TWI730827B - 先導式洩壓閥 - Google Patents

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Abstract

一種先導式洩壓閥，包括套筒、閥體、活塞、調整件、支撐座、阻擋件及彈性件。閥體、活塞、調整件、支撐座和彈性件均設於套筒。支撐座包括頭部及桿部，頭部開設排氣通道，排氣通道貫穿頭部的第一表面，桿部開設進氣通道，排氣通道與進氣通道相通。阻擋件設於頭部。藉此，套筒內的氣體能夠通過支撐座的內部向外排出，液壓油充滿套筒內部，以保持壓力平衡，支撐座和阻擋件不會暴衝，閥體的穿孔和舉升控制閥的出口保持暢通，舉升控制閥內的液壓油輸入液壓缸的過程中，液壓油的壓力十分穩定。

Description

先導式洩壓閥
本發明是有關一種先導式洩壓閥。
翻斗車(tipping truck)通常是透過舉重液壓系統控制其車斗的傾斜程度。車輛的舉重液壓系統是以氣壓控制液壓，液壓泵將液壓油輸入至舉升控制閥(tipping valve)。
舉升控制閥通常會配置一先導式洩壓閥(pilot relief valve)。如圖1和圖2所示，先導式洩壓閥包括一套筒210、一閥體220、一活塞230、一調整件240、一支撐座250、一阻擋件260以及一彈性件270。在舉升控制閥100內的液壓油的壓力未超過預設值以前，閥體220封閉舉升控制閥100的一出口101(參見圖3)，以防止液壓油通過閥體220進入舉升控制閥100的出口101，同時彈性件270藉由彈力施予支撐座250和阻擋件260，使得阻擋件260能夠持續封閉閥體220的一通孔2201。
如圖3所示，當舉升控制閥100內的液壓油的壓力超過預設值時，液壓油推擠阻擋件260和支撐座250移動，使得阻擋件260脫離通孔2201，支撐座250壓縮彈性件270。此時，少量液壓油通過通孔2201進入套筒210的內部並且沿著閥體220的外側的複數溝槽2203進入舉升控制閥100的出口101。液壓油推擠閥體220，使得閥體220的複數穿孔2202與舉升控制閥100的出口101相通。此時，大量液壓油通過該等穿孔2202進入舉升控制閥100的出口101，液壓油進一步輸 入液壓缸(圖未示)，輸入液壓缸的液壓油進一步推動一活塞(圖未示)，以控制翻斗車的車斗(圖未示)的升降。
如圖3所示，液壓油會進入間隙2503中。隨著液壓油的壓力漸漸上升，套筒210內的氣體受到進入間隙2503內的液壓油的推擠之下氣體壓力漸漸上升。當套筒210內的氣體壓力超過預設值時，氣體會推動支撐座250和阻擋件260一起往閥體220的方向移動，使得氣體能夠通過間隙2503，然後沿著套筒210和閥體220之間的空間進入舉升控制閥100的出口101，液壓油則持續進入套筒210的內部，直至套筒210內的氣體全部排出且液壓油充滿套筒210的內部為止，達到壓力平衡的效果。
然而，氣體推動支撐座250和阻擋件260移動的力量相當大，支撐座250和阻擋件260是以暴衝的方式往閥體220的方向快速移動，導致阻擋件260大力撞擊閥體220，以致於產生以下數種問題：其一，阻擋件260會反覆啟閉通孔2201，閥體220則反覆啟閉舉升控制閥100的出口101，導致舉升控制閥100內的液壓油輸入液壓缸的過程中，液壓油的壓力忽高忽低，十分不穩定；其二，阻擋件260反覆撞擊閥體220，產生震動力和噪音，並且造成阻擋件260和閥體220磨損。
本發明的主要目的在於提供一種先導式洩壓閥，套筒內的氣體能夠通過支撐座的內部向外排出，液壓油充滿套筒內部，以保持壓力平衡，支撐座和阻擋件不會往閥體的方向暴衝，閥體的穿孔和舉升控制閥的出口保持暢通，舉升控制閥內的液壓油輸入液壓缸的過程中，液壓油的壓力十分穩定。
本發明的另一目的在於提供一種先導式洩壓閥，阻擋件不會反覆撞擊閥體，不會產生震動力和噪音，阻擋件和閥體也不會有磨損的問題。
