CN218844741U - 一种新型的安全阀及其控制油路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于压机设备技术领域，具体公开了一种新型的安全阀及其控制油路，包括盖板、阀体、阀套、阀芯和压盘；压盘包括盘体和筒体，阀芯的一侧滑动连接在筒体内；阀芯的另一侧与阀套内部相抵，阀芯与盖板之间设有弹性件；阀芯上设有与阀套滑动连接的凸肩，凸肩将阀套内的腔体分为上腔体和下腔体；阀套上设有连接孔；筒体上设有第一通道，盖板上设有第二通道和第三通道；压盘、阀套、阀芯、凸肩和压盘将上腔体分别第一腔体和第二腔体，第一通道与第一腔体连接，第三通道与第二腔体连接；第一腔体的作用面积、第二腔体的作用面积、阀套远离压盘一侧的作用面积和下腔体的作用面积相等，能够为冗余控制和支撑压力的建立提供必要保证。

Description

一种新型的安全阀及其控制油路

技术领域

本实用新型属于压机设备技术领域，尤其涉及一种新型的安全阀及其控制油路。

背景技术

众所周知，很多压机安全事故的发生和压机下腔油路的可靠性有很大关系，油缸的下腔是设备安全的“敏感腔”，但长期以来下腔油路的设计确实是一个难点，现在更多的是使用常规的阀进行组合，以实现特定的要求，这样就不可避免的使油路变得复杂，使得可靠性变差，同时还出现一些功能性的缺失。现有的下腔油路设计有如下缺点：

1.无法可靠的建立平衡压力。现在的设计将油液和支撑阀隔断，当滑块长期悬停后，由于支撑阀的泄漏会使得支撑压力逐渐消失，当再次启动手动下行动作时，滑块会短时快速下行，滑块的这种短期“失速”会给操作者的人身安全带来一定的隐患。

2.无法对“爆管”进行自动感知。在运行时，所有阀均处于加电状态，当管道破裂时，无法自动截止，如果依靠程序判断并进行控制的话，时间上会来不及，同时可能会引起误判。

3.使用常规的阀进行组合，不可避免的使油路变得复杂，可靠性变差，同时降低了系统的性价比。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的安全阀及其控制油路，以解决现有的下腔油路中存在的油路复杂、可靠性差和无法建立平衡压力的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种新型的安全阀及其控制油路，包括盖板、阀体以及设于阀体内的阀套、阀芯和压盘，所述阀体固定在所述盖板上；所述压盘包括盘体和筒体，所述盘体与所述盖板相抵，所述盘体的外径与阀体的内径相等；所述筒体的外径小于盘体的外径；所述盘体、筒体和阀体之间形成安装所述阀套的空间；所述阀体的内径与阀套的外径相等，所述阀套的内径与筒体的外径相等；所述阀套远离压盘一侧的外径与所述阀体的第一端口的内径相等；所述阀芯的一侧滑动连接在所述筒体内；所述阀芯的另一侧能够与所述阀套远离压盘的一侧的内部相抵并对此侧进行封堵，所述阀芯与所述盖板之间设有用于复位的弹性件；所述阀芯中部的周向设有凸肩，所述凸肩与所述阀套的内部滑动连接，所述凸肩将阀套内的腔体分为上腔体和下腔体，所述上腔体靠近所述压盘；所述阀套上设有将下腔体与所述阀体侧壁的第二端口连通的连接孔；所述筒体上设有与上腔体连通的第一通道，所述盖板上分别设有与第一通道和筒体的内孔对应的第二通道和第三通道；所述压盘、阀套、阀芯、凸肩和压盘将上腔体分别第一腔体和第二腔体，所述第一通道与第一腔体连接，所述第三通道与第二腔体连接；所述第一腔体的作用面积、第二腔体的作用面积、阀套远离压盘一侧的作用面积和下腔体的作用面积相等；所述第二端口与所述油缸连接。

进一步，所述筒体还设有与上腔体连通的第四通道，所述盖板上设有与第四通道连通的第五通道，所述第五通道和第三通道连通。

进一步，所述阀套包括一体成型的第一直筒、第二直筒、圆台筒和第三直筒，所述第一直筒的外径大于第二直筒的外径，所述第一直筒的内径大于第二直筒的内径；所述圆台筒的大径端和小径端分别与第二直筒和第三直筒连接；所述第三直筒的外径与第一端口的内径相等，所述第三直筒的外径小于第二直筒的外径。

