CN203321549U - 一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀 - Google Patents

Abstract

一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，克服了现有液压缸用液控单向阀卸载产生冲击谐振的问题，特征是阀体内第一阀芯阀口密封直径与密封段直径以及回液段直径相同，控制段直径小于回液段直径，有益效果是，由于第一阀芯阀口密封直径与阀芯密封段直径以及阀芯回液段直径相同，解决了液压缸控制阀卸载冲击谐振问题，且阀口密封直径与密封段直径以及回液段直径可以同值增大，控制段直径可以根据需要任意缩小，使其控制压力不至于太低，不会产生误动作，用于升柱的是在阀体内副孔中安装的副孔单向阀或阀体外连接的板式连接单向阀或管式连接单向阀，满足降柱大通道，升柱小通道，升柱同时对平衡千斤顶和抬底千斤顶联控的需要。

Description

一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀

技术领域

本实用新型属于液压控制技术领域，特别涉及用于煤矿液压支架的一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀。

背景技术

如图1所示，现有技术中，煤矿液压支架的立柱、前梁和尾梁液压缸都用液控单向阀100控制，而液控单向阀卸载时会产生液压冲击谐振，以立柱为例，升柱时，高压液体打开液控单向阀的单向阀芯103离开液控单向阀的阀座102进入立柱下腔，迫使活柱升高，活柱上端顶升液压支架顶梁接触并牢牢顶住顶板，保持煤矿工作面有一条顶板不冒落，以维持采煤空间。当采煤过后，需要液压支架前进一个步距时，必须降柱，用液控单向阀的顶杆104顶开液控单向阀的单向阀芯离开液控单向阀的阀座，被液控单向阀密封的高压液体会从液控单向阀的单向阀芯与液控单向阀的阀座间的开口处高速流出，冲压顶杆后坐，液控单向阀的单向阀芯会与液控单向阀的阀座闭合，使未释放的高速流向液控单向阀的密封阀口的液体受阻，形成水锤冲击。而且液控单向阀的单向阀芯被顶离开液控单向阀的阀座又关闭的现象持续多次，形成谐振，最大振幅可以是卸载前的2～3倍，造成与被液控单向阀密封连通的元件如安全阀超载破坏，焊缝开裂，缸体超载膨胀等。虽然本专利申请的第一发明人在30年前发明了用杆封抑制产生冲击与谐振幅值的方法，目前，全世界对立柱控制还都采用此方法，但条件不同，抑制效果不都令人满意，在有些地方冲击与谐振的幅值还较大，甚至造成安全阀破坏。

现有技术中有一种液控截止阀，如图2所示，其液控截止阀的阀芯(202)与液控截止阀的阀座(203)的阀口密封直径(2F)与其液控截止阀的阀芯密封段直径(2G)以及液控截止阀的阀芯回液段直径(2H)相同，将其原理引用到用于煤矿液压支架的液压缸控制可以起到无卸载冲击谐振的目的，但其结构复杂，在其液控截止阀的阀体(201)左侧安装液控截止阀的螺套(204)与安装液控截止阀的弹簧(206)的弹簧套筒(209)螺纹连接，其液控截止阀的弹簧力不能根据需要调整，液控截止阀的阀芯(202)与液控截止阀的弹簧座(205)螺纹连接，液控截止阀的阀体(201)右侧还有堵头(207)，在液控截止阀的阀座(205)处又有阀座托(208)，存在多处需要密封的地方，尤其是控制直径就是液控截止阀的阀芯的回液段直径(2H)，只能用到小通道系统，当用于煤矿液压支架大通道大直径系统如立柱的控制时，液控截止阀的阀芯(202)与现有液控截止阀的阀座(203)的阀口密封直径(2F)、液控截止阀的阀芯密封段直径(2G)和液控截止阀的阀芯回液段直径(2H)需要等值加大，必然造成控制压力大幅度降低，容易产生误控，存在安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供结构简单，安全性高的一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀。

本实用新型采用的技术方案包括阀体，在阀体内加工有阀体主孔，在阀体主孔内安装起液控截止阀作用的第一阀芯、第一阀座、套筒和密封件，并在套筒内安装弹簧座、第一弹簧和调压螺丝，在阀体主孔内安装第一阀芯、套筒和密封件后形成主孔密封腔、主孔回液腔和控制腔，所述第一阀芯除有与阀口密封直径相同直径的密封段直径和回液段直径两段直径外，还有较小直径的控制段直径，即控制段直径小于回液段直径。