為了達成前述的目的，本發明提供一種先導式洩壓閥，包括一套筒、一閥體、一活塞、一調整件、一支撐座、一阻擋件以及一彈性件。閥體設置於套筒的一端並且開設一通孔。活塞設置於套筒中。調整件設置於套筒並且用以調整活塞的位置。支撐座設置於套筒中並且包括一頭部及一桿部，頭部具有一第一表面、一第二表面及一外側面並且開設至少一排氣通道，頭部的外側面與套筒的一內側面之間形成一間隙，至少一排氣通道貫穿頭部的第一表面，桿部設置於頭部的第二表面並且開設至少一進氣通道，至少一排氣通道與至少一進氣通道相通。阻擋件設置於頭部的第一表面並且用以啟閉閥體的通孔。彈性件設置於套筒中，套設於桿部，並且其兩端分別抵靠於活塞和頭部的第二表面。
較佳地，至少一排氣通道包括一第一通道及一第二通道，至少一第一通道貫穿頭部的第一表面，至少一第二通道連通於至少一第一通道與至少一進氣通道之間。
較佳地，頭部開設複數排氣通道，該等第二通道貫穿頭部的外側面，各第二通道位於頭部的外側面的一端形成一開口，該等第二通道的該等開口對稱設置。
較佳地，各第二通道的開口和與各第二通道相通的第一通道位於頭部的同一側。
較佳地，各第二通道的開口和與各第二通道相通的第一通道位於頭部的相對側。
較佳地，至少一進氣通道沿著桿部的一軸線延伸並且貫穿桿部的兩端。
較佳地，頭部的第一表面凹設一凹槽，阻擋件設置於凹槽中，該等第一通道沿著一圓周方向環繞凹槽間隔設置並且分別與凹槽之間形成一距離。
較佳地，至少一進氣通道位於桿部的一外側面，沿著桿部的長度方向延伸，並且貫穿桿部的兩端，至少一第二通道位於頭部的第二表面並且沿著頭部的寬度方向延伸。
較佳地，頭部開設複數排氣通道，該等第一通道沿著一圓周方向間隔設置，桿部開設複數進氣通道，該等進氣通道沿著一圓周方向間隔設置，該等第二通道分別連通於該等第一通道與該等進氣通道之間。
較佳地，頭部的第一表面凹設一凹槽，阻擋件設置於凹槽中，該等第一通道環繞凹槽並且分別與凹槽之間形成一距離。
本發明的功效在於，套筒內的氣體能夠通過支撐座的內部向外排出，液壓油充滿套筒內部，以保持壓力平衡，支撐座和阻擋件不會往閥體的方向暴衝，閥體的穿孔和舉升控制閥的出口保持暢通，舉升控制閥內的液壓油輸入液壓缸的過程中，液壓油的壓力十分穩定。
再者，阻擋件不會反覆撞擊閥體，不會產生震動力和噪音，阻擋件和閥體也不會有磨損的問題。
10:套筒
11:第一筒部
12:第二筒部
20:閥體
21:閥座
211:開孔
212:通孔
213:凹溝
214:穿孔
215:溝槽
22:閥芯
221:小徑部
2211:第一流道
222:大徑部
2221:第二流道
23:內蓋
24:閥體彈性件
30:活塞
31:大徑部
32:小徑部
40:調整件
41:套部
42:調整活塞
43:高壓氣體來源
50,50A,50B:支撐座
501:間隙
51,51A:頭部
511:第一表面
512,512A:第二表面
513:外側面
514:排氣通道
5141,5141A,5141B:第一通道
5142,5142A,5142B:第二通道
515:凹槽
52,52A:桿部
521,521A:進氣通道
522A:外側面
60:阻擋件
70:彈性件
100:舉升控制閥
101:出口
210:套筒
220:閥體
2201:通孔
2202:穿孔
2203:溝槽
230:活塞
240:調整件
250:支撐座
2501:頭部
2502:桿部
2503:間隙
260:阻擋件
270:彈性件
〔圖1〕是習知的先導式洩壓閥的分解圖。
〔圖2〕是習知的先導式洩壓閥的剖面圖。
〔圖3〕是習知的先導式洩壓閥的使用示意圖。
〔圖4〕是本發明的第一實施例的立體圖。
〔圖5〕是本發明的第一實施例的分解圖。
〔圖6〕是本發明的第一實施例的剖面圖。
〔圖7〕是本發明的第一實施例的支撐座的立體圖。
〔圖8〕是本發明的第一實施例的支撐座的俯視圖。
〔圖9〕是沿著圖8的A-A線截取的剖面圖。
〔圖10〕是本發明的第一實施例的使用示意圖。
〔圖11〕是本發明的第二實施例的支撐座的立體圖。
〔圖12〕是本發明的第二實施例的支撐座的俯視圖。
〔圖13〕是沿著圖12的B-B線截取的剖面圖。
〔圖14〕是本發明的第三實施例的支撐座的俯視圖。
〔圖15〕是沿著圖14的C-C線截取的剖面圖。
以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
如圖4至圖6所示，本發明提供一種先導式洩壓閥，包括一套筒10、一閥體20、一活塞30、一調整件40、一支撐座50、一阻擋件60以及一彈性件70。