进一步，所述阀芯内设有安装槽孔，所述弹性件的两侧分别连接在安装槽孔的底部和盖板上。

进一步，所述凸肩与阀套之间设有第一密封圈。

进一步，所述阀芯与压盘之间设有第二密封圈。

进一步，所述第三直筒与阀体之间设有第三密封圈。

为了达到上述目的，本实用新型的另一个技术方案为：一种新型的安全阀的控制油路，包括前述安全阀、Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀、Y3液控先导方向阀、F1先导压力阀、F2单向阀、g液压阻尼器、f液压阻尼器和p液压阻尼器，所述安全阀的第一端口与主控系统连接；所述安全阀的第二端口与接口缸杆腔连接；所述第二通道分别与Y2电控先导方向阀和Y3液控先导方向阀连接；第三通道分别与所述Y2电控先导方向阀和f液压阻尼器连接；所述Y3液控先导方向阀的两侧与g液压阻尼器连接；所述Y3液控先导方向阀还与所述Y1电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀连接；所述F2单向阀分别与第五通道和F1先导压力阀连接，所述F2单向阀的导通方向为F1先导压力阀至第五通道的方向；所述F1先导压力阀、f液压阻尼器、Y3液控先导方向阀与p液压阻尼器连接，p液压阻尼器与接口缸杆腔连接。

进一步，所述Y1电控先导方向阀为二位三通电磁球阀，Y2电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀为二位二通电磁球阀，Y3液控先导方向阀为二位三通液控换向阀。

本技术方案的工作原理在于：将阀套远离压盘一侧设为A，接口缸杆腔侧设为B，第二通道为b，第三通道为a，第一腔体的作用面积为S_c2，第二腔体的作用面积为S_c1，阀套远离压盘一侧的作用面积为S_a，下腔体的作用面积为S_b，阀套远离压盘一侧的压力为P_A，接口缸杆腔侧的压力为P_B，F为弹性件的弹力，第一腔体的作用压力为P_c2，第二腔体的作用压力为P_c1。

①A-B正向流动：Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀、Y3液控先导方向阀均在初始位置，忽略液体阻力，此时只要满足P_A*S_a＝P_B*S_b+P_c1*S_c1+P_c2*S_c2+F(此时有P_B＝P_c1＝P_c2)即可开启阀芯实现流动；

②B-A反向流动：Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀同时来电，实现快速运动，即油缸的快速下降；Y1电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀得电，Y2电控先导方向阀失电，先导油通过F1先导压力阀、F2单向阀流向Y1电控先导方向阀，从而建立起平衡压力，在该压力作用下，油缸进入平衡状态，实现慢速下行；

③冗余支撑功能：出于安全考虑，当油缸静止时，需可靠锁止，该阀通过S_c1和S_c2结合Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、F1先导压力阀、F2单向阀可实现双重锁止，任何一腔出意外，都不会改变锁止状态；

④防爆功能：该阀的第二端口直接和油缸连接，无管道，第一端口通过管道接主控系统，B-A反向流动时，当第一端口处管道破裂后，第一端口处的压力会快速下降，这就使得Y3液控先导阀两端的液控力差值增大，从而使得Y3液控先导阀换向，切换到左位，控制腔S_c1和S_c2至Y1电控先导方向阀的通道被截断，阀芯在第二端口侧压力油的作用下被关闭，油缸运动停止，从而实现了防爆功能。

本技术方案的有益效果在于：①第一腔体的作用面积和第二腔体的作用面积相等，为冗余控制和支撑压力的建立提供了必要的保证。②设置凸肩，相当于增加了一级导向，使阀芯运动更加平稳，不易卡阀。③第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈实现了密封效果。④本技术方案的控制油路能够实现冗余支撑和防爆功能。⑤油液直接和支撑阀接触，能同步建立平衡压力，不存在短时“失速”的可能性。

附图说明

图1为本实用新型一种新型的安全阀的结构示意图；

图2为本实用新型一种新型的安全阀的控制油路的原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：阀体1、盖板2、阀套3、盘体4、筒体5、第一直筒6、第二直筒7、圆台筒8、阀芯9、凸肩10、弹性件11、第一端口12、第二端口13、第一通道14、第四通道15、第二通道16、第五通道17、第三通道18、安全阀19、第三直筒20、下腔体21、第一腔体22、第二腔体23。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例基本如附图1所示：一种新型的安全阀，包括盖板2、阀体1以及设于阀体1内的阀套3、阀芯9和压盘，阀体1固定在盖板2上；压盘包括盘体4和筒体5，盘体4与盖板2相抵，具体地，盘体4与盖板2之间采用定位销定位，盘体4的外径与阀体1的内径相等；筒体5的外径小于盘体4的外径；盘体4、筒体5和阀体1之间形成安装阀套3的空间。阀体1的内径与阀套3的外径相等，阀套3的内径与筒体5的外径相等；阀套3远离压盘一侧的外径与阀体1的第一端口12的内径相等；阀芯9的一侧滑动连接在筒体5内，阀芯9与筒体5之间设有第二密封圈。阀芯9的另一侧能够与阀套3远离压盘的一侧的内部相抵并对此侧进行封堵，阀芯9与盖板2之间设有用于复位的弹性件11，弹性件11采用弹簧，具体地，阀芯9内设有安装槽孔，弹性件11的两侧分别连接在安装槽孔的底部和盖板2上。

