[发明专利]大容量限压阀

说明书

本发明涉及一种防止液压系统，尤其是防止地下作业的液压工作面支护受地压冲击或类似的超载的限压阀。该限压阀具有一个克服阀门弹簧而可在阀体的一个内孔内移动的控制活塞，该控制活塞封闭为弹簧室配备的调整螺栓孔，该控制活塞与一个带泄漏孔和径向孔的阀活塞协调工作，该阀活塞可在一个扩大的、转入一个补偿室的大孔内移动，并经密封环密封地引导，该阀活塞在压力冲击时越过密封环使用作排放孔的横向孔与大孔相连。

这类也被称为地压冲击阀的限压阀被应用在因出现超载而使地下煤矿中的液压支柱受损的地方。液压支柱不仅可作为单独的支柱，也可配备这类限压阀，以便在超载时减少存在的损坏或完全破坏，从而减少对矿工的危险。由DE-OS2830891公开了一种限压阀，由一个安置在连接螺栓和阀活塞之间的阀弹簧减少了在液压系统中的超载。在阀盘或弹簧座上制有一个锥形的封闭件，在出现超载时该封闭件从阀座抬起。在活塞上有一个缓冲管，该缓冲管限制液流开口。这些已知的限压阀不具备足够的关闭可靠性。此外，弹簧的正确配置尤为困难，而这又是可靠开启这类地压冲击阀的前提。DE-OS3314837，DE-OS3922894和DE-OS3929094对此作了进一步的改进。所述的后两种限压阀具有流量至少约为1000l/mm（升/分）的结构，同时，该阀具有很小的尺寸。这是如此实现的，阀活塞构成管套，该管套与控制活塞一起工作，这样，共同作为结构元件的管套和控制活塞就可在阀体的内部孔内移动。这一已知的控制活塞具有一个泄漏孔和径向孔，当阀开启时，经这些孔液压介质可以流入弹簧室内。因此，必需的面积差由阶梯状的控制活塞或由控制活塞和阀活塞的不同直径实现。这种控制活塞和由DE-OS3929094所公开的限压阀的缺点是没有足够的关闭值，尤其会发生阀的重新关闭，从而发生阀活塞的振动，因为，两个活塞必须一起移动。所使用的阀弹簧必须相当大和长，为此，对于这类限压阀需要费用昂贵的结构。

因此，本发明的任务在于，创造一种能不成问题地打开和关闭的限压阀，该限压阀具有很小的调整弹簧和很大的流量。

按照本发明这一任务被如此解决，控制活塞和阀活塞是分开的元件，阀活塞克服一个支撑在控制活塞面上的调整弹簧而移动，并具有一个通孔，该通孔具有比控制活塞的泄漏孔更小的直径，并且至少为阀活塞配置的密封环被设计成是具有矩形形状和很高硬度的、预应力安装的塑料环（聚四氟乙烯Teflon  TFM1600）。

这类限压阀首先打开具有较大泄漏孔的控制活塞，同时，压力液流过通孔而进入补偿室，并从那儿流入泄漏孔。当流量或压力提高时，具有较大直径的阀活塞也开启，压力液经横向孔流出，从而不影响或完全不危及所安置的液压设备，即液压支柱。由于阀活塞必须克服弹簧力而开启和开口的横截面可作相应的选择，因此保证了整个系统精确的开启和关闭。因此，不可能出现阀活塞的振动，甚至提前关闭，以及首先可以应用相当小的调整弹簧，这就给限压阀的总体结构尺寸和总体设计带来了很大的优点。阀活塞的振动或错误的关闭可如此被阻止，该阀活塞不是克服约1巴的外压而是克服调整弹簧的压力和在补偿室内的介质的压力而开启。为此，如已提及的可以使用尺寸相当小的调整弹簧。

按照本发明的适当的结构，补偿室被设置在横向孔和容纳控制活塞的壳体上部之间的大孔的拓宽部分。即使当阀活塞被进一步提升时，也永久地保持补偿室的工作原理，以便能使压力液体经横向孔流出。为此，较小的控制活塞停留在打开位置的时间的长度与在补偿室内出现的相应压力一致。如果该压力要比在大孔内出现的压力大，该系统就关闭，或者该阀活塞再次自动关闭。

另一适当的结构是在阀活塞的两侧配备泄漏孔，其中，为补偿室配置的泄漏孔容纳调整弹簧。阀活塞的这一结构明显缩短了整个限压阀，而不影响其工作原理。同时使调整弹簧获得一定的引导并保证了补偿室有足够的容量。

按照本发明调整弹簧的可靠位置是如此达到的，带调整弹簧的泄漏孔具有一个与阀活塞的外壁成直角的底面。从而使调整弹簧可靠地位于该底面上，并保证了阀活塞及时的支撑和在所有的密封环前的足够的支撑。也可以设想在底面上安置一个套筒，这样就预先规定了调整弹簧附加的导向，然而这在任何情况下在这里所述的限压阀中都是不必要的。

按照本发明如下保证了在大孔内有利的流动，即带径向孔的泄漏孔具有一个锥形的底面，在底面的顶部连结有通孔。因此，在阀活塞动作前流过通孔的加压流体沿目标方向从大孔流入补偿室，并从补偿室流向内孔或控制活塞的泄漏孔。为此，同时也有助于控制活塞的及时动作。