CN2295885Y - 降压先导式溢流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流体控制元件,特别是控制流体的高压先导式溢流阀。旨在解决已有的先导式溢流阀不能用于高压流体的溢流问题。包含有进口(2)、溢流口(3)的阀体(1),阀体中能与溢流口相通的先导阀,能与溢流口和先导阀相通的主阀,上述主阀的阀芯(24)有连通阀芯前方的进口腔(19)和阀芯后方的后腔(21)的阻尼孔(25),有能连通进口和主阀的至少一个降压阀。适用于高压流体系统,能延长阀门的使用寿命。

Description

降压先导式溢流阀

本实用新型涉及流体控制元件，特别是控制流体的高压先导式溢流阀。

已有的先导式溢流阀，由主阀和先导阀组合构成，其主阀及先导阀的工作压力均与系统调定压力一致，因此仅适用于压力不高，流量脉动不大的液压系统。通常的适用压力在20MPa以下。

若将现有先导式溢流阀结构用于高压系统的溢流调压，如用于调定压力为70MPa，介质为常温清水的系统，则存在如下缺陷：①由于需配置较大刚度的先导阀调压弹簧，因此调压不轻便。②由于系统流量的脉动较大，会引起阀的调定压力产生较大幅度振摆。③由于先导阀及主阀在开启溢流时，产生的压力降较大，从70MPa降为0，因此阀芯的破坏失效时间急剧缩短，使用寿命极短，其寿命仅为3～5小时。

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能适用于高压大流量且系统流量有一定脉动的高压溢流阀。

本实用新型的目的，是采用在先导阀及主阀之前增加串联的降压阀来实现。

本实用新型的降压先导式溢流阀(参见附图)，包含有进口(2)、溢流口(3)的阀体(1)，阀体中能与溢流口相通的先导阀，能与溢流口和先导阀相通的主阀，上述主阀的阀芯(24)有连通阀芯前方的进口腔(19)和阀芯后方的后腔(21)的阻尼孔(25)，其特征在于有能连通进口和主阀的至少一个降压阀。

上述的降压阀有前降压阀和后降压阀，上述阀体的进口(2)与前降压阀的进口腔(4)连通，前降压阀的出口腔(5)与后降压阀的进口腔(10)连通，后降压阀的出口腔(11)与主阀的进口腔(19)连通，主阀的出口腔(20)与阀体的溢流口(3)连通，主阀的阀芯(24)后方的后腔(21)与先导阀的进口腔(32)连通，先导阀的出口腔(34)与阀体的溢流口(3)连通，上述主阀的后腔与前降压阀的阀芯(8)后方的后腔(6)连通，上述后降压阀的阀芯(15)有连通出口腔(11)和阀芯后方的后腔(12)的通孔。

上述的降压阀呈锥形阀结构，其阀芯的前端为锥阀部，阀芯前端的横截面积小于阀芯后端的横截面积。

上述的主阀的阀芯后端有压力弹簧(26)，先导阀的阀芯后端有调压弹簧(39)，各相对运动面间有密封件。

本溢流阀的工作原理为：当进口压力超过调定压力时，降压阀的阀芯受力失去平衡而开启，流体经主阀阀芯的阻尼孔，顶开先导阀，经溢流口溢流；当溢流量增大到设定值时，由于流体流经阻尼孔产生压力降，使主阀的阀芯前端的压力高于阀芯端的压力，使阀芯后移而开启主阀，流体经主阀、溢流口溢流。

降压阀的降压原理，在于阀芯呈两端横截面不等的结构，当阀芯在受力平衡时，其两端的压力不等，即横截面积较大的后端所承受的压力低于横截面积较小的前端所承受的压力，从而推动阀芯运动，启动降压阀，实现降压调节。其降压比为： $\frac{P1}{P2}=\frac{{d2}^2-{d1}^2+{d0}^2}{{d0}^2}$

式中，P1：阀芯前端压力；

      P2：阀芯后端压力；

      d1：阀芯前端直径；

      d2：阀芯后端直径；

      d0：阀芯锥阀部密封直径。

本实用新型的上述结构，使其具有如下的优点和效果。

一、由于降压阀的作用，能使高压流体在进入先导阀和主阀前的压力降低到设定值，因此先导阀和主阀能始终处于低压状态下进行控制。从而大大延长了其使用寿命，同时也降低了对先导阀的调压弹簧的刚度要求。

二、采用由前降压阀和后降压阀串联构成的逐级降压结构，也可以是由多个降压阀串联构成多级的降压结构，每一级的降压幅度小，因此，能缓冲系统压力冲击，稳定系统压力，减小每一个降压阀所承受的压力降，从而延长其使用寿命。

下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。

附图的简要说明。

图1是本实用新型的一种降压先导式溢流阀的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

实施例1

本实用新型的一种降压先导式溢流阀，如附图所示。由集合于阀体中的前降压阀、后降压阀、主阀、先导阀构成。

上述阀体1，呈通常的扁方体结构，有进口2、用螺纹联结在阀体上与流道连通的呈接头结构的溢流口3。

上述前降压阀，呈锥形阀结构。有沿进口2方向制出的阶梯圆柱形的阀腔，阀腔的前端是与进口2相通的直径较小的进口腔4、紧接的是直径较大的出口腔5、随后是直径更大的后腔6，后腔的后方用堵头7封闭。阀芯8呈与阀腔相配合的阶梯形圆柱体，其前端为较小直径端，后端为较大直径端，其前端的锥阀部呈截圆锥体形，阀芯和堵头的适当部位分别有由挡圈和密封圈构成的密封件9。

