CN212225652U - 超高压比例卸荷阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及卸荷阀技术领域，具体是一种超高压比例卸荷阀，旨在解决现有等静压腔泄压后期系统压力与时间不成比例的技术问题。采用如下技术方案：包括从下至上依次设置的主泄压机构、先导控制机构、液压驱动机构，主泄压机构包括下阀体、阀座、浮动阀芯，先导控制机构包括上阀体、固定阀芯、限流阀芯，液压驱动机构包括活塞、活塞压盖，主泄压机构用以承担泄压的绝大部分任务，先导控制机构主要用以对主泄压机构进行控制，只有先导控制机构启动主泄压机构才能启动，并且对于主泄压机构的调节方式为连续减缓式，避免了由于主泄压机构与液压驱动机构直接对接导致的泄压冲击过大，从而保证了卸荷阀的使用寿命。

Description

超高压比例卸荷阀

技术领域

本实用新型涉及卸荷阀技术领域，具体是一种超高压比例卸荷阀。

背景技术

等静压机在使用过程中，经常需要将工作压力与时间成比例的进行可控降低。现有通常采取如下方式进行泄压：在等静压腔体开设一固定尺寸的排放口，并配置一控制其开闭的开关，通过打开排放口，让腔体内液体随时间实现阶梯泄压。但上述方式存在一定的缺陷：随着系统压力的降低，排放的液体流速会降低，从而导致工作后期的系统压力与时间不能按比例进行泄压，无法满足工业需要。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有等静压腔泄压后期系统压力与时间不成比例的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

超高压比例卸荷阀，包括从下至上依次设置的主泄压机构（承担主要泄压作用）、先导控制机构（为主泄压机构工作的前提，起到对主泄压机构的先导控制作用）、液压驱动机构（为整个泄荷阀的调节动力，改变输入液压的大小可改变卸荷阀的状态）；主泄压机构包括下阀体、阀座、浮动阀芯，下阀体的中部设有轴线上下布置的第一通孔，第一通孔为大径孔位于下方的一级阶梯孔，阀座螺纹连接于第一通孔的大径孔内且阀座顶部的侧壁与第一通孔的大径孔壁之间密封相接，阀座设有与第一通孔同轴的第二通孔，在第二通孔的上部滑动嵌装有浮动阀芯且浮动阀芯的上部外壁与第二通孔内壁密封相接，第二通孔的轴向中部直径缩小形成与浮动阀芯下端面适配的限位部且两者密封相接，浮动阀芯在限位部与第一通孔的阶梯面之间浮动，下阀体和阀座共同形成第一泄压通道，第一泄压通道的内端（第一泄压通道用以将高压腔内的液体流出，包括位于下阀体和阀座内的两段，而阀座位于下阀体的内部，所以内端即位于阀座内的端部）邻设在限位部的上方，浮动阀芯内设有与第二通孔同轴的第三通孔，第三通孔内放置有弹簧且第三通孔的下端直径缩小形成支撑部；先导控制机构包括上阀体、固定阀芯、限流阀芯，上阀体密封固定在下阀体的上端，固定阀芯夹持固定在上阀体和下阀体之间，弹簧两端分别抵接固定阀芯和支撑部，上阀体开设有与第三通孔同轴的第四通孔，固定阀芯开设有与第四通孔同轴的第五通孔，固定阀芯的上部置于第四通孔的下部，限流阀芯位于第四通孔中，限流阀芯为开口朝下的桶状结构且间隙套装在固定阀芯上部的外侧（间隙套装目的在于让液体能从两者之间流过），限流阀芯与固定阀芯之间置有或限流阀芯集成有用以密封第五通孔的密封盖体，限流阀芯与第四通孔的孔壁之间形成限流通道，上阀体内形成第二泄压通道，第二泄压通道与限流通道连通；液压驱动机构包括活塞、活塞压盖，活塞压盖密封固定在第四通孔的上端，活塞位于活塞压盖与限流阀芯之间且抵接限流阀芯，活塞压盖设有注油孔。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型的超高压比例卸荷阀，设置有液压驱动机构，能够通过对输入液压驱动机构液压油的压强大小的控制来控制高压腔内的液体的压强，从而达到可控的卸荷；