在所述阀体内还加工有阀体副孔，在阀体副孔内安装第二阀座、第二阀芯、第二弹簧、堵套和密封件构成副孔单向阀，并形成副孔密封腔和副孔进液腔，在阀体内还加工有第一沟通孔和第二沟通孔，由第一沟通孔将主孔密封腔和副孔密封腔沟通，由第二沟通孔将主孔回液腔和副孔进液腔沟通。

在所述阀体上还加工有与主孔密封腔、副孔密封腔和第一沟通孔沟通的第五接口、第六接口和板式连接接口，在所述阀体上还加工有与主孔回液腔、副孔进液腔和第二沟通孔沟通的第一接口和第二接口，在所述阀体上还加工有与控制腔沟通的第三接口和第四接口，所述第五接口和第六接口用于安装与立柱下腔沟通的元件，如压力表和压力传感器，所述第一接口和第二接口用于与换向阀及同时联控的阀的连接，所述第三接口和第四接口用于与换向阀及同时联控的阀的连接，所述板式连接接口用于与立柱下腔的连接。

在所述阀体外板式连接与其相通的板式连接单向阀替代在阀体内的副孔单向阀，在所述板式连接单向阀的阀体内具有板式连接单向阀密封腔和板式连接单向阀进液腔，代替在阀体副孔内安装第二阀座、第二阀芯、第二弹簧、堵套和密封件形成的副孔密封腔和副孔进液腔，所述主孔密封腔和板式连接单向阀密封腔由板式连接沟通，所述主孔回液腔和板式连接单向阀进液腔由板式连接沟通。

在所述阀体外管式连接与其相通的管式连接单向阀替代在阀体内的副孔单向阀，在所述管式连接单向阀的阀体内具有管式单向阀密封腔和管式单向阀进液腔，代替在阀体副孔内安装第二阀座、第二阀芯、第二弹簧、堵套和密封件形成的副孔密封腔和副孔进液腔，所述主孔密封腔和管式连接单向阀密封腔由管式连接沟通，即将管式连接单向阀插接到主孔密封腔的接口，沟通了管式连接单向阀密封腔与主孔密封腔，所述主孔回液腔和管式连接单向阀进液腔通过在管式连接单向阀上安装一个三通和一段连通管沟通，即由一个插接到管式连接单向阀进液腔的三通、一段连通管连接到主孔回液腔的接口，接通了管式连接单向阀进液腔与主孔回液腔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)由于本实用新型第一阀芯的阀口密封直径与阀芯密封段直径以及阀芯回液段直径相同，解决了液缸卸载冲击谐振问题，不管主孔密封腔内压力多高，其控制腔受液控使其左移压缩弹簧，阀芯离开阀座，密封腔内高压液体流出到回液腔，此刻密封腔内压力对直径相同的阀口密封直径与阀芯密封段直径的作用力大小相同、方向相反，此刻回液腔内压力对直径相同的阀口密封直径与阀芯回液段直径的作用力大小相同、方向相反，所以阀芯只受液控腔作用力与弹簧力作用，不会关闭，不会产生水锤冲击。

(2)为满足大通道阀需要，本实用新型第一阀芯的阀口密封直径、密封段直径和回液段直径可以同值增大，控制段直径可以根据需要任意缩小，使其控制压力不至于太低，不会产生误动作。

(3)对于立柱的控制，需要降柱快，需要大通道阀，需要第一阀芯阀口密封直径、密封段直径和回液段直径任意同值增大，而本实用新型无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，用于升柱的是在阀体内的副孔单向阀或阀体外连接的板式连接单向阀或阀体外连接的管式连接单向阀，其进液与回液是2个通道，满足升柱小通道，降柱大通道的需要，其阀口都可以小到不影响升柱速度又能满足升柱同时对平衡千斤顶、抬底座千斤顶的联动控制；而现有技术升柱与降柱通过液控单向阀同一通道，不能满足升柱小通道，降柱大通道的需要。

