CN217177012U - 一种压力补偿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力补偿器，所述压力补偿器在使用时与现有比例阀采用叠加式安装结构；所述压力补偿器包括阀体，阀芯，弹性组件以及梭阀组件；所述阀芯可移动的设置于阀体内部；弹性组件设置于阀芯的第一端，通过弹性组件的弹性恢复力可驱动阀芯进行移动；所述梭阀组件整体装在阀体内部。本方案将压力补偿阀与流量比例阀采用叠加式结构，其高度和宽度均与常规的6通径叠加式阀相同，结构紧凑，大大提高了比例换向阀调节流量时的稳定性。

Description

一种压力补偿器

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，具体涉及一种压力补偿器。

背景技术

在很多高精液压控制场合，经常需要用到比例换向阀，借助于电气控制装置，可以调节阀的开口大小，从而调节了流过阀口的流量。

但是，在某一设定开口下，当负载发生变化时，开口两端的压差会产生变化，进而使流过开口的流量发生变化，因此执行机构的运动速度不稳定。有高响应带位置反馈的伺服比例阀能克服这一问题，但成本极高。

因此，如何提高调节比例换向阀流量的稳定性为本领域需解决的问题。

实用新型内容

针对于现有比例换向阀调节流量时存在稳定性不高的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种压力补偿器，其将压力补偿器与流量比例阀采用叠加式结构，其高度和宽度均与常规的6通径叠加式阀相同，结构紧凑，大大提高了比例换向阀调节流量时的稳定性。

为了达到上述目的，本实用新型提供的压力补偿器，所述压力补偿器在使用时与现有比例阀采用叠加式安装结构；所述压力补偿器包括阀体，阀芯，弹性组件以及梭阀组件；所述阀芯可移动的设置于阀体内部；弹性组件设置于阀芯的第一端，通过弹性组件的弹性恢复力可驱动阀芯进行移动；所述梭阀组件整体装在阀体内部。

进一步地，所述阀体中间贯穿设有主孔；

所述主孔内部制出进油槽，减压槽，弹簧腔以及底面向内有梭阀孔；

所述主孔的两端安装有第一螺堵和第二螺堵，通过第一螺堵和第二螺堵将主孔内部进行密封。

进一步地，所述阀体顶面设有沿阀体长度方向倾斜的减压口并与减压槽连通；

所述阀体沿宽度方向倾斜设置有第一上出油口与第二上出油口并与同样沿阀体宽度方向倾斜设置的第一下出油口和第二下出油口相交；

所述阀体上还设有回油口；所述回油口为上下穿孔；

所述阀体底面设有沿阀体长度方向倾斜的进油口并与进油槽连通；

所述阀体左端面设有第一工艺孔和第二工艺孔；所述第二工艺孔与梭阀孔及第一下出油口相通；

所述阀体前面有第三工艺孔并与第一工艺孔及梭阀孔相通；

所述阀体前面有第四工艺孔并与弹簧腔及梭阀孔连通。

进一步地，所述第二出油口与第一工艺孔之间设有内斜孔，通过内斜孔将第二出油口与第一工艺孔连通。

进一步地，所述第一工艺孔，第二工艺孔，第三工艺孔和第四工艺孔分别对应设有第一堵头，第二堵头，第三堵头和第四堵头。

进一步地，所述阀芯装在阀体的主孔内部；所述阀芯是由几段外圆及沟槽构成；所述阀芯内部有中心孔；所述阀芯两端设有近端径向孔与远端径向孔；所述近端径向孔将中心孔与阀芯第二端连通；远端径向孔将中心孔与减压槽连接；

所述阀芯中部外圆有锥面，与主孔及进油槽组合，使液压油沿着锥面走，可以起到节流作用。

进一步地，所述弹性组件为压力弹簧，安装于阀芯的第一端的弹簧腔内部；所述压力弹簧通过液压力将阀芯往右边顶到第二螺堵的端面上，阀芯左右两端的面积相同，此时弹簧有初始压缩量，其对应的压缩力，与阀芯左端的全部截面积相匹配，换算成单位面积上的液压压力，就是本叠加式压力补偿阀的减压压力。

