CN204493332U - 减压阀及阀门组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例公开了一种具有溢流功能的减压阀。该减压阀包括：阀体，所述阀体具有设于阀体内的柱形阀腔和使阀腔与阀体外部连通的流体入口、流体出口和溢流口；和阀芯，所述阀芯被配置成在阀腔内轴向地移动。所述阀芯包括减压阀芯和溢流阀芯，所述减压阀芯配置成将从流体入口流入的流体减压后经由流体出口排出，并且所述溢流阀芯配置成与所述减压阀芯抵接，并且当经减压的流体的压力仍高于预定压力时，溢流阀芯与减压阀芯分离，以使流体经由溢流阀芯与减压阀芯之间的溢流通道流向所述溢流口。

Description

减压阀及阀门组件

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，并且特别地涉及一种减压阀及阀门组件。

背景技术

减压阀是将进口压力减至某一需要的出口压力并依靠介质本身的能量使出口压力自动保持稳定的阀门。

为了使保证减压阀在过大的压力下不致损坏，减压阀有时设有溢流孔，当减压阀内的压力超于阈值压力时，溢流孔打开，从而降低减压阀内的压力。溢流孔通常独立设置在阀体的某一位置，并具有其专用的开闭控制机构。然而，这种带溢流功能的减压阀构件较多，构造复杂，不利于制造和降低成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有溢流功能的减压阀，其与现有技术相比具有构件少，结构简单，易于制造从而降低生产成本的优点。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种减压阀。该减压阀包括：阀体，所述阀体具有设于阀体内的柱形阀腔和使阀腔与阀体外部连通的流体入口、流体出口和溢流口；和阀芯，所述阀芯被配置成在阀腔内轴向地移动。所述阀芯包括减压阀芯和溢流阀芯，减压阀芯配置成将从流体入口流入的流体减压后经由流体出口排出，并且溢流阀芯配置成与所述减压阀芯抵接，并且当经减压的流体的压力仍高于预定压力时，溢流阀芯与减压阀芯分离，以使流体经由溢流阀芯与减压阀芯之间的溢流通道流向所述溢流口。

根据一个示例性实施例，压力流体腔形成在减压阀芯与流体出口之间，并且减压阀芯包括第一流体通道，第一流体通道的一端能够与流体入口连通，第一流体通道的另一端与所述压力流体腔连通。

根据另一示例性实施例，所述第一流体通道包括：沿轴向穿过减压阀芯中心的轴向通孔；设置在减压阀芯的外周表面上能够与流体入口连通的环形的连通凹槽；和连通所述连通凹槽与所述轴向通孔的径向连通孔。

根据另一示例性实施例，所述第一流体通道包括：沿轴向穿过减压阀芯中心的轴向通孔；和与所述轴向通孔连通的径向连通孔，该径向连通孔能够与所述流体入口连通。

根据另一示例性实施例，溢流阀芯具有与所述第一流体通道连通的第二流体通道。

根据进一步的示例性实施例，第二流体通道包括：沿轴向穿过所述溢流阀芯中心的轴向盲孔，该轴向盲孔与减压阀芯的轴向通孔连通；和将所述轴向盲孔与所述溢流口连通的径向节流孔。

根据另一示例性实施例，减压阀还包括预加载的弹性构件，所述弹性构件被配置成使溢流阀芯与减压阀芯相互抵接。

根据另一示例性实施例，溢流阀芯包括与减压阀芯相抵接的大端部分和从所述大端部分朝向远离减压阀芯方向延伸的小端部分，并且所述弹性构架为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设于所述小端部分的外周并向所述大端部分施加压力。

根据另一示例性实施例，减压阀芯包括与溢流阀芯相抵接的第一锥形抵接面，溢流阀芯包括与所述第一锥形抵接面相配合的第二锥形抵接面。

根据另一示例性实施例，减压阀还包括用于封闭所述阀腔的堵头和密封圈，流体出口设置在所述堵头与减压阀芯之间阀体壁中。

通过采用本实用新型提供的减压阀，能够在减压阀的减压部分的出口压力异常地升高时提供溢流功能，从而防止阀门相关部件的损坏，影响这个液压系统的工作。此外，本实用新型提供的减压阀和阀门组件结构简单，易于制造和维护。

