CN214404156U - 一种带位置反馈的先导式溢流阀 - Google Patents

Abstract

一种带位置反馈的先导式溢流阀，包括先导阀和主阀，先导阀包括先导阀体、先导阀芯阀套组件、先导弹簧、弹簧座、调压螺钉及堵头；先导阀芯阀套组件包括先导阀套、阻尼塞、先导阀芯；先导阀套设置于先导阀体中；阻尼塞设置于先导阀芯中，其阻尼孔分别连通先导阀套通道和先导阀芯通道；先导阀芯一侧为锥面或球面与先导阀套构成锥阀或球阀结构，另一侧为圆柱面与先导阀套构成滑动端。本发明将先导阀开启、闭合两种状态通过先导阀芯位置与主阀芯进行联系，有利于控制主阀芯动作顺序，具有先导阀开启后主阀才开启的功能，能够显著降低先导式溢流阀用作交流液压系统安全阀时非正常开启现象。同时，又能满足先导式溢流阀溢流开启的安全阀功能。

Description

一种带位置反馈的先导式溢流阀

技术领域

本实用新型属于液压阀领域，尤其涉及一种带位置反馈的先导式溢流阀。

背景技术

先导式溢流阀因调压精度高、压力调节范围大等特点，在液压系统中应用非常普遍，常用作安全阀、定压阀、背压阀等功能。在常规的直流液压系统中，先导式溢流阀一般具有较好的使用性能。然而，在交流液压系统中用作安全阀时，尽管系统压力低于先导式溢流阀的调定压力，但是其主阀可能存在与交变压力同频率的开启现象。其本质是主阀上腔的建压速度低于主阀下腔中压力增大的速度，导致在先导阀未开启的情况下，主阀芯上、下端存在压差力。若该压差力足以克服主弹簧预压缩力及其摩擦力，则主阀芯被推开，使主阀口开启。由于交流液压系统中压力周期性交替变化，先导式溢流阀这种非正常开启现象亦呈现周期性。引起上述压差的一个主要原因是先导式溢流阀内设置的阻尼孔，使得主阀上腔压力的建立速度不能及时跟随主阀下腔压力的变化。然而，阀内设置的阻尼孔是实现先导式溢流阀溢流功能的基本组成，不能取消。这种非正常开启一方面由于流量损失增大了系统的能耗，另一方面由于主阀芯和阀体间磨损加剧降低了阀的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型克服上述技术存在的不足，提供一种降低上述非正常开启现象的带位置反馈的先导式溢流阀。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种带位置反馈的先导式溢流阀，包括先导阀和主阀，所述主阀包括主阀体，主阀体上设置有进口、出口、第一流道和第二流道，所述第一流道与进口连通，所述第二流道与出口连通；

所述先导阀包括先导阀体、先导阀芯阀套组件、先导弹簧、弹簧座、调压螺钉及堵头，先导阀体上设置有第三流道、第四流道、第五流道，第三流道通过第一流道与进口连通，第四流道与主阀上腔连通，第五流道通过第二流道与出口连通；

先导阀芯阀套组件包括先导阀套、阻尼塞、先导阀芯；

所述先导阀套固定在先导阀体的安装腔中，先导阀套上设有第一通道、第二通道、第三通道、第四通道和第二阻尼孔，所述第一通道与第三流道连通，所述第四通道和第二阻尼孔均与第四流道连通，所述先导阀套中部设有阀腔，所述第一通道设置在阀腔的一端，所述先导阀芯直径小于阀腔的一端的从阀腔的另一端同轴插入阀腔内，直径大于阀腔的一端设置在阀腔外，使得所述先导阀芯与先导阀套之间形成第一阀口；

先导阀芯设置在阀腔外的部分为密封端，所述密封端可密封第一阀口，先导阀芯设置在阀腔内的一端为滑动端，所述滑动端的外壁上设有两个与阀腔直径相匹配的凸环形成两个滑动环，相邻滑动环之间、以及滑动环与密封端之间设置有间距分别形成第一油腔和第二油腔，所述第二阻尼孔将第二油腔与第四流道连通，所述滑动端的滑动环与第三通道和第四通道的油口大小相匹配，所述滑动端的滑动环用于控制第三通道与第一油腔的连通和第四通道与第二油腔的连通；所述先导阀芯上设有第一先导阀芯通道、第二先导阀芯通道和第三先导阀芯通；所述先导阀芯内同轴设置有第一先导阀芯通道，所述阻尼塞同轴安装在第一先导阀芯通道的开口端，所述阻尼塞内同轴设置有第一阻尼孔，所述第一阻尼孔将第一先导阀芯通道与第一通道连通，所述第二先导阀芯通道和第三先导阀芯通分别将第一先导阀芯通道与第一油腔和第二油腔导通；

