CN2239503Y - 旁通液控单向阀 - Google Patents

Abstract

一种煤矿液压支架用旁通液控单向阀，其特征在于在通用的液压支架液控单向阀的控制活塞和单向阀之间设置了一个旁通阀。当液压支架升柱时，压力液通过单向阀进入液压支架立柱的活塞腔，使立柱上升；立柱承载时，靠单向阀密封闭锁，能可靠地使液压支架立柱支撑来自顶板的巨大载荷；降柱时，通过旁通液控单向阀的控制活塞和顶杆，同时或分级地顶开单向阀和旁通阀，使流量很大的立柱活塞腔回液，既可通过支架换向阀回液，又可通过旁通阀直接回液，从而大大提高了降柱速度，并且减小了液压阻力，使移架速度和综采效率得以提高。

Description

旁通液控单向阀

本发明涉及一种煤矿液压支架用的旁通液控单向阀，确切地说，涉及一种多功能的液控单向阀。

液压支架用液控单向阀的功能是：液压支架立柱升柱时，使压力液打开单向阀进入立柱活塞腔；立柱承载时，靠单向阀封闭立柱活塞腔；降柱时，靠控制液顶开单向阀，使立柱活塞腔液体通过单向阀回液。

由于液压支架的立柱要承受顶板的巨大载荷，所以立柱的柱径做得很粗，往往仅略小于立柱缸径，以保证立柱的压杆稳定性。这样一来，就使得立柱的活塞腔与活塞杆腔的有效作用面积之比达很大值(最大可达10)，造成了在立柱降柱时从立柱活塞腔排出的液体流量要比进入立柱活塞杆腔的流量大好多倍(最大可达10倍)。而排出的液体要经过液控单向阀、换向阀进入总回液管，所以排液阻力增大、排液不畅，造成降柱速度慢，泵站能耗增加，甚至使泵站的自动卸载阀开启，进一步降低了降柱速度。

现有的液控单向阀是按额定流量设计的，不可能解决立柱降柱时的回液阻力增大、排液不畅和降柱速度慢的问题。

本发明的目的是提供一种新型的旁通液控单向阀。

本发明的旁通液控单向阀的结构原理如图1、图2所示。它由阀体1、单向阀2、控制活塞3、顶杆4和旁通阀(5)以及弹簧和密封件组成，旁通阀(5)设在控制活塞(3)和单向阀(2)之间，图1的单向阀为锥阀，图2的单向阀为平面阀，由阀芯8、阀套9和橡胶平面阀垫10等组成，阀体(1)上开有五个通口：A口接换向阀；B口接立柱活塞腔；K口为控制口；T口接总回液管；必要时还在B口通道内联接一个安装安全阀的出口。这样，当A口进液时，单向阀2打开，压力液由A经B进入立柱活塞腔升柱，此时，旁通阀5是关闭的，保证了全部工作液进入单向阀中；立柱承载时，单向阀2关闭，确保立柱活塞腔良好的密封性；降柱时，控制口K进压力液，使控制活塞3左移，通过顶杆4来同时顶开单向阀2及旁通阀5(图1)，也可以分级顶开单向阀2及旁通阀5(图2)，立柱活塞腔的很大流量的液体即可通过B口流到A口由换向阀回液，同时也可以经开启的旁通阀经T口回液，大大加快了降柱速度。

图3是旁通液控单向阀的职能符号，它实质上是一个液控、弹簧复位的三位三通阀，图中自左至右清楚地表示了该阀的三种位置工况：立柱承载时，B口内部先导控制使单向阀关闭，B、A和T口均封死；升柱时，A、B口接通，旁通阀关闭；降柱时，B口同时与A口和T口相通。

本发明具有如下优点：它既具有一般液控单向阀的功能，又可以实现立柱降柱时打开旁通阀，使立柱活塞腔排出的液体，既可通过旁通阀回液，又可通过换向阀回液，从而使回液流畅，减小了液压阻力，提高了降柱速度，从根本上解决了现有液控单向阀存在的弊端。下面结合附图对本发明作进一步描述：

