CN1924294A - 一种平衡补偿阀 - Google Patents

Abstract

一种平衡补偿阀由安全阀组件和换向阀组件组成，安全阀组件中有安全阀组件进液腔、安全阀组件回液腔、安全阀组件阀芯、安全阀组件调整弹簧、在安全阀组件调整弹簧预定载荷的作用下与安全阀组件阀芯配合的安全阀组件阀座；换向阀组件中有分别连通至主阀回液腔和换向阀组件进液腔的换向阀组件回液腔、与安全阀组件回液腔连接的换向阀组件进液腔、与换向阀组件阀芯相连的换向阀组件控制腔，位于换向阀组件回液腔中的换向阀组件阀芯、安装在换向阀组件阀芯上为其施加预定载荷的换向阀组件调整弹簧、在换向阀组件调整弹簧预定载荷的作用下与换向阀组件阀芯配合的换向阀组件阀座。本发明实现液压支架姿态调整的平稳性，确保支架安全运行。

Description

一种平衡补偿阀

技术领域

本发明涉及一种主要用于煤矿用液压支架平衡油缸与立柱油缸的随动的平衡补偿阀，在升降立柱时，平衡油缸带压随动，立柱停止时平衡油缸锁死，以实现液压支架姿态调整的平稳性，确保支架安全运行。

背景技术

目前，通常的液压支架，如煤矿用液压支架，在升柱将要到顶的时候，平衡油缸即停止供液，由立柱油缸将支架顶板顶到岩层，此过程中平衡油缸内液体压力升高，平衡安全阀长时间处于打开状态，影响其工作寿命，对液压支架姿态调整的平稳性产生不良影响。如果改变电控模式，可实现平衡油缸在升降柱时随动，此方法由于无法控制平衡油缸的承载压力且支架的平衡动作为开环控制，负载很小，有支架姿态倾斜的隐患，所以很少使用。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种连接于液压支架平衡油缸和立柱油缸的平衡补偿阀，以实现主阀的平稳性，延长了主阀的寿命，使支架姿态调整平稳，确保了支架安全运行。

本发明的技术解决方案：一种平衡补偿阀，其特征在于：它由安全阀组件和换向阀组件组成，其中安全阀组件中有安全阀组件进液腔、与安全阀组件进液腔连接的安全阀组件回液腔、位于安全阀组件回液腔中的安全阀组件阀芯、安装在安全阀组件阀芯上为其施加预定载荷的安全阀组件调整弹簧、在安全阀组件调整弹簧预定载荷的作用下与安全阀组件阀芯配合的安全阀组件阀座；换向阀组件中有分别连通至主阀回液腔和换向阀组件进液腔的换向阀组件回液腔、与安全阀组件回液腔连接的换向阀组件进液腔、与换向阀组件阀芯相连的换向阀组件控制腔，位于换向阀组件回液腔中的换向阀组件阀芯、安装在换向阀组件阀芯上为其施加预定载荷的换向阀组件调整弹簧、在换向阀组件调整弹簧预定载荷的作用下与换向阀组件阀芯配合的换向阀组件阀座。

本发明的工作原理：

第一级，保证当前压力容器正常工作。当连接于换向阀组件控制腔的压力容器的流体压力降低到低于预定值，此时压力差低于换向阀调整弹簧上施加的预定载荷，换向阀组件阀芯就从与其配合的换向阀组件阀座的位置被移动或举起至打开位置，打开从安全阀组件回液腔来的流体到换向阀组件回液腔再至主阀回液腔流体的流动，此时，当连接于安全阀组件进液腔的压力容器内的流体压力升高，作用在安全阀组件阀芯上的压力差大于安全阀组件调整弹簧上施加的预定载荷时，安全阀组件阀芯就从与安全阀组件阀座配合的位置被移动或举起至打开位置，打开从连接到安全阀组件进液腔的压力容器的流体经安全阀组件回液腔流至换向阀组件进液腔。因此，连接到安全阀组件进液腔的压力容器中的流体压力从预定值被降低到安全阀组件调整弹簧施加的预定载荷，此压力值应大于能保证压力容器正常工作的最低压力值。

