一种紧凑型外控直动式溢流阀.pdf

本发明涉及液压传动与控制技术领域中的液压阀，具体地说是一种紧凑型外控直动式溢流阀，包括阀体、密封插塞、阀芯、弹簧及封堵，阀体为外控直动式溢流阀的外壳，在阀体上沿轴向开有多条与执行元件相连通的连接通道；阀体内开有孔道，密封插塞及封堵分别密封连接于阀体的两端；阀芯容置于孔道内，与孔道的内壁密封抵接；封堵与阀芯之间的孔道为P腔，阀芯上设有T腔，密封插塞上设有A腔，三个腔分别对应阀体上开设的连接通道；P腔内设有弹簧，弹簧的两端分别抵接于封堵及阀芯的一端，阀芯的另一端与密封插塞密封抵接；阀体可沿孔道的轴向滑动，实现A腔与T腔之间的关闭或连通。本发明具有性能稳定，结构紧凑，成本低、易实现等优点。

权利要求书
1.  一种紧凑型外控直动式溢流阀，其特征在于：包括阀体（1）、 密封插塞（2）、阀芯（3）、弹簧（4）及封堵（5），其中阀体（1）为 所述外控直动式溢流阀的外壳，在阀体（1）上沿轴向开有多条与执 行元件相连通的连接通道；所述阀体（1）内开有孔道（13），所述密 封插塞（2）及封堵（5）分别密封连接于阀体（1）的两端；所述阀 芯（3）容置于阀体（1）的孔道（13）内，与所述孔道（13）的内壁 密封抵接；所述封堵（5）与阀芯（3）之间的孔道为P腔（19），阀 芯（3）上设有T腔（17），密封插塞（2）上设有A腔（15），所述A 腔（15）、T腔（17）及P腔（19）分别对应所述阀体（1）上开设的 连接通道；所述P腔（19）内设有弹簧（4），该弹簧（4）的两端分 别抵接于封堵（5）及阀芯（3）的一端，所述阀芯（3）的另一端与 密封插塞（2）密封抵接；所述阀体（3）可沿孔道（13）的轴向往复 滑动，实现所述A腔（15）与T腔（17）之间的关闭或连通。

2.  按权利要求1所述的紧凑型外控直动式溢流阀，其特征在于： 所述阀芯（3）的另一端与密封插塞（2）之间为球面密封。

3.  按权利要求2所述的紧凑型外控直动式溢流阀，其特征在于： 所述密封插塞（2）的一端设有与所述A腔（15）相连通的球面凹槽 （11），所述阀芯（3）的另一端开有沟槽（12），该沟槽（12）内容 置有星形密封圈（8），所述密封插塞（2）与阀芯（3）通过所述球面 凹槽（11）及星形密封圈（8）形成球面密封。

4.  按权利要求1所述的紧凑型外控直动式溢流阀，其特征在于： 所述阀体（1）上孔道（13）的两端分别为用于密封的锥面（14），所 述密封插塞（2）及封堵（5）分别与阀体（1）螺纹连接，在密封插 塞（2）与阀体（1）一端的锥面之间及封堵（5）与阀体（1）另一端 的锥面之间分别设有0形密封圈。

5.  按权利要求1所述的紧凑型外控直动式溢流阀，其特征在于： 所述阀体（1）上的连接通道分别为与A腔（15）对应的第一连接通 道（16）、与T腔（17）对应的第二连接通道（18）及与P腔（19） 对应的第三连接通道（20），所述第一、二、三连接通道（16、18、 20）分别沿径向开设，且相互平行。

6.  按权利要求1或5所述的紧凑型外控直动式溢流阀，其特征 在于：所述T腔（17）为阀芯（3）两端之间的部分内缩而成，所述 阀芯（3）的一端通过0形密封圈与所述孔道（13）的内壁密封抵接。

