缓冲式溢流阀及液压系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种缓冲式溢流阀设置有阀座、阀体、差动阀芯、缓冲阀芯及复位弹簧，阀体与阀座固定连接，阀座上设置有第一油口，阀体上设置有第二油口，差动阀芯和缓冲阀芯均滑动设置于阀体内，缓冲阀芯的第一端内设置有第一缓冲室，其第二端设置有第二缓冲室；差动阀芯上沿轴向布置有第一阻尼油道，第一阻尼油道连接第一油口和第一缓冲室；缓冲阀芯上沿轴向布置有第二阻尼油道，第二阻尼油道连接第一缓冲室和第二缓冲室。与现有技术相比，在缓冲阀芯上沿轴向设置第二阻尼油道，并将第二缓冲室布置在缓冲阀芯第二端，在实现缓冲功能的前提下，简化了缓冲式溢流阀的结构，给加工制造带来便利。本发明还提出一种具有上述缓冲式溢流阀的液压系统。
【专利说明】
缓冲式溢流阀及液压系统
技术领域
[0001]本发明涉及液压传动技术，具体涉及一种缓冲式溢流阀及液压系统。
【背景技术】
[0002 ]液压传动是利用液压油在密闭的液压系统中来传递运动和动力的一种传动方式，具有无极调速、调速范围大、反应快捷等诸多优点，已广泛应用于各类作业机械或运载工具上。
[0003]通常，液压系统包括动力元件、执行元件、辅助元件、液压油(也称工作介质)及控制元件等主要部分，动力元件的作用是将原动机输入的机械能转化为液压油的压力能，液压油经过油管提供给执行元件，常见的动力元件为液压栗。执行元件的作用是将液压油的压力能转化为机械能，带动工作机构动作，典型的执行元件有液压马达、液压油缸等。控制元件的作用是控制和调节液压系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证工作机构完成要求的动作，控制元件一般为各种液压阀类元件。辅助元件的作用辅助液压系统完成正常工作，比如油箱、油管、过滤器等。
[0004]在液压系统中，执行元件的启动或停止，不可避免的会引起液压系统内的压力急剧增大，急剧增大的压力很容易损坏液压零部件。为了降低液压冲击带来的负面影响，通常在液压系统的适当位置安装缓冲式溢流阀，利用缓冲式溢流阀可以抑制系统的压力波动，进而降低整机的故障率;然而，常见的缓冲式溢流阀结构过于复杂，加工难度较大，装配要求高。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提出一种缓冲式溢流阀，与现有技术相比，该缓冲式溢流阀结构简单，加工方便。在此基础上，本发明还提出一种具有该缓冲式溢流阀的液压系统。
[0006]作为第一方面，本发明提出一种缓冲式溢流阀；该缓冲式溢流阀包括阀座、阀体、差动阀芯、缓冲阀芯及复位弹簧，所述阀座与阀体固定连接，所述阀座上设有第一油口，所述阀体上设置有第二油口和阀腔，所述差动阀芯和缓冲阀芯均滑动设置于所述阀腔内，所述差动阀芯的第一端与阀腔内壁滑动连接，且第一端的端部封堵在第一油口上，所述差动阀芯的第二端滑动设置在缓冲阀芯的第一端内；所述复位弹簧套设在差动阀芯上，且复位弹簧的一端顶抵在差动阀芯的第一端上，其另一端顶抵在弹簧座上;所述缓冲阀芯的第一端内设置有第一缓冲室，其第二端设置有第二缓冲室;所述差动阀芯上沿轴向布置有第一阻尼油道，第一阻尼油道连接第一油口和第一缓冲室;所述缓冲阀芯上沿轴向布置有第二阻尼油道，第二阻尼油道连接第一缓冲室和第二缓冲室。
[0007]优选地，所述阀体包括阀本体及调节套，调节套活动设置在阀本体上，所述调节套通过弹簧座顶抵在所述复位弹簧的端部，所述缓冲阀芯滑动设置于调节套内。