附图说明

图1是液控单向阀剖面图，

图2是现有液控截止阀剖面图，

图3是本实用新型具体实施方式1的主剖面图，

图4是图3的Q-Q剖面图，

图5是图3的P-P剖面图，

图6是本实用新型具体实施方式2的主剖面图，

图7是本实用新型具体实施方式3的主剖面图。

图中：

100-液控单向阀，101-液控单向阀的阀体，

102-液控单向阀的阀座，103-液控单向阀的单向阀芯，

104-液控单向阀的顶杆，

201-液控截止阀的阀体，202-液控截止阀的阀芯，

203-液控截止阀的阀座，204-液控截止阀的螺套，

205-液控截止阀的弹簧座，206-液控截止阀的弹簧，

207-堵头，208-阀座托，209-弹簧套筒，

2A-液控截止阀的进回液接口，

2B-液控截止阀的控制接口，

2C-液控截止阀的密封腔接口

1-阀体，2-第一阀芯，

3-第一阀座，4-套筒，

5-弹簧座，6-第一弹簧，

7-调压螺丝，8-第二阀座，

9-第二阀芯，10-第二弹簧，

11-堵套，12-螺钉孔，

13-阀体主孔，14-阀体副孔，

15-第一沟通孔，16-第二沟通孔，

17-副孔单向阀，

A-第一接口，A1-第二接口，

B-第三接口，B1-第四接口，

C-第五接口，C1-第六接口

E-板式连接接口，

F-阀口密封直径，G-密封段直径，

H-回液段直径，S-控制段直径，

M-主孔密封腔，M1-副孔密封腔，M2-单向阀密封腔，

N-主孔回液腔，N1-副孔进液腔，N2-单向阀进液腔，

K-控制腔，

601-板式连接单向阀，

6M2-板式连接单向阀密封腔，

6N2-板式连接单向阀进液腔，

701-管式连接单向阀，

702-三通，703-连通管，

7M2-管式连接单向阀密封腔，

7N2-管式连接单向阀进液腔。

具体实施方式

下面结合附图提供本实用新型的具体实施方式。

具体实施方式1

如图3～图5所示，本实用新型采用的技术方案包括阀体1，在阀体1内加工有阀体主孔13、阀体副孔14、第一沟通孔15和第二沟通孔16，在所述阀体主孔13内安装起液控截止阀作用的第一阀座3、第一阀芯2、套筒4和密封件，并在套筒4内安装弹簧座5、第一弹簧6和调压螺丝7，在阀体主孔13内安装第一阀芯2、套筒4和密封件后形成主孔密封腔M、主孔回液腔N和控制腔K，所述第一阀芯2除有与阀口密封直径F相同直径的密封段直径G和回液段直径H两段直径外，还有较小直径的控制段直径S，第一阀芯2的阀口密封直径F与第一阀芯2的密封段直径G以及第一阀芯2的回液段直径H相同，控制段直径S小于回液段直径H，在阀体副孔14内安装第二阀座8、第二阀芯9、第二弹簧10、堵套11和密封件构成副孔单向阀17，并形成副孔密封腔M1和副孔进液腔N1，在阀体1上设有第一接口A、第二接口A1、第三接口B、第四接口B1、第五接口C、第六接口C1和板式连接接口E，由第一沟通孔15将主孔密封腔M和副孔密封腔M1沟通，并通往板式连接接口E，并与第五接口C和第六接口C1沟通，由第二沟通孔16将主孔回液腔N和副孔进液腔N1沟通，并与第一接口A和第二接口A1沟通。

使用时，第一接口A和第三接口B通过胶管与换向阀连接，板式连接接口E与立柱下腔连接，在阀体1上还设有用于板式连接时安装连接螺钉的4个螺钉孔12；当第一接口A从换向阀接受高压液体后，高压液体经第二沟通孔16进入主孔回液腔N、副孔进液腔N1到第二阀芯9前，打开第二阀芯9离开第二阀座8，进入副孔密封腔M1，经第一沟通孔15，再经主孔密封腔M、板式连接口E到立柱下腔，当停止从换向阀向第一接口A供液时，被顶开的第二阀芯9与第二阀座8闭合，密闭了副孔密封腔M1，此刻液压平衡的第一阀芯2靠第一弹簧6使第一阀芯2与第一阀座3密封，密闭了主孔密封腔M，也就密闭了立柱下腔；当第三接口B从换向阀接受高压液体时，高压液体进入主孔控制腔K，液压力超过第一弹簧6力时，第一阀芯2左移，立柱下腔高压液体经板式连接口E、经第一沟通孔15、主孔密封腔M、第一阀芯2与第一阀座3的开口间隙流到主孔回液腔N、再经第一接口A与换向阀间的胶管、换向阀回液；由于第一阀芯2与第一阀座3的阀口密封直径F与第一阀芯2的密封段直径G及第一阀芯2的回液段直径H相同，所以，上述由立柱下腔经板式接口E、主孔密封腔M到主孔回液腔N的整个泄压过程不会产生卸载液压冲击谐振。

