CN118293250A - 一种具有双向泄压功能的高效泄压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有双向泄压功能的高效泄压阀，包括阀套，以及位于阀套内孔中的阀座、主弹簧和阀芯；阀芯的一端为台阶式截面，在两个不同直径的截面上分别设置正向过流截流环和反向过流截流环，阀芯在两个不同直径的截面上还分别设置第一气体通道和第二气体通道；阀芯内依次设置换向弹簧一、换向活塞、换向弹簧二；换向活塞内部开设有主过气孔，以及与主过气孔连通的正向流通过气孔、反向流通过气孔，主过气孔与阀芯内部连通，正向流通过气孔在压差作用下与阀芯的第一气体通道连通，反向流通过气孔在压差作用下与阀芯的第二气体通道连通。本发明实现一阀两用，且泄压阀可以在出口低增压值条件下实现最大的泄压，极大地提升了泄压阀的泄压效率。

Description

一种具有双向泄压功能的高效泄压阀

技术领域

本发明属于液压工程领域，具体涉及一种具有双向泄压功能的高效泄压阀。

背景技术

泄压阀是液压系统中不可缺少的液压元件，对于维护液压系统的安全有着重要的作用。随着液压系统的不断发展及在各行各业的应用，对泄压阀的功能也有了进一步的需求。

众所周知，为了防止液压系统压力过高对液压系统设备及管路造成损坏，设计时会在液压泵出口及液压系统中安装泄压阀。但一般泄压阀只具备单向泄压的功能，对于双旋向液压泵或双向液压系统来说，单个普通泄压阀无法满足双向泄压的功能，但加装两个泄压阀又会增加设备及系统的体积及重量，还会使生产制造成本随之升高。在这个经济高速发展的时代，各行各业都对产品的生产成本进行了严格把控，对产品体积跟重量也都有一定限制，特别对于航空航天行业来说，体积跟重量属于严控指标。

发明内容

针对现有泄压阀存在的不足之处，本发明提供一种具有双向泄压功能的高效泄压阀，此泄压阀不仅可以在双旋向液压泵和双向液压系统中实现双向泄压功能，还可以在泄压阀开启时使阀芯开度达到最优化，实现高效泄压。且无论正向通液还是反向通液，泄压阀开启压力均具有可调节性。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种具有双向泄压功能的高效泄压阀，包括：阀套，以及位于所述阀套的内孔中的阀座、主弹簧和阀芯；

所述主弹簧两端分别抵接在所述阀座和阀芯的内孔中；

所述阀座与所述阀套通过内外螺纹连接，用于调节泄压阀开启压力；

所述阀芯的一端为台阶式截面，在两个不同直径的截面上分别设置正向过流截流环和反向过流截流环，分别用于控制正向、反向流通时的液体流速；所述阀芯在两个不同直径的截面上还分别设置第一气体通道和第二气体通道；所述阀芯内依次设置换向弹簧一、换向活塞、换向弹簧二；

所述换向活塞内部开设有主过气孔，以及与所述主过气孔连通的正向流通过气孔、反向流通过气孔，所述主过气孔与所述阀芯内部连通，所述正向流通过气孔在压差作用下与所述阀芯的第一气体通道连通，所述反向流通过气孔在压差作用下与所述阀芯的第二气体通道连通。

进一步地，所述阀芯在位于所述正向过流截流环和反向过流截流环之间的位置设置锥面，所述阀芯在静态时通过该锥面抵靠在所述阀套内。

进一步地，所述阀芯与所述阀套配合的一端的外周面开设有均压槽，使得所述阀芯在所述阀套各处均受力平衡，避免阀芯在移动过程中发生卡滞。

进一步地，还包括挡圈一，所述挡圈一设置在所述阀套的挡圈槽中，用于实现所述阀座在所述阀套中的限位。

进一步地，还包括密封圈，所述密封圈安装在所述阀座的密封圈槽中，实现所述阀座在所述阀套中运动时的轴沟槽式活动密封，保证泄压阀在静止、工作或调节压力时均不会发生漏液。