阀芯9中部的周向设有凸肩10，凸肩10与阀套3的内部滑动连接，凸肩10与阀套3之间设有第一密封圈。凸肩10将阀套3内的腔体分为上腔体和下腔体21，上腔体靠近压盘；阀套3上设有将下腔体21与阀体1侧壁的第二端口13连通的连接孔。筒体5上设有与上腔体连通的第一通道14和第四通道15，盖板2上分别设有与第一通道14、筒体5的内孔和第四通道15对应的第二通道16、第三通道18和第五通道17。压盘、阀套3、阀芯9、凸肩10和压盘将上腔体分别第一腔体22和第二腔体23，第一通道14与第一腔体22连接，第三通道18与第二腔体23连接；第一腔体22的作用面积、第二腔体23的作用面积、阀套3远离压盘一侧的作用面积和下腔体21的作用面积相等；第二端口13与油缸连接。

阀套3包括一体成型的第一直筒6、第二直筒7、圆台筒8和第三直筒20，第一直筒6的外径大于第二直筒7的外径，第一直筒6的内径大于第二直筒7的内径；圆台筒8的大径端和小径端分别与第二直筒7和第三直筒20连接；第三直筒20的外径与第一端口12的内径相等，第三直筒20的外径小于第二直筒7的外径，第三直筒20与阀体1之间设有第三密封圈。

实施例二

如图2所示，一种新型的安全阀的控制油路，包括实施例一中的安全阀19、Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀、Y3液控先导方向阀、F1先导压力阀、F2单向阀、g液压阻尼器、f液压阻尼器和p液压阻尼器，具体地Y1电控先导方向阀为二位三通电磁球阀，Y2电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀为二位二通电磁球阀，Y3液控先导方向阀为二位三通液控换向阀。安全阀19的第一端口12与主控系统连接；安全阀19的第二端口13与接口缸杆腔连接；第二通道16分别与Y2电控先导方向阀和Y3液控先导方向阀连接；第三通道18分别与Y2电控先导方向阀和f液压阻尼器连接；Y3液控先导方向阀的两侧与g液压阻尼器连接；Y3液控先导方向阀还与Y1电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀连接；F2单向阀分别与第五通道17和F1先导压力阀连接，F2单向阀的导通方向为F1先导压力阀至第五通道17的方向；F1先导压力阀、f液压阻尼器、Y3液控先导方向阀与p液压阻尼器连接，p液压阻尼器与接口缸杆腔连接。

具体实施过程如下：

将阀套3远离压盘一侧设为A，接口缸杆腔侧设为B，第二通道16为b，第三通道18为a，第一腔体的作用面积为S_c2，第二腔体的作用面积为S_c1，阀套3远离压盘一侧的作用面积为S_a，下腔体的作用面积为S_b，阀套3远离压盘一侧的压力为P_A，接口缸杆腔侧的压力为P_B，F为弹性件11的弹力，第一腔体的作用压力为P_c2，第二腔体的作用压力为P_c1。

①A-B正向流动：Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀、Y3液控先导方向阀均在初始位置，忽略液体阻力，此时只要满足P_A*S_a＝P_B*S_b+P_c1*S_c1+P_c2*S_c2+F(此时有P_B＝P_c1＝P_c2)即可开启阀芯9实现流动；

②B-A反向流动：Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀同时来电，实现快速运动，即油缸的快速下降；Y1电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀得电，Y2电控先导方向阀失电，先导油通过F1先导压力阀、F2单向阀流向Y1电控先导方向阀，从而建立起平衡压力，在该压力作用下，油缸进入平衡状态，实现慢速下行；

③冗余支撑功能：出于安全考虑，当油缸静止时，需可靠锁止，该阀通过S_c1和S_c2结合Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、F1先导压力阀、F2单向阀可实现双重锁止，任何一腔出意外，都不会改变锁止状态；