[0008]优选地，所述阀本体的内壁及调节套的外周壁上均设置有螺纹，所述调节套通过螺纹与阀本体连接。
[0009]优选地，所述第二阻尼油道上设置有节流堵，所述节流堵设置在缓冲阀芯的第二端内部;或者，所述第二阻尼油道上设置有节流孔。
[0010]优选地，所述缓冲阀芯的第二端的外周上设置有固定螺母，所述固定螺母与调节套内壁滑动连接，且调节套内壁上设置有限位台阶。
[0011]优选地，所述固定螺母与限位台阶之间设置有第一阻尼腔，所述固定螺母的外周壁与调节套的内壁之间设置有第三阻尼油道，所述第三阻尼油道连接第二缓冲室与第一阻尼腔。
[0012]优选地，所述差动阀芯的第二端和所述缓冲阀芯接触的外壁上设置有多道均压环槽。
[0013]优选地，所述缓冲阀芯的第一端的外壁与调节套内壁之间设置有第二阻尼腔，所述第二阻尼腔用于容置从第一阻尼腔及第二缓冲室渗透过来的液压油。
[0014]优选地，所述调节套上设置有径向泄油孔和轴向泄油孔，所述径向泄油孔、轴向泄油孔均与第二阻尼腔连接。
[0015]作为第二方面，本发明提出一种液压系统;该液压系统包括压力油源、液压马达、液压油箱及上述任意一项的缓冲式溢流阀，所述压力油源与液压马达的进油口、缓冲式溢流阀的第一油口连接，所述液压油箱与液压马达的回油口、缓冲式溢流阀的第二油口连接。
[0016]本发明提出的缓冲式溢流阀设置有阀座、阀体、差动阀芯、缓冲阀芯及复位弹簧，阀体与阀座固定连接，阀座上设置有第一油口和第二油口，差动阀芯和缓冲阀芯均滑动设置于阀体内，缓冲阀芯的第一端内设置有第一缓冲室，其第二端设置有第二缓冲室;差动阀芯上沿轴向布置有第一阻尼油道，第一阻尼油道连接第一油口和第一缓冲室;缓冲阀芯上沿轴向布置有第二阻尼油道，第二阻尼油道连接第一缓冲室和第二缓冲室。与现有技术相比，在缓冲阀芯上沿轴向设置第二阻尼油道，并将第二缓冲室布置在缓冲阀芯第二端，在实现缓冲功能的前提下，简化了缓冲式溢流阀的结构，给加工制造带来便利。
【附图说明】
[0017]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1为本发明具体实施例提供的缓冲式溢流阀的结构示意图；
[0019]图2为本发明具体实施例提供的阀座的结构示意图；
[0020]图3为本发明具体实施例提供的调节套的结构示意图；
[0021 ]图4为本发明具体实施例提供的差动阀芯的结构示意图；
[0022]图5为本发明具体实施例提供的缓冲阀芯的结构示意图；
[0023]图6为本发明具体实施例提供的节流堵的结构示意图；
[0024]图7为本发明具体实施例提供的固定螺母的结构示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]I一阀座2—阀本体3—差动阀芯4一缓冲阀芯5—复位弹黃
[0027]6—调节套7—锁紧螺母8—固定螺母9 一螺堵10—弹簧座
[0028]η 一第一油口 12 一第二油口 13—第一轴向油道
[0029]14 一第一缓冲室15 一第二缓冲室16—第二轴向油道
[0030]17—第二阻尼腔18—节流堵19 一第一阻尼腔21—阀前腔
[0031]22一阀后腔31—阀杆32—阀头33—第一节流孔
[0032]34—第一均压环槽41 一缓冲前腔42—缓冲后腔
[0033]43 一第二均压环槽61—左腔62—右腔63—过渡腔
[0034]64—径向泄油孔65—轴向泄油孔
【具体实施方式】
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图1至7对本发明的具体实施例进行详细说明。
