CN208565114U - 调压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种调压阀，用以控制流体的压力，所述调压阀包括固定座、阀套以及设置在阀套内的阀芯、限位座、弹性件和定位座，所述固定座连接于所述阀套的一端；所述弹性件的一端抵持所述定位座，另一端作用于所述阀芯的一端；所述限位座设置于所述阀套且靠近阀芯的另一端；所述固定座上开设有进油口，所述阀套上开设有工作油口，所述阀芯与阀套之间形成与所述进油口相贯通的流道，所述阀芯在所述阀套内的运动控制所述流道的通断，流体通过所述进油口进入所述调压阀，经过所述流道的降压作用后通过工作油口流出所述调压阀。本实用新型提供的所述调压阀，可以替代液压集成阀块承担进油口的油压，整个系统的稳定性与可靠性提高。

Description

调压阀

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，尤其涉及一种用于流体控制的调压阀。

背景技术

液压系统中经常需要设置调压阀以调节系统内流体的压力，通过设置多级油路使得流体的压力能够满足不同执行机构的作业要求。以大型设备或工程机械中所使用的液压系统为例，大型设备或者工程机械中对负载直接做功的执行机构需要处于相对较高的工作油压下，而冷却系统、先导控制系统、制动系统等辅助系统的执行机构往往要求处于相对较低的工作油压下。这时液压系统需要在液压集成阀块中设置调压阀，以形成工作油压不同的多级调压回路，以匹配不同类型的执行机构对工作油压的不同要求。

但是目前的调压阀依然没有改变需要让对应连接的液压集成阀块直接承担进油口较高进油压力的设置，再加上液压集成阀块的一体性的要求，局部位置的进油高压迫使液压集成阀块的整体都需要采用高强度材料制成。这不仅增大了液压集成阀块的制造难度，也提高了的液压集成阀块以及液压系统的成本，限制了液压系统的应用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的调压阀，该调压阀将进油口与减压后的工作油口分离，并代替液压集成阀块承受进油口的进油压力，使用该调压阀的液压系统的稳定性与可靠性提高，整体成本下降。

本发明提供一种调压阀，用以控制流体的压力，所述调压阀包括固定座、阀套以及设置在阀套内的阀芯、限位座、弹性件和定位座，所述固定座连接于所述阀套的一端；所述弹性件的一端抵持所述定位座，另一端作用于所述阀芯的一端；所述限位座设置于所述阀套且靠近阀芯的另一端；所述固定座上开设有进油口，所述阀套上开设有工作油口，所述阀芯与阀套之间形成与所述进油口相贯通的流道，所述阀芯在所述阀套内的运动控制所述流道的通断，流体通过所述进油口进入所述调压阀，经过所述流道的降压作用后通过工作油口流出所述调压阀。