附图说明

现在将通过举例的方式结合附图对本实用新型的优选实施例进行描述，其中：

图1是根据本实用新型的实施例的减压阀的整体构造的横截面示意图。

图2是根据本实用新型的实施例的减压阀的液压原理图。

具体实施方式

接下来将参照附图对本实用新型的优选实施方式进行详细的描述。

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的减压阀的横截面。图1所示的减压阀包括阀体3，阀体3具有设于阀体内的阀腔和使阀腔分别与阀体外部连通的流体入口5(或称：进油口)、流体出口9(或称：出油口)和溢流口14(或称：回油口)；和设置在阀腔内能够移动的阀芯。在一个示例性实施例中，阀腔为柱形或大致圆柱形状，并且阀芯能够沿阀腔的轴向移动。下文中，术语“轴向”、“轴向的”或“轴向地”均指的是阀腔的轴向方向，即图1中的竖直方向，同时也是减压阀芯和溢流阀芯的轴向方向。

在本实用新型的实施例中，所述阀体3可以是多路阀或电液比例阀等的阀体的一部分，即，本实用新型的减压阀可与其他阀门系统集成起来形成整体的阀门组件，从而根据本实用新型实施例的减压阀用作该阀门组件的进油联。在其他实施方式中，本实用新型的减压阀也可以具有单独的阀体。例如，可在多路阀或比例阀的主阀体中钻出空腔以用作本实用新型的减压阀的阀腔。根据本实用新型的实施例，阀芯包括减压阀芯4和溢流阀芯7。减压阀芯实现减压功能，并且其被配置成能够将从流体入口5流入的流体减压后经由流体出口9排出。同时，溢流阀芯实现根据本实用新型实施例的溢流功能，其被配置成与所述减压阀芯抵接，并且当经减压的流体的压力仍高于预定压力时，溢流阀芯与减压阀芯分离，以使流体经由溢流阀芯与减压阀芯之间的溢流通道流向溢流口14。

更具体地，根据本实用新型的实施例，在减压阀芯与流体出口之间形成压力流体腔。如图1所示，堵头2和密封圈1密封住阀腔的一端，堵头中形成流体通道以连通流体出口9，并且在堵头2与减压阀体4之间形成压力流体腔。压力流体腔的与轴向方向垂直的横截面的面积显著地大于减压阀体中心的轴向通道10的与轴向方向垂直的横截面的面积，其作用在于，当该压力流体腔中充满压力流体时，减压阀芯4能够受到压力流体腔中的压力流体的压力而向下移动。更详细的说明将在下文中的工作原理部分中阐述。

压力流体腔可通过任意适当的方式实现。例如，在一个示例性的实施例中，减压阀芯的上侧端面形成锥形面。在另一示例性实施例中，堵头的下端可形成数个向下延伸的突出部，以与减压阀芯4的上侧端面抵接。

此外，虽然图1中示出的堵头2具有特性的形状(例如，包括内部通道和将内部通道与流体出口9连通的径向孔)，但堵头也可以具有其他构造。例如，堵头的下侧被形成为平面，并且整体位于流体出口9的上方。在这种情况下，减压阀芯4的上侧可在与流体出口9错开的圆周位置上形成能够与堵头的下表面抵接的数个突出部，从而确保在减压阀芯4上侧形成压力流体腔，并且减压阀芯4的轴向运动不会阻挡流体出口9。

在本实用新型的实施例中，减压阀芯4包括第一流体通道，该第一流体通道的一端能够与流体入口5连通，另一端与所述压力流体腔连通。根据一个示例性的实施例，如图1所示，第一流体通道包括：沿轴向穿过减压阀芯4中心的轴向通孔10、设置在减压阀芯4的外周表面上能够与流体入口5连通的环形的连通凹槽6(或称：下开槽)、和使连通凹槽6与轴向通孔10相互连通的径向连通孔11。通过这种构造，即便减压阀芯4在阀腔内发生旋转，也不会影响第一流体通道与流体入口5之间的连通。

在一个示例性的实施例中，径向连通孔11为圆孔，其直径与连通凹槽6的宽度相同或基本相同，并且连通凹槽6的宽度与流体入口5的直径相同或基本相同。在进一步优选的实施例中，径向连通孔11的横截面积、连通凹槽6的横截面积、以及流体入口5的横截面积均相同。通过这种构造，流体在从流体入口5进入第一流体通道10过程中的压降尽可能小。

在一个未示出的替换性实施例中，所述减压阀芯的第一流体通道也可以包括：沿轴向穿过减压阀芯中心的轴向通孔；和与所述轴向通孔连通的径向连通孔，该径向连通孔能够与所述流体入口连通。这种构造适合于减压阀芯4相对于阀腔不能旋转的情况，能够无需在减压阀芯4的外周表面上形成连通凹槽6。