进一步地，所述阀座的一端开设内六角槽，用于配合内六角扳手调节泄压阀开启压力。

进一步地，还包括弹簧座和挡圈二，所述弹簧座和挡圈二均设置在所述阀芯内，所述弹簧座用于实现所述换向弹簧二的支撑，所述挡圈二用于对所述弹簧座和所述换向弹簧二在所述阀芯内的限位。

本发明的有益效果如下：

(1)此泄压阀具备双向泄压功能，在双旋向液压泵或双向液压系统中安装一个此泄压阀即可达到两个普通泄压阀的功能，不仅可减小设备的体积及重量，还可降低生产制造成本。

(2)此泄压阀可在低增压值的条件下泄流更大的流量，从而使系统的压力不会上升太高，提高系统安全性。

(3)此泄压阀具有可调节性，无论正向还是反向通液均可根据实际工况需要调节泄压阀的开启压力。

附图说明

图1为本发明实施例的具有双向泄压功能的高效泄压阀的整体结构示意图。

图2为本发明实施例的阀芯结构示意图。

图3为本发明实施例的换向活塞结构示意图。

图4为本发明实施例的阀套结构示意图。

图5为本发明实施例的阀座结构示意图。

图6为本发明实施例的泄压阀正向流通示意图。

图7为本发明实施例的泄压阀反向流通示意图。

其中，阀座1、挡圈一2、阀套3、密封圈4、主弹簧5、阀芯6、换向弹簧一7、换向活塞8、换向弹簧二9、弹簧座10、挡圈二11、内六角槽101、外螺纹102、密封圈槽103、挡圈槽301、内螺纹302、第一进出口303、第二进出口304、均压槽601、正向过流截流环602、锥面603、反向过流截流环604、反向外圈承压面605、正向内圈承压面606、第一气体通道607、第二气体通道608、主过气孔801、正向流通过气孔802、反向流通过气孔803。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例的具有双向泄压功能的高效泄压阀，包括：阀套3，位于阀套3中的阀座1、挡圈一2、密封圈4、主弹簧5、阀芯6，以及位于阀芯6内的换向弹簧一7、换向活塞8、换向弹簧二9、弹簧座10、挡圈二11。

其中，如图2所示，阀芯6的一端为台阶式截面，通过对阀芯进行台阶式设计，当泄压阀正向或反向通液压时，泄压阀都可在设定压力值开启，实现泄压阀的双向泄压功能。在两个不同直径的截面上分别设置正向过流截流环602和反向过流截流环604，分别用于控制正向、反向流通时的液体流速；通过控制截流环外径大小，控制正反向流体通过截流环的流速，进而控制阀芯开启时的开度大小，实现泄压阀的高效泄压。

另外，阀芯6在位于正向过流截流环602和反向过流截流环604之间的位置设置锥面603，阀芯6在静态时通过该锥面抵靠在阀套3壁面内。通过锥面密封结构，以锥结构为界限对阀芯6上下部分进行台阶式设计，下部为正向内圈承压面606，上部为反向外圈承压面605。当流体正向流通时，泄压阀下部为进口，上部为出口，液体压力作用于下部正向内圈承压面606，当液体压力达到泄压阀开启压力设定值，液压推动阀芯6上移，泄压阀开启实现泄压功能。当流体反向流通时，泄压阀上部为进口，下部为出口，液体压力作用于上部反向外圈承压面606，当液体压力达到泄压阀开启压力设定值，液压推动阀芯6上移，泄压阀开启实现泄压功能。

阀芯6在两个不同直径的截面上还分别设置第一气体通道607和第二气体通道608。阀芯6与阀套3配合的一端的外周面开设有均压槽601，使得阀芯6在阀套3各处均受力平衡，避免阀芯6在移动过程中发生卡滞、卡偏等情况。