进一步地，所述流道包括开设于所述阀芯侧面的至少一条节流槽以及开设于所述阀套上的流通孔，所述节流槽沿所述阀芯的中心轴线方向延伸并与所述流通孔相互连通。

进一步地，所述阀芯上还开设有反馈通道，所述反馈通道的一端与所述节流槽相连通，所述反馈通道的另一端贯穿所述阀芯临近所述限位座的端面。

进一步地，所述反馈通道包括沿所述阀芯径向开设的第一孔以及沿所述阀芯轴向开设的第二孔，所述第一孔的孔径小于所述第二孔的孔径。

进一步地，所述阀套上还开设有溢流口，所述溢流口位于所述工作油口临近所述弹性件的一侧，所述节流槽在所述阀芯位于远离所述弹性件的最大位置处时与所述溢流口相互断开。

进一步地，所述弹性件与所述阀芯之间设置有连接座，所述弹性件通过所述连接座作用于所述阀芯。

进一步地，所述阀芯与所述连接座相接触的一端设置为球形面，所述连接座上开设有与所述球形面相匹配的第一凹槽。

进一步地，所述阀芯临近所述弹性件的一端还开设有与所述节流槽相贯通的第二凹槽。

进一步地，所述第二凹槽沿指向所述弹性件的方向逐渐收缩，所述第二凹槽的横截面呈V形或U形。

进一步地，所述阀芯设有第一密封部及第二密封部，第一密封部用以密封所述流通孔与所述阀芯之间的间隙，所述第二密封部用以密封所述溢流口与所附阀芯之间的间隙。

本发明提供的所述调压阀，可以替代液压集成阀块承担进油口的油压，使用上述调压阀的液压系统的成本降低，整个系统的稳定性与可靠性提高。

附图说明

图1为本发明一个实施方式中调压阀100的结构示意图。

图2为图1所示调压阀100处于另一工作状态时的结构示意图。

图3为图1所示调压阀100部分结构的放大示意图。

图4为图2所示调压阀100处于另一工作状态时部分结构的放大示意图。

主要元件符号说明

调压阀	100
		阀芯	10
流道	11
		节流槽	12
反馈通道	13
		第一孔	131
第二孔	132
		第三凹槽	14
第二凹槽	15
		第一密封部	16
第二密封部	17
		阀套	20
工作油口	21
		流通孔	22
溢流口	23
		密封件	24、32
固定座	30
		进油口	31
限位座	40
		弹性件	50
连接座	51
		第一凹槽	52
定位座	60

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，图1为本发明一个实施方式中调压阀100的结构示意图，图2为图1所示调压阀100处于另一工作状态时的结构示意图。调压阀100用以调节液压系统内流体的压力，调压阀100在装入液压系统后，能够降低液压系统当前分路的油压，从而将液压系统的油压分级，以匹配不同执行机构对工作油压的不同要求。

调压阀100包括阀芯10、阀套20、固定座30、限位座40、弹性件50以及定位座60，阀芯10容置于阀套20内并能够在阀套20内滑动，固定座30与阀套20固定连接，弹性件50的一端抵持于定位座60，另一端作用于阀芯10，用以限制阀芯10运动行程的限位座40设置于阀套20远离弹性件50的一端，固定座30上开设有进油口31，阀芯10与阀套20之间形成与进油口31相互贯通的流道11，阀芯10在阀套20内的滑动控制流道11的大小，从进油口31内流入的相对高压的流体通过流道11的泄压后从阀套20上开设的工作油口21流出，从而完成调压阀100将相对高压的流体降压为相对低压的流体的调节过程。

阀芯10通过自身的滑动控制流道11截面积的大小，从而控制调压阀100在调压时的工作状态，阀套20用以容置阀芯10、限位座40、弹性件50及定位座60，固定座30用以固定阀套20并将调压阀100固定设置于外部需要安装的位置上，限位座40用以限制阀芯10的运动行程，弹性件50用以提供调压阀100的调压目标值，调压阀100调压后的流体压力值由弹性件50的提供的弹力决定，定位座60用以固定弹性件50。阀套20在固定座30的固定下导向阀芯10的运动，弹性件50在定位座60的抵持下作用于阀芯10。阀芯10的滑动控制流道11截面积的大小，流体通过流道11后损失了部分的流体压力，从而实现调压阀100对流体压力的调节，液压系统通过调压阀100实现油路分级，以匹配液压系统内不同执行机构的不同工作油压的要求。

阀芯10容置于阀套20开设的中空腔体内，阀套20上还开设有与进油口31相互贯通的流通孔22，阀芯10的侧面沿自身轴线的周向开设有环状分布的节流槽12，节流槽12沿阀芯10的中心轴线方向延伸并与流通孔22相互贯通。节流槽12与流通孔22构成通道11，流入进油口31内的流体通过节流槽12与流通孔22形成的流道11，进入工作油口21内。由于流道11的截面积相对较小，流体在通过流道11时发生了压力损失，流体的压力降低，流体流入下一级液压回路中，从而匹配下一级液压回路中执行机构的工作油压。

本实施方式中，节流槽12与工作油口21及溢流口23均呈环状开设，环状开设的节流槽12、工作油口21及溢流口23具有对称性，在流体流通和溢流时能够互相抵消流体喷射对调压阀100的反作用力，从而提高调压阀100工作时的稳定性。当然，节流槽12、工作油口21及溢流口23也可以按照工况需求开设为其他的形状。

阀套20的大致中心处开设有用以容置阀芯10的腔体(未标号)，用以导向阀芯10在阀套20内的运动。阀套20远离限位座40的一端开设有用以容置弹性件50及定位座60的腔体23，阀套20临近限位座40的侧面与固定座30固定连接。

