CN107939766A - 一种补油缓冲阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种补油缓冲阀，包括：阀体，其上设有油口A、油口B和油口T，所述油口A设在阀体的一端，所述油口B设在靠近油口A的一端侧面，所述油口T设在远离油口A的另一端侧面；主阀芯，其活动设在所述阀体内且封堵油口B，且其上设有从油口A通向控制腔的第一阻尼通道；补油活塞，其设在所述阀体内并与所述主阀芯连接，用于当油口B压力高时将油口B的油液补送到油口A；螺套和螺套内设的两级调压机构；所述两级调压机构设置成：在油口A进油时，从油口A到油口T之间形成第一级压力溢流和第二级压力溢流。该补油缓冲阀满足大流量使用工况、可以有效缓冲冲击压力、且带补油功能。

Description

一种补油缓冲阀

技术领域

本发明涉及阀技术领域，具体涉及一种补油缓冲阀。

背景技术

在现代的机械设备回转装置中，大量应用了缓冲功能液压回路，如挖掘机回转装置、起重机回转装置、高空作业车回转装置、机械手回转装置和农林机械回转装置等，其中主要包括起到缓冲冲击作用的缓冲溢流阀和起到补油作用的补油单向阀。目前，回转装置中采用的缓冲溢流阀和补油单向阀都是分体式的，需要将这两种不同的阀集成在阀板上，体积比较庞大，且价格比较高。如公告号为CN103174691 B、名称为“用于回转液压系统的抗负载波动回转缓冲控制回路”的发明专利中公开的回转缓冲回路中包括回转换向阀和补油缓冲回路，其中补油缓冲回路包括第一缓冲阀、第二缓冲阀、第一补油单向阀和第二补油单向阀，油路比较复杂，系统集成难度大，整体体积必然较大。又如公告号为CN1350126A、名称为“回转缓冲阀”的发明专利公开了一种回转缓冲阀，其将操纵阀、缓冲阀、两个补油单向阀集成到一起，结构及流道构造更为复杂，加工制造成本很高。

在上述回转缓冲回路中，缓冲阀是这类系统的关键液压元件，缓冲阀性能的优劣直接影响着主机的性能。现有的缓冲阀按连接方式分为板式缓冲阀和插装式缓冲阀两种，在系统中为了减小安装空间，提高系统可靠性，普遍采用插装式缓冲阀。如授权公告号为CN202073860、名称为“螺纹插装式可调型缓冲溢流阀”的专利，公开了一种缓冲阀，包括阀套、阀座、阀芯、弹簧及缓冲活塞，阀套具有第一油口，阀座设于阀套的前端部并具有第二油口，阀芯设于阀套内，调压螺套具有前端内腔，设于阀套的后端部并能轴向移动进而能改变弹簧的轴向弹力，缓冲活塞包括后端的导向部、中部径向凸起的凸环部及前端轴向开口与阀芯后端部配合的容筒部，凸环部的后端面大于前端面，凸环部中间具有供油液从容筒部流向后端外侧的连接通道，容筒部侧向具有供油液从容筒部内腔向容筒部外壁流向的侧向通道。虽然此发明能够实现简单的缓冲溢流功能，但是其存在以下不足：

1)其为直动式溢流阀，通流能力小，发热厉害，不适宜用于大流量的回转装置。

2)其通过调节螺套来调定第一级压力，第二油口的压力先是快速升高到第一级压力溢流，同时缓冲活塞再将弹簧进行压缩将第二口的压力升高到第二级压力，虽然通过第一级压力和第二级压力的切换可以使回转装置缓慢启动，但因为缓冲活塞的运动是在第一级压力之前开始的，因此第一级压力比较高且同样存在着超调冲击，对于一些精密的回转装置中的齿轮或马达有着极大的冲击危险；如果将第一级压力调低，一方面有可能造成第二油口压力过低，过低的第一级压力不足以推动缓冲活塞压缩弹簧，缓冲溢流阀功能失效。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种满足大流量使用工况、可以有效缓冲冲击压力、带补油功能的补油缓冲阀。