第二级，远控保压实现压力容器正常工作。当连接于换向阀组件控制腔的压力容器的流体压力升高到大于预定值，此时压力差大于换向阀组件调整弹簧上施加的预定载荷，换向阀组件阀芯就从其配合的换向阀组件阀座的位置被移动或返回到关闭位置，隔断从安全阀组件回液腔来的流体到换向阀组件回液腔再至主阀回液腔流体的流动，此时，当连接于安全阀组件进液腔的压力容器内的流体压力升高，由于作用在安全阀组件阀芯上的压力差大于安全阀组件调整弹簧上施加的预定载荷时，安全阀组件阀芯就与其配合的换向阀组件阀座位置被移动或举起至打开位置，以便允许从连接到安全阀组件进液口的压力容器的流体经安全阀组件回液腔流至换向阀组件进液腔，由于安全阀组件回液腔流至换向阀组件进液腔的通道已经被换向阀组件阀芯隔断，因此，连接到安全阀组件进液腔压力容器中的流体压力持续保压。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明由于在主阀上集成了安全阀组件和换向阀组件，通过来自另一压力容器的压力控制当前压力容器的工作压力，实现当前压力容器压力分级控制，延长了主阀的寿命；此外，由于采用差动式结构设计，减小了液体冲击，确保主阀工作平稳；弹性元件采用可调式结构，增加了该阀的工作压力范围。本发明实现了平衡油缸与立柱油缸的带压随动，同时在液压支架支撑状态，确保了支架在支撑状态的承载能力。本发明可广泛用于类似工况的液压机械和液压设备，实现多油缸带压随动。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图。

其中：1、安全阀组件进液腔(接一压力容器)，2、安全阀组件调整弹簧，3、安全阀组件回液腔(通换向阀组件进液腔)，4、换向阀组件控制腔(接另一压力容器)，5、换向阀组件调整弹簧，6、换向阀组件回液腔(通主阀回液腔11)，7、安全阀组件阀芯右腔，8、通液孔，9、换向阀组件进液腔，10、换向阀组件阀芯左腔，11、主阀回液腔，12、主阀，13、换向阀组件阀芯，14、换向阀组件阀座，15、换向阀组件接头，16、换向阀组件调节螺钉，17、安全阀组件接头，18、安全阀组件阀芯，19、安全阀组件阀座，20、安全阀组件调节螺钉

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例由安全阀组件和换向阀组件组成，其中安全阀组件有安全阀组件进液腔1、安全阀组件调整弹簧2、安全阀组件回液腔3、安全阀组件阀芯18、安全阀组件阀座19，安全阀组件进液腔1的一端与一压力容器连接，另一端连接的安全阀组件回液腔3，在安全阀组件回液腔3中有安全阀组件阀芯18、安全阀组件调整弹簧2安装在安全阀组件阀芯18的外圆周上，安全阀组件调整弹簧2的一端与安全阀组件阀芯18的台阶相抵，另一端通过其弹簧座与安全阀组件调节螺钉20相接触，通过安全阀组件调节螺钉20的距离调节安全阀组件调整弹簧2对安全阀组件阀芯18施加预定载荷的大小，安全阀组件阀座19在安全阀组件调整弹簧2预定载荷的作用下与安全阀组件阀芯18配合，安全阀组件阀芯18锥面倒角大于安全阀组件芯座19的倒角，以便使其外圆与安全阀组件阀座19接触密封。在安全阀组件回液腔上开有一通液孔8，该通液孔8连接至换向阀组件进液腔9。

换向阀组件中有换向阀组件回液腔6、换向阀组件进液腔9、换向阀组件控制腔4、换向阀组件调整弹簧5，换向阀组件回液腔6分别连通至主阀回液腔11和换向阀组件进液腔9，换向阀组件控制腔4一端与换向阀组件阀芯13的左腔10连通，另一端接另一压力容器；换向阀组件阀芯13位于换向阀组件回液腔6中，换向阀组件调节螺钉16安装在与换向阀组件阀芯13同心的换向阀组件接头15孔中，换向阀组件调整弹簧5安装换向阀组件接头15孔上，其一端通过其弹簧座与换向阀组件阀芯13的左端面相抵，另一端与换向阀组件调节螺钉16相接触，通过换向阀组件调节螺钉16的调节距离对换向阀组件调整弹簧5施加预定载荷，换向阀组件阀座14在换向阀组件调整弹簧5预定载荷的作用下与换向阀组件阀芯13配合。

换向阀组件阀芯13锥面倒角大于换向阀组件芯座14的倒角，以便使其外圆与换向阀组件芯座14接触密封；换向阀组件阀芯13锥面有一台阶，平衡从安全阀组件回液腔3流来的液体在密封圆处产生的使换向阀组件阀芯13移动或返回的液压力；换向阀组件阀芯13呈球面，与换向阀组件调整弹簧5的弹簧座配合。