阀套20上还开设有溢流口23，溢流口23位于工作油口21临近弹性件50的一侧。阀芯10在抵持限位座40时，也即阀芯10处最大于工作行程时，节流槽12并不与溢流口23相贯通，溢流口23用以供调压阀100在流体压力过高时排出多余的流体流量，从而降低流体的压力，保护液压系统。

当然，如果调压阀100无需考虑对液压系统的溢流保护，调压阀100上设置的为了实现溢流保护功能的结构(如溢流口23等)，也可以省略。

本实施方式中，阀套20的外侧面与固定座30的内侧面均设有螺纹，阀套20与固定座30通过螺接的方式相互固定。可以理解，在其他的实施方式中，阀套20与固定座30还可以采用其他的连接方式相互固定。

阀套20与固定座30相互接触的侧面上还设置有密封件24，密封件24用以密封阀套20与固定座30之间的间隙，避免流体通过该间隙流出调压阀100之外，造成流体的泄露。

为了提高阀芯10对阀套20上开设的流通孔22以及溢流口23的密封作用，阀芯10还包括第一密封部16与第二密封部17，第一密封部16与第二密封部17相对设置于阀芯10的两端，第一密封部16用以密封流通孔22与阀芯10之间的间隙，第二密封部17用以密封溢流口23与阀芯10之间的间隙，从而避免流体介质通过流通孔22及溢流口23与阀芯10之间的间隙向外流出。

固定座30的内侧面与阀套20螺接并固定阀套20的相对位置，固定座30的外侧面与外部固定元件相互固定，从而将调压阀100插装于液压系统的预设位置上。

本实施方式中，固定座30的外侧面设有螺纹，固定座30通过螺接的连接方式将调压阀100安装于液压系统的预设位置上。可以理解，在其他的实施方式中，固定座30还可以采用卡接等其他的插装方式安装于液压系统的预设位置上。

本实施方式中，外部固定元件为液压系统中的液压集成阀块(图未示)，调压阀100通过该液压集成阀块集成于液压系统内。

阀套20与固定座30的外侧面上还装设有多个密封件32，用以密封调压阀100与液压集成阀块之间的安装间隙，避免流体通过该间隙向外流出，造成泄漏。

限位座40设置于阀套20远离弹性件50的一端，限位座40嵌入阀套20开设的中空腔体内，用以限制阀芯10在腔体内的运动行程。本实施方式中，限位座40所允许的阀芯10的最大运动行程为阀芯10运动至节流槽12与流通孔22平齐的位置，此时流体能够顺畅的通过流道11流入工作油口31内。

限位座40允许的阀芯10的最大运动行程超过上述范围，也即节流槽12超过流通孔22的开设位置，会使得流体通过流道11时产生紊流，不利于流体在调压阀100处于全开状态时的流通。限位座40允许的阀芯10的最大运动行程过低，也即阀芯10在最大运动行程时，节流槽12还低于流通孔22的开设位置，会降低流体通过流道11时的流通速度，降低调压阀100的调节效率。

弹性件50的一端抵持于定位座60，另一端作用于阀芯10，弹性件50用以提供调压阀100的调压目标值，调压阀100降低后的流体压力值由弹性件50的提供的弹力决定。当调压阀100调压完成后，流体压力与弹性件50提供的弹力相互平衡。

本实施方式中，弹性件50为弹簧。可以理解，在其他的实施方式中，弹性件50还可以采用橡胶柱等其他类型的弹性元件，只要该弹性件50能够弹性作用于阀芯10即可。

定位座60固定于阀套20远离限位座40的一端，定位座60的一端沿自身中心轴线方向延伸并形成凸起61，定位座60通过凸起61套设于弹性件50，从而限制弹性件50的径向移动和轴向移动。

本实施方式中，定位座60通过螺接的方式固定设置于阀套20内。可以理解，在其他的实施方式中，定位座60还可以通过铆接、胶固、电磁吸附等其他的连接方式设置于阀套20内。

定位座60向阀套20内旋入与旋出，能够调节弹性件50预设的压缩量，从而调节调压阀100的调压目标值。

本实施方式中，弹性件50并不直接作用于阀芯10，弹性件50与阀芯10之间设置有连接座51，弹性件50通过连接座51作用于阀芯10。在弹性件50与阀芯10之间设置连接座51，能够使得弹性件50的直径选择较大的数值，突破为了将弹性件50套设于阀芯10上，而必须挑选直径较小的弹性件50的限制。

