[发明专利]压力设定阀和工程设备

说明书

技术领域

本发明涉及液压领域，更具体地，涉及一种压力设定阀和工程设备。

背景技术

用于水下施工的工程设备（例如钻机等）包括位于地表的主机、以及位于水或泥浆中的工作装置，其中，工作装置包括压力设定阀。

由于水压（指由水或泥浆等产生的压力）的存在，压力设定阀外压的压力大于其内部的压力，密封难度较大。目前采用的方法之一是向压力设定阀的内部注入压力油以平衡外部的水压。这样，注入的压力油的压力作用到压力设定阀，使其压力接近水压，并使其能跟随水压的变化动态响应，从而大幅降低了密封的难度，使密封的可靠性得到了保证。

请参考图1和图2，现有技术中的压力设定阀包括：阀体10、阀芯20、弹性元件30和先导溢流阀90。其中，阀体10包括进口11、出口12、溢流口13和泄漏口57。阀芯20活动地设置在阀体10内，进口11或出口12的压力油通过主油腔21作用在阀芯20的第一端以产生第一作用力。弹性元件30与阀芯20连接，弹性元件30向阀芯20提供第二作用力，第二作用力的方向与第一作用力的方向相反。

当第一作用力小于第二作用力时，阀芯20向左运动，进口11与出口12连通。当第一作用力与第二作用力的差大于预定值时，出口12与溢流口13连通。其中，弹性元件30设置在阀芯20的腔体16内，腔体16与主油腔21连通，其内的最大压力由先导溢流阀90设定。当出口12的压力足够大，足以克服先导溢流阀90的设定压力后，压力油经先导溢流阀90泄压，以保证出口12的压力在设定的范围内。

但是，由于现有技术中的压力设定阀，其阀芯控制力采用弹性元件、或弹性元件与液压先导力结合，因此，其压力需预先设定，且不能跟随水压的变化动态响应。另外，由于压力设定阀处于水下，而主机置于地表，压力设定阀的泄漏油需通过长管道接至主机。因此，深度越深，泄漏油的油柱越高，其产生的压强越大，这就会造成先导溢流阀90的溢流腔91的压力受到泄漏油压力的影响，继而对整个压力设定阀的设定值产生影响。

发明内容

本发明旨在提供一种压力设定阀和工程设备，以解决现有技术的压力需预先设定，且不能跟随水压的变化动态响应的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种压力设定阀，包括：阀体，包括进口、出口、溢流口和控制口；阀芯，阀芯活动地设置在阀体内，进口或出口的压力油作用在阀芯的第一端以产生第一作用力；弹性元件，弹性元件与阀芯连接，弹性元件向阀芯提供第二作用力；压力传递元件，压力传递元件与控制口连接，压力传递元件将压力设定阀的外部压力通过控制口传递给阀芯并产生第三作用力；第二作用力、第三作用力的方向与第一作用力的方向相反；当第一作用力的大小小于第二作用力和第三作用力的合力的大小时，进口与出口连通；当第一作用力与合力的差大于预定值时，出口与溢流口连通。

进一步地，阀芯包括实心的主体部及位于主体部一端的收容部，收容部内设置有主油腔，收容部包括从主体部向外延伸并与阀体的内表面相互接触的环形侧壁，环形侧壁上开设有进油道和出油道，主油腔与出口连通，阀芯可相对阀体运动而使得进油道与进口连通或者使得出油道与溢流口连通。

进一步地，阀体还包括与阀芯的收容部共同围设以形成主油腔的第一盖板以及位于与第一盖板相对的另一端的第二盖板，出口开设于第一盖板上，阀芯的主体部与第二盖板之间形成控制腔，弹性元件设置在控制腔内，控制腔与控制口连通。

进一步地，收容部的外径大于主体部的外径，且环形侧壁通过倾斜的过渡部与主体部连接，过渡部上设置有阻尼孔，阀体包括向阀芯的方向突出的第一密封环，主体部的外表面与第一密封环接触，过渡部与第一密封环之间形成阻尼腔，阻尼孔将主油腔与阻尼腔连通。

进一步地，阀体还包括用于收集来自进口和控制口泄漏的压力油的泄漏腔，泄漏腔由阀芯的主体部与阀体共同围设形成，泄漏腔设置在控制腔与阻尼腔之间。

进一步地，阀体包括相互套设的第一阀套和第二阀套，第一阀套和第二阀套的轴向截面分别呈“U”形且第一阀套和第二阀套的封闭端相对地设置，阀芯套设在第二阀套内。

进一步地，阀体的轴向截面呈“U”形，阀体的开口端设置有盖板，出口开设在盖板上。

进一步地，压力传递元件是油缸或设置有压力传递膜的容器。

根据本发明的第二个方面，提供了一种工程设备，包括位于地表的主机、以及位于水或泥浆中的工作装置，工作装置包括压力设定阀，该压力设定阀是上述的压力设定阀。