具体实施方式2

如图6所示，本实用新型具体实施方式2采用的技术方案与具体实施方式1相同，区别在于在所述阀体1外板式连接与其相通的板式连接单向阀601替代在阀体1内的副孔单向阀17，在板式连接单向阀601的阀体内具有板式连接单向阀密封腔6M2和板式连接单向阀进液腔6N2，所述主孔密封腔M和板式连接单向阀密封腔6M2在板式连接时沟通，并通往板式连接接口E，并与第五接口C和第六接口C1沟通，所述主孔回液腔N和板式连接单向阀进液腔6N2在板式连接时沟通，并与第一接口A和第二接口A1沟通。

具体实施方式3

如图7所示，本实用新型具体实施方式3采用的技术方案与具体实施方式1相同，区别在于在所述阀体1外管式连接与其相通的管式连接单向阀701替代在阀体1内的副孔单向阀17，在管式连接单向阀701的阀体内，具有管式连接单向阀密封腔7M2和管式连接单向阀进液腔7N2，所述主孔密封腔M和管式连接单向阀密封腔7M2在管式连接时沟通，并与板式连接接口E、第五接口C和第六接口C1沟通，所述第一接口A、第二接口A1、主孔回液腔N和管式连接单向阀进液腔7N2通过在管式连接单向阀701上安装一个三通702和一段连通管703沟通。具体实施方式4

在具体实施方式1、2或3的基础上，可将阀副改成硬密封阀副或锥阀副球阀副或平面阀副。

Claims (5)

1.一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，包括阀体(1)，其特征在于，在阀体(1)内加工有阀体主孔(13)，在阀体主孔(13)内安装起液控截止阀作用的第一阀芯(2)、第一阀座(3)、套筒(4)和密封件，并在套筒(4)内安装弹簧座(5)、第一弹簧(6)和调压螺丝(7)，在阀体主孔(13)内安装第一阀芯(2)、套筒(4)和密封件后形成主孔密封腔(M)、主孔回液腔(N)和控制腔(K)，所述第一阀芯(2)除有与阀口密封直径(F)相同直径的密封段直径(G)和回液段直径(H)两段直径外，还有较小直径的控制段直径(S)。

2.根据权利要求1所述一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，其特征在于，在所述阀体(1)内还加工有阀体副孔(14)，在阀体副孔(14)内安装第二阀座(8)、第二阀芯(9)、第二弹簧(10)、堵套(11)和密封件构成副孔单向阀(17)，并形成副孔密封腔(M1)和副孔进液腔(N1)，在阀体(1)内还加工有第一沟通孔(15)和第二沟通孔(16)，由第一沟通孔(15)将主孔密封腔(M)和副孔密封腔(M1)沟通，由第二沟通孔(16)将主孔回液腔(N)和副孔进液腔(N1)沟通。

3.根据权利要求1所述一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，其特征在于，在所述阀体(1)上还加工有与主孔密封腔(M)、副孔密封腔(M1)和第一沟通孔(15)沟通的第五接口(C)、第六接口(C1)和板式连接接口(E)，在所述阀体(1)上还加工有与主孔回液腔(N)、副孔进液腔(N1)和第二沟通孔(16)沟通的第一接口(A)和第二接口(A1)，在所述阀体(1)上还加工有与控制腔(K)沟通的第三接口(B)和第四接口(B1)。

4.根据权利要求1所述一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，其特征在于，在所述阀体(1)外板式连接与其相通的板式连接单向阀(601)，所述主孔密封腔(M)和板式连接单向阀密封腔(6M2)由板式连接沟通，所述主孔回液腔(N)和板式连接单向阀进液腔(6N2)由板式连接沟通。

5.根据权利要求1所述一种无卸载冲击谐振的液压缸控制阀，其特征在于，在所述阀体(1)外管式连接与其相通的管式连接单向阀(701)，所述主孔密封腔(M)和管式连接单向阀密封腔(7M2)由管式连接沟通，所述主孔回液腔(N)和管式连接单向阀进液腔(7N2)通过在管式连接单向阀(701)上安装一个三通(702)和一段连通管(703)沟通。

Images