进一步地，所述液压压力的换算满足于以下公式：

将压力弹簧的压缩力设为pP1*A；液压油的压力设为pA1*A；弹簧力为FS，则满足以下公式：

pA1*A+FS＝pP1*A，pP1-pA1＝FS/A；

其中，A为阀芯的截面积；pP1-pA1是比例换向阀节流开口的压差；FS/A 为弹簧力所对应的液压压力，是一个固定值，所以节流开口的压差是一个固定值，压差不变，则流过节流开口的流量保持不变，执行机构油缸就能稳定运行，不受负载变化影响。

进一步地，所述梭阀组件整体装在梭阀孔内部，下面设置第三螺堵堵住；所述梭阀组件是由阀套，钢球和下阀座组成；

所述阀套中间有阀孔，用于装钢球；所述阀套上还设有径向孔并与第四工艺孔连通；所述阀套上还设有上孔并与第三工艺孔连通；

所述下阀座用来挡住钢球；所述下阀座中间设有下孔并与第二工艺孔连通；

所述钢球在上孔和下孔内端面之间随液压油来回移动。

进一步地，所述压力补偿器的高度是35～45cm，宽度是40～50cm。

本实用新型提供的压力补偿器，其将压力补偿器与流量比例阀采用叠加式结构，其高度和宽度均与常规的6通径叠加式阀相同，结构紧凑，大大提高了比例换向阀调节流量时的稳定性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本压力补偿器的结构剖视图；

图2为图1的E-E剖视图；

图3为图1的A向示意图；

图4为图1的B向示意图；

图5为图4的F-F剖视图；

图6为图4的G-G剖视图；

图7为图1的C向示意图；

图8为本压力补偿器在应用时的结构示意图。

下面为附图中的部件标注说明：

100.阀体101.主孔102.进油槽103.减压槽104.弹簧腔105.梭阀孔111.减压口112.第一上出油口113.第二上出油口114.回油口 121.进油口122.第一下出油口123.第二下出油口131.第一工艺孔132. 第二工艺孔133.第三工艺孔134.第四工艺孔141.内斜孔

200.阀芯201.中心孔202.近端径向孔203.远端径向孔211.锥面 300.压力弹簧410.第一螺堵420.第二螺堵430.第三螺堵

510.第一堵头520.第二堵头530.第三堵头540.第四堵头

600.梭阀组件610.阀套611.阀孔612.径向孔613.上孔620.钢球630.下阀座631.下孔

700.比例换向阀710.比例阀体720.比例阀芯730.第一比例弹簧 740.第二比例弹簧750.第一比例电磁铁760.第二比例磁铁。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

针对于现有比例换向阀调节流量时存在稳定性不高的技术问题，基于此技术问题，本方案提供了一种压力补偿器，其将压力补偿阀与流量比例阀采用叠加式结构，其高度和宽度均与常规的6通径叠加式阀相同，结构紧凑，大大提高了比例换向阀调节流量时的稳定性。

本方案提供的压力补偿器包括阀体100，阀芯200，弹性组件300和梭阀组件600。

具体的，参见图1-图7，阀体100中间贯穿设有主孔101，用于安装阀芯 200，阀芯200可以在阀体100中间的主孔101内进行轴向的移动。

主孔101内部制出进油槽102，减压槽103，弹簧腔104以及底面向内有梭阀孔105。

主孔的两端安装有第一螺堵410和第二螺堵420，通过第一螺堵410和第二螺堵420对主孔101内部起到密封作用。

阀体100顶面有沿阀体长度方向倾斜的减压口111并与减压槽103连通。

第一上出油口112与第二上出油口113均是沿阀体100宽度方向倾斜设置，并分别与同样沿阀体100宽度方向倾斜设置的第一下出油口122和第二下出油口123相交；回油口114为上下穿孔。