进一步地，根据一个示例性的实施例，减压阀芯4的外周表面上还可设有多道较浅的环形凹槽或其他形式的凹槽，这些浅凹槽用于降低流体动压，便于减压阀芯4的运动。

减压阀芯4包括与溢流阀芯7相抵接的第一锥形抵接面，溢流阀芯7包括与所述第一锥形抵接面相配合的第二锥形抵接面。在减压阀芯4和溢流阀芯7上形成相互配合的锥形抵接面能够方便二者之间的相互定位。

根据本实用新型的实施例，减压阀还包括用于使溢流阀芯7与减压阀芯4相互抵接的弹簧8。如图2所示，弹簧8被预施加压缩力，其一端抵靠阀腔的封闭端，另一端抵顶溢流阀芯7，以使溢流阀芯7抵靠着减压阀芯4。

从图1中可以看出，溢流阀芯7具有包括所述第二锥形抵接面的直径较大的第一部分(下称：大端部分)和从所述第一端延伸的直径较小的第二部分(下称：小端部分)，溢流阀芯的小端部分套设在弹簧8内，弹簧8的一端抵靠溢流阀芯7的大端部分，以向大端部分施压。

在未示出的其他可替换的实施例中，也可以在减压阀芯4与溢流阀芯7之间提供其他形式的弹性构件，例如预拉伸的弹簧，以通过该弹簧的拉力使溢流阀芯抵靠减压阀芯。在另一可替换的实施例中，也可以提供使溢流阀芯抵靠减压阀芯的预加载的弹性簧片。

根据本实用新型实施例的溢流阀芯7具有与所述第一流体通道连通的第二流体通道。具体地，第二流体通道包括：沿轴向穿过所述溢流阀芯中心的轴向盲孔12，该轴向盲孔与减压阀芯的轴向通孔10连通；和将所述轴向盲孔与溢流口14连通的节流孔13。在图1所示的实施例中，节流孔13为设置在轴向盲孔12侧壁上的径向孔，其直径显著地小于轴向盲孔12的直径。在示例性的实施例中，所述节流孔可以是孔径为0.8毫米的圆孔。在可替换的实施例中，节流孔13也可以被设置在其他位置或具有其他定向。例如，节流孔13也可以轴向地设置，从而能够穿过溢流阀芯的下端与溢流口14连通。第二流体通道用于始终提供一定量的溢流，这对于减小整个减压阀系统的压力波动是有利的。

为组装本实用新型的减压阀，可在阀体3中钻盲孔以形成阀腔，然后进一步加工出流体入口5、流体出口9和溢流口14。在将减压阀芯4、溢流阀芯7、弹簧8放置到阀腔中以后，用堵头2和密封圈1(例如，O形环)密封住阀腔。图1中堵头1和O形环2位于阀体的上侧(即，靠近减压阀芯4的一侧)，但本实用新型并不仅限于这种具体的形式。在未示出的实施例中，堵头和O形环也可以位于阀体的下侧(即，靠近溢流阀芯7的一侧)。堵头也可以通过任意适当的方式(例如，通过螺纹连接)封闭连接到阀体的开口。

根据本实用新型实施例的减压阀可以在液压设备的进油联中使用，提供一定压力的先导油，用以供给液压先导阀，继而，液压先导阀用于推动工作模块的主阀芯移动。

接下来将结合本实用新型的减压阀在进油联中的应用详细地说明根据本实用新型实施例的减压阀的工作原理。

在液压系统未启动时，减压阀芯4和溢流阀芯7被弹簧8向上推顶，使得流体入口5与减压阀芯4的连通凹槽6相通。此时，压力流体(例如，压力油)将通过流体入口5、以及减压阀芯4中的连通凹槽6、径向连通孔11和轴向通孔10进入压力流体腔。并且，流体通过减压阀芯4的轴向通孔10充满溢流阀芯7的轴向盲孔12。由于节流孔13的尺寸较小，因此减压阀芯4上方的压力流体腔中将继续建立压力。此时，减压阀对应于图2中的右位，即流体入口5处的流体压力P经减压从流体出口9输出压力P_pilot。