所述先导阀芯的密封端通过先导弹簧与螺纹连接在先导阀体安装腔一端开口上的调压螺钉连接，所述先导阀体安装腔另一端开口通过堵头密封。

本实施方式中，所述主阀包括主阀体、主阀芯、主阀座、主弹簧，主阀座通过过盈配合设置于主阀体中；主阀芯设置于主阀座中；主弹簧设置于主阀芯中；主阀芯与主阀座及主阀体在进口的一侧所围成的腔室为主阀下腔，主阀芯与主阀座及先导阀体所围成的腔室为主阀上腔。

本实施方式中，所述先导阀芯与先导阀套构成锥阀或球阀结构。

本实施方式中，所述先导阀芯的密封端面向先导阀套一侧为锥面或球面，所述密封端面与先导阀套阀腔之间形成第一阀口，所述先导阀芯的滑动端为圆柱体，所述滑动端与先导阀套间隙配合构成滑阀结构，所述滑动端上两个滑动环与第二通道和第四通道的开口之间分别形成第二阀口和第三阀口。

本实施方式中，所述第一通道、第二通道、第三通道、第二阀口、第一油腔、第二先导阀芯通道、第一先导阀芯通道、第三先导阀芯通道、第二油腔、第三阀口、第四通道构成流道I；第一通道、第一阻尼孔、第一先导阀芯通道、第三先导阀芯通道、第二阻尼孔构成流道II；

先导阀芯的密封端与先导阀套接触时，第一阀口关闭，第二阀口和第三阀口开启，第三流道可以同时通过流道I和流道II与第四流道流通；

先导阀芯的密封端与先导阀套分离时，第一阀口开启，第二阀口和第三阀口分别关闭先导阀套第三通道、先导阀套第四通道，第三流道仅能通过流道II与第四流道连通。

本实施方式中，所述先导阀体与主阀体通过螺钉连接。

本实施方式中，所述先导阀套与先导阀体之间、堵头与先导阀体之间、主阀座与主阀体之间、先导阀体与主阀体之间、调压螺钉与先导阀体之间均采用密封圈密封。

由于采用上述结构，先导式溢流阀调定压力值的设定通过调压螺钉设置先导弹簧的预压缩力来实现，当系统压力低于本装置的先导弹簧调定压力值时，系统压力无法顶推先导阀芯，先导阀芯处于关闭状态，此时，主阀上腔既可以通过流道I与主阀进口连通，又可以通过流道II与主阀进口连通，流道I的通流截面较大，流通阻力非常小，因此，主阀上腔的压力能快速地跟随主阀进口处压力的变化，使得主阀上、下腔之间的压差非常微小，难以使主阀芯动作，极大地降低了先导式溢流阀非正常开启现象。当系统压力高于本装置的先导弹簧调定压力值时，系统压力顶推先导阀芯，使得先导阀芯处于开启状态，此时，主阀上腔仅能通过流道II与主阀进口连通，同时由于第一阀口开启，主阀进口处的流体通过第一流道、第三流道、第一阻尼孔、第一先导阀芯通道、第一阀口、第五流道、第二流道从出口流出，导致第一阻尼孔后的流体压力低于第一阻尼孔k1前的流体压力。在该压差的作用下，主阀芯被向上推动。此时，主阀与先导阀一样，处于开启状态，满足先导式溢流阀溢流开启的安全阀功能。

综上所述，本实用新型将先导阀开启、闭合两种状态通过先导阀芯位置反馈与主阀芯进行联系，能够控制主阀芯动作顺序，具备先导阀开启后主阀才会开启的功能，即具备显著降低所述先导式溢流阀非正常开启现象的功能。同时，又能满足先导式溢流阀溢流开启的安全阀功能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型先导阀芯阀套组件结构示意图。