如图1和图2所示，阀芯6与阀套3配合的一端的外周面开设有均压槽601，液体填充在均压槽内，使得阀芯6在阀套3各处均受力平衡，避免阀芯6在移动过程中发生卡滞。

如图1所示，阀芯6内部为空心结构，换向弹簧一7、换向活塞8、换向弹簧二9、弹簧座10、挡圈二11均位于其内部。如图3所示，换向活塞8内部开设有主过气孔801，以及与主过气孔801连通的正向流通过气孔802、反向流通过气孔803。主过气孔801与阀芯6内部连通，主过气孔801配合正向流通过气孔802，在压差作用下与阀芯6的第一气体通道607连通，用于正向流通将阀芯6后气体排往出口低压腔；主过气孔801配合反向流通过气孔803，在压差作用下与阀芯6的第二气体通道608连通，用于反向流通时将阀芯6后气体排往出口低压腔。

换向活塞8的作用为将阀芯后空间与低压腔室连通，两个换向弹簧作用为固定换向活塞8的位置。当液压泵或液压系统不工作时，泄压阀阀芯6上下承压面均无液体压力，换向活塞8在换向弹簧一7和换向弹簧二9的弹簧力作用下保持在中间位置，阀芯6后空间封闭；当液压泵或液压系统工作，流体正向流通时，泄压阀下部为进口高压腔，上部为出口低压腔，换向活塞8受下部进口高压液体作用向上移动，阀芯后空间与泄压阀出口低压腔连通，当液体压力达到泄压阀开启压力设定值，阀芯6上移，阀芯6后气体经换向活塞8排往泄压阀上部出口低压腔室；当液压泵或液压系统工作，流体反向流通时，泄压阀上部为进口高压腔，下部为出口低压腔，换向活塞8受上部进口高压液体作用向下移动，阀芯后空间与泄压阀出口低压腔连通，当液体压力达到泄压阀开启压力设定值，阀芯6上移，阀芯后气体经换向活塞8排往泄压阀下部出口低压腔室。即，在正向和反向通油都可以将阀芯后端与低压腔连通，避免了阀芯移动时气塞现象的发生。

如图4所示，阀套3内部设有挡圈槽301、内螺纹302、第一进出口303和第二进出口304。其中，挡圈槽301用于安装挡圈一2，对阀座1进行限位，防止调节泄压阀开启压力时阀座脱落；内螺纹302与阀座1的外螺纹102配合，用于调节泄压阀开启压力；第一进出口303和第二进出口304用于液体流入、流出泄压阀。

如图5所示，阀座1结构上设有内六角槽101、外螺纹102、密封圈槽103。其中内六角槽101配合内六角扳手正向或反向旋转调节泄压阀开启压力；外螺纹102与阀套3内螺纹302配合，用于调节泄压阀开启压力；密封圈槽103用于安装密封圈4，形成轴沟槽式活动密封，保证泄压阀在静止、工作或调节压力时均不会发生漏液。

图6为泄压阀正向流通示意图，当流体正向流通时，泄压阀下部为进口高压腔，上部为出口低压腔，换向活塞8受下部进口高压液体作用向上移动，阀芯6后空间与泄压阀出口低压腔连通，当液体压力达到泄压阀开启压力设定值，阀芯6上移，阀芯6后气体经换向活塞8过气孔排往泄压阀上部出口低压腔室，泄压阀开启，实现正向泄压功能，且由正向过流截流环控制液体流速，实现高效泄压。

图7为泄压阀反向流通示意图，当流体反向流通时，泄压阀上部为进口高压腔，下部为出口低压腔，换向活塞8受上部进口高压液体作用向下移动，阀芯6后空间与泄压阀出口低压腔连通，当液体压力达到泄压阀开启压力设定值，阀芯6上移，阀芯后气体经换向活塞8过气孔排往泄压阀下部出口低压腔室，泄压阀开启，实现反向泄压功能，且由反向过流截流环控制液体流速，实现高效泄压。