为了实现以上发明目的，本发明提出了一种具有以下结构的补油缓冲阀，包括：

阀体，其上设有油口A、油口B和油口T，所述油口A设在阀体的一端，所述油口B设在靠近油口A的一端侧面，所述油口T设在远离油口A的另一端侧面；

主阀芯，其活动设在所述阀体内且封堵油口B，且其上设有从油口A通向控制腔的第一阻尼通道；

补油活塞，其设在所述阀体内并与所述主阀芯连接，用于当油口B压力高时将油口B的油液补送到油口A；

螺套，其一端连接在所述阀体远离油口A的一端内并与主阀芯之间形成控制腔，所述螺套的下端与主阀芯之间设有第一弹性件，所述螺套内设有两级调压机构；所述两级调压机构设置成：在油口A进油时，从油口A到油口T之间形成第一级压力溢流和第二级压力溢流。

在一种实施方案中，所述两级调压机构包括：先导阀芯、第二弹性件、缓冲活塞、换向阀芯和换向阀芯调压组件，先导阀芯的一端连接在所述螺套靠近主阀芯的一端内，所述第二弹性件设在所述先导阀芯与所述缓冲活塞的一端之间，所述先导阀芯内设有先导阀芯腔，所述先导阀芯腔与所述换向阀芯通过缓冲活塞连通，所述换向阀芯调压组件将所述换向阀芯压接在所述缓冲活塞的阀口上。

在一种实施方案中，所述换向阀芯调压组件包括换向阀座、第三弹性件和压套，所述压套将所述换向阀座压接在所述缓冲活塞另一端的内腔上，所述第三弹性件设在换向阀芯的连接垫片与压套之间。

在一种实施方案中，所述缓冲活塞另一端的外侧与螺套之间形成有缓冲腔，所述缓冲活塞腔与所述缓冲活塞的阀口之间形成有第一通流通道。

在一种实施方案中，所述缓冲活塞的下端与螺套下端的台肩之间留有压缩空间，当从先导阀芯腔通过的油液克服第三弹性件的压力顶开换向阀芯时，油液经第一通流通道流向缓冲腔，缓冲腔的压力推动缓冲活塞压缩第二弹性件直至缓冲活塞抵接在所述螺套的台肩上，油口A的溢流压力从第一级压力调整为第二级压力。

在一种实施方案中，所述缓冲活塞上设有连通油口T的第二通流通道，所述第二通流通道与所述换向阀芯调压组件的内腔连通。

在一种实施方案中，所述先导阀芯为倒T型结构，所述先导阀芯的大端外侧设有球形或弧形凸出部，该凸出部压在所述螺套的阀口上，所述先导阀芯的小端与缓冲活塞内孔滑动配合。

在一种实施方案中，所述控制腔与所述先导阀芯腔通过第二阻尼通道连接，所述第二阻尼通道设在螺套的阀口的进口端，所述螺套的阀口的另一侧设有连通油口T的第一通孔，所述第一通孔与所述第二阻尼通道被先导阀芯隔断。

在一种实施方案中，所述阀体与补油活塞连接处设有导流通道，所述主阀芯为T型结构，补油活塞为圆柱状套接在所述主阀芯下部，当油口B压力高而油口A处于低压或吸空状态时，油口B的油液经导流通道推动补油活塞移动，补油活塞在抵接T型的主阀芯的环形翼部时推动主阀芯一起向上移动压缩第一弹性件，主阀芯开启，油液从油口B补到油口A。

在一种实施方案中，所述T型的主阀芯的环形翼部上设有泄流孔，所述主阀芯上还设有与油口A连通的过流通道和过流孔，所述补油活塞的内侧还设有连通槽，当所述补油活塞运动到所述连通槽与过流通道连通时，控制腔的油液经过流通道、过流孔从油口A流出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的补油缓冲阀通过设置两级调压机构实现从油口A到油口T之间形成第一级压力溢流和第二级压力溢流，第一级压力就是第二弹性件的设定压力，第一级压力不高，同时缓冲活塞的运动是在第一级压力之后开始，不仅能满足大流量使用工况，而且能起到更有效的缓冲冲击压力的作用。另外，还设置有带补油功能，当油口B处于较高压力而油口A处于低压或者吸空状态时，能将油口B的油液补充到油口A，使得溢流缓冲功能始终保持有效状态。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1为本发明的补油缓冲阀的其中一种实施例的结构示意图；