附图中，1、主阀体；2、主阀芯；3、主阀座；4、主弹簧；5、堵头；6、先导阀体；7、先导阀芯阀套组件；70、先导阀套；71、阻尼塞；72、先导阀芯；8、先导弹簧；9、弹簧座；10、调压螺钉；P、进口；T、出口；a、第一流道；b、第二流道；c、第三流道；d、第四流道；e、第五流道；t1、第一通道；t2、第二通道；t3、第三通道；t4、第四通道；w、第一阀口；u、第二阀口；v、第三阀口；k1、第一阻尼孔；k2、第二阻尼孔；x1、第一先导阀芯通道；x2、第二先导阀芯通道；x3、第三先导阀芯通。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的技术内容进行进一步描述。

如图1、图2所示，一种带位置反馈的先导式溢流阀，包括主阀和先导阀，其中主阀包括主阀体1、主阀芯2、主阀座3、主弹簧4。主阀座3通过过盈配合设置于主阀体1中；主阀芯2设置于主阀座3中；主弹簧4设置于主阀芯2中；主阀体1上设置有进口P、出口T、第一流道a、第二流道b，第一流道a与进口P连通，第二流道b与出口T连通；主阀芯2与主阀座3及主阀体1在进口P的一侧所围成的腔室为主阀下腔，主阀芯2与主阀座3及先导阀体6所围成的腔室为主阀上腔；

先导阀包括先导阀体6、先导阀芯阀套组件7、先导弹簧8、弹簧座9、调压螺钉10及堵头5。先导阀体6上设置有第三流道c、第四流道d、第五流道e，第三流道c与主阀体1中第一流道a连通，第四流道d与主阀上腔连通，第五流道e与主阀体1中第二流道b连通；

先导阀芯阀套组件7包括先导阀套70、阻尼塞71、先导阀芯72；

先导阀套70通过螺纹连接设置于先导阀体6中，先导阀套70上设有第一通道t1、第二通道t2、第三通道t3、第四通道t4、第一阀口w和第二阻尼孔k2，所述第一通道t1与第三流道c连通，所述第四通道t4和第二阻尼孔k2与第四流道d连通，所述先导阀套70中部设有安装先导阀芯72的阀腔，所述第三通道t3和第四通道t4与阀腔连通的油口分别设为第二阀口u和第三阀口v，所述第一通道t1设置在阀腔的一端，第一阀口w设置在阀腔的另一端，先导阀芯72的一端同轴设置在阀腔内，另一端设置在阀腔外，先导阀芯72设置在阀腔外的部分为密封端，所述密封端面向先导阀套70一侧为大于阀腔的锥面或球面，使得先导阀芯72与先导阀套70构成锥阀或球阀结构，并且密封端与阀腔之间的开口构成第一阀口w，先导阀芯72设置在阀腔内的一端为直径小于阀腔直径的圆柱体、与先导阀套70间隙配合构成滑动端，所述滑动端的外壁上设有两个与阀腔直径相匹配的凸环形成两个滑动环，相邻滑动环之间、以及滑动环与密封端之间设置有间距分别形成第一油腔和第二油腔，所述第二阻尼孔k2将第二油腔与第四流道d连通，相邻滑动环的间距与第三通道(t3)和第四通道(t4)之间的间距相匹配，所述滑动环作为启闭第三通道(t3)与第一油腔、第四通道(t4)与第二油腔的阀门；所述滑动端的滑动环用于控制第二阀口u和第三阀口v的启闭，从而控制第三通道t3和第四通道t4分别与第一油腔和第二油腔的连通；先导阀芯72上设有第一先导阀芯通道x1、第二先导阀芯通道x2和第三先导阀芯通x3；所述先导阀芯72内同轴设置有第一先导阀芯通道x1，所述第一先导阀芯通道x1为盲孔，所述阻尼塞71同轴安装在第一先导阀芯通道x1的开口端，所述阻尼塞71内同轴设置有第一阻尼孔k1，所述第一阻尼孔k1将第一先导阀芯通道x1与阀腔连通，所述第二先导阀芯通道x2和第三先导阀芯通x3分别将第一先导阀芯通道x1与第一油腔和第二油腔导通；

所述第一通道t1、第二通道t2、第三通道t3、第二阀口u、第一油腔、第二先导阀芯通道x2、第一先导阀芯通道x1、第三先导阀芯通道x3、第二油腔、第三阀口v、第四通道t4构成流道I