④防爆功能：该阀的第二端口13直接和油缸连接，无管道，第一端口12通过管道接主控系统，B-A反向流动时，当第一端口12处管道破裂后，第一端口12处的压力会快速下降，这就使得Y3液控先导阀两端的液控力差值增大，从而使得Y3液控先导阀换向，切换到左位，控制腔S_c1和S_c2至Y1电控先导方向阀的通道被截断，阀芯9在第二端口13侧压力油的作用下被关闭，油缸运动停止，从而实现了防爆功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种新型的安全阀，其特征在于：包括盖板(2)、阀体(1)以及设于阀体(1)内的阀套(3)、阀芯(9)和压盘，所述阀体(1)固定在所述盖板(2)上；所述压盘包括盘体(4)和筒体(5)，所述盘体(4)与所述盖板(2)相抵，所述盘体(4)的外径与阀体(1)的内径相等；所述筒体(5)的外径小于盘体(4)的外径；所述盘体(4)、筒体(5)和阀体(1)之间形成安装所述阀套(3)的空间；所述阀体(1)的内径与阀套(3)的外径相等，所述阀套(3)的内径与筒体(5)的外径相等；所述阀套(3)远离压盘一侧的外径与所述阀体(1)的第一端口(12)的内径相等；所述阀芯(9)的一侧滑动连接在所述筒体(5)内；所述阀芯(9)的另一侧能够与所述阀套(3)远离压盘的一侧的内部相抵并对此侧进行封堵，所述阀芯(9)与所述盖板(2)之间设有用于复位的弹性件(11)；所述阀芯(9)中部的周向设有凸肩(10)，所述凸肩(10)与所述阀套(3)的内部滑动连接，所述凸肩(10)将阀套(3)内的腔体分为上腔体和下腔体(21)，所述上腔体靠近所述压盘；所述阀套(3)上设有将下腔体(21)与所述阀体(1)侧壁的第二端口(13)连通的连接孔；所述筒体(5)上设有与上腔体连通的第一通道(14)，所述盖板(2)上分别设有与第一通道(14)和筒体(5)的内孔对应的第二通道(16)和第三通道(18)；所述压盘、阀套(3)、阀芯(9)、凸肩(10)和压盘将上腔体分别第一腔体(22)和第二腔体(23)，所述第一通道(14)与第一腔体(22)连接，所述第三通道(18)与第二腔体(23)连接；所述第一腔体(22)的作用面积、第二腔体(23)的作用面积、阀套(3)远离压盘一侧的作用面积和下腔体(21)的作用面积相等；所述第二端口(13)与油缸连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的安全阀，其特征在于：所述筒体(5)还设有与上腔体连通的第四通道(15)，所述盖板(2)上设有与第四通道(15)连通的第五通道(17)，所述第五通道(17)和第三通道(18)连通。

3.根据权利要求2所述的一种新型的安全阀，其特征在于：所述阀套(3)包括一体成型的第一直筒(6)、第二直筒(7)、圆台筒(8)和第三直筒(20)，所述第一直筒(6)的外径大于第二直筒(7)的外径，所述第一直筒(6)的内径大于第二直筒(7)的内径；所述圆台筒(8)的大径端和小径端分别与第二直筒(7)和第三直筒(20)连接；所述第三直筒(20)的外径与第一端口(12)的内径相等，所述第三直筒(20)的外径小于第二直筒(7)的外径。

4.根据权利要求1所述的一种新型的安全阀，其特征在于：所述阀芯(9)内设有安装槽孔，所述弹性件(11)的两侧分别连接在安装槽孔的底部和盖板(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种新型的安全阀，其特征在于：所述凸肩(10)与阀套(3)之间设有第一密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种新型的安全阀，其特征在于：所述阀芯(9)与压盘之间设有第二密封圈。

7.根据权利要求3所述的一种新型的安全阀，其特征在于：所述第三直筒(20)与阀体(1)之间设有第三密封圈。

8.一种控制油路，利用如权利要求2-7任一项所述的一种新型安全阀进行控制，其特征在于：包括所述安全阀(19)、Y1电控先导方向阀、Y2电控先导方向阀、Y4电控先导方向阀、Y3液控先导方向阀、F1先导压力阀、F2单向阀、g液压阻尼器、f液压阻尼器和p液压阻尼器，所述安全阀(19)的第一端口(12)与主控系统连接；所述安全阀(19)的第二端口(13)与接口缸杆腔连接；所述第二通道(16)分别与Y2电控先导方向阀和Y3液控先导方向阀连接；第三通道(18)分别与所述Y2电控先导方向阀和f液压阻尼器连接；所述Y3液控先导方向阀的两侧与g液压阻尼器连接；所述Y3液控先导方向阀还与所述Y1电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀连接；所述F2单向阀分别与第五通道(17)和F1先导压力阀连接，所述F2单向阀的导通方向为F1先导压力阀至第五通道(17)的方向；所述F1先导压力阀、f液压阻尼器、Y3液控先导方向阀与p液压阻尼器连接，p液压阻尼器与接口缸杆腔连接。

9.根据权利要求8所述的一种控制油路，其特征在于：所述Y1电控先导方向阀为二位三通电磁球阀，Y2电控先导方向阀和Y4电控先导方向阀为二位二通电磁球阀，Y3液控先导方向阀为二位三通液控换向阀。

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