图2为图1中的C-C局部放大图；

图3为本发明的机能符号图。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到，现有直动式溢流阀，通流能力小，不适宜用于大流量的回转装置，缓冲回路需要集成单独的缓冲阀和补油阀体积庞大、成本较高。另外，缓冲活塞的运动是在第一级压力之前开始的，因此第一级压力比较高且存在着超调冲击，调低第一级压力又容易使溢流阀功能失效。

针对以上不足，本发明的实施例提出了一种补油缓冲阀，下面进行说明。

图1显示了本发明的一种补油缓冲阀的其中一种实施例。在该实施例中，本发明的一种补油缓冲阀主要包括：阀体1、主阀芯2、补油活塞3、螺套5和两级调压机构。其中，阀体1上设有油口A、油口B和油口T。油口A设在阀体1的下端，油口B设在靠近油口A的下端侧面，油口T设在远离油口A的上端侧面。根据阀体1的内腔直径，阀体1从上向下包括第一腔、第二腔和第三腔。主阀芯2为T型机构，主阀芯2的大端位于第二腔，主阀芯2的小端与第三腔滑动配合，主阀芯2在非补油状态时隔开设在阀体1的第三腔的油口A与油口B。主阀芯2上设有从油口A通向控制腔15的第一阻尼通道。补油活塞3设在阀体1内并与主阀芯2连接，用于在油口B压力高时将油口B的油液补送到油口A。螺套5的下端连接在阀体远离油口A的一端内并与主阀芯之间形成控制腔15。螺套5的下端隔断控制腔15与油口T。螺套5与阀体1固定连接。螺套5的下端与主阀芯2之间通过第一弹性件4连接。螺套5内设有两级调压机构。该两级调压机构设置成：在油口A进油时，从油口A到油口T之间形成第一级压力溢流和第二级缓冲溢流。可以理解的是，第一级压力溢流和第二级压力溢流分别指的是油口A在第一级压力下的溢流和第二级压力下的溢流。

在一个实施例中，第一阻尼通道主要包括从下往上依次连接的第一轴向通孔、第一阻尼孔21和第一阶梯孔。主阀芯2的上端设有安装第一弹性件的主阀芯腔，第一轴向通孔连接油口A，第一阶梯孔连接主阀芯腔，主阀芯腔连接控制腔15。

在一个实施例中，两级调压机构主要包括：先导阀芯7、第二弹性件8、缓冲活塞9、换向阀芯10和换向阀芯调压组件。先导阀芯7的下端连接在螺套靠近主阀芯的一端内。第二弹性件8设在先导阀芯7与缓冲活塞9的下端之间，先导阀芯7内设有先导阀芯腔71，该先导阀芯腔71与换向阀芯10在缓冲活塞9的连接腔体中连通。在油口A的压力未达到第一级压力时，换向阀芯调压组件将换向阀芯10压接在缓冲活塞9的阀口上。

在一个实施例中，换向阀芯调压组件主要包括换向阀座11、第三弹性件12和压套13。其中，压套13将换向阀座11压接在缓冲活塞9上端的内腔上。第三弹性件12设在换向阀芯10的连接垫片与压套13之间。此处，连接垫片固定连接在换向阀芯10的上端，当换向阀芯10被推动向上移动时，连接垫片推动第三弹性件12向上移动压缩。此处，优选换向阀座11的下端与缓冲活塞9的阀口之间、换向阀座11的外侧与缓冲活塞9内表面之间均设有流通空间或流通间隙。

在一个实施例中，缓冲活塞9位于阀口上端的外侧面与螺套5的内腔之间形成有缓冲腔53。该缓冲活塞腔53与缓冲活塞的阀口之间形成有第一通流通道91。顶开换向阀芯10后，油液可通过该第一流通通道91进入缓冲活塞腔53向下压缩缓冲活塞9。

在一个实施例中，缓冲活塞9的下端与螺套5下端的台肩54之间留有压缩空间。当从先导阀芯7通过的油液克服第三弹性件12的压力顶开换向阀芯10时，油液经第一通流通道91流向缓冲腔53，缓冲腔53的压力上升推动缓冲活塞9向下移动压缩第二弹性件8直至缓冲活塞9的下端抵接在螺套5的台肩54上。此时，油口A的溢流压力从第一级压力调整为第二级压力。

