变差溢流阀制造技术

本发明专利技术公开一种变差溢流阀，属于液压元件技术领域。它包括阀体、阀芯和弹簧组件。阀芯由阀芯（４）和阀芯（５）组成，三台肩结构，其特征是两端台肩的直径不等。阀的进油口Ｐ通过进油腔Ｐ与阀芯左端的平衡腔沟通，控制油口Ａ与弹簧腔沟通。平衡腔与弹簧腔在阀芯两端产生的静压力与弹簧力决定阀的启闭状态。将进油口Ｐ、控制油口Ａ分别与节流阀的进、出油口连接，可组成一种新型溢流－节流阀，其特点是节流阀两端的压差随负载压力的升高而降低，这种流量－压力特性与液压机的工况基本吻合。用它取代现有溢流－节流阀，能够降低系统高压段的工作压力，更好地实现压力匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变差溢流阀，属于液压元件

技术介绍
液压机、材料试验机等压力机械的工作循环通常包括空载和加载两种工况。空载 工况工作压力低、流量大；加载工况工作压力高、流量小。用定量泵、溢流阀、节流阀组成的 液压回路可实现上述工作循环，其特点是结构简单、造价低，但在加载工况下，液压泵始终 在恒压下运行，其输出的高压油大部分经溢流阀返回油箱，能量损失大，发热量也大。采用 变量泵代替定量泵能够避免溢流损失，但泵的价格较高，且当系统工作压力超过32MPa时 (材料试验机多为40MPa)，变量泵的选型也很困难。用定量泵、溢流-节流阀、安全阀组成 回路，能够使液压泵的压力跟踪负载压力变化，避免液压泵长时间地在恒压下工作，故比第 一方案能耗要小。但这种基于溢流-节流阀的回路，泵压比负载压力始终要高出一个固定 值，因而抬高了泵的最高工作压力。对于高压系统，如果工作压力太高，会给设计制造带来 困难，同时也不易达到最佳节能效果。上述回路其实都属于流量调节回路，比较适合速度控 制，其流量-压力特性与液压机的工况并非十分吻合，因此，有必要研究改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种变差溢流阀，其性能特点是阀的进、出油口间的压差不是恒定的， 而是随负载压力的增大而减小的。本专利技术与节流阀并联，可组成一种新型变差溢流-节流 阀，其流量_压力特性与液压机的要求基本吻合。用它取代普通溢流_节流阀，能够降低 系统高压段的工作压力，且能减小能耗。此外，本专利技术还兼有安全阀的功能，比使用现有溢 流-节流阀省掉一个安全阀。本专利技术包括阀芯、阀体和弹簧组件。所述阀芯由两只外径不等的阀芯组成，它们装 在阀孔中，在轴向液压力和弹簧力的作用下，相邻端面始终保持接触，功能上相当于一只三 台阶阀芯，其特征在于两端台肩的直径不等。所述弹簧组件包括弹簧、弹簧套筒、调压螺钉 等。所述阀体还包括丝堵及阀套。其中，丝堵、弹簧套筒与阀体为螺纹连接，用密封圈密封， 阀芯装入阀体后形成四个油腔，即进油腔P、泄油腔T、阀芯左端的平衡油腔及弹簧腔。阀体 还设有进油口 P、控制油口 A以及出油口 T，其中，进油腔P与进油腔P沟通，进油腔P又与 阀芯左端的平衡油腔沟通，控制油口 A与弹簧腔沟通。平衡油腔与弹簧腔的油压在阀芯的 两个端面上产生轴向静压力，该静压力与调压弹簧力决定了阀芯的轴向平衡位置，即决定 了溢流口的启闭状态。当溢流阀与节流阀组成溢流_节流阀时，进油口 P和控制油口 A将 分别与节流阀的进、出油口连通，出油口 T则与油箱连通。