本发明的工作过程：本发明的工作过程采用分级控制：第一级，保证当前压力容器正常工作。当连接于换向阀组件控制腔4的压力容器的流体压力降低到低于预定值，此时压力差低于换向阀调整弹簧5上施加的预定载荷，换向阀组件阀芯13就从与其配合的换向阀组件阀座14的位置被移动或举起至打开位置，打开从安全阀组件回液腔3中通液孔8来的流体，经换向阀组件回液腔3再至主阀回液腔11的流动，此时，当连接于安全阀组件进液腔1的压力容器内的流体压力升高，由于作用在安全阀组件阀芯左部端面上的流体压力面积大于作用在安全阀组件阀芯右端面7上的流体压力面积，使安全阀组件阀芯左部端面上的流体压力载荷大于作用在安全阀组件阀芯右端面7上的流体压力载荷，当此压力差大于安全阀组件调整弹簧2上施加的预定载荷时，安全阀组件阀芯18就从与安全阀组件阀座19配合的位置被移动或举起至被打开位置，以便允许从连接到安全阀组件进液腔1的压力容器的流体经安全阀组件回液腔3中的通液孔8至换向阀组件进液腔9，然后经换向阀组件回液腔6从主阀12的回液腔11中流出。因此，连接到安全阀组件进液腔1的压力容器中的流体压力从预定值被降低到安全阀组件调整弹簧2施加的预定载荷，此压力值应大于能保证压力容器正常工作的最低压力值。

第二级，远控保压实现压力容器正常工作。当连接于换向阀组件控制腔4的压力容器的流体压力升高到大于预定值，此时压力差大于换向阀组件调整弹簧5上施加的预定载荷，换向阀组件阀芯13就从其配合的换向阀组件阀座14的位置被移动或返回到关闭位置，隔断从安全阀组件回液腔3来的流体到换向阀组件回液腔6再至主阀回液腔11的流动，此时，当连接于安全阀组件进液腔1的压力容器内的流体压力升高，由于作用在安全阀组件阀芯18左部端面上的流体压力面积大于作用在安全阀组件阀芯右端面7上的流体压力面积，使安全阀组件阀芯左部端面上的流体压力载荷大于作用在安全阀组件阀芯右端面7上的流体压力载荷，当此压力差大于安全阀组件调整弹簧5上施加的预定载荷时，安全阀组件阀芯13就与其配合的换向阀组件阀座14位置被移动或举起至打开位置，以便允许从连接到安全阀组件进液口1的压力容器的流体经安全阀组件回液腔3中的通液孔8流至换向阀组件进液腔9，由于安全阀组件回液腔3流至换向阀组件进液腔9的通道已经被换向阀组件阀芯13隔断，因此，连接到安全阀组件进液腔1的压力容器中的流体压力持续保压。

Claims (7)

1、一种平衡补偿阀，其特征在于：它由安全阀组件和换向阀组件组成，其中安全阀组件中有安全阀组件进液腔(1)、与安全阀组件进液腔(1)连接的安全阀组件回液腔(3)、位于安全阀组件回液腔(3)中的安全阀组件阀芯(18)、安装在安全阀组件阀芯(18)上为其施加预定载荷的安全阀组件调整弹簧(2)、在安全阀组件调整弹簧(2)预定载荷的作用下与安全阀组件阀芯(18)配合的安全阀组件阀座(19)；换向阀组件中有分别连通至主阀回液腔(11)和换向阀组件进液腔(9)的换向阀组件回液腔(6)、与安全阀组件回液腔(3)连接的换向阀组件进液腔(9)、与换向阀组件阀芯(13)相连的换向阀组件控制腔(4)，位于换向阀组件回液腔(6)中的换向阀组件阀芯(13)、安装在换向阀组件阀芯(13)上为其施加预定载荷的换向阀组件调整弹簧(5)、在换向阀组件调整弹簧(5)预定载荷的作用下与换向阀组件阀芯(13)配合的换向阀组件阀座(14)。

2、根据权利要求1所述的平衡补偿阀，其特征在于：在所述的安全阀组件阀芯(18)的阀孔中安装有安全阀组件调节螺钉(20)，它与安全阀组件调整弹簧(2)相接触，通过安全阀组件调节螺钉(20)的调节距离对安全阀组件调整弹簧(2)施加预定载荷。

3、根据权利要求1所述的平衡补偿阀，其特征在于：在所述的换向阀组件阀芯(13)的阀孔中安装有换向阀组件调节螺钉(16)，它与换向阀组件调整弹簧(5)相接触，通过换向阀组件调节螺钉(16)的调节距离对换向阀组件调整弹簧(5)施加预定载荷。

4、根据权利要求1所述的平衡补偿阀，其特征在于：在所述的安全阀组件阀芯(18)锥面倒角大于安全阀组件阀座(19)的倒角。

5、根据权利要求1所述的平衡补偿阀，其特征在于：在所述的换向阀组件阀芯(13)锥面倒角大于换向阀组件阀座(14)的倒角。

6、根据权利要求1所述的平衡补偿阀，其特征在于：在所述的换向阀组件阀芯(13)锥面有一台阶，平衡从安全阀组件回液腔(3)流来的液体在密封圆处产生的使换向阀组件阀芯(13)移动或返回的液压力。

7、根据权利要求2所述的平衡补偿阀，其特征在于：所述的换向阀组件阀芯(13)呈球面，与换向阀组件调整弹簧(5)的弹簧座配合。

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