第一通道t1、第一阻尼孔k1、第一先导阀芯通道x1、第三先导阀芯通道x3、第二阻尼孔k2构成流道II；

先导阀芯的密封端与先导阀套70接触时，第一阀口w关闭，第二阀口u和第三阀口v开启，第三流道c可以同时通过流道I和流道II与第四流道d流通；

先导阀芯的密封端与先导阀套70分离时，第一阀口w开启，第二阀口u和第三阀口v分别关闭先导阀套第三通道t3、先导阀套第四通道t4，第三流道c仅能通过流道II与第四流道d连通；

先导阀芯锥面或球面与先导阀套接触时，为先导阀闭合状态；

先导阀芯锥面或球面与先导阀套分离时，为先导阀开启状态；

先导阀体6与主阀体1通过螺钉连接；

先导阀套70与先导阀体6之间、堵头5与先导阀体6之间、主阀座3与主阀体1之间、先导阀体6与主阀体1之间、调压螺钉10与先导阀体6之间均采用密封圈密封，避免泄漏。

下面结合主阀进口P压力交变时说明本实用新型的工作原理及过程。

当系统压力低于本装置的先导弹簧调定压力值时，系统压力无法顶推先导阀芯，先导阀芯处于关闭状态，第一阀口w闭合，第二阀口u、第三阀口v开启。此时，主阀上腔既可以通过流道I与主阀进口P连通，又可以通过流道II与主阀进口P连通。与包含第一阻尼孔k1、第二阻尼孔k2的流道II相比，流道I的通流截面较大，流通阻力非常小。因此，主阀上腔的压力能快速地跟随主阀进口P处压力的变化，使得主阀上、下腔之间的压差非常微小，难以使主阀芯动作，极大地降低了先导式溢流阀非正常开启现象。

当系统压力高于本装置的先导弹簧调定压力值时，系统压力顶推先导阀芯，使得先导阀芯处于开启状态，第一阀口w开启，第二阀口u、b关闭。此时，主阀上腔仅能通过第二阻尼孔k2、第三先导阀芯通道x3、第一先导阀芯通道x1、第一阻尼孔k1、先导阀套第一通道t1、第三流道c、第一流道a与主阀进口P连通。由于第一阀口w开启，主阀进口P处的流体通过第一流道a、第三流道c、第一阻尼孔k1、第一先导阀芯通道x1、第一阀口w、第五流道e、第二流道b从出口T流出，导致第一阻尼孔k1后的流体压力低于第一阻尼孔k1前的流体压力。在该压差的作用下，主阀芯被向上推动。此时，主阀与先导阀一样，处于开启状态，满足先导式溢流阀溢流开启的安全阀功能。

先导式溢流阀调定压力值的设定通过调压螺钉10设置先导弹簧8的预压缩力来实现。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不以任何方式限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带位置反馈的先导式溢流阀，包括先导阀和主阀，其特征在于：所述主阀包括主阀体(1)、主阀芯(2)、主阀座(3)和主弹簧(4)，所述主阀座(3)通过过盈配合设置于主阀体(1)中；主阀芯(2)设置在主阀座(3)中；主弹簧(4)设置于主阀芯(2)中；主阀芯(2)、主阀座(3)及主阀体(1)在进口(P)的一侧所围成的腔室为主阀下腔，主阀芯(2)、主阀座(3)及先导阀体(6)所围成的腔室为主阀上腔，主阀体(1)上设置有进口(P)、出口(T)、第一流道(a)和第二流道(b)，所述第一流道(a)与进口(P)连通，所述第二流道(b)与出口(T)连通；

所述先导阀包括先导阀体(6)、先导阀芯阀套组件(7)、先导弹簧(8)、弹簧座(9)、调压螺钉(10)及堵头(5)，先导阀体(6)上设置有第三流道(c)、第四流道(d)和第五流道(e)，第三流道(c)通过第一流道(a)与进口(P)连通，第四流道(d)与主阀上腔连通，第五流道(e)通过第二流道(b)与出口(T)连通；