2）本实用新型的超高压比例卸荷阀，在液压驱动机构和主泄压机构之间设有先导控制机构，主泄压机构用以承担泄压的绝大部分任务，先导控制机构主要用以对主泄压机构进行控制，只有先导控制机构启动主泄压机构才能启动，并且对于主泄压机构的调节方式为连续减缓式，避免了由于主泄压机构与液压驱动机构直接对接导致的泄压冲击过大，从而保证了卸荷阀的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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是超高压比例卸荷阀的结构示意图；

图2是图1中

处的局部放大图；

图3是图1中

处的局部放大图。

图中：

1┄下阀体；2┄阀座；3┄浮动阀芯；4┄第一泄压通道；5┄弹簧；6┄上阀体；7┄固定阀芯；8┄限流阀芯；9┄密封盖体；10┄限流通道；11┄第二泄压通道；12┄活塞；13┄活塞压盖；14┄注油孔。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1至图3，一种超高压比例卸荷阀，包括从下至上依次设置的主泄压机构、先导控制机构、液压驱动机构；主泄压机构包括下阀体1、阀座2、浮动阀芯3，下阀体1的中部设有轴线上下布置的第一通孔，第一通孔为大径孔位于下方的一级阶梯孔，阀座2螺纹连接于第一通孔的大径孔内且阀座2顶部的侧壁与第一通孔的大径孔壁之间密封相接，密封相接为本领域人员公知的技术，具体实施时可采用密封圈等进行密封；阀座2设有与第一通孔同轴的第二通孔，在第二通孔的上部滑动嵌装有浮动阀芯3且浮动阀芯3的上部外壁与第二通孔内壁密封相接，滑动嵌装属于机械领域人员公知的技术，具体实施时可将浮动阀芯3的外壁与第二通孔内壁之间间隙配合即可，密封相接通过在浮动阀芯3的外壁或第二通孔的内壁嵌装密封圈实现；第二通孔的轴向中部直径缩小形成与浮动阀芯3下端面适配的限位部且两者密封相接，具体实施时限位部可加工成圆台面、台阶面等，只要能起到对浮动阀芯3下限位的作用即可，浮动阀芯3下端面与限位部两者之间的密封相接可通过在限位部或浮动阀芯3下端面安装密封圈实现，这是本领域人员容易设计的；浮动阀芯3在限位部与第一通孔的阶梯面之间浮动，下阀体1和阀座2共同形成第一泄压通道4，具体实施时第一泄压通道4可加工成图中所述的直道形状，也可加工成弯道形状或其他形状；第一泄压通道4的内端邻设在限位部的上方，浮动阀芯3内设有与第二通孔同轴的第三通孔，第三通孔内放置有弹簧5且第三通孔的下端直径缩小形成支撑部，支撑部用以支撑弹簧5，具体实施时可加工成图中的圆台面或平面等；先导控制机构包括上阀体6、固定阀芯7、限流阀芯8，上阀体6密封固定在下阀体1的上端，密封固定为本领域人员公知的技术，具体实施时通过密封圈配合螺纹、卡扣、焊接等连接结构即可，这里上阀体6和下阀体1的连接优选采用螺栓、卡扣等可拆卸方式，能够拆装，便于维修；固定阀芯7夹持固定在上阀体6和下阀体1之间，夹持固定在具体实施时可通过本领域公知的多种结构实现，只要通过上阀体6和下阀体1将固定阀芯7夹持在中间即可；弹簧5两端分别抵接固定阀芯7和支撑部，上阀体6开设有与第三通孔同轴的第四通孔，固定阀芯7开设有与第四通孔同轴的第五通孔，固定阀芯7的上部置于第四通孔的下部，限流阀芯8位于第四通孔中，限流阀芯8为开口朝下的桶状结构且间隙套装在固定阀芯7上部的外侧，限流阀芯8与固定阀芯7之间置有或限流阀芯8集成有用以密封第五通孔的密封盖体9，具体设计时密封盖体9可以是限流阀芯8的一部分或者是单独置于限流阀芯8与固定阀芯7之间的部件，如球体等；限流阀芯8与第四通孔的孔壁之间形成限流通道10，上阀体6内形成第二泄压通道11，具体实施时第二泄压通道11可设置成如图中所示的直道或是弯道等；第二泄压通道11与限流通道10连通；液压驱动机构包括活塞12、活塞压盖13，活塞压盖13密封固定在第四通孔的上端，活塞12位于活塞压盖13与限流阀芯8之间且抵接限流阀芯8，活塞压盖13设有注油孔14。