7.  按权利要求1所述的紧凑型外控直动式溢流阀，其特征在于： 所述阀体（1）、密封插塞（2）、阀芯（3）、弹簧（4）及封堵（5）同 轴设置。

说明书一种紧凑型外控直动式溢流阀
技术领域
本发明涉及液压传动与控制技术领域中的液压阀，具体地说是一 种紧凑型外控直动式溢流阀。
背景技术
目前在液压传动领域，已经有各种功能、形式的液压阀可供设计 者选择。然而对于溢流阀，可供选择的直动式溢流阀产品因为结构限 制，无法设计外控油口；而设有外控油口的先导式溢流阀，其结构复 杂、价格昂贵、体积大。在某些应用场合中，需要根据工况决定何时 需要将压力泄掉，又对响应时间要求很低，此时选择先导溢流阀会增 加成本。因而研制出一种结构简单紧凑，性能稳定可靠，低成本的外 控直动式溢流阀已成为亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种紧凑型外控直动式溢 流阀。该外控直动式溢流阀结构简单紧凑，性能稳定可靠，成本低。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括阀体、密封插塞、阀芯、弹簧及封堵，其中阀体为所 述外控直动式溢流阀的外壳，在阀体上沿轴向开有多条与执行元件相 连通的连接通道；所述阀体内开有孔道，所述密封插塞及封堵分别密 封连接于阀体的两端；所述阀芯容置于阀体的孔道内，与所述孔道的 内壁密封抵接；所述封堵与阀芯之间的孔道为P腔，阀芯上设有T腔， 密封插塞上设有A腔，所述A腔、T腔及P腔分别对应所述阀体上开 设的连接通道；所述P腔内设有弹簧，该弹簧的两端分别抵接于封堵 及阀芯的一端，所述阀芯的另一端与密封插塞密封抵接；所述阀体可 沿孔道的轴向往复滑动，实现所述A腔与T腔之间的关闭或连通。
其中：所述阀芯的另一端与密封插塞之间为球面密封；所述密封 插塞的一端设有与所述A腔相连通的球面凹槽，所述阀芯的另一端开 有沟槽，该沟槽内容置有星形密封圈，所述密封插塞与阀芯通过所述 球面凹槽及星形密封圈形成球面密封；所述阀体上孔道的两端分别为 用于密封的锥面，所述密封插塞及封堵分别与阀体螺纹连接，在密封 插塞与阀体一端的锥面之间及封堵与阀体另一端的锥面之间分别设 有0形密封圈；
所述阀体上的连接通道分别为与A腔对应的第一连接通道、与T 腔对应的第二连接通道及与P腔对应的第三连接通道，所述第一、二、 三连接通道分别沿径向开设，且相互平行；所述T腔为阀芯两端之间 的部分内缩而成，所述阀芯的一端通过0形密封圈与所述孔道的内壁 密封抵接；所述阀体、密封插塞、阀芯、弹簧及封堵同轴设置。
本发明的优点与积极效果为：
1.性能稳定、安全可靠。本发明利用弹簧力与油液作用在阀芯 上的力相平衡的原理，采用弹簧提供球面密封的预压力，应用星形密 封圈和0形密封圈进行密封，本发明将它们巧妙地结合起来，实现根 据不同工况对执行元件工作腔的溢流控制。
2.密封可靠。本发明阀芯与密封插塞之间形成球面密封，阀芯 上的锥面和密封插塞的球面可以有效保证在工作中星形密封圈可靠 固定，安全可靠。
3.结构紧凑。本发明可根据需要选择不同弹簧直径和线径，阀 芯运动范围很小（3～4mm），3mm通径的外控直动式溢流阀，整体尺 寸在65mm×32mm×25mm。
3.成本低，易实现。本发明采用标准的密封圈，将球面密封的 球面设计在可拆卸的零件上，简化加工工艺，除球面密封外，对加工 精度要求不高，成本低，易实现。
附图说明
图1为本发明的内容结构示意图；
