[实用新型]一种带阻尼活塞的直动式水压溢流阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水液压系统中的压力控制元件，特别涉及一种带阻尼活塞的直动式水压溢流阀，属阀类，适用以海水、淡水、海水基等作为工作介质的中高压水液压系统中的压力控制元件。

背景技术

溢流阀是液压系统中常用的压力控制元件，可作为定压溢流阀或安全阀。在液压系统中多用油作为工作介质，而当溢流阀在水(包括海水、淡水或高水基等)介质中使用时，会产生一系列的技术问题。①由于水的气化压力远远高于矿物油，当水在阀口高速流动时，流场局部压力会低于水的气化压力，进而产生气蚀现象，使阀口处的材料受到气蚀侵蚀，从而降低阀的工作可靠性和寿命；②由于水的粘度低，润滑性差，阀芯与阀座间的摩擦以及阀口处的泄漏问题严重；③水的密度、弹性模量较矿物油大，“水击”现象严重；④介质在阀口不均匀出流以及弹簧力偏离阀芯轴心等原因产生的径向力使阀芯偏振。⑤水压溢流阀的结构复杂，加工难度增加，生产成本高。

华中科技大学研制了一种带油气减震装置的水压直动型溢流阀，该溢流阀阀芯上附加有油气弹簧，由气腔、上油腔和下油腔组成，阀芯运动时油液通过阻尼小孔形成阻尼力，同时液压油又可改善阀芯的润滑条件，阀芯的运动有导向作用。但是阀还是有油的存在，不是纯水介质，阀芯的振动比较剧烈，噪声很大；而且该阀结构相对复杂，加工成本较高。

丹麦Danfoss公司生产的直动式水压溢流阀后端设有阻尼腔，在一定程度上改善了阀的工作稳定性。但是阀易于偏振，由此产生的振动噪声及工作稳定性依然存在。而且此阀采用的材料不适用于海水，只适合淡水和海水基等腐蚀性不强的介质。

实用新型内容

本实用新型提供一种带阻尼活塞的直动式水压溢流阀，用于解决直动式溢流阀存在的上述技术难题，在水介质环境中工作，改善阀的工作稳定性，减小阀口泄漏、气蚀、振动、噪声，增加抗腐蚀性，同时简化结构，易于加工，节省成本。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型的一种带阻尼活塞的直动式水压溢流阀，包括端盖以及在阀体内依次布置的阀座、阀芯、左弹簧座、导向套、弹簧、右弹簧座、调压螺杆；阀座内沿径向开有环形槽，并沿其轴向和径向开有十字交叉通孔，用于增加进水口处的通流面积，降低溢流阀内部水的流速和噪声，提高溢流阀工作的可靠性和使用寿命；阀芯设置在阀座轴向通孔内，阀芯端部设置有沉头槽，沉头槽与端盖形成阻尼腔，阀芯尾部圆柱面与阀座的轴向通孔形成导向面，并与阀座所形成的阀口处形成锥阀结构；阀芯与左弹簧座接触配合传递调压弹簧力，两者接触面为球面，可以使弹簧力均匀地作用在阀芯上；左弹簧座以导向套的内孔作导向，导向套上开有通流小孔，其右侧开有环形槽；弹簧位于左、右弹簧座之间；调压螺杆与阀体螺纹连接；端盖与阀体通过4个螺栓连接，阀体上进水口和出水口与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。

其中，阀芯起到了阻尼活塞的作用。所述阀芯内沿轴向和径向开有T型细长通孔，并与其端部的沉头槽相通。一方面是为了便于该细长孔的加工，另一方面，该沉头槽与端盖形成阻尼腔，利用阀芯运动时阻尼腔内压力变化来增加阀芯的运动阻尼，提高了阀芯的工作稳定性，因此阀芯同时起到了阻尼活塞的作用；同时阀芯的尾端设计有导向圆柱面，并与阀座内孔形成配合间隙，给阀芯运动提供导向，可以减小阀芯在工作过程中的偏振。

所述阀座与阀芯接触口处为环形台阶孔，使得阀座与阀芯形成二级节流阀口结构。即当该溢流阀工作在较高的压力状态下时，将阀座与阀芯相接触口处设计成沉头槽后再加工通孔，从而使得阀座和阀芯间形成二级节流口的结构，可以减低其气蚀和泄露的危害。

此外，所述阀芯尾端外圆柱面还可为铣扁结构，使得进口处的高压水可以由此作用在活塞底部。即无需再沿其径向和轴向开T型通孔。一方面在锥阀开启或闭合时起到阻尼作用，用来提高锥阀的稳定性；另一方面用来保证锥阀开启后不会倾斜，以提高锥阀的静态特性。

所述阀座和阀芯采用软-硬材料配对，其中阀座采用硬度较低的铝青铜或工程塑料，阀芯采用经强化处理的不锈钢材料。

所述的阀体上出口处开有环形槽，可以有效增加出口处的通流面积，降低出口流速，提高使用寿命。

本实用新型的一种带阻尼活塞的直动式水压溢流阀，与其他的直动溢流阀的结构相比，本实用新型结构简单，易于加工，节省成本。

附图说明

图1为本实用新型一种带阻尼活塞的直动式水压溢流阀结构图。

图2为本实用新型阀座与阀芯二级节流阀口的实施方案。

图3为本实用新型阀芯起阻尼活塞作用的另一种实施方案结构图。

图4为图3中A-A剖面图。