[0036]本发明具体实施例提出的缓冲式溢流阀包括阀座1、阀体、调节套6、差动阀芯3、缓冲阀芯4及复位弹簧5，阀座I上设置有第一油口 11，阀体包括阀本体2及调节套6，阀本体2上设置有第二油口 12，阀本体2与阀座I固定连接;如图2所示，阀本体2内部设置有阀前腔21和阀后腔22，阀前腔21位于阀本体2的左端，阀后腔22位于阀本体2的右端，第二油口 12沿径向布置在阀前腔21上，阀后腔22的内壁上设置有内螺纹。
[0037]如图3所示，调节套6的左端设置有左腔61，调节套6的右端设置有右腔62，左腔61和右腔62之间设置有过渡腔63，调节套6的左端的外周壁上设置有外螺纹，该外螺纹与阀后腔22内壁上的内螺纹配合。
[0038]如图4所示，差动阀芯3包括阀头32和阀杆31，阀头32位于阀杆31的左端，阀杆31的右端外壁上设置有第一均压环槽34，差动阀芯3上沿轴向设置有第一阻尼油道，第一阻尼油道具体包括第一轴向油道13和第一节流孔33，第一节流孔33设置在阀头32上，第一轴向油道13贯穿阀杆31并延伸至第一节流孔33处。
[0039]如图5所示，缓冲阀芯4包括缓冲前腔41、缓冲后腔42，缓冲前腔41位于缓冲阀芯4的左端，缓冲后腔42位于缓冲阀芯4的右端，缓冲阀芯4上沿轴向设置有第二阻尼油道，第二阻尼油道包括第二轴向油道16和第二节流孔，第二轴向油道16设置在缓冲前腔41和缓冲后腔42之间，第二节流孔设置在节流堵18上，节流堵18外周壁上设置有外螺纹，该外螺纹与缓冲后腔42内壁上的内螺纹配合，缓冲阀芯4右端外周壁上设置有外螺纹，通过螺纹连接有固定螺母8。
[0040]如图1所示，在缓冲式溢流阀上，调节套6通过螺纹活动连接在阀本体2上，调节套6通过旋转可以在阀后腔22内轴向移动，为了固定调节套6和阀本体2的相对位置，在阀本体2和调节套6之间设有锁紧螺母7。差动阀芯3的阀头32与阀前腔21的内壁滑动连接，阀头32的锥面顶抵在第一油口 11上，滑杆的右端滑动设置在缓冲前腔41内，在缓冲前腔41内形成有第一缓冲室14;缓冲阀芯4滑动设置在调节套6内，且缓冲阀芯4的右端穿过调节套6的过渡腔63，并延伸至调节套6的右腔62，在缓冲阀芯4上设置有第二均压环槽43，调节套6的右端上设置有螺堵9，缓冲阀芯4的右端与螺堵9之间形成有第二缓冲室15，在固定螺母8与右腔62的台阶之间形成有第一阻尼腔19，在左腔61与缓冲前腔41的外壁之间形成有第二阻尼腔17;固定螺母8与调节套6之间设置有间隙，该间隙具有阻尼作用，在压力作用下，液压油可以从第二缓冲室15流动至第一阻尼腔19;为了方便液压油流出，在调节套6上设置有径向泄油孔64和轴向泄油孔65，径向泄油孔64和轴向泄油孔65均与第二阻尼腔17连通。复位弹簧5套设在差动阀芯3的阀杆31上，其左端抵靠在阀头32上，右端抵靠在弹簧座10上，弹簧座10滑动套设在阀杆31上，弹簧座10的右侧抵靠在缓冲阀芯4的左端或者调节套6的左端端面上，在复位弹簧5的作用下，差动阀芯3向第一油口 11压紧，在调节套6或者缓冲阀芯4的驱使下，弹簧座10沿阀杆31向左移动。