工作时，高压腔体需要卸荷时，首先控制从注油孔14向液压驱动机构内输入特定压强的的液压油，要保证输入的液压油的压强小于活塞12平衡所需的压强，这时，将密封盖体9、限流阀芯8、活塞12看作一个整体，这个整体下方受力大于上方受力，所以会向上移动使脱离第五通孔的上端，高压腔内的液体会依次通过第二通孔、第三通孔、第一通孔、第五通孔、固定阀芯7与限流阀芯8之间的间隙、限流通道10、第二泄压通道11后排出，此时，浮动阀芯3上方的液压油压强会降低，导致浮动阀芯3上方受力小于下方受力，浮动阀芯3会向上运动，使第一泄压通道4的内端与高压腔连通，高压腔内的液体通过第一泄压通道4排出进行泄压；当高压腔的压强变小至一定程度，使得密封盖体9下方受力小于上方受力，那活塞12、限流阀芯8和密封盖体9会整体下移使得密封盖体9将第五通孔封闭，先导控制机构关闭，浮动阀芯3在弹簧5的作用下移动至限位部处，使得主泄压结构也关闭，停止泄压。通过对液压控制机构内的液压油的压强调节，实现对高压腔内的液体压强调节，从而实现可控泄压。

优选的，第四通孔为小径孔位于下方的一级阶梯孔，活塞压盖13螺纹连接在第四通孔大径孔上部的内壁上，活塞12为由大径部和小径部组成的变径活塞，活塞12的大径部位于第四通孔的大径孔的下部且可在活塞压盖13与第四通孔的阶梯面之间滑动，活塞12的小径部位于第四通孔的小径孔的上部且抵接限流阀芯8的顶面，这样的结构设置，可实现小压控制大压，原理分析如下：活塞12平衡时上下压力相等，压力=压强×受力面积，当采用变径活塞时，下方的受力面积减小，那达到平衡所需的压强就较大，即要实现对一定压力的高压腔的控制，控制液压驱动机构输入较小的压强即可。

优选的，限流阀芯8设有外螺纹，限流阀芯8的外螺纹与第四通孔的内壁之间形成限流通道10，螺纹状的限流通道10易于加工，且性能稳定。

进一步的，第五通孔为小径孔位于上方的一级阶梯孔，密封盖体9为球状，固定阀芯7的上端面设为与密封盖体9适配的球面，球面的中心轴与第五通孔同轴，阶梯孔与球状密封盖体9的结构配合使得高压腔内液体对应的受力面积更小，这样所需液压驱动机构内的液体压强变得更小，控制成本更低，能耗更低。

优选的，浮动阀芯3的下端外径变小形成圆台侧面，限位部为与浮动阀芯3下端适配的圆台侧面，圆台侧面使得浮动阀芯3运动更加顺畅，不会存在卡顿的情况，且利于密封结构的布置。

优选的，固定阀芯7的下部为由两个同轴且大径底面相对的圆台形成的结构，且固定阀芯7的圆台轴线与第一通孔同轴，第一通孔的上端和第四通孔的下端皆直径变大形成圆台状的扩口部，固定阀芯7的下部夹持固定在两个扩口部内，这样的结构使得固定阀芯7的受力方向为垂直于圆台侧面的方向，不是直上或直下，避免了固定阀芯7受力过大而使上下阀体1连接失效。

