CN202040134U - 插装式平衡阀 - Google Patents

Abstract

一种插装式平衡阀，其特征在于接套、阀套、控制活塞、阀芯、弹簧座、压缩弹簧及调节机构，接套具有先导油口；阀套具有位于前端部侧壁的控制通道、位于后端部侧壁的第一油口及位于后端部轴向开口的第二油口，控制通道与先导油口相通；控制活塞中空，相对阀套能轴向来回移动，阀芯自后向前单向地设于控制活塞的内腔，由膨大的球头部及杆部组成；调节机构设于接套前端部，能调节前述控制活塞的行程。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：平衡阀芯和单向阀芯一体设计，结构简单紧凑，体积小，内泄漏小，长期使用性能稳定可靠。

Description

插装式平衡阀

技术领域

本实用新型涉及一种插装式平衡阀，属于液压阀技术领域。

背景技术

在现代的工程机械、建筑机械等机械设备中，大量应用了起升液压回路，其中平衡阀是这类系统的关键液压元件，平衡阀性能的优劣直接影响着主机的性能。现有的平衡阀按连接方式分为板式平衡阀和插装式平衡阀两种，在起重机伸缩油缸中为了减小安装空间，提高系统可靠性，普遍采用插装式平衡阀。现有的插装式平衡阀存在以下不足：首先，结构复杂，零件之间同轴度要求达到六处之多，并且滑动配合处间隙极小，工艺制造难度大，产品实际使用时阀芯容易卡住，给主机可靠性造成严重影响；其次，单向阀芯和平衡阀芯独立设置，对安装精度、密封及加工要求比较严格；再次，平衡阀在插装过程中密封件易损坏，从而降低使用寿命；最后，阀芯在运行过程中容易产生偏心，降低同心度，影响使用效果和使用寿命。

综上所述，现有的插装式平衡阀结构还可作进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构紧凑简单、性能稳定的插装式平衡阀。

本实用新型所要解决的又一个问题是提供一种平衡阀芯和单向阀芯一体设计的插装式平衡阀。

本实用新型所要解决的又一个问题是提供一种插装过程中密封件不易损坏的插装式平衡阀。

本实用新型所要解决的又一个问题是提供一种阀芯运行过程中不易偏心的插装式平衡阀。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：插装式平衡阀，其特征在于包括

接套，具有先导油口；

阀套，密封地设于前述接套后端部，具有位于前端部侧壁的控制通道、位于后端部侧壁的第一油口及位于后端部轴向开口的第二油口，前述的控制通道与前述的先导油口相通；

控制活塞，中空，设于前述的阀套内腔并相对阀套能轴向来回移动，中部径向向内形成有凸环，该凸环将控制活塞分成前端部和后端部，该后端部侧壁开设有与前述第一油口相通的第一油孔，该前端部侧壁开设有与前述第一油口相通的第二油孔；

阀芯，自后向前单向地设于前述控制活塞的内腔并伸出凸环，由膨大的球头部及位于球头部的杆部组成，前述凸环的内径与杆部的外径相适配，凸环具有一定的导向作用；

弹簧座，设于前述球头部前端并位于控制活塞的前端部内；

压缩弹簧，位于前述的控制活塞前端部内，一端与前述的弹簧座相抵，另一端与凸环相抵；以及

调节机构，设于前述接套前端部，能调节前述控制活塞的行程。

所述的调节机构可以包括

调节杆，通过一定位螺母轴向密封地设于所述接套前端部，前端部露出接套并能旋转调节，后端部伸入接套并具有外螺纹；

调节螺母，设于前述调节杆的后端部，在调节杆前端部旋转的条件下能轴向移动；以及

抵压弹簧，套设于前述调节杆的后端部，一端与前述的调节螺母相抵，另一端与所述的控制活塞前端面相抵。

进一步，阀芯处于向前极限位置时，与调节杆后端部相抵。

所述的调节螺母周壁呈方形状，对应地，所述的接套内壁具有供前述调节螺母滑动导向的四条槽。方形的调节螺母在调节杆调节时沿接套的四条槽滑行平行移动，抵压弹簧受力均匀，确保中心线对正，保证实现压力调节功能。

所述的接套后端部外壁成型有连接螺纹及位于连接螺纹前方供密封圈设置的密封槽。进一步，所述的接套后端部位于密封槽与连接螺纹之间成型有一能保护设于密封槽内密封圈的环形肩部。所述的环形肩部外端面为一平整面。环形肩部的设置可确保在工程机械反复拆装过程中及先导油口和第一油口高压交变载荷下，密封件受到保护，不易损坏，大大提高平衡阀的使用寿命。环形肩部为平口(即外端面为平整面)，起到止进作用，工作时承受螺纹给环形肩部造成的负载，避免产生任何负荷或导致阀变形，确保中心线的对正。