阀体上还设有油道将弹簧腔与阀 口 A连通。这样，阀芯两端的油腔将分别与节流阀的进、出油口连通。采用现有定差溢流阀组成溢流_节流阀时，因溢流阀芯两端的作用面积相等，故 无论负载如何变化，溢流阀芯两端的压差亦即节流阀的压差始终保持为一个固定的差值， 阀的速度刚度高，因此，这种阀适用于调速回路。本专利技术的主要结构特征在于阀芯两端的作用面积不等。由受力分析可知，阀芯两端的压差是随小端压力的增大而减小的。当本专利技术与节流阀并联构成变差溢流-节流阀时，节流阀的压差也将随其出口压力的增大而减小， 若节流口开度保持不变，则阀的流量也将随着出口压力的增大而减小，其流量-压力特性 与液压机的工况基本吻合。变差溢流-节流阀用于压力控制系统时，能够降低系统高压段 的工作压力，减轻液压泵的工作负荷，降低能耗和发热，使系统更好地实现压力匹配。此外， 变差溢流-节流阀还兼有安全阀的功能，当负载压力上升到接近限定值时，变差溢流阀芯 两端的压差将趋于零，阀芯在弹簧力的作用下打开溢流口溢流，系统压力不再继续升高，因 而起到了限压保护作用。本专利技术的主要特点可概括为1.流量-压力特性符合液压机等设备的工况特点，用它取代现有溢流-节流阀，能 使液压系统更好地实现压力匹配，节能效果好，工作压力低。2. 一阀两用，溢流阀兼有安全阀的功能。当节流阀的出口压力即负载压力达到限 定值时，阀的进、出口压力相等，油泵输出的流量经溢流阀返回油箱，系统压力不会继续升尚ο附图说明图1为三台肩变差溢流阀示意中标记1.阀体，2.堵头，3.阀套，4.阀芯4，5.阀芯5，6.弹簧，7.弹簧套筒， 8.调压螺钉，9.导套，10.挺杆图2为两台肩变差溢流阀示意中标记1.阀体，2.阀芯，3.弹簧，4.盖板具体实施例方式本专利技术为一种变差溢流阀，包括阀芯、阀体和弹簧组件。所述阀芯包括阀芯4和 阀芯5，其中阀芯4有两个台肩，阀芯5只有一个台肩。所述阀体包括阀体1、丝堵2、及阀 套3。阀套3插装在阀孔中，间隙配合，用弹性密封圈密封。阀体1上设有安装阀芯的台肩 孔，阀芯4与阀孔为间隙配合，阀芯5与阀套3为间隙配合，配合性质必须满足间隙密封要 求。阀芯装入阀体后，在液压力和弹簧力的作用下两相邻端面始终保持接触，相当于一个三 台肩阀芯。所述丝堵2、弹簧套筒7与阀体1之间均采用弹性密封圈密封，阀芯装入阀体后 形成四个油腔，即进油腔P、泄油腔T、阀芯左端的平衡油腔以及弹簧腔。所述阀体1还设有 进油口 P、控制油口 A以及出油口 T。其中进油口 P通进油腔P，进油腔P又与阀芯左端的 平衡油腔沟通，控制油口 A与弹簧腔沟通，出油口 T与油箱连通。平衡油腔与弹簧腔中的压 力油在阀芯的两个端面上产生轴向静压力，其合力与调压弹簧力决定了阀芯的轴向平衡位 置，即决定了溢流口的启闭状态。溢流口位于进油腔P和泄油腔T之间。所述弹簧组件包 括弹簧6、弹簧套筒7、调压螺钉8、导套9及挺杆10。通过调压螺钉8可调节弹簧6的压缩 量。本专利技术可与节流阀并联组成变差溢流_节流阀，此时，P、A、T三个油口分别与节流 阀的进、出油口及油箱连通。在工作状态下，阀芯左端平衡油腔的油压等于P 口的油压，即 等于油泵的油压，弹簧腔的油压等于节流阀出口油压即负载压力，因此，溢流阀的启闭状态 取决于油泵压力、负载压力以及弹簧力。