[实用新型]一种气压控制的超高压直动溢流阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及液压控制元件中的超高压直动型溢流阀，特别是一种利用气压控制的压力可调超高压直动溢流阀。

背景技术

近年来，超高压液压技术的应用越来越广泛，逐渐成为人们关注和研究的一个方向。实际使用中，超高压液压系统一般具有压力高(1000bar以上)、流量小(10L/min以下)的特点，因此对超高压液压元件的安全性、可靠性、耐热性和密封性也提出了更高的要求。

超高压溢流阀作为超高压系统的核心控制元件，一般采用直动式结构，阀芯靠液压力和弹簧力直接平衡，通过调压螺钉来调节弹簧的预紧力，改变阀的开启压力。但由于系统压力高，弹簧刚度和调压偏差大，阀的动态特性和稳定性都很差。

为此，有学者提出两种方案：一种是串联两个溢流阀的方式组成二级调压阀减小单个阀口开启时的压降，可降低调压弹簧的刚度，整个阀的调定压力即为两个溢流阀的开启压力之和；另外一种是采用差动式结构，利用锥阀阀口直径与阀芯圆柱部分的面积差来降低弹簧刚度。两种方案均可在一定程度上改善超高压溢流阀的工作性能，减小振动噪声，并提高阀的使用寿命，但明显增加了整阀结构的复杂性，降低其工作可靠性。

由此现有的超高压溢流阀在实际的应用过程中存在以下问题：

(1)采用大刚度调压弹簧会造成阀的响应滞后，定压精度低；

(2)由于阀口开启以后节流口压降很高，容易形成气穴、气蚀，造成很大噪声和振动，阀的使用寿命低，密封性差；

(3)工作压力低，调压范围小，采用调压螺钉调节压力时不方便；

(4)现有技术结构复杂，维修不便。

实用新型内容

针对现有技术的超高压溢流阀所存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种气压控制的超高压直动溢流阀，以解决现有超高压溢流阀所存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种气压控制的超高压直动溢流阀，所述溢流阀包括：上阀体、下阀体、锥阀芯、阀座、阀盖。该溢流阀还包括气动活塞组件，所述气动活塞组件安置在上阀体中，并与锥阀芯直接刚性接触。

在该溢流阀的优选方案中，所述上阀体与下阀体相接，其内设置有气压控制容腔，上阀体上还开设有与气压控制容腔连通的排气口；所述气动活塞组件安置在气压控制容腔中，并将气压控制容腔分割成上下不连通的两容腔；所述阀盖与上阀体的端口密封相接，其上开设有与上阀体中气压控制容腔连通的控制口；所述下阀体上开设有连通的进油口和回油口，所述阀座通过上阀体压紧在下阀体中间，其上开设有第一通油孔和第二通油孔，分别与下阀体上的进油口和回油口连通，所述锥阀芯内置于阀座中，并与气动活塞组件直接刚性接触。

进一步的，所述气动活塞组件包括气动活塞、压紧螺母、环形密封、密封档环、顶杆、密封圈，所述气动活塞通过密封圈与上阀体内的气压控制容腔内壁密封配合，顶杆通过环形密封穿设在气动活塞中，其顶端通过密封档环与压紧螺母相接，底端穿过上阀体与下阀体中的锥阀芯直接刚性接触。

进一步的，所述顶杆与气动活塞之间螺纹连接。

进一步的，所述锥阀芯与顶杆同轴布置。

进一步的，所述锥阀芯为两节同心圆柱式结构。

进一步的，所述上阀体与下阀体之间通过螺纹进行螺接。

进一步的，所述锥阀芯外侧与阀座内孔之间设有密封圈，所述阀座外侧与下阀体内孔之间设有密封圈，所述阀座端部与下阀体之间设有密封铜垫。

由此构成的气压控制的超高压直动溢流阀相对于现有技术，具有如下特点：

(1)所述阀芯的运动由气动活塞驱动，阀芯质量轻，惯性小，且只有一个与运动方向平行的自由度，动态响应快，灵敏度高，定压精度好，能有效减少系统输出的流量脉动和压力脉动。

(2)控制腔内没有复位弹簧，只要调节气源压力就可预设阀的开启压力，压力调节方便，调压范围广。

(3)稳态时，阀芯在控制气源压力、排气口压力及自身重力作用下复位，因控制气源压力作用面积比排气口压力作用面积大，所以静态时，阀芯能够可靠复位，工作安全。

(4)由于超高压下阀芯启闭动作会带来压力冲击，且产生局部高温，因此，阀座端面与下阀体接触位置设有金属密封铜垫，强度高，耐高温，密封性好，可缓和冲击，减少启闭噪声，延长阀的使用寿命。

(5)整个溢流阀的结构简单、紧凑，便于维修保养。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1是本实用新型的结构组成示意图；