本实施方式中，阀芯10与连接座51相接触的端面设置为圆球面，连接座51上开设有与阀芯10圆球面相匹配的第一凹槽52，这样连接座51在与阀芯10相互接触时可以多自由度浮动，增加阀芯10与连接座51连接的可靠性，提高调压阀100的可靠性与稳定性。

当然，在其他的实施方式中，如果不考虑弹性件50的直径选取问题以及弹性件50与阀芯10之间的连接牢固问题，连接座51也可以省略，此时弹性件50远离定位座60的一端套设并抵持于阀芯10的尖端上。

请一并参阅图3及图4，图3为图1所示调压阀100部分结构的放大示意图，图4为图2所示调压阀100处于另一工作状态时部分结构的放大示意图。阀芯10的大致中心处设置有反馈通道13，该反馈通道13用以向阀芯10反馈流体的压力，使得阀芯10能够根据不同的流体压力调节自身的工作位置。反馈通道13贯穿阀芯10侧面开设的节流槽12及阀芯10临近限位座40的端面，流体可以通过反馈通道13从节流槽12流至阀芯10临近限位座40的端面处，并在阀芯10与限位座40处汇集。

本实施方式中，反馈通道13包括沿阀芯10径向开设的第一孔131以及沿阀芯10轴向开设的第二孔132，第一孔131与第二孔132相互贯通。沿阀芯10的径向与轴向分别开设第一孔131与第二孔132，能够便于第一孔131与第二孔132的加工及保证第一孔131与第二孔132的加工精度。流经流道11的内流体先通过第一孔131，再通过第二孔132达到阀芯10临近限位座40的端面上。

本实施方式中，第一孔131的孔径小于第二孔132的孔径，第一孔131的孔径相对较小，能够起到阻尼孔的作用，缓解流体介质通过反馈通道13时的压力波动，提高阀芯10运动的稳定性。

可以理解，反馈通道13并不限于仅能够采用上述实施方式中径向与轴向贯通的开设方式，在其他的实施方式中，反馈通道13还可以曲线贯通等其他的开设方式，只要该反馈通道13能够将流体引流至阀芯10临近限位座40的端面处即可。

为了便于流体通过第二孔132汇集至阀芯10临近限位座40的端面上，阀芯10临近限位座40的端面开设了环状设置的第三凹槽14，第三凹槽14减少了流体流过阀芯10端面在限位座40与阀芯10之间汇集的流通行程，减少了阀芯10端面对流体的阻碍，提高了调压阀100的可靠性与稳定性。

本实施方式中，阀芯10临近弹性件50的一端还开设有与节流槽11相互贯通的第二凹槽15，该第二凹槽15沿指向弹性件50的方向逐渐收缩，由于第二凹槽15的开设，流体在通过第二凹槽15和溢流口23排除调压阀100时，流体初始流通时的截面积较小，后续流通时的截面积较大。这使得调压阀100在溢流时，溢流的流通量缓慢增加，避免了流体溢流时高速喷溅现象的发生，提高了调压阀100的稳定性。

本实施方式中，第二凹槽15为V形槽，即第二凹槽15的横截面呈V形。可以理解，在其他的实施方式中，第二凹槽15还可以采用U形槽等其他横截面形状的凹槽，只要第二凹槽15沿朝向弹性件50的方向逐渐收缩即可。

下面阐释下调压阀100的工作过程：

流体通过进油口31流入调压阀100内，流入调压阀100内的流体通过流通孔22与节流槽12所形成的流道11进入工作油口31内，由于流道11的截面积相对较小，流体流过流道11时产生了压力损失，因此进入工作油口31处的流体的压力降低，从而实现了调压阀100对流体压力的调节；

由于反馈通道13的存在，流体通过反馈通道13汇集至阀芯10与限位座40之间所形成的腔体内，随着流体在该腔体内的不断涌入，腔体体积扩展的趋势推动阀芯10朝向弹性件50运动，阀芯10朝向弹性件50的运动使得流通孔22与节流槽12形成错位，流通孔22与节流槽12所形成的流道11的有效流通截面积减小，从而实现调压阀100在调压时的节流功能；