因为阀芯左端的轴向作用面积大于右端的面积，由受力分析可知，阀芯两端的压差是随小端压力即负载压力的增大而减小的，故节流阀的压 差也将随负载压力的增大而减小。若节流口开度保持不变，则阀的流量将随着负载压力的 增大而减小。溢流阀的初始开启压差可由调整螺钉11调节，实际工作压差随负载压力的增 大而减小，当负载压力达到最高限定值时，溢流口全开，油泵输出的压力油全部返回油箱， 泵压不会继续升高。溢流阀所限定的最高压力由阀芯两端的面积比及初始压差决定。其中， 阀芯两端的面积比是根据溢流阀的额定压力在设计阶段确定的，初始开启压差则是在使用 时根据具体情况，通过调压弹簧11调节的。若将本专利技术的控制油口 A与进油口 P连通，出油口 T通油箱，则该阀也可以作为直 动式溢流阀使用。本专利技术也可以采用图2所示的两台肩锥阀结构，包括阀体1、阀芯2和弹簧3。其 中，阀体1上设有两台肩阀孔，还设有进油口 P、控制油口 A和出油口 T。阀芯2为两台肩锥 阀结构，阀芯两端面的有效作用面积不等，其小端承受来自进油口 P的压力，大端承受受来 自控制油口 A的压力。溢流口位于进油口 P和出油口 T之间，靠阀芯锥面密封，溢流口的启 闭状态取决于阀芯两端面上的液压力和弹簧力的平衡情况。因阀芯两端面的面积不等，故 进油口 P和控制油口 A之间的压差是随A 口压力的增大而减小的。 本专利技术还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变差溢流阀，其特征在于：包括阀体、阀芯和弹簧组件，如图１；所述阀芯为三台肩结构，其特征在于两端台肩的直径不等；所述弹簧组件包括弹簧（６）、弹簧套筒（７）、调压螺钉（８）等；所述阀体包括阀体（１）、丝堵（２）及阀套（３）；其中，丝堵（２）、弹簧套筒（７）与阀体（１）为螺纹连接，用密封圈密封；阀芯与阀体形成四个油腔，即进油腔Ｐ、泄油腔Ｔ、阀芯左端的平衡油腔以及弹簧腔；阀体（１）还设有进油口Ｐ、控制油口Ａ以及出油口Ｔ，其中，阀口Ｐ与进油腔Ｐ沟通，进油腔Ｐ又与阀芯左端的平衡油腔沟通，控制油口Ａ与弹簧腔沟通；平衡油腔与弹簧腔的压力油分别在阀芯的两个端面产生轴向静压力，其合力与调压弹簧力决定了阀芯的轴向平衡位置，即决定了溢流口的启闭状态。

【技术特征摘要】
一种变差溢流阀，其特征在于包括阀体、阀芯和弹簧组件，如图1；所述阀芯为三台肩结构，其特征在于两端台肩的直径不等；所述弹簧组件包括弹簧(6)、弹簧套筒(7)、调压螺钉(8)等；所述阀体包括阀体(1)、丝堵(2)及阀套(3)；其中，丝堵(2)、弹簧套筒(7)与阀体(1)为螺纹连接，用密封圈密封；阀芯与阀体形成四个油腔，即进油腔P、泄油腔T、阀芯左端的平衡油腔以及弹簧腔；阀体(1)还设有进油口P、控制油口A以及出油口T，其中，阀口P与进油腔P沟通，进油腔P又与阀芯左端的平衡油腔沟通，控制油口A与弹簧腔沟通；平衡油腔与弹簧腔的压力油分别在阀芯的两个端面产生轴向静压力，其合力与调压弹簧力决定了阀芯的轴向平衡位置，即决定了溢流口的启闭状态。2.根据权利要求1所述溢流阀，其特征在于所述阀芯包括阀芯(4)和阀芯(5)，两只 阀芯外径不等，其中一只与阀孔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕云嵩，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]