本实施例的具有双向泄压功能的高效泄压阀，具体装配实施如下：

①首先将换向弹簧一7、换向活塞8、换向弹簧二9依次装入阀芯6内孔，然后放入弹簧座10压紧换向弹簧一7和换向弹簧二9，最后安装挡圈二11对弹簧座10进行限位。

②将阀芯6、主弹簧5、依次装入阀套3内孔。

③将密封圈4装在阀座1上的密封圈槽内。

④将装有密封圈4的阀座1拧入阀套3，根据开启压力设计值对主弹簧5施加一定的预压紧力。

⑤将挡圈一2装在阀套3上的挡圈槽内，对阀座1进行限位。

本实施例的具有双向泄压功能的高效泄压阀，内部子零件之间需进行小间隙配合，具体如下：

①阀座1密封圈槽所在外圆与阀套3内孔小间隙配合。

②阀芯6外圆与阀套3内孔小间隙配合。

③换向活塞8外圆与阀芯6内孔小间隙配合。

本发明可以实现正反双向泄压的功能，由现在一个泄压阀实现原来两个普通泄压阀的功能，不仅可以减小设备的体积及重量，节省生产制造成本，还可以显著提高泄压能力，且无论正向通液还是反向通液，泄压阀开启压力均具有可调节性。

本领域的普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例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。凡在发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，包括：阀套(3)，以及位于所述阀套(3)的内孔中的阀座(1)、主弹簧(5)和阀芯(6)；

所述主弹簧(5)两端分别抵接在所述阀座(1)和阀芯(6)的内孔中；

所述阀座(1)与所述阀套(3)通过内外螺纹连接，用于调节泄压阀开启压力；

所述阀芯(6)的一端为台阶式截面，在两个不同直径的截面上分别设置正向过流截流环(602)和反向过流截流环(604)，分别用于控制正向、反向流通时的液体流速；所述阀芯(6)在两个不同直径的截面上还分别设置第一气体通道(607)和第二气体通道(608)；所述阀芯(6)内依次设置换向弹簧一(7)、换向活塞(8)、换向弹簧二(9)；

所述换向活塞(8)内部开设有主过气孔(801)，以及与所述主过气孔(801)连通的正向流通过气孔(802)、反向流通过气孔(803)，所述主过气孔(801)与所述阀芯(6)内部连通，所述正向流通过气孔(802)在压差作用下与所述阀芯(6)的第一气体通道(607)连通，所述反向流通过气孔(803)在压差作用下与所述阀芯(6)的第二气体通道(608)连通。

2.根据权利要求1所述的具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，所述阀芯(6)在位于所述正向过流截流环(602)和反向过流截流环(604)之间的位置设置锥面，所述阀芯(6)在静态时通过该锥面抵靠在所述阀套(3)内。

3.根据权利要求1所述的具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，所述阀芯(6)与所述阀套(3)配合的一端的外周面开设有均压槽(601)，使得所述阀芯(6)在所述阀套(3)各处均受力平衡，避免阀芯(6)在移动过程中发生卡滞。

4.根据权利要求1所述的具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，还包括挡圈一(2)，所述挡圈一(2)设置在所述阀套(3)的挡圈槽(301)中，用于实现所述阀座(1)在所述阀套(3)中的限位。

5.根据权利要求1所述的具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，还包括密封圈(4)，所述密封圈(4)安装在所述阀座(1)的密封圈槽(103)中，实现所述阀座(1)在所述阀套(3)中运动时的轴沟槽式活动密封，保证泄压阀在静止、工作或调节压力时均不会发生漏液。

6.根据权利要求1所述的具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，所述阀座(1)的一端开设内六角槽(101)，用于配合内六角扳手调节泄压阀开启压力。

7.根据权利要求1所述的具有双向泄压功能的高效泄压阀，其特征在于，还包括弹簧座(10)和挡圈二(11)，所述弹簧座(10)和挡圈二(11)均设置在所述阀芯(6)内，所述弹簧座(10)用于实现所述换向弹簧二(9)的支撑，所述挡圈二(11)用于对所述弹簧座(10)和所述换向弹簧二(9)在所述阀芯(6)内的限位。