套筒10包括一第一筒部11及一第二筒部12，第一筒部11具有一第一端部及一第二端部，第二筒部12具有一第一端部及一第二端部。如圖10所示，第一筒部11的第一端部用以插設於一舉升控制閥100中，第二筒部12的第二端部位於舉升控制閥100之外。第二筒部12的第一端部插設於第一筒部11的第二端部中，第二筒部12的第二端部位於第一筒部11之外。
閥體20包括一閥座21、一閥芯22、一內蓋23及一閥體彈性件24。閥座21包括一第一端部、一第二端部及一外側壁。閥座21的第一端部開設一開孔211，閥座21的第二端部開設一通孔212及複數凹溝213。閥座21的外側壁開設複數穿孔214和複數溝槽215。閥座21的第一端部位於第一筒部11之外並且延伸入舉升控制閥100之內(參見圖10)，閥座21的第二端部插設於第一筒部11的第一端部中。閥芯22設置於閥座21的內部，包括一小徑部221及一大徑部222，小徑部221的外側面開設一第一流道2211，大徑部222的內部開設一第二流道2221，第一流道2211與第二流道2221相通，第二流道2221與通孔212相通，舉升控制閥100內的液壓油依序通過第一流道2211和第二流道2221進入通孔212(參見圖10)。內蓋23可移動地套設於閥芯22並且位於閥座21的內部。閥體彈性件24套設於閥芯22，位於內蓋23的內部，並且其兩端抵頂於閥座21和內蓋23。
活塞30包括一大徑部31及一小徑部32，大徑部31設置於第二筒部12的第二端部中，小徑部32位於第二筒部12的第二端部之外。
調整件40包括一套部41、一調整活塞42及一高壓氣體來源43，套部41設置於第二筒部12的第二端部，調整活塞42設置於套部41中，活塞30的小徑部32設置於調整活塞42上，高壓氣體來源43連接套部41。高壓氣體來源43提供一高壓氣體進入套部41中，藉由高壓氣體的壓力來移動調整活塞42，藉以控 制調整活塞42在套部41內的位置，調整活塞42則可進一步控制活塞30在第二筒部12的第二端部中的位置。
支撐座50設置於第一筒部11中並且包括一頭部51及一桿部52。頭部51具有一第一表面511、一第二表面512及一外側面513並且開設至少一排氣通道514，頭部51的外側面513與第一筒部11的一內側面之間形成一間隙501，至少一排氣通道514貫穿頭部51的第一表面511。桿部52設置於頭部51的第二表面512並且開設至少一進氣通道521，至少一排氣通道514與至少一進氣通道521相通。
阻擋件60設置頭部51的第一表面511並且用以啟閉閥座21的通孔212。較佳地，阻擋件60為一鋼珠。
彈性件70設置於第二筒部12中，套設於桿部52，並且其兩端分別抵靠於活塞30和頭部51的第二表面512。
如圖6所示，在舉升控制閥100內的液壓油的壓力未超過預設值以前，閥體彈性件24保持在自然狀態並且藉由將彈力施予內蓋23，內蓋23得以持續封閉該等穿孔214和舉升控制閥100的一出口101，以防止液壓油通過該等穿孔214進入舉升控制閥100的出口101，同時彈性件70藉由將彈力施予支撐座50和阻擋件60，使得阻擋件60能夠持續封閉閥座21的通孔212。
如圖7至圖9所示，在第一實施例中，頭部51開設三排氣通道514，各排氣通道514包括一第一通道5141及一第二通道5142，該等第一通道5141貫穿頭部51的第一表面511，桿部52開設一進氣通道521，進氣通道521沿著桿部52的一軸線延伸並且貫穿桿部52的兩端，該等第二通道5142分別連通於該等第一通道5141與進氣通道521之間。
以下將配合圖10說明本發明的第一實施例的使用方式。
當舉升控制閥100內的液壓油的壓力超過預設值時，液壓油推擠阻擋件60和支撐座50往第二筒部12的方向移動，使得阻擋件60脫離通孔212，支撐座50壓縮彈性件70。此時，少量液壓油通過通孔212進入第一筒部11的內部並且沿著該等凹溝213和該等溝槽215進入舉升控制閥100的出口101。液壓油推擠內蓋23往閥座21內部移動，該等穿孔214與舉升控制閥100的出口101相通，內蓋23壓縮閥體彈性件24。此時，大量液壓油通過該等穿孔214進入舉升控制閥100的出口101，液壓油進一步輸入一液壓缸(圖未示)，輸入液壓缸的液壓油進一步推動一活塞(圖未示)，以控制一翻斗車的一車斗(圖未示)的升降。
