专利名称：浮动式安全液控阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压阀，特别是一种用于连铸机传动辊压下油缸或类似装置的浮动式安全液控阀。
连铸机传动辊的压下油缸是垂直放置的。当其作压下运动时，活塞杆有可能因重力作用而失速下滑，造成油缸上腔“真空”，所以必须及时将油液补充到油缸上腔；在连铸机拉坯过程中，要求传动辊压下油缸能始终处以调定的“热坯压”状态下。连铸机传动辊压下油缸的上述要求通常是通过具有补偿功能的液控阀组来实现的。目前的这类液控阀组的结构均较复杂，如德国徳马克公司生产的此类阀包括一个补偿阀和单向阀等。该阀通油能力小、结构复杂、调整使用不便。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、性能稳定的用于连铸机传动辊压下油缸或类似装置的浮动式安全液控阀。
实现本实用新型目的的解决方案是所提供的浮动式安全液控阀包括一个进口端与压力油路相连，出口端与工作油缸相连的补偿阀。该补偿阀具有一个可在阀腔内滑动的阀芯，该阀芯有三个截面积不相等的区段，其中阀芯中间区段的截面积最大，并将阀腔分隔成左腔与右腔；阀芯左边区段的端部与补偿阀的进口端阀座配合；阀芯右边区段的端部伸出阀体外，在阀的右腔内设有一个施力于阀芯的弹簧。上述补偿阀的左腔与右腔相互连通，并与阀的出口端相连，在补偿阀进口端与回油口端之间设有一个可驱动补偿阀阀芯移动的控制活塞杆。另外，上述阀芯弹簧的刚度K应同时满足下列两式P1=K*Y0/A2P2=K*(Y0+Y1)/A3式中A2-阀芯左边区段的阀口处截面积；A3-阀芯右边区段截面积；Y0-弹簧6的予压缩量；Y1-阀芯的最大位移量；P1-外部工作油缸活塞杆下行时阀芯欲开启的临界压力；P2-外部工作油缸活塞杆处于定压浮动状态下的最小给定压力。
这样，外部工作油缸的活塞杆无论发生失速下滑或处于定压工作状态，本阀阀芯左、右两端所受的差动液压力均可与阀芯弹簧力平衡，从而保证了阀的可靠开启，实现活塞杆失速下滑时的油液补偿和液压缸定压浮动补偿。
与现有技术相比，本实用新型将两种补偿功能用一个阀来实现，从而简化了结构，减小阀的体积和重量，同时也减少了密封环节，提高了阀的密封性能。
以下结合附图
对本实用新型的内容加以说明。
附图是本实用新型用于连铸机传动辊压下油缸时的结构简图。
如图所示阀体10上有四个油口，其中油口X1为进油口，油口X2为回油口，油口X3与压下油缸9的上腔相连，油口X4与压下油缸9的下腔相连。补偿阀芯1是一个二台阶阀芯，其中中间区段2的截面积A1最大，左边区段3的端部与阀座5相配合，右边区段4为杆状，它伸出阀体外。阀芯1左、右两腔相连，且与油口X3连通，弹簧6装在阀的右腔内。在阀芯1的左方设有一个控制活塞杆7，它的左、右两腔分别与回油口X2和进油口X1相通。
当压下油缸9的活塞杆下行时，油口X1通以压力油。当压下油缸活塞杆因自重失速下滑时会在油缸上腔造成真空。此时油口X3的压力近似为零，要使闭合的阀芯1右移，将阀开启，给压下油缸9上腔补充油液。当阀芯1处于欲开启的临界状态时阀芯1左端油压力应与弹簧6的作用力平衡，即P1=K*Y0/A2------①式中A2-阀芯左边区段3的阀口处截面积，K-弹簧6的刚度，Y0-弹簧6的予压缩量。通常压力P1的值可取为0.3～0.5MPa。