[0041 ]工作时，第一油口 11与液压系统的高压油路连接，第二油口 12与液压系统的低压油路连接;该缓冲式溢流阀的工作原理是:第一油口 11处的压力随液压系统的压力升高，当升高至第一预定值，差动阀芯3左端的受力大于复位弹簧5及第一缓冲室14的阻力时，差动阀芯3向右移动，第一油口 11和第二油口 12连通，液压油从高压一侧往低压一侧流动，高压油路的压力的增大趋势减缓或者停止，同时，液压油经第一阻尼油道进入到第一缓冲室14，随着第一缓冲室14的压力逐步升高，当第一缓冲室14和复位弹簧5的作用力大于差动阀芯3左端的受力时，差动阀芯3向左移动，关闭第一油口 11，液压系统高压油路的压力继续升高；随着压力继续升高，差动阀芯3再次向右移动，第一油口 11和第二油口 12导通，高压油路的压力再次减缓增大趋势，同时，第一缓冲室14内的液压油进入到第二缓冲室15，液压油经过第三阻尼油道向第一阻尼腔19转移，一定程度上延缓了第二缓冲室15的压力上升时间，当第二缓冲室15的压力升高至缓冲阀芯4右端的受力大于左端时，缓冲阀芯4向左移动，进而压缩复位弹簧5，直至固定螺母8移动至调节套6右侧，完成缓冲功能，在复位弹簧5和第一缓冲室14的作用力下，差动阀芯3向左移动，进而关闭第一油口 11。以上整个过程非常短暂，主要起到启动平稳和有效抑制系统的压力波动。液压系统高压油路的压力继续升高，当压力升高至溢流阀值时，差动阀芯3左端的受力再次克服复位弹簧5和第一缓冲室14阻力时，差动阀芯3向右移动，高压油路开始泄压，防止压力过高，实现溢流阀溢流功能。
[0042]根据上述工作原理可以知道，通过第一阻尼油道、第一缓冲室14、第二阻尼油道、第二缓冲室15及复位弹簧5的联合作用，高压油路的压力是逐步升高的，避免系统压力急剧升高所带来的负面影响;并且，在高压油路的压力达到溢流阀值时，主动对高压油路进行泄压，防止过载。
[0043]在缓冲阀芯4向左移动的过程中，第一阻尼腔19内的液压油可以经第三阻尼油道流动至第二缓冲室15，由于第一阻尼腔19的阻尼作用，缓冲阀芯4向左移动的过程更缓慢、更平稳，最终减缓高压油路压力升高的进程。
[0044]当第一油口11的压力低至一定程度，复位弹簧5驱使差动阀芯3向左移动，缓冲阀芯4向右移动，最终复位至初始状态。第二阻尼腔17的液压油，经过缓冲阀芯4与调节套6上的间隙、径向泄油孔64和轴向泄油孔65排出，第二缓冲室15的液压油经过第三阻尼油道进入第一阻尼腔19，都起到了一定的缓冲效果。
[0045]在上述实施例中，通过设置第一均压环槽34，可以防止差动阀芯3与缓冲阀芯4之间出现卡滞现象，保证差动阀芯3与缓冲阀芯4之间能够顺畅滑动；同理，通过设置第二均压环槽43，可以防止缓冲阀芯4与调节套6之间出现卡滞现象，保证缓冲阀芯4与调节套6之间能够顺畅滑动。
[0046]在其它实施例中，第二节流孔可以直接在第二轴向油道16中，进而可以去掉节流堵18。
[0047]与现有技术相比，上述的缓冲式溢流阀具有以下优点:结构简单紧凑，体积小、加工安装方便，减少卡滞风险;有效吸收系统压力脉冲，抑制压力波动，延长整机寿命。
[0048]另外，本发明具体实施例还提出一种液压系统，包括压力油源、液压马达、液压油箱及上述的缓冲式溢流阀，压力油源与液压马达的进油口、缓冲式溢流阀的第一油口 11连接，液压油箱与液压马达的回油口、缓冲式溢流阀的第二油口 12连接。
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种缓冲式溢流阀，其特征在于，包括阀座(I)、阀体(2)、差动阀芯(3)、缓冲阀芯(4)及复位弹簧(5)，所述阀座(I)与阀体(2)固定连接，所述阀座(I)上设有第一油口(11)，所述阀体(2)上设置有第二油口(12)和阀腔，所述差动阀芯(3)和缓冲阀芯(4)均滑动设置于所述阀腔内，所述差动阀芯(3)的第一端与阀腔内壁滑动连接，且第一端的端部封堵在第一油口(11)上，所述差动阀芯