阀体100底面有沿阀体长度方向倾斜的进油口121并与进油槽102连通。

阀体100左端面有第一工艺孔131和第二工艺孔132；其中，第二工艺孔132与梭阀孔105及第一下出油口122相通；阀体100前面有第三工艺孔133，与第一工艺孔131及梭阀孔105相通；阀体100前面有第四工艺孔134，与弹簧腔104及梭阀孔105连通；第二上出油口113与第一工艺孔131之间设有内斜孔141，通过内斜孔141将第二上出油口113与第一工艺孔131连通。

第一工艺孔131，第二工艺孔132，第三工艺孔133和第四工艺孔134分别对应设有第一堵头510，第二堵头520，第三堵头530和第四堵头540，通过设置第一堵头510，第二堵头520，第三堵头530和第四堵头540将第一工艺孔131，第二工艺孔132，第三工艺孔133和第四工艺孔134堵住。

其中，第一堵头510，第二堵头520，第三堵头530和第四堵头540是一种抽芯结构的堵头，其可耐高压，能够保证第一工艺孔131，第二工艺孔132，第三工艺孔133和第四工艺孔134在液压油流经时，可以承受出压力，保证其工作的稳定性。

阀芯装在阀体100的主孔101内部，其是由几段外圆及沟槽构成；内部有中心孔201；近端径向孔202将中心孔201与阀芯右端连通；远端径向孔203 将中心孔201与减压槽103连接。

阀芯中部外圆有锥面211，与主孔101及进油槽102组合，使液压油沿着锥面走，可以起到节流作用。

弹性组件为压力弹簧300，安装于阀芯200的左边，弹簧腔104内部；压力弹簧300通过液压力将阀芯200往右边顶到第二螺堵420的端面上，阀芯200 左右两端的面积相同，此时弹簧300有初始压缩量，其对应的压缩力，与阀芯 200左端的全部截面积相匹配，换算成单位面积上的液压压力，就是本叠加式压力补偿阀的减压压力，其是一个固定值，即本叠加式压力补偿阀也是一种定差减压阀。

作为举例，其中将压力弹簧300的压缩力设为pP1*A；液压油的压力设为 pA1*A；弹簧力为FS，则满足以下公式：

pA1*A+FS＝pP1*A，pP1-pA1＝FS/A；

其中，A为阀芯的截面积；pP1-pA1是比例换向阀节流开口的压差；FS/A 为弹簧力所对应的液压压力，是一个固定值，所以节流开口的压差是一个固定值，压差不变，则流过节流开口的流量保持不变，执行机构油缸就能稳定运行，不受负载变化影响。

梭阀组件600整体装在梭阀孔105内部，下面用第三螺堵430堵住；梭阀组件600是由阀套610，钢球620和下阀座630组成。

阀套610中间有阀孔611，用于装钢球620；阀套上还设有径向孔612并与第四工艺孔134连通；阀套611上还设有上孔613并与第三工艺孔133连通。

下阀座630用来挡住钢球620；下阀座中间设有下孔631并与第二工艺孔 132连通。

钢球620在上孔613和下孔631内端面之间随液压油来回移动，下孔631 的液压油来自第一出油口112和第一下出油口122；上孔613的液压油来自第二上出油口113和第二下出油口122，上孔613的液压油来自第二上出油口113 和第二下出油口123。

上出油口的压力高就把钢球620推向下出油口并关闭，下出油口的压力高就把钢球620推向上出油口并关闭。

无论液压油是从上出油口还是下出油口进入梭阀，都是经过径向孔612，第四工艺孔134到达弹簧腔104。

由上述组件构成的整个压力补偿器的高度是40cm，宽度是45cm，均与常规的6通径叠加式阀相同，通用性好，可以直接与6通径的比例换向阀叠加配合，安装连接方便。

参见图8，在压力补偿器应用时，在压力补偿器上叠加安装6通径比例换向阀700；比例换向阀700是由比例阀体710，比例阀芯720，第一比例弹簧730，第二比例弹簧740、第一比例电磁铁750、第二比例电磁铁760构成。

