CN2903509Y - 新平衡阀 - Google Patents

Abstract

新平衡阀包含一个单向阀，一个液控节流阀，装设在同一个机构集成块(阀体)上构成。单向阀由阀体、单向阀芯、主阀芯、套、弹簧和套座构成。液控节流阀的节流阀部份由单向阀芯、主阀芯、推杆、套、节流塞、弹簧构成。液控阀部份由阀体、进油塞、控制活塞构成。单向阀的内腔与液控节流阀的内腔连通，单向阀的外腔与液控节流阀的外腔连通。本实用新型的优点是：减小了单向阀关闭时的承压面积和适当延缓单向阀的关闭速度，从而降低了单向阀芯关闭时对阀体密封线的撞击，提高了单向阀的密封可靠性和寿命。通过主阀芯上的小环形面积差，使其所闭锁的压力油的压力作用于主阀芯的关闭方向，使得主阀芯的闭锁力不会因回位弹簧的变形，疲劳而下降，而只会随其密封腔的压力增加而增加，提高了主阀芯密封副的闭锁可靠性和寿命，节流口通油能力增大。

Description

新平衡阀

技术领域：

本实用新型涉及一种平衡阀，特别是工程起重机液压系统中的平衡阀。

技术背景：

目前我国工程起重机配套使用的国产平衡阀大多是20多年前设计的产品。由于其结构老化在多年使用中暴露出的可靠性差，液阻大，温升快等问题严重阻碍了工程起重机发展的需求。因此国产一些中、大型的起重机不得不花费高昂的价格进口国外产品配套。现有平衡阀产品的可靠性差主要反映在闭锁寿命差方面。而造成这一弊端的原因则在于平衡阀上单向阀密封副的使用寿命不可靠和其节流阀密封副的闭锁回位弹簧疲劳变形。单向阀密封副是以环线形状的密封座和锥面单向阀芯组成。单向阀在关闭时压力油所作用的面积即为其密封座的环形密封线内的面积。以参数为20通径额定压力为25Mpa为例，单向阀芯在由开到关的瞬间作用在密封环线上的撞击力高达近十吨，若计及动载则更高。这种结构的密封副的使用寿命和可靠性显然是难以保证的。所以国外同类产品的单向阀就采用了平面密封型式。而这种平面密封型式是目前国内的生产设备和精度无法达到的。节流阀密封副的密封闭锁力全部由作用主阀芯上的回位弹簧产生，由于弹簧的设计，工艺和材质等因素的影响，疲劳和变形随使用时间加长而增加是存在的，其直接后果就是该密封副的密封性能下降。而现在国外同类产品均已将该密封副所密封的压力引导作用于主阀芯上并朝主阀芯关闭方向作用。这样该密封副的密封闭锁力由高压油和回位弹簧共同作用，且随密封的压力增高而增长，故其密封寿命较高，且不为弹簧的变形所影响。另外液阻大，温升高均系流道设计不合理和节流阀的节流口面积过小所致。

发明内容：

本实用新型的目的，在于针对上述状况，提供一种平衡阀。它减少了单向阀芯关闭时的承压面积并延缓单向阀芯的关闭速度，从而减少了单向阀芯关闭时对阀座密封环线的撞击力。又将节流阀密封副所密封的高压引导作用于主阀芯朝关闭方向的小环形面积上，使主阀芯的密封闭锁力随所密封的压力增长而增加。同时对其流道和节流口作出改进，使其通油能力增加，液阻减小。

本实用新型的技术解决方案是：将节流阀的主阀芯与单向阀芯通过一个中间过渡支撑套套装在同一轴线上，即主阀芯的节流口端安装在单向阀芯密封圆锥面一端的小孔内，并由主阀芯上的圆锥面与单向阀芯小孔的端面组成节流阀的密封副；而主阀芯的另一端则安装在一外径与单向阀芯支撑导向端大孔配合的过渡套内，并由这个中间套将节流阀主阀芯的右端容腔与单向阀芯的右腔分隔。主阀芯的左右端由小孔连通，右端安装回位弹簧。因为主阀芯左右端是连通的，单向阀芯关闭时的承压面积去掉了主阀芯安装支撑端的面积，而只是一个由单向阀密封环线与过渡中间套内孔圆周(即主阀芯安装支撑端的外圆周)组成的环形面积。这样单向阀芯关闭时高压作用的面积就大为减小。另外，由中间过渡套和单向阀芯及阀体组成的容腔(即单向阀芯后腔)在单向阀芯关闭时所需填补的油液须经单向阀芯外径上的轴向节流槽流入，节流槽的节流作用延缓了单向阀芯的关闭时间。这两种结构大大削弱了单向阀芯关闭时对阀体密封座的撞击力，从而有效地保护了单向阀密封副。