从图1、图2可以看出，旁通液控单向阀的特点是在一般液控单向阀的单向阀和控制活塞之间增加了一个旁通阀。单向阀和旁通阀都是靠控制活塞和顶杆来开启的。为了使旁通阀开启时回液，所以控制活塞做成台阶状，其外环连通控制液，中心部分回液。

旁通液控单向阀的实施例见图4和图5，它由阀体1、单向阀芯8、阀套9、平面阀垫10、阀座11、控制活塞3、顶杆4、旁通阀5、阀座12、安全阀接头6和回液接头7等组成。图4中的旁通阀采用锥阀，当控制活塞进液时，旁通阀与单向阀是同时开启的。图5中的旁通阀采用平面阀，可以降低对阀加工的同轴度要求，当控制活塞进液时，靠顶杆先顶开单向阀，当开启到一定程度时，再打开旁通阀，即采用分级开启的方式。分级开启方式在单向阀开度较小时，回液经A流出，这时旁通阀关闭；而当单向阀开度增大到一定程度时，才打开旁通阀，使回液同时经A口和T口入总回液管。分级开启方式可以减小旁通阀的行程，使阀的尺寸更为紧凑。

由于旁通液控单向阀的控制活塞做成台阶状，其中空部分要回液，所以在同样尺寸下，控制活塞的控制面积要减小，使控制压力增大，这不利于阀的工作。为此，具体实施时，将单向阀也做成台阶状，使单向阀的外环承压，从而减小承压面积，这样就可以减小开启压力，消除了因控制活塞中空而导致的开启压力增大的问题。图4的实施方案中，单向阀芯8的中空部分通过孔道与A腔连通；图5的实施方案中，单向阀芯8的中空部分通过孔道与T腔连通，从而使单向阀芯中心部分卸压。这两种卸压方式可以减小单向阀的密封压力使控制活塞内的开启压力降为很小值。

图6为采用旁通液控单向阀的液压支架立柱液压系统，它包括总高压管P、总回液管T、手动换向阀、旁通液控单向阀、安全阀和立柱等元件。升柱时，换向阀右移，压力液P经换向阀到旁通液控单向阀的A口，打开单向阀，使A、B接通，实现升柱；立柱活塞杆腔的液体经换向阀流入总回液管T。支架承载时，B口的内部先导控制将单向阀关闭，当压力增大到安全阀调定压力时，安全阀开启，使立柱维持恒阻。降柱时，换向阀左移，压力液P经换向阀进入立柱的活塞杆腔，同时入旁通液控单向阀的控制口K，将单向阀和旁通阀打开，使立柱活塞腔通过B口到A、T两口同时回液，大大提高了降柱速度。

所以，旁通液控单向阀在液压支架立柱系统中，可以实现快速降柱、移架，减小液压阻力损失和能耗，避免泵站自动卸载阀频繁开启，减小支架液压系统的压力脉动，进而提高支架液压系统的可靠性。

Claims (4)

1.一种旁通液控单向阀，由阀体(1)、单向阀(2)、控制活塞(3)、顶杆(4)和旁通阀(5)以及弹簧和密封件组成，其特征在于，旁通阀(5)设在控制活塞(3)和单向阀(2)之间，阀体(1)上开有五个通口：左侧口接安全阀；A口接换向阀； B口接立柱活塞腔，K口为控制口，T口接总回液管。

2.根据权利要求1所述的旁通液控单向阀，其特征在于控制活塞做成中空状，旁通阀的回液是通过控制活塞中空部分流入回液管的。

3.根据权利要求1、2、所述的旁通液控单向阀，其特征在于其单向阀和旁通可以做成锥阀、平面阀或球阀结构。

4.根据权利要求1、2、 所述的旁通液控单向阀，其特征在于平面单向阀还可以做成台阶状，其外环承压，内环可与A口或T口接通。

Images