其中，第一比例弹簧730，第二比例弹簧740，第一比例电磁铁750、第二比例电磁铁760分别设置于的比例阀芯720的两侧并一体设置于比例阀体710 内部。

在应用时，可通过给第一比例电磁铁750、第二比例电磁铁760分别通电，推动比例阀芯720克服第一比例弹簧730或第二比例弹簧740的力进行向左或向右的移动；通过推动比例阀芯720时比例阀芯上的沟槽与比例阀体710上的沟槽形成节流开口。

这里比例换向阀700为现有普遍使用的液压阀，具体的结构及工作原理为本领域具体人员所熟知，这里就不加以赘述。

以下举例说明一下本方案在使用时的工作过程；这里需要说明下述内容只是本方案的一种具体应用示例，并不对本方案构成限定。

若第一比例磁铁750通电，则根据输入电流的大小，第一比例磁铁750上的推杆推动推动比例阀芯720克服第二比例弹簧740的压缩力向右移动，在比例阀芯720沟槽与比例阀体710沟槽间形成一个节流开口。

液压油从进油口121进入，到进油槽102，经锥面211到减压槽103，在此分出两路：一路由远端径向孔203、中心孔201、近端径向孔202到达阀芯200 的右端，欲推动阀芯往左移动，与压力弹簧300的压缩力相抗衡，其力为 pP1*A(A为阀芯截面积)；另一路由减压口111到达比例换向阀，经节流开口回到第二上出油口113，第二下出油口123，到执行机构油缸。

同时，液压油经内斜孔141、第一工艺孔131、第三工艺孔133、梭阀孔105、上孔613，推动钢球620下移关闭下孔631，从径向孔612、第四工艺孔134，到达弹簧腔104，此液压油的压力作用在阀芯200的左端面，其力为：pA1*A。阀芯200左右两端的力是平衡的，假设弹簧力为FS，则：pA1*A+FS＝pP1*A，pP1- pA1＝FS/A，其中pP1-pA1是比例换向阀节流开口的压差，FS/A是弹簧力所对应的液压压力，是一个固定值，所以节流开口的压差是一个固定值，压差不变，则流过节流开口的流量保持不变，执行机构油缸就能稳定运行，不受负载变化影响。

进一步说明，如果负载第二上出油口113压力变大了，压力从执行机构油缸→第二下出油口123→内斜孔141→第一工艺孔131→第三工艺孔133→梭阀孔105→上孔613→→径向孔612→第四工艺孔134→弹簧腔104，增大的压力加上原有弹簧力推动阀芯200右移，锥面211处的开口变大，减压槽211的压力也变大，这个力作用在阀芯200右端，推动阀芯200左移，互相抵消，最终还是平衡，即保持弹簧力所对应的压差不变。

同理，如果负载第二上出油口113压力变小了，则弹簧腔104的力变小，阀芯200左移，锥面211处的开口变小，减压槽103的压力变小，推动阀芯200 右移，互相抵消，节流开口的压差还是不变。

液压系统液压油整体流向：液压泵油源→油口121→进油槽102→锥面211 →减压槽103→减压口111→比例换向阀进油口→比例换向阀节流开口→比例换向阀出油口→第二上出油口113(或第一上出油口112)→第二下出油口123 (或第一下出油口122)→执行机构油缸的进口，执行机构油缸的出口→第一下出油口122(或第二下出油口123)→第一上出油口112(或第二上出油口 113)→比例换向阀出油口→比例换向阀回油口→回油口114→油箱。