在一个实施例中，缓冲活塞9上设有连通油口T的第二通流通道92，该第二通流通道92与换向阀芯调压组件的内腔(或换向阀座11的内腔)连通。也就是，当换向阀芯10离开缓冲活塞9的阀口向上移动使得换向阀芯10上端的锥面关闭换向阀座11下端的阀口时，隔断流向缓冲腔53。此时只有换向阀座11内的油液能经第二流通通道92、螺套5下端的流通通道流向油口T。

在一个实施例中，先导阀芯7为倒T型结构。如图1所示，位于先导阀芯7下端的大端外侧设有球形或弧形凸出部，该凸出部压在螺套5的阀口上，先导阀芯7的小端与缓冲活塞9内孔滑动配合，并通过先导阀芯腔71与缓冲活塞9中部腔体连通。此处，可以理解的是，油液是经过中间的先导阀芯腔71流入缓冲活塞9内，从第二流通通道92经先导阀芯7与螺套5之间的间隙通道流向油口T。此处的间隙通道中的一部分为连通油口T的第一通孔51。

在一个实施例中，控制腔15与先导阀芯腔71通过第二阻尼通道52连接，第二阻尼通道52设在螺套5的阀口的进口端，螺套5的阀口的另一侧(或称为出口端)设有连通油口T的第一通孔51，第一通孔51与第二阻尼通道52被先导阀芯7隔断。

在一个实施例中，如图1和图2所示，阀体1与补油活塞3的连接处设有导流通道23。主阀芯2为T型结构，补油活塞3为圆柱状并套接在主阀芯2的下部。当油口B压力高而油口A处于低压或吸空状态时，油口B的油液经导流通道23推动补油活塞3向上移动。补油活塞3在抵接T型的主阀芯2的环形翼部时推动主阀芯2一起向上移动压缩第一弹性件4，主阀芯2开启，油液从油口B补到油口A。

在一个实施例中，如图1和图2所示，T型的主阀芯2的环形翼部上设有泄流孔24。主阀芯2上还设有与油口A连通的过流通道22和过流孔25，补油活塞3的内侧还设有连通槽31，当补油活塞31运动到连通槽31与过流通道22连通时，控制腔的油液经过过流通道22和过流孔25从油口A流出。

在一个实施例中，如图1至图3所示，本发明的主要关键点和工作原理如下：

1)通过设置换向阀芯10和第三弹性件12配合，可以控制换向阀芯10的开启压力。在达到该开启压力之前，油口A的压力不会进入缓冲腔53。另外，缓冲腔53通过第二流通通道92与油口T相通。这样未达到第三弹性件12调定的开启压力之前，缓冲活塞9不会压缩第二弹性件8，第一级压力就为第二弹性件8设定的压力，因而该第一级压力不会很高。当油口A压力达到第三弹性件12设定的压力时，换向阀芯10克服第三弹性件12的作用力向上运动，换向阀芯10上部的锥面和换向阀座11的阀口闭合，将缓冲腔53和油口T截断。并且换向阀芯10下部的锥面打开缓冲活塞9上的阀口，油口A的压力油经第一阻尼孔21、第二阻尼通道52、先导阀芯腔71、换向阀芯10上的过流槽101、第一流通通道91进入缓冲腔53，作用到缓冲活塞9上。缓冲腔53内的压力推动缓冲活塞9向下运动压缩第二弹性件8，直到运动到缓冲活塞9的下端与螺套5的台肩54相抵，这样油口A压力调整为第二级压力。对于先导阀芯7来讲，当油口A压力先是到达第二弹性件8(缓冲活塞9未向下压缩第二弹性件8时)设定的压力开启，这时油口A的压力为第一级压力。然后设定换向阀芯10的开启压力稍微低于第一级压力，这样在油口A压力将要到达第一级压力时，换向阀芯10再开启，缓冲活塞9逐步向下压缩第二弹性件8，先导阀芯7的开启压力变大，油口A压力逐步上升，最后达到第二级压力。

2)当油口B处于较高压力而油口A处于低压或者吸空状态时，油口B的压力经导流通道23作用到补油活塞3上，推动补油活塞3向上移动与主阀芯2上端的环形翼部贴合，连通槽31与过流通道22连通，这样油口B的油液作用在补油活塞3上推动主阀芯2向上移动，控制腔15的油液经过过流孔25、连通槽31、过流通道22快速流出油口A，油液由油口B补到油口A，完成补油功能。