先导阀芯阀套组件(7)包括先导阀套(70)、阻尼塞(71)、先导阀芯(72)；

所述先导阀套(70)固定在先导阀体(6)的安装腔中，先导阀套(70)上设有第一通道(t1)、第二通道(t2)、第三通道(t3)、第四通道(t4)和第二阻尼孔(k2)，所述第一通道(t1)与第三流道(c)连通，所述第四通道(t4)和第二阻尼孔(k2)均与第四流道(d)连通，所述先导阀套(70)中部设有阀腔，所述第一通道(t1)设置在阀腔的一端，所述先导阀芯(72)直径小于阀腔的一端的从阀腔的另一端同轴插入阀腔内，直径大于阀腔的一端设置在阀腔外，使得所述先导阀芯(72)与先导阀套(70)之间形成第一阀口(w)；

先导阀芯(72)设置在阀腔外的部分为密封端，所述密封端可密封第一阀口(w)，先导阀芯(72)设置在阀腔内的一端滑动端，所述滑动端的外壁上设有两个与阀腔直径相匹配的凸环形成两个滑动环，相邻滑动环之间、以及滑动环与密封端之间设置有间距分别形成第一油腔和第二油腔，所述第二阻尼孔(k2)将第二油腔与第四流道(d)连通，所述滑动环作为同时启闭第三通道(t3)与第一油腔以及第四通道(t4)与第二油腔的阀门；所述先导阀芯(72)上设有第一先导阀芯通道(x1)、第二先导阀芯通道(x2)和第三先导阀芯通道(x3)；所述先导阀芯(72)内设置有第一先导阀芯通道(x1)，所述阻尼塞(71)同轴安装在第一先导阀芯通道(x1)的开口端，所述阻尼塞(71)内同轴设置有第一阻尼孔(k1)，所述第一阻尼孔(k1)将第一先导阀芯通道(x1)与第一通道(t1)连通，所述第一先导阀芯通道(x1)通过第二先导阀芯通道(x2)和第三先导阀芯通道(x3)分别与第一油腔和第二油腔导通；

所述先导阀芯(72)的密封端通过先导弹簧(8)与螺纹连接在先导阀体(6)安装腔一端开口上的调压螺钉(10)连接，所述先导阀体(6)安装腔另一端开口通过堵头(5)密封。

2.根据权利要求1所述的一种带位置反馈的先导式溢流阀，其特征在于：所述先导阀芯(72)与先导阀套(70)构成锥阀或球阀结构。

3.根据权利要求1所述的一种带位置反馈的先导式溢流阀，其特征在于：所述先导阀芯(72)的密封端面向先导阀套(70)一侧为锥面或球面，所述密封端面与先导阀套(70)阀腔之间形成第一阀口(w)，所述先导阀芯(72)的滑动端为圆柱体，所述滑动端与先导阀套(70)间隙配合构成滑阀结构，所述滑动端上两个滑动环与第二通道(t2)和第四通道(t4)的开口之间分别形成第二阀口(u)和第三阀口(v)。

4.根据权利要求3所述的一种带位置反馈的先导式溢流阀，其特征在于：所述第一通道(t1)、第二通道(t2)、第三通道(t3)、第二阀口、第一油腔、第二先导阀芯通道、第一先导阀芯通道、第三先导阀芯通道、第二油腔、第三阀口、第四通道(t4)构成流道I；第一通道(t1)、第一阻尼孔(k1)、第一先导阀芯通道、第三先导阀芯通道、第二阻尼孔(k2)构成流道II；

先导阀芯(72)的密封端与先导阀套(70)接触时，第一阀口(w)关闭，第二阀口和第三阀口开启，第三流道(c)可以同时通过流道I和流道II与第四流道(d)流通；

先导阀芯(72)的密封端与先导阀套(70)分离时，第一阀口(w)开启，第二阀口和第三阀口分别关闭先导阀套(70)第三通道(t3)、先导阀套(70)第四通道(t4)，第三流道(c)仅能通过流道II与第四流道(d)连通。

5.根据权利要求1所述的一种带位置反馈的先导式溢流阀，其特征在于：所述先导阀体(6)与主阀体(1)通过螺钉连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种带位置反馈的先导式溢流阀，其特征在于：所述先导阀套(70)与先导阀体(6)之间、堵头(5)与先导阀体(6)之间、主阀座(3)与主阀体(1)之间、先导阀体(6)与主阀体(1)之间、调压螺钉(10)与先导阀体(6)之间均采用密封圈密封。

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