述容置空腔的通流孔;
所述第一通孔、所述阻尼腔、所述第二通孔同轴设置;且
所述阀芯包括导向段和同轴分设于该导向段两端的第一连接段和第二连接段,两连接段的外径小于所述导向段的外径;所述阀芯穿过所述通流环,其导向段以间隙匹配的形式装配于所述阻尼腔中,并将该阻尼腔分隔为第一阻尼腔和第二阻尼腔;所述第一连接段与所述第一通孔间隙装配,其端部伸入所述通流槽中并与所述流体入口对应;所述第二连接段与所述第二通孔间隙装配,其端部伸出所述通流环并与所述压缩形变组件匹配。
2.根据权利要求1所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述通流环包括以端部同轴连接的第一环体和第二环体;
所述第一环体的两端分别开设有阻尼槽和通流槽,两者之间以第一通孔连通;
所述第二环体的一端开设有盲孔,并在该盲孔的底部开设所述第二通孔,且两环体之间通过所述盲孔套设于所述第一环体开设有阻尼槽的一端,以此形成所述阻尼腔。
3.根据权利要求1所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述容置空腔包括设置于阀体中部的通流腔和沿阀体轴向开设并贯穿该通流腔的轴向通孔;
所述通流腔的内径大于所述轴向通孔的内径;所述流体入口形成于所述轴向通孔的一端,所述压缩形变组件设置于所述轴向通孔的另一端;所述通流环固定于所述通流腔中,并沿所述轴向通孔的轴向设置。
4.根据权利要求3所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述通流环以连接于所述轴向通孔端部的阀座固定于所述通流腔中;且
所述流体入口由同轴开设于所述阀座中部的通孔形成。
5.根据权利要求4所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述通流环背离所述阀座的另一端设置为阶梯轴形式,并形成有环形台阶面;
所述环形台阶面抵接所述通流腔连接所述轴向通孔处的内壁面,且该环形台阶面一侧的小径端以间隙匹配的形式嵌入所述轴向通孔中。
6.根据权利要求4所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述阀座为阶梯轴结构,且所述轴向通孔的一端设置为阶梯孔形式;
所述阀座的大径端外周开设有外螺纹,用于与所述轴向通孔的内壁面以螺纹连接;所述阀座的小径端与轴向通孔间隙匹配,并在该小径端的外周设置有密封件。
7.根据权利要求3~6中任一项所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,
在所述轴向通孔的端部对应所述压缩形变组件设置有调压组件,用于通过调节所述压缩形变组件的形变程度以达到调节所述压缩形变组件施加于所述阀芯上作用力大小的目的。
8.根据权利要求7所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述调压组件包括连接于所述轴向通孔端部的压盖;
所述压盖的中部开设有螺纹通孔,并在其中螺纹连接有调压螺杆,用于通过调节所述调压螺杆的旋入深度来调节所述压缩形变组件的压缩程度。
9.根据权利要求1~6、8中任一项所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述第一连接段的内径等于所述第二连接段的内径;
和/或
所述流体入口正对所述阀芯的端部开设为喇叭口形式,并将所述第一连接段的端部设置为锥台形式。
10.根据权利要求1~6、8中任一项所述的双作用阻尼腔的安全溢流阀,其特征在于,所述通流孔为环向间隔设置的多个;
和/或
全部所述通流孔的通流面积不大于所述流体入口的通流面积。
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