在阻擋件60脫離通孔212以後，液壓油會往阻擋件60的方向噴射，液壓油噴射到阻擋件60的表面的時候會側向飛濺而呈傘狀流動，以閃過該等第一通道5141在頭部51的第一表面511的開口，以防止液壓油流入該等第一通道5141中。
液壓油會進入間隙501中，隨著液壓油的壓力漸漸上升，第二筒部12內的氣體受到間隙501內的液壓油推擠之下依序通過進氣通道521、該等第二通道5142、該等第一通道5141進入第一筒部11內，進入第一筒部11內的氣體進一步通過該等溝槽215進入舉升控制閥100的出口101。
因為第二筒部12內的氣體能夠通過支撐座50的內部向外排出，液壓油充滿第二筒部12內部，使得套筒10的內部壓力能夠保持平衡，支撐座50和阻擋件60完全不會往閥座21的方向暴衝，閥座21的該等穿孔214與舉升控制閥100的出口101保持暢通。是以，舉升控制閥100內的液壓油輸入液壓缸的過程中，液壓油的壓力十分穩定。再者，阻擋件60不會反覆撞擊閥座21，不會產生震動力和噪音，阻擋件60和閥座21也不會有磨損的問題。
此外，第一實施例的進氣通道521位於桿部52的內部，其側邊呈封閉狀，且與該等第二通道5142相通，因此氣體集中進入進氣通道521且平均且穩定地分配到該等第二通道5142，氣體平均且穩定地從該等第一通道5141向外排出，使得第一實施例的氣體通過支撐座50的內部向外排出的時間較短。
如圖7至圖9所示，該等第二通道5142貫穿頭部51的外側面513，各第二通道5142位於頭部51的外側面513的一端形成一開口，該等第二通道5142的該等開口對稱設置。如圖10所示，氣體在通過該等第二通道5142的過程中，部分氣體會從該等第二通道5142的該等開口向外噴射。因為氣體向外噴射的方向恰好對稱，所以氣體向外噴射的力量恰好能夠讓頭部51保持平衡，不會晃動，也不會偏移，能夠與套筒10保持同軸關係。
如圖7至圖9所示，各第二通道5142的開口和與各第二通道5142相通的第一通道5141位於頭部51的同一側。藉此，頭部51的中心處的厚度足夠，結構結實，不易破裂，提升支撐座50的使用壽命。
如圖7至圖9所示，各第二通道5142位於頭部51的內部的一端與進氣通道521相通，各第二通道5142的中間與其中一第一通道5141相通。因為各第二通道5142的開口和與各第二通道5142相通的第一通道5141位於頭部51的同一側的關係，所以第二通道5142只要鑽孔到進氣通道521的一端即可同時與其中一第一通道5141和進氣通道521相通，無須鑽孔太深，節省成本，且可避免過度破壞頭部51的內部結構，提升頭部51的結構強度。
如圖7至圖9所示，頭部51的第一表面511凹設一凹槽515，阻擋件60設置於凹槽515中，該等第一通道5141沿著一圓周方向環繞凹槽515間隔設置，並且分別與凹槽515之間形成一距離。是以，該等第一通道5141在頭部51的 第一表面511的開口不會被阻擋件60擋住，第二筒部12內的氣體能夠均勻且順暢地從該等第一通道5141向外排出。
如圖11至圖13所示，第二實施例與第一實施例的差別在於：其一，桿部52A開設三進氣通道521A，該等進氣通道521A位於桿部52A的一外側面522A，沿著一圓周方向間隔設置，沿著桿部52A的長度方向延伸，並且貫穿桿部52A的兩端；以及其二，該等第二通道5142A位於頭部51A的第二表面512A，沿著頭部51A的寬度方向延伸，並且分別連通於該等第一通道5141A與該等進氣通道521A之間。
相較於第一實施例，第二實施例的該等進氣通道521A位於桿部52A的外側面522A，其側邊呈開放狀，且分別與該等第二通道5142A相通，因此氣體分散進入該等進氣通道521A且不平均且不穩定地進入該等第二通道5142A，氣體不平均且不穩定地從該等第一通道5141A向外排出。因此，第二實施例的氣體通過支撐座50A的內部向外排出的時間較長。
相較於第一實施例，第二實施例的支撐座50A的整體結構被破壞的較少，因此第二實施例的支撐座50A的結構強度較強。