接套后端部内径与阀套前端部外径相适配，并且，所述的接套后端部内壁与阀套前端部外壁之间设有钢丝卡簧。接套与阀套连接通过钢丝卡簧而浮动连接，在大安装扭矩的作用下接套变形不会传递至阀套、控制活塞和阀芯上，不会产生因安装扭矩大使阀卡死现象；另外，浮动式设计允许较高的安装扭矩，使阀更能避免松动或漏油，同时浮动式连接设计降低阀与插孔间的同心度要求。

所述的阀套底部具有径向向外凸起的支撑环。支撑环使钢丝卡簧在工作过程中不受外力的影响，不会使钢丝卡簧断裂而产生的损坏。

所述的控制活塞后端部的开口外张呈喇叭口状，对应地，所述的阀芯球头部前端具有与前述开口密封配合的球形面。这样设计既保证中心对正，又保证密封性能，阀芯与控制活塞在运行过程中会产生偏心，球形面配合保证在偏心时密封性能不受影响。

所述的第二油口呈梅花状。梅花状孔形导向设计，增加阀工作时的平稳性。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：平衡阀芯和单向阀芯一体设计，结构简单紧凑，体积小，内泄漏小，长期使用性能稳定可靠；由于环形肩部的设置插装过程中密封件不易损坏的插装式平衡阀；接套后端部与阀套前端部的浮动连接结构可以允许较高的安装扭矩，进一步避免松动和漏油。

附图说明

图1为实施例结构示意图。

图2为实施例的机能符号图。

图3为图1中A部放大图。

图4为图1中阀套独立放大图。

图5为图4的右视图。

图6为图1中控制活塞和阀芯组合放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本实施例中的插装式平衡阀包括接套1、阀套2、控制活塞3、阀芯4、弹簧座5、压缩弹簧6及调节机构7。

结合图4所示，接套1具有先导油口1a，阀套2密封地插设于接套1后端部，具有前端部侧壁的控制通道1d、后端部侧壁的第一油口1b及位于后端部轴向开口的第二油口1c，控制通道1d与先导油口1a相通，第二油口1c呈梅花状。

结合图6所示，控制活塞3为中空，设于阀套2内腔并相对阀套2能轴向来回移动，中部径向向内形成有凸环33，该凸环33将控制活塞分成前端部31和后端部32，后端部31侧壁开设有与第一油口1b相通的第一油孔35，前端部32侧壁开设有与第一油口1b相通的第二油孔34。

阀芯4自后向前单向地设于控制活塞3的内腔并伸出凸环33，由膨大的球头部42及位于球头部42的杆部41组成，凸环33的内径与杆部41的外径相适配，凸环33具有一定的导向作用，弹簧座5设于杆部41前端并位于控制活塞3的前端部内。压缩弹簧6位于控制活塞3前端部内，一端与弹簧座5相抵，另一端与凸环33相抵。

调节机构7设于接套1前端部，能调节控制活塞3的行程，具体包括调节杆71、调节螺母73及抵压弹簧74，调节杆71通过一定位螺母72轴向密封地设于接套1前端部，前端部露出接套1并能旋转调节，后端部伸入接套1并具有外螺纹，调节螺母73设于调节杆71的后端部，在调节杆71前端部旋转的条件下调节螺母73能轴向移动，调节螺母73周壁呈方形状，对应地，接套1内壁具有供调节螺母73滑动导向的四条槽。抵压弹簧74套设于调节杆1的后端部，一端与调节螺母73相抵，另一端与控制活塞3前端面相抵。方形的调节螺母73在调节杆71调节时沿接套1的四条槽滑行平行移动，抵压弹簧74受力均匀，确保中心线对正，保证实现压力调节功能。

结合图3所示，接套1后端部外壁成型有连接螺纹13及位于连接螺纹13前方供密封圈12设置的密封槽。接套1后端部位于密封槽与连接螺纹13之间成型有一能保护设于密封槽内密封圈12的环形肩部12，环形肩部12外端面为一平整面。环形肩部12的设置可确保在工程机械反复拆装过程中和先导油口和第一油口高压交变载荷下，密封件受到保护，不易损坏，大大提高平衡阀的使用寿命。而国际上通行的作法是采用各种材质的档圈，他们的这种密封存在两大明显缺陷：第一，先导油口的交变负载压力会推动密封圈、档圈向螺纹处挤压，一旦档圈被螺纹切断，密封圈很快失效，使阀漏油；第二，在工程机械拆装平衡阀过程中，由于档圈与插孔之间的摩擦力作用，档圈极易爬到螺纹上被切断，最终使阀漏油。环形肩部为平口(即外端面为平整面)，起到止进作用，工作时承受螺纹给环形肩部造成的负载，避免产生任何负荷或导致阀变形，确保中心线的对正。