由于中间过渡支撑套的存在，就可将节流阀主阀芯两端(即节流口端和导向支撑端)的直径设计成不同尺寸，使节流口端直径略大于其导向支撑端直径。从而形成了一个小环形面积差。由节流阀密封腔的压力作用在这个环形面积上产生了一个将主阀芯压向与之配合密封座的轴向闭锁力，且这个闭锁力随压力增长而增长，有效地解决了因回位弹簧变形或疲劳而引起的主阀芯密封闭锁力下降的问题。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构图

附图2是本实用新型节流阀为拉动式开启的结构图

附图3是本实用新型节流口设置在单向阀芯的结构图

具体实施方式：

本实用新型结合具体的实施实例参照附图1说明如下：

本实用新型由单向阀和液控节流阀组成，它们装在同一阀体3上。

单向阀由阀体3，单向阀芯7和其内腔装有的主阀芯6，套8，弹簧11及套座14构成；液控节流阀由液控阀和节流阀组成；其中液控阀由进油塞1，阀体3和控制活塞4构成；节流阀由单向阀芯7和其内腔装有的主阀芯6，推杆5，节流塞10，套8，弹簧11，阀体3，套座14构成。

单向阀的进油口与A腔连通，出口则与B腔连通。B口通过单向阀芯7上均布的小孔与节流阀的进油口连通，节流阀的出口则与A口连通。

本实用新型的工作过程是：以起升回路为例，见附图1：A口连换向阀起升压力油口，B口接液压马达起升进油口，C口接起升马达起升出油口(即下降进油口)。当A口供给压力油，压力油直接进入主阀芯6的前后腔，并由安装在主阀芯6上的O形密封圈9阻隔断主阀芯右腔与单向阀芯7右腔的联系，压力油作用在单向阀芯7与阀体3的的密封线和主阀芯6与套8安装主阀芯6的内径之间的环形面积上，使单向阀芯打开，压力油由A口经由单向阀芯7进入B口，继而进入液马达的进油口，驱动马达带动捲筒进入起升工况。而单向阀芯7与套8和套座14所组成的容腔内的油液经由三条均布在单向阀芯外径上的轴向小槽排出。此时C口无压力油，控制活塞13不动。起升停止，单向阀芯7在弹簧11通过主阀芯6传递的力作用关闭，压力油也逐步作用在前述的环形面积上将单向阀关紧。继而制动器制动。下降工况：反向操纵换向阀向液压马达下降进油口(即起升工况的出油口)供给压力油，与之并联的C口也同时获得压力油。压力油由进油塞1迅速进入由其与阀体3，控制活塞4组成的容腔，推动控制活塞4向右移动，继而推动安装在主阀芯6上的推杆5，逐步打开主阀芯6上的节流口，压力油由B口流经主阀芯6上的节流孔至A口排至换向阀出口。此时由主阀芯6上节流口节流所产生的压力支撑着重物，使其根据操作者操纵换向阀开口大小提供的流量稳定下放。

本实用新型采用了在主阀芯上轴向排列的径向节流孔的节流口结构，这种节流口结构使得作用在节流口轴向侧壁的压力自动平衡，而不会产生向阀芯开启方向的作用力，并使朝阀芯开启方向的作用的液动力降至0。这种结构可适当增长节流口的开度，所以其节流口面积可以有较大的增加。

本实用新型可将其液控节流阀I的液控阀置于节流阀的右侧，控制活塞通过螺栓与主阀芯相连，带流阀的开启方式为拉动式。如附图2。

本实用新型可将其液控节流阀I的节流口设在单向阀芯上。如附图3。

Claims (3)

1、一种新平衡阀，它由单向阀和液控节流阀组合构成，单向阀的内腔与液控节流阀的内腔连通，单向阀的外腔与液控节流阀的外腔连通，它们设在同一种机械集成块上，其特征是：单向阀芯和液控节流阀的主阀芯为内外套装结构，主阀芯与单向阀芯内孔中装有一中间过渡套，该套的外径与单向阀芯的大孔配合，内孔与主阀芯的支撑导向部的外径配合并由O形密封圈断隔成二个不连通的容腔，该二容腔分别与单向阀，内腔，外腔连通。

2、根据权利要求1所述的平衡阀，其特征在于其液控节流阀的液控阀置于节流阀的右侧，控制活动塞通过螺栓与主阀芯相连，节流阀的开启方式为拉动式。

3、根据权利要求1所述的平衡阀，其特征在于其液控节流阀的节流口设在单向阀芯上。

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