上述后降压阀，与前降压阀成垂直布置，且结构基本相同。阀腔由进口腔10、出口腔11、后腔12、堵头13构成，其进口腔10经通道14与前降压阀的出口腔5相通。阀芯15中有由前端圆柱部的横向通孔和中心部的纵向盲孔构成的通孔16，该通孔连通出口腔11和阀芯后方的后腔12。阀芯和堵头的适当部位分别有由挡圈和密封圈构成的密封件17。

上述主阀，呈锥阀结构，与前降压阀成平行、与后降压阀成垂直布置。在阀体中镶入阀套18形成阀腔，阀腔前端是直径较小的进口腔19、紧接的是直径较大的出口腔20、后端是与阀芯后端的阶梯圆柱孔一起构成的后腔21，后腔的后方用堵头22封闭。进口腔19经通道23与后降压阀的出口腔11相通，其后腔21与前降压阀的后腔6相通。阀芯24呈与阀腔相配合的圆柱体形，其前端的锥阀部呈截圆锥体形，阀芯中有连通阀芯前方的进口腔19和阀芯后方的后腔21的阻尼孔25。在上述后腔中的阀芯与堵头之间，有压力弹簧26。在阀套、阀芯、堵头的适当部位分别有由挡圈和密封圈构成的密封件27。上述出口腔20经通道28、过流腔29，与溢流口3连通。

上述先导阀，呈针形阀结构，与主阀成垂直布置。有用螺纹结构固装在阀体1上的先导阀体30。先导阀体的前端，有与之紧密配合的阶梯圆筒结构的阀座31，该阀座前端置于上述过流腔29中，其前端沿轴线的进口腔32，经流道33与主阀的后腔21密接连通；该前端沿过流腔的轴向有横置的出口腔34，该出口腔经过流腔与溢流口3连通。在阀座31中，有可滑动的阶梯圆柱体形的阀芯35，阀芯的前端制成针形阀结构，中部的环槽中装有密封圈36。在阀座后方的阀腔37的后端，有伸出阀体的弹簧座38；在阀芯35后端与弹簧座38之间有调压弹簧39。在阀体30后端，有用螺纹结构配联、且与弹簧座38相接触的调节螺套40及其锁紧螺母41，用以调整先导阀的阀芯启动力。

本溢流阀的工作过程为：流体自进口2进入前降压阀的进口腔4，当进口压力超过调定压力时，流体推动前降压阀的阀芯8开启，经出口腔5、通道14，进入后降压阀的进口腔10，推动阀芯15开启，流体经出口腔11、通道23，进入主阀的进口腔19、经阀芯24的阻尼孔25、后腔21、通道33，进入先导阀的进口腔32，推动先导阀的阀芯35开启，流体经过流腔29、溢流口3而溢流；当溢流量增大到设定值时，由于流体流经阻尼孔产生压力降，使主阀的阀芯24前端的的压力高于阀芯后端的压力，使阀芯24后移而开启主阀，流体经主阀的出口腔20、通道28、过流腔29、溢流口3而溢流。

本实用新型的一种降压先导式溢流阀，结构简单，性能可靠。解决了高压溢流阀的性能及寿命问题。经实验验证，在70MPa调压范围内，介质为常温清水时，升压、降压灵敏可靠，调节轻便，调定压力稳定，在70MPa压力下稳定溢流，其先导阀的阀芯的使用寿命为40～50小时。

Claims (4)

1、降压先导式溢流阀，包含有进口(2)、溢流口(3)的阀体(1)，阀体中能与溢流口相通的先导阀，能与溢流口和先导阀相通的主阀，上述主阀的阀芯(24)有连通阀芯前方的进口腔(19)和阀芯后方的后腔(21)的阻尼孔(25)，其特征在于有能连通进口和主阀的至少一个降压阀。

2、如权利要求1所述的降压先导式溢流阀，其特征在于所说的降压阀有前降压阀和后降压阀，上述阀体的进口(2)与前降压阀的进口腔(4)连通，前降压阀的出口腔(5)与后降压阀的进口腔(10)连通，后降压阀的出口腔(11)与主阀的进口腔(19)连通，主阀的出口腔(20)与阀体的溢流口(3)连通，主阀的阀芯(24)后方的后腔(21)与先导阀的进口腔(32)连通，先导阀的出口腔(34)与阀体的溢流口(3)连通，上述主阀的后腔与前降压阀的阀芯(8)后方的后腔(6)连通，上述后降压阀的阀芯(15)有连通出口腔(11)和阀芯后方的后腔(12)的通孔。

3、如权利要求1或2所述的降压先导式溢流阀，其特征在于所说的降压阀呈锥形阀结构，其阀芯的前端为锥阀部，阀芯前端的横截面积小于阀芯后端的横截面积。

4、如权利要求3所述的降压先导式溢流阀，其特征在于所说的主阀的阀芯后端有压力弹簧(26)，所说的先导阀的阀芯后端有调压弹簧(39)，各相对运动面间有密封件。

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