3)油液由油口A溢流到油口B的溢流缓冲功能原理为：油口A的油液经第一阻尼孔21到达控制腔15，经先导阀芯6流到油口T，主阀芯2在油口A和控制腔15的压差作用下开启。当然，结合上面第1)点描述的，该溢流分二级压力溢流，先是第一级溢流缓冲，然后缓冲活塞9下压第二弹性件8，压力最后到达第二级压力。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种补油缓冲阀，其特征在于，包括：

阀体，其上设有油口A、油口B和油口T，所述油口A设在阀体的一端，所述油口B设在靠近油口A的一端侧面，所述油口T设在远离油口A的另一端侧面；

主阀芯，其活动设在所述阀体内且封堵油口B，且其上设有从油口A通向控制腔的第一阻尼通道；

补油活塞，其设在所述阀体内并与所述主阀芯连接，用于当油口B压力高时将油口B的油液补送到油口A；

螺套，其一端连接在所述阀体远离油口A的一端内并与主阀芯之间形成控制腔，所述螺套的下端与主阀芯之间设有第一弹性件，所述螺套内设有两级调压机构；所述两级调压机构设置成：在油口A进油时，从油口A到油口T之间形成第一级压力溢流和第二级压力溢流。

2.根据权利要求1所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述两级调压机构包括：先导阀芯、第二弹性件、缓冲活塞、换向阀芯和换向阀芯调压组件，先导阀芯的一端连接在所述螺套靠近主阀芯的一端内，所述第二弹性件设在所述先导阀芯与所述缓冲活塞的一端之间，所述先导阀芯内设有先导阀芯腔，所述先导阀芯腔与所述换向阀芯通过缓冲活塞连通，所述换向阀芯调压组件将所述换向阀芯压接在所述缓冲活塞的阀口上。

3.根据权利要求2所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述换向阀芯调压组件包括换向阀座、第三弹性件和压套，所述压套将所述换向阀座压接在所述缓冲活塞另一端的内腔上，所述第三弹性件设在换向阀芯的连接垫片与压套之间。

4.根据权利要求3所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述缓冲活塞另一端的外侧与螺套之间形成有缓冲腔，所述缓冲活塞腔与所述缓冲活塞的阀口之间形成有第一通流通道。

5.根据权利要求4所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述缓冲活塞的下端与螺套下端的台肩之间留有压缩空间，当从先导阀芯腔通过的油液克服第三弹性件的压力顶开换向阀芯时，油液经第一通流通道流向缓冲腔，缓冲腔的压力推动缓冲活塞压缩第二弹性件直至缓冲活塞抵接在所述螺套的台肩上，油口A的溢流压力从第一级压力调整为第二级压力。

6.根据权利要求5所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述缓冲活塞上设有连通油口T的第二通流通道，所述第二通流通道与所述换向阀芯调压组件的内腔连通。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述先导阀芯为倒T型结构，所述先导阀芯的大端外侧设有球形或弧形凸出部，该凸出部压在所述螺套的阀口上，所述先导阀芯的小端与缓冲活塞内孔滑动配合。

8.根据权利要求7所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述控制腔与所述先导阀芯腔通过第二阻尼通道连接，所述第二阻尼通道设在螺套的阀口的进口端，所述螺套的阀口的另一侧设有连通油口T的第一通孔，所述第一通孔与所述第二阻尼通道被先导阀芯隔断。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述阀体与补油活塞连接处设有导流通道，所述主阀芯为T型结构，补油活塞为圆柱状套接在所述主阀芯下部，当油口B压力高而油口A处于低压或吸空状态时，油口B的油液经导流通道推动补油活塞移动，补油活塞在抵接T型的主阀芯的环形翼部时推动主阀芯一起向上移动压缩第一弹性件，主阀芯开启，油液从油口B补到油口A。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的补油缓冲阀，其特征在于，所述T型的主阀芯的环形翼部上设有泄流孔，所述主阀芯上还设有与油口A连通的过流通道和过流孔，所述补油活塞的内侧还设有连通槽，当所述补油活塞运动到所述连通槽与过流通道连通时，控制腔的油液经过流通道、过流孔从油口A流出。