(3)的第二端滑动设置在缓冲阀芯(4)的第一端内；所述复位弹簧(5)套设在差动阀芯(3)上，且复位弹簧(5)的一端顶抵在差动阀芯(3)的第一端上，其另一端顶抵在弹簧座(10)上;所述缓冲阀芯(4)的第一端内设置有第一缓冲室(14)，其第二端设置有第二缓冲室(15);所述差动阀芯(3)上沿轴向布置有第一阻尼油道，第一阻尼油道连接第一油口(11)和第一缓冲室(14);所述缓冲阀芯(4)上沿轴向布置有第二阻尼油道，第二阻尼油道连接第一缓冲室(14)和第二缓冲室(15)。2.根据权利要求1所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述阀体包括阀本体(2)及调节套(6)，调节套(6)活动设置在阀本体(2)上，所述调节套(6)通过弹簧座(10)顶抵在所述复位弹簧(5)的端部，所述缓冲阀芯(4)滑动设置于调节套(6)内。3.根据权利要求2所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述阀本体(2)的内壁及调节套(6)的外周壁上均设置有螺纹，所述调节套(6)通过螺纹与阀本体(2)连接。4.根据权利要求3所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述第二阻尼油道上设置有节流堵(18)，所述节流堵(18)设置在缓冲阀芯(4)的第二端内部;或者，所述第二阻尼油道上设置有节流孔。5.根据权利要求4所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述缓冲阀芯(4)的第二端的外周上设置有固定螺母(8)，所述固定螺母(8)与调节套(6)内壁滑动连接，且调节套(6)内壁上设置有限位台阶。6.根据权利要求5所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述固定螺母(8)与限位台阶之间设置有第一阻尼腔(19)，所述固定螺母(8)的外周壁与调节套(6)的内壁之间设置有第三阻尼油道，所述第三阻尼油道连接第二缓冲室(15)与第一阻尼腔(19)。7.根据权利要求6所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述差动阀芯(3)的第二端和所述缓冲阀芯(4)接触的外壁上设置有多道均压环槽。8.根据权利要求6所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述缓冲阀芯(4)的第一端的外壁与调节套(6)内壁之间设置有第二阻尼腔(17)，所述第二阻尼腔(17)用于容置从第一阻尼腔(19)及第二缓冲室(15)渗透过来的液压油。9.根据权利要求8所述的缓冲式溢流阀，其特征在于，所述调节套(6)上设置有径向泄油孔(64)和轴向泄油孔(65)，所述径向泄油孔(64)、轴向泄油孔(65)均与第二阻尼腔(17)连接。10.—种液压系统，其特征在于，包括压力油源、液压马达、液压油箱及权利要求1至9任意一项所述的缓冲式溢流阀，所述压力油源与液压马达的进油口、缓冲式溢流阀的第一油口(11)连接，所述液压油箱与液压马达的回油口、缓冲式溢流阀的第二油口(12)连接。
【文档编号】F16K17/30GK105909583SQ201610117751
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】叶清, 陈婉君, 崔英丽
【申请人】杭州力龙液压有限公司