随着压力流体腔中的流体压力逐渐升高，其将推动减压阀芯4、溢流阀芯7下移并压缩弹簧8。在此过程中，流体入口5与连通凹槽6之间的连通面积逐渐缩小。当连通凹槽6的上边缘与流体入口5的下边缘平齐时，流体入口5与连通凹槽6之间的流体通路被切断。此时，减压阀对应图2中的左位，即，流体入口处的压力P与阀腔内部压力隔离。此时，减压阀芯4上方的压力流体腔中无流体进一步进入，压力流体仅通过节流孔13向溢流口14流动，从而压力流体腔中的流体的压力开始降低，进而弹簧8推动溢流阀芯7和减压阀芯4上移。在此过程中，流体入口5与连通凹槽6、连通孔11之间的流体通路恢复连通，从而流体能够进一步流入，导致压力流体腔中的压力上升，又压缩减弹簧8导致减压阀芯4下移切断流体入口5与连通凹槽6之间的流体通路。如此反复，在减压阀中形成动态的平衡。连通凹槽6的上边缘与流体入口5的下边缘齐平时的弹簧压缩量对应于减压阀的减压压力值。此外，当流体入口5与连通凹槽6之间的流体通路被切断，即连通凹槽6的上边缘与流体入口5的下边缘齐平时，若减压阀芯4上方的压力流体腔中的压力流体的压力因各种原因仍大于弹簧8在溢流阀芯7上施加的作用力(例如，流体出口9和/或节流孔13被堵塞)，则压力流体腔中的压力流体会继续压缩弹簧8，使溢流阀芯7继续向下移动。但是，此时由于没有更多的油进入减压阀芯4，因此减压阀芯4不会继续向下移动。这样，溢流阀芯7与减压阀芯4之间的抵接面开始分离，从而开启溢流通道，使减压阀芯4中过量的油通过溢流通道排出，从而降低压力流体腔中的压力。压力降低后，施加在弹簧8上压缩力减小，从而弹簧8恢复推动溢流阀芯7上移，再次关闭溢流通道。

以上已经结合附图对本实用新型的减压阀的具体结构以及工作原理做出详细的说明。然而，通过本实用新型的教导，本领域的技术人员将认识到：在不背离本实用新型的精神和实质的情况下，对本实用新型的细节作出各种修改和变化。这些修改和变化都应当落入本实用新型的范围之内。此外，虽然在本实用新型中记载了很多具体的细节，但应该理解，本实用新型的减压阀在不具有某些具体细节的情况下也是可以实现的。因此，本实用新型的保护范围应当以权利要求书记载的内容为准。

Claims (10)

1.一种减压阀，包括：

阀体，所述阀体具有设于阀体内的柱形阀腔和使阀腔与阀体外部连通的流体入口、流体出口和溢流口；和

阀芯，所述阀芯被配置成在阀腔内轴向地移动，其特征在于：

所述阀芯包括减压阀芯和溢流阀芯，

所述减压阀芯配置成将从流体入口流入的流体减压后经由流体出口排出，并且

所述溢流阀芯配置成与所述减压阀芯抵接，并且当经减压的流体的压力仍高于预定压力时，溢流阀芯与减压阀芯分离，以使流体经由溢流阀芯与减压阀芯之间的溢流通道流向所述溢流口。

2.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，压力流体腔形成在减压阀芯与流体出口之间，并且

所述减压阀芯包括第一流体通道，第一流体通道的一端能够与流体入口连通，第一流体通道的另一端与所述压力流体腔连通。

3.根据权利要求2所述的减压阀，其特征在于，所述第一流体通道包括：

沿轴向穿过减压阀芯中心的轴向通孔；

设置在减压阀芯的外周表面上能够与流体入口连通的环形的连通凹槽；和

连通所述连通凹槽与所述轴向通孔的径向连通孔。

4.根据权利要求2所述的减压阀，其特征在于，所述第一流体通道包括：

沿轴向穿过减压阀芯中心的轴向通孔；和

与所述轴向通孔连通的径向连通孔，该径向连通孔能够与所述流体入口连通。

5.根据权利要求3或4所述的减压阀，其特征在于，所述溢流阀芯具有与所述第一流体通道连通的第二流体通道。

6.根据权利要求5所述的减压阀，其特征在于，所述第二流体通道包括：

沿轴向穿过所述溢流阀芯中心的轴向盲孔，该轴向盲孔与减压阀芯的轴向通孔连通；和

将所述轴向盲孔与所述溢流口连通的径向节流孔。

7.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述减压阀还包括预加载的弹性构件，所述弹性构件被配置成使溢流阀芯与减压阀芯相互抵接。

8.根据权利要求7所述的减压阀，其特征在于，所述溢流阀芯包括与减压阀芯相抵接的大端部分和从所述大端部分朝向远离减压阀芯方向延伸的小端部分，并且

所述弹性构架为螺旋弹簧，该螺旋弹簧套设于所述小端部分的外周并向所述大端部分施加压力。

9.根据权利要求7所述的减压阀，其特征在于，所述减压阀芯包括与溢流阀芯相抵接的第一锥形抵接面，所述溢流阀芯包括与所述第一锥形抵接面相配合的第二锥形抵接面。

10.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述减压阀还包括用于封闭所述阀腔的堵头和密封圈，所述流体出口设置在所述堵头与减压阀芯之间阀体壁中。