由上述方案构成的压力补偿器，其合理布置孔道，结构紧凑，其将压力补偿器与流量比例阀采用叠加式结构，其高度和宽度均与常规的6通径叠加式阀相同，通用性好，安装连接方便，成本低。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种压力补偿器，其特征在于，所述压力补偿器在使用时与现有比例阀采用叠加式安装结构；所述压力补偿器包括阀体，阀芯，弹性组件以及梭阀组件；所述阀芯可移动的设置于阀体内部；弹性组件设置于阀芯的第一端，通过弹性组件的弹性恢复力可驱动阀芯进行移动；所述梭阀组件整体装在阀体内部。

2.根据权利要求1所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述阀体中间贯穿设有主孔；

所述主孔内部制出进油槽，减压槽，弹簧腔以及底面向内有梭阀孔；

所述主孔的两端安装有第一螺堵和第二螺堵，通过第一螺堵和第二螺堵将主孔内部进行密封。

3.根据权利要求1或2中所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述阀体顶面设有沿阀体长度方向倾斜的减压口并与减压槽连通；

所述阀体沿宽度方向倾斜设置有第一上出油口与第二上出油口并与同样沿阀体宽度方向倾斜设置的第一下出油口和第二下出油口相交；

所述阀体上还设有回油口；所述回油口为上下穿孔；

所述阀体底面设有沿阀体长度方向倾斜的进油口并与进油槽连通；

所述阀体左端面设有第一工艺孔和第二工艺孔；所述第二工艺孔与梭阀孔及第一下出油口相通；

所述阀体前面有第三工艺孔并与第一工艺孔及梭阀孔相通；

所述阀体前面有第四工艺孔并与弹簧腔及梭阀孔连通。

4.根据权利要求3所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述第二上出油口与第一工艺孔之间设有内斜孔，通过内斜孔将第二上出油口与第一工艺孔连通。

5.根据权利要求3所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述第一工艺孔，第二工艺孔，第三工艺孔和第四工艺孔分别对应设有第一堵头，第二堵头，第三堵头和第四堵头。

6.根据权利要求2所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述阀芯装在阀体的主孔内部；所述阀芯是由几段外圆及沟槽构成；所述阀芯内部有中心孔；所述阀芯两端设有近端径向孔与远端径向孔；所述近端径向孔将中心孔与阀芯第二端连通；远端径向孔将中心孔与减压槽连接；

所述阀芯中部外圆有锥面，与主孔及进油槽组合，使液压油沿着锥面走，可以起到节流作用。

7.根据权利要求2所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述弹性组件为压力弹簧，安装于阀芯的第一端的弹簧腔内部；所述压力弹簧通过液压力将阀芯往右边顶到第二螺堵的端面上，阀芯左右两端的面积相同，此时弹簧有初始压缩量，其对应的压缩力，与阀芯左端的全部截面积相匹配，换算成单位面积上的液压压力，就是本叠加式压力补偿阀的减压压力。

8.根据权利要求7所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述液压压力的换算满足于以下公式：

将压力弹簧的压缩力设为pP1*A；液压油的压力设为pA1*A；弹簧力为FS，则满足以下公式：

pA1*A+FS＝pP1*A，pP1-pA1＝FS/A；

其中，A为阀芯的截面积；pP1-pA1是比例换向阀节流开口的压差；FS/A为弹簧力所对应的液压压力，是一个固定值，所以节流开口的压差是一个固定值，压差不变，则流过节流开口的流量保持不变，执行机构油缸就能稳定运行，不受负载变化影响。

9.根据权利要求3所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述梭阀组件整体装在梭阀孔内部，下面设置第三螺堵堵住；所述梭阀组件是由阀套，钢球和下阀座组成；

所述阀套中间有阀孔，用于装钢球；所述阀套上还设有径向孔并与第四工艺孔连通；所述阀套上还设有上孔并与第三工艺孔连通；

所述下阀座用来挡住钢球；所述下阀座中间设有下孔并与第二工艺孔连通；

所述钢球在上孔和下孔内端面之间随液压油来回移动。

10.根据权利要求1所述的一种压力补偿器，其特征在于，所述压力补偿器的高度是35～45cm，宽度是40～50cm。

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