接套1后端部内径与阀套2前端部外径相适配，并且，接套1后端部内壁与阀套2前端部外壁之间设有钢丝卡簧8。阀套2底部具有径向向外凸起的支撑环21。接套1与阀套2连接通过钢丝卡簧8而浮动连接，在大安装扭矩的作用下接套1变形不会传递至阀套2、控制活塞3和阀芯4上，不会产生因安装扭矩大使阀卡死现象；另外，浮动式设计允许较高的安装扭矩，使阀更能避免松动或漏油，同时浮动式连接设计降低阀与插孔间的同心度要求。支撑环21使钢丝卡簧8在工作过程中不受外力的影响，不会使钢丝卡簧8断裂而产生的损坏。

结合6所示，控制活塞3后端部的开口外张呈喇叭口状，对应地，球头部42前端具有与开口密封配合的球形面43。这样设计既保证中心对正，又保证密封性能，阀芯与控制活塞在运行过程中会产生偏心，球形面配合保证在偏心时密封性能不受影响。

改变控制活塞面积比，保证不同用户在不同油路中实现各自液控比的要求。阀套端部梅花状第二油口的孔径不同，使阀获得不同流量下的性能要求，满足不同用户在特定情况下各种限流的要求。同时梅花状孔形导向设计，增加阀工作时的平稳性。

当第一油口1b压力升高超过压缩弹簧5的开启压力时，阀芯4被推开并且允许液流从第一油口1b到第二油口1c流动，是单向阀；当第二油口1c的负载压力提高到压力设置值以上时，差动溢流功能被激活，从第二油口1c到第一油口1b开启，是差动式溢流阀；先导油口1a是平衡阀的液控口，随着先导油口1a压力逐渐升高，控制活塞3和阀芯4同时向调节杆71方向移动，直到阀芯4碰到调节杆71而不能移动，控制活塞3继续移动，最后第二油口1c到第一油口1b液流可以自由流动全部打开。

Claims (10)

1.一种插装式平衡阀，其特征在于包括

接套，具有先导油口；

阀套，密封地设于前述接套的后端部，具有位于前端部侧壁的控制通道、位于后端部侧壁的第一油口及位于后端部轴向开口的第二油口，前述的控制通道与前述的先导油口相通；

控制活塞，中空，设于前述阀套的内腔并相对阀套能轴向来回移动，中部径向向内形成有凸环，该凸环将控制活塞分成前端部和后端部，该后端部侧壁开设有与前述第一油口相通的第一油孔，该前端部侧壁开设有与前述第一油口相通的第二油孔；

阀芯，自后向前单向地设于前述控制活塞的内腔并伸出凸环，由膨大的球头部及位于球头部的杆部组成，前述凸环的内径与杆部的外径相适配；

弹簧座，设于前述球头部的前端并位于控制活塞的前端部内；

压缩弹簧，位于前述的控制活塞前端部内，一端与前述的弹簧座相抵，另一端与凸环相抵；以及

调节机构，设于前述接套的前端部，能调节前述控制活塞的行程。

2.根据权利要求1所述的插装式平衡阀，其特征在于所述的调节机构包括

调节杆，通过一定位螺母轴向密封地设于所述接套的前端部，前端部露出接套并能旋转调节，后端部伸入接套并具有外螺纹；

调节螺母，设于前述调节杆的后端部，在调节杆前端部旋转的条件下能轴向移动；以及

抵压弹簧，套设于前述调节杆的后端部，一端与前述的调节螺母相抵，另一端与所述控制活塞的前端面相抵。

3.根据权利要求2所述的插装式平衡阀，其特征在于所述调节螺母的周壁呈方形状，对应地，所述接套的内壁具有供前述调节螺母滑动导向的四条槽。

4.根据权利要求1所述的插装式平衡阀，其特征在于所述接套的后端部外壁成型有连接螺纹及位于连接螺纹前方供密封圈设置的密封槽。

5.根据权利要求4所述的插装式平衡阀，其特征在于所述接套的后端部位于密封槽与连接螺纹之间成型有一能保护设于密封槽内密封圈的环形肩部。

6.根据权利要求5所述的插装式平衡阀，其特征在于所述环形肩部的外端面为一平整面。

7.根据权利要求1所述的插装式平衡阀，其特征在于所述接套的后端部内径与阀套前端部外径相适配，并且，所述接套的后端部内壁与阀套的前端部外壁之间设有钢丝卡簧。

8.根据权利要求7所述的插装式平衡阀，其特征在于所述阀套的底部具有径向向外凸起的支撑环。

9.根据权利要求1～8中任一权利要求所述的插装式平衡阀，其特征在于所述控制活塞的后端部的开口外张呈喇叭口状，对应地，所述阀芯的球头部前端具有与前述开口密封配合的球形面。

10.根据权利要求1～8中任一权利要求所述的插装式平衡阀，其特征在于所述的第二油口呈梅花状。

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