在连铸机拉坯过程中，要求传动辊压下油缸9以调定的压力P2(也称热坯压)使传动辊压紧铸坯。但由于钢水静压力引起的铸坯凸肚力的作用，压下油缸的活塞杆有可能被强制顶起。此时要求压下油缸活塞杆能处于浮动状态，保证压下油缸上腔具有稳定的压坯力。在这种工况下就要求上述的补偿阀处于全开启状态。此时，阀芯1两端所受的液压力及弹簧6的作用力应平衡，即P2*A1-K(Y0+Y1)=P2*(A1-A3)即P2=K*(Y0+Y1)/A3--------②式中P2-最小调定压力；A1-阀芯中间区段2的截面积；A3-阀芯右边区段截面积；K-弹簧6的刚度；Y0-弹簧6的予压缩量；Y1-阀芯最大位移量。
通常压力P2的值不小于3MPa；阀芯最大位移量Y1(即阀的最大开口量)可取为4～5cm。上述的截面积A2与A3之比一般可取1/6～1/4。根据给定的设计压力和结构参数联立上述式①和式②即可求得满足上述两种补偿要求的弹簧6的刚度。
本阀是直接安装在压下油缸的后端盖上，而油口X1、X2用于软管连接。一旦软管破损、松脱，则油口X1失压，阀芯1在弹簧6的作用下将自动关闭，防止油液外漏。
为了防止压下油缸过载，在本补偿阀通向压下油缸9上、下腔的油口X3和油口X4之间可设一个直动式溢流阀8，其结构与现有的直动式溢阀相同。
在压下油缸活塞杆带动传动辊等部件上行时，阀的油口X2通以压力油，则控制活塞杆7右移，将补偿阀阀芯1推开，打通了油口X1和油口X3间的回油油路。
权利要求1.一种浮动式安全液控阀，包括一个进口端与压力油路相连，出口端与工作油缸(9)相连的补偿阀，其特征是该补偿阀具有一个可在阀腔内滑动的阀芯(1)，该阀芯(1)有三个截面积不相等的区段，其中阀芯中间区段(2)的截面积最大，并将阀腔分隔成左腔与右腔；阀芯左边区段(3)的端部与补偿阀的进口端阀座(5)配合；阀芯右边区段(4)的端部伸出阀体外，在阀的右腔内设有一个施力于阀芯(1)的弹簧(6)，上述补偿阀的左腔与右腔相互连通，并与阀的出口端(X3)相连，在补偿阀进口端(X1)与回油口(X2)端之间设有一个可驱动补偿阀阀芯(1)移动的控制活塞杆(7)，上述阀芯弹簧(6)的刚度K应同时满足下列两式P1=K*Y0/A2P2=X*(Y0+Y1)/A3式中A2-阀芯左边区段阀口处的截面积；A3-阀芯右边区段截面积；Y0-弹簧6的予压缩量；Y1-阀芯的最大位移量；P1-外部工作油缸活塞杆下行时阀芯欲4开启的压力；P2-外部工作油缸活塞杆处于定压浮动状态下的最小给定压力。
2.如权利要求1所述的液控阀，其特征是在所述补偿阀通向压下油缸(9)上、下腔的油口(X3)和油口(X4)之间设有一个直动式溢流阀(8)。
专利摘要本实用新型是一种用于连铸机传动辊压下油缸的安全液控阀。该阀具有一个二台阶式滑动阀芯,其中阀芯中间区段将阀腔分隔成左、右腔;阀芯左边区段的端部与阀的进口阀座配合;阀芯右边区段伸出阀体外,在阀的右腔内设有阀芯弹簧,在阀的进口与回油口之间设有一个可驱动阀芯移动的控制活塞杆。当油缸失速下滑或处于定压浮动状态,本阀阀芯所受的差动液压力与阀芯弹簧力平衡,实现失速下滑时的油液补偿和定压浮动补偿。
文档编号F16K17/36GK2311670SQ9723996
公开日1999年3月24日 申请日期1997年8月14日 优先权日1997年8月14日
发明者谷振云, 李生斌 申请人:机械工业部西安重型机械研究所