[發明專利]差動式水壓溢流閥

有效

• 申請號: 201210398945.4
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102943909A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 賀小峰;朱玉泉;羅小輝;鄧賁
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F16K17/06
• 分類號: F16K17/06;F16K47/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于水液壓系統中的壓力控制閥，適用于以海水、淡水、高水基等工作介質的水液壓系統。

背景技術

溢流閥是液壓系統中常用的壓力控制元件，可作為定壓溢流閥或安全閥，傳統的溢流閥多采用液壓油作工作介質。當溢流閥采用水(水基)介質(包括海水、淡水或高水基等)時，所產生的振動、噪聲和工作穩定性問題十分嚴重。除了氣穴和氣蝕的原因之外，產生的原因還有多種：1)由于水的粘度低，粘性阻尼小；2)水的密度、彈性模量較礦物油大，“水擊”現象嚴重；3)介質在閥口不均勻出流以及彈簧力偏離閥芯軸心等原因產生的徑向力使閥芯偏振；4)由于水的粘度低，閥口處的泄漏較大。

圖3是丹麥Danfoss公司生產的直動式水壓溢流閥(Trostmann?E..Water?Hydraulics?Control?Technology.Marcel?Dekker，Inc.，New?York，1996)，包括閥體1、彈簧5、彈簧座6、阻尼腔8、調節螺桿10、右端蓋11、閥座12、平板閥芯13、阻尼套14、阻尼桿15和彈簧套管16。

該閥通過在閥芯后端設置阻尼腔，在一定程度上改善了閥的工作穩定性。但閥芯易于偏振，由此產生的振動、噪聲及工作穩定性問題仍然存在。此外該閥所采用的材料不能用海水，只適用于淡水或高水基等腐蝕性不強的介質。

對于普通的直動式溢流閥而言，由于彈簧力直接與液壓力比較，當溢流閥的工作壓力較高時，所需的彈簧力很大。因此，給彈簧的設計和制造帶來很大困難。

發明內容

本發明提供兩種差動式水壓溢流閥，解決現有直動式溢流閥存在的振動、噪聲及工作穩定性差的問題，減小閥口泄漏、氣蝕、振動、噪聲和調壓彈簧剛度，改善閥的工作穩定性，同時適用于海水等腐蝕性強的低粘度介質。

本發明所提供的第一種差動式水壓溢流閥，包括閥體、閥座、閥芯、彈簧、彈簧座和調節螺桿，所述閥體內自左向右依次裝有閥座、閥芯、彈簧和彈簧座；其特征在于：

所述閥體內腔為圓形孔，圓形孔中部具有環形沉割槽，閥體側面不同位置分別具有與所述環形沉割槽連通的進液口和連通閥體內腔的出液口；所述閥座形狀為圓筒，圓筒外徑與閥體內腔圓形孔內徑匹配，閥座內腔為同軸的三階臺階孔，其中，右階孔的直徑大于左階孔的直徑，右階孔的右孔口為圓錐面，閥座側面具有徑向均勻分布的連通中間階孔的進水孔；所述閥芯由一體的尾端圓柱、圓錐段和首端圓柱構成，尾端圓柱直徑與所述閥座左階孔直徑相匹配，圓錐段最大徑向截面直徑大于所述右階孔的直徑，圓錐段的錐角小于閥座右階孔右孔口的圓錐面的錐角，閥芯具有軸向通孔，軸向通孔對應尾端圓柱部分的內徑增大，其中安裝有阻尼器；閥芯尾端圓柱與閥座左階孔滑動配合，圓錐段和閥座右階孔右孔口的圓錐面形成錐閥結構的閥口；閥座與閥體內腔滑動配合，閥座的進水孔位于閥體環形沉割槽相應位置；

所述閥體右端封閉，彈簧座嵌于閥體內腔右底面，彈簧套于閥芯首端圓柱和彈簧座之間并由后兩者限位；

所述閥體內腔左端內置有與閥體內腔滑動配合的圓柱形墊塊，圓柱形墊塊封閉所述閥座的左端面，圓柱形墊塊和閥芯尾端圓柱之間的閥座內腔構成阻尼腔；

左端蓋通過螺釘和所述閥體左端面連接，調節螺桿和左端蓋螺紋配合并頂住所述圓柱形墊塊。

本發明所提供的第二種差動式水壓溢流閥，包括閥體、閥座、閥芯、彈簧、彈簧座和調節螺桿，所述閥體內自左向右依次裝有閥座、閥芯、彈簧和彈簧座；其特征在于：

所述閥體內腔為圓形孔，圓形孔中部具有環形沉割槽，閥體側面不同位置分別具有與所述環形沉割槽連通的進液口和連通閥體內腔的出液口；所述閥座形狀為圓筒，圓筒外徑與閥體內腔圓形孔內徑匹配，閥座內腔為同軸的三階臺階孔，右階孔的直徑大于左階孔的直徑，右階孔的右孔口為圓錐面，閥座側面具有徑向均勻分布的連通中間階孔的進水孔；所述閥芯由一體的尾端圓柱、圓錐段和首端圓柱構成，尾端圓柱直徑與所述閥座左階孔直徑相匹配，圓錐段最大徑向截面直徑大于所述右階孔的直徑，圓錐段的錐角小于閥座右階孔右孔口的圓錐面的錐角，閥芯具有軸向通孔，軸向通孔對應尾端圓柱部分的內徑增大，其中安裝有阻尼器；閥芯尾端圓柱與閥座左階孔滑動配合，圓錐段和閥座右階孔右孔口的圓錐面形成錐閥結構的閥口；閥座與閥體內腔滑動配合，閥座的進水孔位于閥體環形沉割槽相應位置；

右端蓋通過螺紋和所述閥體內腔右端連接，右端蓋左端形狀為圓桶，右端蓋右端形狀為外六方柱體，彈簧座嵌于右端蓋內腔并與右端蓋內腔滑動配合，彈簧套于閥芯首端圓柱和彈簧座之間并由后兩者限位；調節螺桿和右端蓋底面螺紋配合并頂住所述彈簧座；