如圖14和圖15所示，第三實施例與第一實施例的差別在於：其一，各第二通道5142B的開口和與各第二通道5142B相通的第一通道5141B位於頭部51B的相對側；其二，各第二通道5142B位於頭部51B的內部的一端和與其相通的第一通道5141B相通；以及其三，各第二通道5142B的中間與進氣通道521相通。
相較於第一實施例，因為第三實施例的各第二通道5142B的開口和與各第二通道5142B相通的第一通道5141B位於頭部51B的相對側，所以第三實施例的頭部51B的中心處的厚度不足，結構脆弱，容易破裂。
相較於第一實施例，因為第三實施例的各第二通道5142B的開口和與各第二通道5142B相通的第一通道5141B位於頭部51B的相對側的關係，所以第二通道5142B必須鑽孔到相對側的第一通道5141B的一端才能夠同時與其中一第一通道5141B和進氣通道521相通，鑽孔較深，成本較高，且破壞頭部51B的內部的程度較高，削弱頭部51B的結構強度。
此外，第三實施例的其餘功效和第一實施例的其餘功效完全相同。
以上所述者僅為用以解釋本發明的較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的範疇。
10:套筒
11:第一筒部
12:第二筒部
20:閥體
21:閥座
211:開孔
213:凹溝
214:穿孔
215:溝槽
22:閥芯
23:內蓋
30:活塞
31:大徑部
32:小徑部
40:調整件
41:套部
43:高壓氣體來源
50:支撐座
51:頭部
511:第一表面
512:第二表面
513:外側面
52:桿部
60:阻擋件
70:彈性件

Claims (10)

  1. 一種先導式洩壓閥，包括： 一套筒； 一閥體，設置於該套筒的一端並且開設一通孔； 一活塞，設置於該套筒中； 一調整件，設置於該套筒並且用以調整該活塞的位置； 一支撐座，設置於該套筒中並且包括一頭部及一桿部，該頭部具有一第一表面、一第二表面及一外側面並且開設至少一排氣通道，該頭部的該外側面與該套筒的一內側面之間形成一間隙，該至少一排氣通道貫穿該頭部的該第一表面，該桿部設置於該頭部的該第二表面並且開設至少一進氣通道，該至少一排氣通道與該至少一進氣通道相通； 一阻擋件，設置於該頭部的該第一表面並且用以啟閉該閥體的該通孔；以及 一彈性件，設置於該套筒中，套設於該桿部，並且其兩端分別抵靠於該活塞和該頭部的該第二表面。
  2. 如請求項1所述的先導式洩壓閥，其中，該至少一排氣通道包括一第一通道及一第二通道，該至少一第一通道貫穿該頭部的該第一表面，該至少一第二通道連通於該至少一第一通道與該至少一進氣通道之間。
  3. 如請求項2所述的先導式洩壓閥，其中，該頭部開設複數排氣通道，該等第二通道貫穿該頭部的該外側面，各該第二通道位於該頭部的該外側面的一端形成一開口，該等第二通道的該等開口對稱設置。
  4. 如請求項3所述的先導式洩壓閥，其中，各該第二通道的該開口和與各該第二通道相通的第一通道位於該頭部的同一側。
  5. 如請求項3所述的先導式洩壓閥，其中，各該第二通道的該開口和與各該第二通道相通的第一通道位於該頭部的相對側。
  6. 如請求項3所述的先導式洩壓閥，其中，該至少一進氣通道沿著該桿部的一軸線延伸並且貫穿該桿部的兩端。
  7. 如請求項3至6中任一項所述的先導式洩壓閥，其中，該頭部的該第一表面凹設一凹槽，該阻擋件設置於該凹槽中，該等第一通道沿著一圓周方向環繞該凹槽間隔設置並且分別與該凹槽之間形成一距離。
  8. 如請求項2所述的先導式洩壓閥，其中，該至少一進氣通道位於該桿部的一外側面，沿著該桿部的長度方向延伸，並且貫穿該桿部的兩端，該至少一第二通道位於該頭部的該第二表面並且沿著該頭部的寬度方向延伸。
  9. 如請求項8所述的先導式洩壓閥，其中，該頭部開設複數排氣通道，該等第一通道沿著一圓周方向間隔設置，該桿部開設複數進氣通道，該等進氣通道沿著一圓周方向間隔設置，該等第二通道分別連通於該等第一通道與該等進氣通道之間。
  10. 如請求項9所述的先導式洩壓閥，其中，該頭部的該第一表面凹設一凹槽，該阻擋件設置於該凹槽中，該等第一通道環繞該凹槽並且分別與該凹槽之間形成一距離。
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