随着阀芯10朝向弹性件50的运动，弹性件50的压缩量增大，因此弹性件50所提供的弹力便不断提高，流体不断涌入阀芯10与限位座40之间而形成的推动阀芯10运动的推力被弹性件50提供的不断增大的弹力所克服。在不考虑摩擦等其他因素的干扰下，当阀芯10受到的流体推力与弹性件50提供的弹性力平衡时，阀芯10停止运动，此时通过流道11后的流体压力即是调压阀100预设的调压目标值，调节弹性件50的预设压缩量或者选择不同的弹性件50，能够调节调压阀100的调压目标值，从而完成调压阀100对流体压力的定量调节；

当通过进油口21处流入调压阀100内的流体的压力不断升高时，阀芯10朝向弹性件50运动的行程便会增大，当流体的压力过高时，阀芯10不断深入的运动形成会使得阀芯10上的节流槽12与溢流口23相互贯通，调压阀100通过溢流口23将过多的流体流量排出液压系统之外；多余的流体流量排出，流体的压力降低，弹性件50推动阀芯10沿远离弹性50件的方向运动并使得节流槽12与溢流口23相互分离，溢流口23密封，从而实现调压阀100的溢流功能。

本发明提供的调压阀100，将进油口21与减压后的工作油口31分离，进油口21开设在固定座30上，工作油口31开设在阀套20上，这样设置可以使得液压系统中仅需要固定座30采用高强度材料制成，外部固定元件，如液压机城阀块无需采用高强度材料，液压系统的整体成本下降。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种调压阀，用以控制流体的压力，其特征在于，所述调压阀包括固定座、阀套以及设置在阀套内的阀芯、限位座、弹性件和定位座，所述固定座连接于所述阀套的一端；所述弹性件的一端抵持所述定位座，另一端作用于所述阀芯的一端；所述限位座设置于所述阀套且靠近阀芯的另一端；所述固定座上开设有进油口，所述阀套上开设有工作油口，所述阀芯与阀套之间形成与所述进油口相贯通的流道，所述阀芯在所述阀套内的运动控制所述流道的通断，流体通过所述进油口进入所述调压阀，经过所述流道的降压作用后通过工作油口流出所述调压阀。

2.如权利要求1所述的调压阀，其特征在于，所述流道包括开设于所述阀芯侧面的至少一条节流槽以及开设于所述阀套上的流通孔，所述节流槽沿所述阀芯的中心轴线方向延伸并与所述流通孔相互连通。

3.如权利要求2所述的调压阀，其特征在于，所述阀芯上还开设有反馈通道，所述反馈通道的一端与所述节流槽相连通，所述反馈通道的另一端贯穿所述阀芯临近所述限位座的端面。

4.如权利要求3所述的调压阀，其特征在于，所述反馈通道包括沿所述阀芯径向开设的第一孔以及沿所述阀芯轴向开设的第二孔，所述第一孔的孔径小于所述第二孔的孔径。

5.如权利要求2所述的调压阀，其特征在于，所述阀套上还开设有溢流口，所述溢流口位于所述工作油口临近所述弹性件的一侧，所述节流槽在所述阀芯位于远离所述弹性件的最大位置处时与所述溢流口相互断开。

6.如权利要求1所述的调压阀，其特征在于，所述弹性件与所述阀芯之间设置有连接座，所述弹性件通过所述连接座作用于所述阀芯。

7.如权利要求6所述的调压阀，其特征在于，所述阀芯与所述连接座相接触的一端设置为球形面，所述连接座上开设有与所述球形面相匹配的第一凹槽。

8.如权利要求2所述的调压阀，其特征在于，所述阀芯临近所述弹性件的一端还开设有与所述节流槽相贯通的第二凹槽。

9.如权利要求8所述的调压阀，其特征在于，所述第二凹槽沿指向所述弹性件的方向逐渐收缩，所述第二凹槽的横截面呈V形或U形。

10.如权利要求5所述的调压阀，其特征在于，所述阀芯设有第一密封部及第二密封部，第一密封部用以密封所述流通孔与所述阀芯之间的间隙，所述第二密封部用以密封所述溢流口与所附阀芯之间的间隙。