[發明專利]一種超高壓先導式溢流閥

有效

• 申請號: 201410566968.0
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104265716B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 雷玉勇;陶歡;萬霞;蔣代君;劉克福;楊涵;張麗;陳玄;唐煉
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及流體傳動控制領域，特別涉及一種高壓和超高壓溢流閥，可用于高壓和超高壓流體傳動控制中的壓力調節與控制。

背景技術

溢流閥是一種應用廣泛的壓力控制閥，其基本工作原理是利用流體壓力在閥芯上所產生的液壓力與彈簧力相比較，當液壓力大于調壓彈簧力時，閥口開啟而開始溢流；當液壓力小于調壓彈簧力時，閥口關閉而停止溢流，從而使系統壓力基本穩定在某一調定值，實現對壓力的控制。

溢流閥分為直動式溢流閥和先導式溢流閥。直動式溢流閥直接靠液壓力與彈簧力比較而實現閥口啟閉，當流體壓力較高時，要求彈簧剛度也較大，但當彈簧剛度較大或彈簧較粗以后，其控制性能變差，因此直動式溢流閥一般僅用于流量較小的低壓系統中。先導式溢流閥由主閥和先導閥組成，當液壓力大于先導閥調壓彈簧力時，閥口開啟形成溢流回路，由于主閥芯上的阻尼孔作用產生壓力降，從而使主閥芯上、下腔產生壓力差，在這個壓力差作用下主閥芯克服主閥彈簧力開啟，實現溢流。先導式溢流閥能實現用較小剛度的彈簧來控制較大流量的高壓系統，且其控制性能也優于直動式溢流閥，因此在流體傳動控制領域被廣泛使用。

無論是直動式溢流閥還是先導式溢流閥，其閥芯啟、閉非常頻繁，在使用過程中常常會出現閥芯的快速磨損或閥座損壞，使密封失效而報廢。在超高壓系統中，如壓力等級達400MPa的水射流系統中，由于壓力極高，溢流閥（或卸荷閥）的閥芯或閥座極易在短時間損壞，從而影響系統輸出壓力控制，因此溢流閥（或卸荷閥）需要經常更換，大大增加了使用成本。因此，發明一種適合超高壓系統的先導式溢流閥結構，具有很高的現實意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的是：為了克服傳統先導式溢流閥使用過程中，特別是在超高壓系統中因先導閥閥座快速磨損而導致整個溢流閥報廢、頻繁更換等不足，發明一種適用于超高壓系統的先導式溢流閥結構，從而解決普通先導式溢流閥在超高壓系統中使用時可靠性差、使用壽命短的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超高壓先導式溢流閥，由主閥（1）和先導閥（2）組成。先導閥由調壓手輪（7）、調節螺釘（8）、先導閥調壓彈簧（6）、先導閥芯（5）、分離式閥座（4）和螺堵（3）等構成。分離式閥座（4）有中心孔且兩端為圓錐狀，通過螺堵（3）壓緊在先導閥閥體上，并通過其兩端的圓錐面分別與先導閥體和螺堵（3）的錐面進行機械硬密封，螺堵（3）與先導閥閥體為螺紋連接，螺堵（3）與先導閥體通過端面墊片進行密封，螺堵（3）上開有徑向和軸向孔（c）。

超高壓流體從入口（P）進入主閥（1），經阻尼孔（a）、通道（b）和螺堵上的徑向和軸向孔（c）及分離式閥座中心孔作用到先導閥閥芯（5）上，當流體壓力較低時，流體施加在先導閥芯（5）上的壓力不足以克服調壓彈簧（6）上的預壓縮彈力，先導閥芯（5）壓緊分離式閥座（4），處于關閉狀態，主閥芯（11）上、下腔壓力相等（靜壓傳遞），在主閥彈簧（10）作用下，主閥芯也壓緊在主閥座上，主閥口關閉，入口（P）與回油口（T）不通，不能溢流，當入口（P）處的壓力增加，流體施加在先導閥芯（5）上的液壓力大于調壓彈簧（6）上的預壓縮彈力時，先導閥芯開啟，流體經主閥芯上的阻尼孔（a）、通道（b）、螺堵上的徑向和軸向孔（c）、通道（e）及主閥芯中心孔（d）流到回油口（T），形成流體流動，此時，流體在主閥芯上的阻尼孔（a）處產生壓力降，從而使主閥芯（11）上腔壓力小于下腔壓力，在這個壓力差作用下主閥芯克服主閥彈簧力開啟，流體由入口（P）經主閥口溢流至回油口（T），實現溢流作用。

上述分離式閥座（4）采用抗沖擊強度高，耐磨性好材料制成，與先導閥閥芯（5）配合形成硬密封，高強度分離式閥座（4）一方面提高閥座強度、延長使用壽命，另一方面，當閥芯或閥座磨損以后，僅僅更換閥芯或閥座，而無需更換整個溢流閥。

附圖說明

圖1是超高壓先導式溢流閥結構示意圖。

圖2是超高壓截止閥結構示意圖。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

1、采用抗沖擊強度高、耐磨性好的分離式閥座，可有效的延長閥的工作壽命，提高溢流閥的控制性能，非常適用于超高壓流體傳動場合，特別是在水射流工程應用中（壓力達400MPa甚至更高），可有效的延長閥的工作壽命，提高溢流閥的控制性能，具有很高的實用價值。

2、采用分離式閥座，解決了傳統溢流閥閥座磨損后整個閥的報廢問題。當閥芯、閥座磨損以后，僅僅更換閥芯或閥座，而無需更換整個溢流閥，大大降低了使用成本。