实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.超高压比例卸荷阀，其特征在于：包括从下至上依次设置的主泄压机构、先导控制机构、液压驱动机构；主泄压机构包括下阀体（1）、阀座（2）、浮动阀芯（3），下阀体（1）的中部设有轴线上下布置的第一通孔，第一通孔为大径孔位于下方的一级阶梯孔，阀座（2）螺纹连接于第一通孔的大径孔内且阀座（2）顶部的侧壁与第一通孔的大径孔壁之间密封相接，阀座（2）设有与第一通孔同轴的第二通孔，在第二通孔的上部滑动嵌装有浮动阀芯（3）且浮动阀芯（3）的上部外壁与第二通孔内壁密封相接，第二通孔的轴向中部直径缩小形成与浮动阀芯（3）下端面适配的限位部且两者密封相接，浮动阀芯（3）在限位部与第一通孔的阶梯面之间浮动，下阀体（1）和阀座（2）共同形成第一泄压通道（4），第一泄压通道（4）的内端邻设在限位部的上方，浮动阀芯（3）内设有与第二通孔同轴的第三通孔，第三通孔内放置有弹簧（5）且第三通孔的下端直径缩小形成支撑部；先导控制机构包括上阀体（6）、固定阀芯（7）、限流阀芯（8），上阀体（6）密封固定在下阀体（1）的上端，固定阀芯（7）夹持固定在上阀体（6）和下阀体（1）之间，弹簧（5）两端分别抵接固定阀芯（7）和支撑部，上阀体（6）开设有与第三通孔同轴的第四通孔，固定阀芯（7）开设有与第四通孔同轴的第五通孔，固定阀芯（7）的上部置于第四通孔的下部，限流阀芯（8）位于第四通孔中，限流阀芯（8）为开口朝下的桶状结构且间隙套装在固定阀芯（7）上部的外侧，限流阀芯（8）与固定阀芯（7）之间置有或限流阀芯（8）集成有用以密封第五通孔的密封盖体（9），限流阀芯（8）与第四通孔的孔壁之间形成限流通道（10），上阀体（6）内形成第二泄压通道（11），第二泄压通道（11）与限流通道（10）连通；液压驱动机构包括活塞（12）、活塞压盖（13），活塞压盖（13）密封固定在第四通孔的上端，活塞（12）位于活塞压盖（13）与限流阀芯（8）之间且抵接限流阀芯（8），活塞压盖（13）设有注油孔（14）。

2.根据权利要求1所述的超高压比例卸荷阀，其特征在于：第四通孔为小径孔位于下方的一级阶梯孔，活塞压盖（13）螺纹连接在第四通孔大径孔上部的内壁上，活塞（12）为由大径部和小径部组成的变径活塞，活塞（12）的大径部位于第四通孔的大径孔的下部且可在活塞压盖（13）与第四通孔的阶梯面之间滑动，活塞（12）的小径部位于第四通孔的小径孔的上部且抵接限流阀芯（8）的顶面。

3.根据权利要求2所述的超高压比例卸荷阀，其特征在于：限流阀芯（8）设有外螺纹，限流阀芯（8）的外螺纹与第四通孔的内壁之间形成限流通道（10）。

4.根据权利要求3所述的超高压比例卸荷阀，其特征在于：第五通孔为小径孔位于上方的一级阶梯孔，固定阀芯（7）的上端面设为与球体适配的球面，球面的中心轴与第五通孔同轴。

5.根据权利要求1-4任一项所述的超高压比例卸荷阀，其特征在于：浮动阀芯（3）的下端外径变小形成圆台侧面，限位部为与浮动阀芯（3）下端适配的圆台侧面。

6.根据权利要求5所述的超高压比例卸荷阀，其特征在于：固定阀芯（7）的下部为由两个同轴且大径底面相对的圆台形成的结构，且固定阀芯（7）的圆台轴线与第一通孔同轴，第一通孔的上端和第四通孔的下端皆直径变大形成圆台状的扩口部，固定阀芯（7）的下部夹持固定在两个扩口部内。

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