其中：1为阀体，2为密封插塞，3为阀芯，4为弹簧，5为封堵， 6为0形密封圈，7为0形密封圈，8为星形密封圈，9为0形密封圈， 10为0形密封圈，11为球面凹槽，12为沟槽，13为孔道，14为锥 面，15为A腔，16为第一连接通道，17为T腔，18为第二连接通道， 19为P腔，20为第三连接通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括阀体1、密封插塞2、阀芯3、弹簧4 及封堵5，其中阀体1为外控直动式溢流阀的外壳，在阀体1上沿轴 向由上至下开有多条与执行元件相连通的连接通道；本实施例的连接 通道为三条，分别为第一连接通道16、第二连接通道18及第三连接 通道20，三条连接通道沿径向开设，且相互平行。
阀体1的中心沿轴向开有孔道13，该孔道13的两端分别为用于 密封的锥面14，密封插塞2螺纹连接于阀体1的一端（上端），在密 封插塞2与阀体1一端的锥面之间设有0形密封圈6。封堵5螺纹连 接于阀体1的另一端（下端），在封堵5与阀体1另一端的锥面之间 设有0形密封圈9。
阀芯3容置于阀体1的孔道13内，阀芯3一端（下端）的端面 与封堵5之间设有弹簧4，该弹簧4的两端分别抵接于封堵5及阀芯 3一端的端面。密封插塞2的一端（下端）位于孔道13内，并与阀 芯3的另一端（上端）密封抵接，密封插塞2的另一端（上端）位于 阀体1外。阀芯3的另一端与密封插塞2之间为球面密封，密封插塞 2的一端设有球面凹槽11，阀芯3的另一端开有沟槽12，该沟槽12 内容置有星形密封圈8，密封插塞2与阀芯3通过球面凹槽11及星 形密封圈8形成球面密封。
封堵5与阀芯3之间的孔道为P腔19，弹簧4容置在该P腔19 内、为球面密封提供预压力，P腔19与第三连接通道20相对应。阀 芯3上设有T腔17，该T腔17为阀芯3两端之间的部分内缩而成， T腔17与第二连接通道18相对应；阀芯3的一端通过0形密封圈10 与孔道13的内壁密封抵接。密封插塞2上设有A腔15，该A腔15 与第一连接通道16相对应，且A腔15的下方与球面凹槽11相连通。
本发明的阀体1、密封插塞2、阀芯3、弹簧4及封堵5同轴设 置，阀体3可沿孔道13的轴向小范围（3～4mm）往复滑动，实现A 腔15与T腔17之间的关闭或连通
本发明的工作原理为：
在P腔19内无压力时，球面密封可以在弹簧4的预压力下维持 设定压力范围内的密封，使A腔15与T腔17之间的油液无法连通。 当A腔15内压力作用在阀芯3上的力超过弹簧4的预压力时，阀芯 3被顶开、向下滑动，星形密封圈8与球面凹槽11分开，A腔15与 T腔17导通，A腔15内压力泄掉。在P腔19有压力时，P腔19内 油液作用在阀芯3上的力大于A腔15内压力作用在阀芯3上的力， 阀芯3向上滑动，星形式密封圈8与球面凹槽11抵接，球面密封更 加牢固。本发明可根据系统需要，满足溢流压力在0.5～3MPa之间的 要求。
本发明的装配过程是：
先将星形密封圈8安装在阀芯3另一端的沟槽12内，将0形密 封圈7及0形密封圈10分别安装在密封插塞2和阀芯3的环槽内， 将0形密封圈6、0形密封圈9分别安装在密封插塞2、封堵5的肩 部，分别与孔道13两端的锥面14抵接；将阀芯3装入阀体1的孔道 13中，将密封插塞2安装到阀体1上；将弹簧4放入阀体1内，置 于阀芯3一端的端部之下；最后，安装封堵5，旋紧。
综上所述，本发明采用油液作用在阀芯3上的力与弹簧4的预压 力相平衡的原理，当A腔15内压力作用在阀芯3上的力大于弹簧4 预压力与P腔19内压力作用在阀芯3上的力之和后，A腔15泄压， 否则各腔之间相互密封。本发明解决了根据具体工况，将执行元件工 作腔的压力卸荷的问题。